परमाणु हथियार कैसा दिखता है? परमाणु बम कैसे काम करता है? यूएसएसआर में परमाणु हथियार - तिथियां और घटनाएं
घरेलू व्यवस्था"परिधि", संयुक्त राज्य अमेरिका में जाना जाता है और पश्चिमी यूरोप"डेड हैंड" के रूप में, एक बड़े पैमाने पर जवाबी परमाणु हमले के स्वचालित नियंत्रण के लिए एक जटिल है। यह प्रणाली सोवियत संघ में अपने चरम पर बनाई गई थी शीत युद्ध. इसका मुख्य उद्देश्य प्रतिशोध की गारंटी देना है परमाणु हमलाभले ही सामरिक मिसाइल बलों के कमांड पोस्ट और संचार लाइनें दुश्मन द्वारा पूरी तरह से नष्ट या अवरुद्ध कर दी गई हों।
परमाणु विकराल शक्ति के विकास के साथ संचालन के सिद्धांत वैश्विक युद्धबड़े बदलाव हुए हैं. परमाणु हथियार से लैस केवल एक मिसाइल ही हमला कर नष्ट कर सकती है कमांड सेंटरया एक बंकर जिसमें दुश्मन का वरिष्ठ नेतृत्व स्थित था। यहां हमें सबसे पहले, अमेरिकी सिद्धांत, तथाकथित "डेपिटेशन स्ट्राइक" पर विचार करना चाहिए। ऐसे हमले के खिलाफ ही सोवियत इंजीनियरों और वैज्ञानिकों ने गारंटीशुदा जवाबी परमाणु हमले की एक प्रणाली बनाई। शीत युद्ध के दौरान बनाई गई, पेरीमीटर प्रणाली जनवरी 1985 में युद्ध ड्यूटी में शामिल हुई। यह एक बहुत ही जटिल और बड़ा जीव है जो पूरे सोवियत क्षेत्र में फैला हुआ था और लगातार कई मापदंडों और हजारों सोवियत हथियारों को नियंत्रण में रखता था। इसके अलावा, लगभग 200 आधुनिक परमाणु हथियार संयुक्त राज्य अमेरिका जैसे देश को नष्ट करने के लिए पर्याप्त हैं।
यूएसएसआर में एक गारंटीशुदा जवाबी कार्रवाई प्रणाली का विकास भी शुरू हुआ क्योंकि यह स्पष्ट हो गया कि भविष्य में इलेक्ट्रॉनिक युद्ध प्रणालियों में लगातार सुधार किया जाएगा। यह खतरा था कि वे अंततः रणनीतिक परमाणु बलों को नियंत्रित करने के नियमित चैनलों को अवरुद्ध करने में सक्षम होंगे। इस संबंध में, एक विश्वसनीय बैकअप संचार पद्धति की आवश्यकता थी जो सभी परमाणु मिसाइल लांचरों को लॉन्च कमांड की डिलीवरी की गारंटी दे।
ऐसे संचार चैनल के रूप में विशेष कमांड मिसाइलों का उपयोग करने का विचार आया, जो वॉरहेड के बजाय शक्तिशाली रेडियो संचारण उपकरण ले जाएंगे। यूएसएसआर के क्षेत्र में उड़ान भरते हुए, ऐसी मिसाइल न केवल सामरिक मिसाइल बलों के कमांड पोस्टों तक, बल्कि सीधे कई लांचरों तक बैलिस्टिक मिसाइलों को लॉन्च करने के लिए कमांड भेजती है। 30 अगस्त 1974 को, ऐसी मिसाइल का विकास सोवियत सरकार के एक बंद डिक्री द्वारा शुरू किया गया था, यह कार्य निप्रॉपेट्रोस शहर में युज़्नोय डिज़ाइन ब्यूरो को जारी किया गया था, यह डिज़ाइन ब्यूरो अंतरमहाद्वीपीय बैलिस्टिक मिसाइलों के विकास में विशेषज्ञता रखता है।
परिधि प्रणाली की कमांड मिसाइल 15A11
Yuzhnoye एसडीओ विशेषज्ञों ने UR-100UTTH ICBM को आधार के रूप में लिया (नाटो संहिताकरण के अनुसार - स्पैंकर, ट्रॉटर)। कमांड मिसाइल के लिए विशेष रूप से बनाए गए शक्तिशाली रेडियो ट्रांसमिटिंग उपकरण वाला एक वारहेड लेनिनग्राद पॉलिटेक्निक इंस्टीट्यूट में डिजाइन किया गया था, और ऑरेनबर्ग में एनपीओ स्ट्रेला ने इसका उत्पादन शुरू किया था। अज़ीमुथ में कमांड मिसाइल को निशाना बनाने के लिए, क्वांटम ऑप्टिकल जाइरोमीटर और एक स्वचालित जाइरोकोमपास के साथ एक पूरी तरह से स्वायत्त प्रणाली का उपयोग किया गया था। वह एक कमांड मिसाइल को लड़ाकू ड्यूटी पर रखने की प्रक्रिया के दौरान आवश्यक उड़ान दिशा की गणना करने में सक्षम थी; ऐसी मिसाइल के लांचर पर परमाणु प्रभाव की स्थिति में भी इन गणनाओं को बरकरार रखा गया था। नए रॉकेट का उड़ान परीक्षण 1979 में शुरू हुआ, ट्रांसमीटर के साथ रॉकेट का पहला प्रक्षेपण 26 दिसंबर को सफलतापूर्वक पूरा हुआ। किए गए परीक्षणों ने परिधि प्रणाली के सभी घटकों की सफल बातचीत को साबित कर दिया, साथ ही दिए गए उड़ान पथ को बनाए रखने के लिए कमांड मिसाइल के प्रमुख की क्षमता भी साबित कर दी, प्रक्षेपवक्र का शीर्ष एक सीमा के साथ 4000 मीटर की ऊंचाई पर था। 4500 किलोमीटर की.
नवंबर 1984 में, पोलोत्स्क के पास से लॉन्च किया गया एक कमांड रॉकेट बैकोनूर क्षेत्र में एक साइलो लॉन्चर को लॉन्च करने के लिए एक कमांड प्रसारित करने में कामयाब रहा। आर-36एम आईसीबीएम (नाटो कोडिफिकेशन एसएस-18 शैतान के अनुसार) ने साइलो से उड़ान भरी, सभी चरणों का परीक्षण करने के बाद, कामचटका के कुरा प्रशिक्षण मैदान में दिए गए वर्ग में अपने वारहेड के साथ लक्ष्य को सफलतापूर्वक मारा। जनवरी 1985 में, पेरीमीटर प्रणाली को युद्धक ड्यूटी पर रखा गया था। तब से, इस प्रणाली का कई बार आधुनिकीकरण किया गया है; वर्तमान में, आधुनिक आईसीबीएम का उपयोग कमांड मिसाइलों के रूप में किया जाता है।
इस प्रणाली के कमांड पोस्ट ऐसी संरचनाएं प्रतीत होती हैं जो सामरिक मिसाइल बलों के मानक मिसाइल बंकरों के समान हैं। वे संचालन के लिए आवश्यक सभी नियंत्रण उपकरणों के साथ-साथ संचार प्रणालियों से भी सुसज्जित हैं। संभवतः उन्हें कमांड मिसाइल लॉन्चरों के साथ एकीकृत किया जा सकता है, लेकिन सबसे अधिक संभावना है कि उन्हें पूरे सिस्टम की बेहतर उत्तरजीविता सुनिश्चित करने के लिए क्षेत्र में पर्याप्त बड़ी दूरी पर फैलाया जाएगा।
परिधि प्रणाली का एकमात्र व्यापक रूप से ज्ञात घटक 15P011 कमांड मिसाइलें हैं, उनका सूचकांक 15A11 है। यह मिसाइलें हैं जो प्रणाली का आधार हैं। अन्य अंतरमहाद्वीपीय बैलिस्टिक मिसाइलों के विपरीत, उन्हें दुश्मन की ओर नहीं, बल्कि रूस के ऊपर उड़ना चाहिए; थर्मोन्यूक्लियर वॉरहेड के बजाय, वे शक्तिशाली ट्रांसमीटर ले जाते हैं जो विभिन्न ठिकानों की सभी उपलब्ध लड़ाकू बैलिस्टिक मिसाइलों को लॉन्च कमांड भेजते हैं (उनके पास विशेष कमांड रिसीवर होते हैं)। प्रणाली पूरी तरह से स्वचालित है, जबकि इसके संचालन में मानवीय कारक को न्यूनतम कर दिया गया है।
प्रारंभिक चेतावनी रडार वोरोनिश-एम, फोटो: vpk-news.ru, वादिम सावित्स्की
कमांड मिसाइलों को लॉन्च करने का निर्णय एक स्वायत्त नियंत्रण और कमांड सिस्टम द्वारा किया जाता है - कृत्रिम बुद्धिमत्ता पर आधारित एक बहुत ही जटिल सॉफ्टवेयर कॉम्प्लेक्स। यह प्रणाली बड़ी मात्रा में विभिन्न सूचनाएं प्राप्त करती है और उनका विश्लेषण करती है। लड़ाकू ड्यूटी के दौरान, एक विशाल क्षेत्र में मोबाइल और स्थिर नियंत्रण केंद्र लगातार कई मापदंडों का आकलन करते हैं: विकिरण स्तर, भूकंपीय गतिविधि, हवा का तापमान और दबाव, सैन्य आवृत्तियों को नियंत्रित करना, रेडियो यातायात और बातचीत की तीव्रता को रिकॉर्ड करना, मिसाइल हमले से डेटा की निगरानी करना। चेतावनी प्रणाली (MAWS), और सामरिक मिसाइल बल अवलोकन चौकियों से टेलीमेट्री की निगरानी भी करती है। सिस्टम शक्तिशाली आयनीकरण और विद्युत चुम्बकीय विकिरण के बिंदु स्रोतों को ट्रैक करता है जो भूकंपीय गड़बड़ी (परमाणु हमलों के सबूत) के साथ मेल खाते हैं। आने वाले सभी डेटा का विश्लेषण और प्रसंस्करण करने के बाद, परिधि प्रणाली स्वायत्त रूप से दुश्मन के खिलाफ जवाबी परमाणु हमला शुरू करने का निर्णय लेने में सक्षम है (स्वाभाविक रूप से, युद्ध मोड को रक्षा मंत्रालय और राज्य के शीर्ष अधिकारियों द्वारा भी सक्रिय किया जा सकता है)।
उदाहरण के लिए, यदि सिस्टम शक्तिशाली विद्युत चुम्बकीय और आयनीकरण विकिरण के कई बिंदु स्रोतों का पता लगाता है और उनकी तुलना उन्हीं स्थानों पर भूकंपीय गड़बड़ी के आंकड़ों से करता है, तो यह देश के क्षेत्र पर बड़े पैमाने पर परमाणु हमले के निष्कर्ष पर पहुंच सकता है। इस मामले में, सिस्टम काज़बेक (प्रसिद्ध "परमाणु सूटकेस") को दरकिनार करते हुए भी जवाबी हमला शुरू करने में सक्षम होगा। एक अन्य परिदृश्य यह है कि परिधि प्रणाली अन्य राज्यों के क्षेत्र से मिसाइल प्रक्षेपण के बारे में प्रारंभिक चेतावनी प्रणाली से जानकारी प्राप्त करती है, रूसी नेतृत्व प्रणाली को युद्ध मोड में स्थानांतरित करता है। यदि एक निश्चित समय के बाद सिस्टम को बंद करने का कोई आदेश नहीं मिलता है, तो यह स्वयं बैलिस्टिक मिसाइलों को लॉन्च करना शुरू कर देगा। यह समाधान मानवीय कारक को समाप्त कर देता है और दुश्मन के खिलाफ जवाबी हमले की गारंटी देता है, भले ही लॉन्च क्रू और देश की सर्वोच्च सैन्य कमान और नेतृत्व पूरी तरह से नष्ट हो जाए।
परिधि प्रणाली के डेवलपर्स में से एक, व्लादिमीर यारिनिच के अनुसार, इसने असत्यापित जानकारी के आधार पर जवाबी परमाणु हमले पर जल्दबाजी में निर्णय लेने वाले राज्य के शीर्ष नेतृत्व के खिलाफ बीमा के रूप में भी काम किया। प्रारंभिक चेतावनी प्रणाली से संकेत प्राप्त करने के बाद, देश के शीर्ष अधिकारी परिधि प्रणाली लॉन्च कर सकते थे और शांति से प्रतीक्षा कर सकते थे इससे आगे का विकासघटनाएँ, पूर्ण विश्वास में रहते हुए कि भले ही जवाबी हमले का आदेश देने का अधिकार रखने वाले हर व्यक्ति को नष्ट कर दिया जाए, फिर भी जवाबी हमले को रोका नहीं जा सकता है। इस प्रकार, अविश्वसनीय जानकारी और झूठे अलार्म की स्थिति में जवाबी परमाणु हमले पर निर्णय लेने की संभावना को पूरी तरह से बाहर रखा गया था।
चार का नियम यदि
व्लादिमीर यारिनिच के अनुसार, वह कोई विश्वसनीय तरीका नहीं जानते जो सिस्टम को अक्षम कर सके। पेरीमीटर नियंत्रण और कमांड सिस्टम, इसके सभी सेंसर और कमांड मिसाइलों को दुश्मन द्वारा वास्तविक परमाणु हमले की स्थितियों में संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। शांतिकाल में, सिस्टम शांत अवस्था में होता है, कोई कह सकता है कि "नींद" में, आने वाली सूचनाओं और डेटा की विशाल श्रृंखला का विश्लेषण करना बंद किए बिना। जब सिस्टम को लड़ाकू मोड में स्थानांतरित किया जाता है या प्रारंभिक चेतावनी प्रणालियों, रणनीतिक मिसाइल बलों और अन्य प्रणालियों से अलार्म प्राप्त होने की स्थिति में, सेंसर के एक नेटवर्क की निगरानी शुरू की जाती है, जिसे होने वाले परमाणु विस्फोटों के संकेतों का पता लगाना चाहिए।
टोपोल-एम आईसीबीएम का प्रक्षेपण
एल्गोरिदम लॉन्च करने से पहले, जिसमें पेरीमीटर द्वारा जवाबी हमला करना शामिल है, सिस्टम 4 स्थितियों की उपस्थिति की जांच करता है, यह "चार आईएफएस का नियम" है। सबसे पहले, यह जाँच की जाती है कि क्या वास्तव में परमाणु हमला हुआ था, सेंसर प्रणाली देश के क्षेत्र में परमाणु विस्फोटों की स्थिति का विश्लेषण करती है। इसके बाद चेक किया जाता है कि जनरल स्टाफ से कनेक्शन है या नहीं, अगर कनेक्शन है तो थोड़ी देर बाद सिस्टम बंद हो जाता है। यदि जनरल स्टाफ किसी भी तरह से प्रतिक्रिया नहीं देता है, तो "परिधि" "काज़बेक" का अनुरोध करता है। यदि यहां कोई उत्तर नहीं है, तो कृत्रिम बुद्धिमत्ता जवाबी हमले पर निर्णय लेने का अधिकार कमांड बंकरों में स्थित किसी भी व्यक्ति को हस्तांतरित कर देती है। इन सभी स्थितियों की जांच करने के बाद ही सिस्टम अपने आप काम करना शुरू कर देता है।
"परिधि" का अमेरिकी एनालॉग
शीत युद्ध के दौरान, अमेरिकियों ने एक एनालॉग बनाया रूसी प्रणाली"परिधि", उनके बैकअप सिस्टम को "ऑपरेशन लुकिंग ग्लास" (ऑपरेशन थ्रू द लुकिंग ग्लास या बस थ्रू द लुकिंग ग्लास) कहा जाता था। यह 3 फरवरी, 1961 को लागू हुआ। प्रणाली का आधार विशेष विमान थे - अमेरिकी सामरिक वायु कमान के वायु कमान पोस्ट, जिन्हें ग्यारह बोइंग ईसी-135सी विमानों के आधार पर तैनात किया गया था। ये मशीनें लगातार 24 घंटे हवा में रहती थीं. उनकी युद्धक ड्यूटी 1961 से 24 जून 1990 तक 29 वर्षों तक चली। विमानों ने प्रशांत और अटलांटिक महासागरों के ऊपर विभिन्न क्षेत्रों में शिफ्ट में उड़ान भरी। इन विमानों पर काम करने वाले ऑपरेटरों ने स्थिति की निगरानी की और अमेरिकी रणनीतिक परमाणु बलों की नियंत्रण प्रणाली की नकल की। यदि जमीनी केंद्र नष्ट हो गए या अन्यथा अक्षम हो गए, तो वे जवाबी परमाणु हमला शुरू करने के लिए आदेशों की नकल कर सकते थे। 24 जून 1990 को, निरंतर युद्धक ड्यूटी समाप्त कर दी गई, जबकि विमान निरंतर युद्ध की तैयारी की स्थिति में रहा।
1998 में, बोइंग EC-135C को नए बोइंग E-6 मर्करी विमान से बदल दिया गया - बोइंग कॉर्पोरेशन द्वारा बोइंग 707-320 यात्री विमान के आधार पर बनाया गया नियंत्रण और संचार विमान। इस विमान को अमेरिकी नौसेना के परमाणु-संचालित बैलिस्टिक मिसाइल पनडुब्बियों (एसएसबीएन) के लिए एक बैकअप संचार प्रणाली प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और विमान को यूएस स्ट्रैटेजिक कमांड (यूएसस्ट्रैटकॉम) के लिए एयरबोर्न कमांड पोस्ट के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है। 1989 से 1992 तक, अमेरिकी सेना को इनमें से 16 विमान प्राप्त हुए। 1997-2003 में, उन सभी का आधुनिकीकरण किया गया और आज वे E-6B संस्करण में संचालित होते हैं। ऐसे प्रत्येक विमान के चालक दल में 5 लोग होते हैं, उनके अलावा बोर्ड पर 17 और ऑपरेटर (कुल 22 लोग) होते हैं।
बोइंग ई-6 मर्करी
फिलहाल ये विमान प्रशांत और अटलांटिक क्षेत्र में अमेरिकी रक्षा विभाग की जरूरतों को पूरा करने के लिए उड़ान भर रहे हैं। विमान में काम के लिए आवश्यक उपकरणों की एक प्रभावशाली श्रृंखला होती है। रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरण: स्वचालित परिसरआईसीबीएम प्रक्षेपण नियंत्रण; मिलस्टार उपग्रह संचार प्रणाली का ऑनबोर्ड मल्टी-चैनल टर्मिनल, जो मिलीमीटर, सेंटीमीटर और डेसीमीटर रेंज में संचार प्रदान करता है; रणनीतिक परमाणु पनडुब्बियों के साथ संचार के लिए डिज़ाइन किया गया एक उच्च-शक्ति अल्ट्रा-लॉन्ग-वेव रेंज कॉम्प्लेक्स; यूएचएफ और मीटर रेंज के 3 रेडियो स्टेशन; 3 वीएचएफ रेडियो स्टेशन, 5 एचएफ रेडियो स्टेशन; स्वचालित वीएचएफ नियंत्रण और संचार प्रणाली; आपातकालीन स्थितियों में ट्रैकिंग उपकरण प्राप्त करना। अल्ट्रा-लॉन्ग वेवलेंथ रेंज में रणनीतिक पनडुब्बियों और बैलिस्टिक मिसाइल वाहकों के साथ संचार सुनिश्चित करने के लिए, विशेष खींचे गए एंटेना का उपयोग किया जाता है, जिन्हें सीधे उड़ान में विमान के धड़ से छोड़ा जा सकता है।
परिधि प्रणाली का संचालन और इसकी वर्तमान स्थिति
युद्धक ड्यूटी पर लगाए जाने के बाद, परिधि प्रणाली ने काम किया और समय-समय पर कमांड पोस्ट अभ्यास के हिस्से के रूप में इसका उपयोग किया गया। साथ ही टीम मिसाइल प्रणाली 15A11 मिसाइल (UR-100 ICBM पर आधारित) के साथ 15P011, 1995 के मध्य तक युद्ध ड्यूटी पर था, जब हस्ताक्षरित START-1 समझौते के हिस्से के रूप में, इसे युद्ध ड्यूटी से हटा दिया गया था। वायर्ड पत्रिका के अनुसार, जो यूके और यूएस में प्रकाशित होती है, पेरीमीटर प्रणाली चालू है और हमले की स्थिति में परमाणु हमले से जवाबी कार्रवाई करने के लिए तैयार है; यह लेख 2009 में प्रकाशित हुआ था। दिसंबर 2011 में, सामरिक मिसाइल बलों के कमांडर लेफ्टिनेंट जनरल सर्गेई काराकेव ने कोम्सोमोल्स्काया प्रावदा पत्रकारों के साथ एक साक्षात्कार में कहा कि परिधि प्रणाली अभी भी मौजूद है और युद्ध ड्यूटी पर है।
क्या परिधि वैश्विक गैर-परमाणु हमले की अवधारणा से रक्षा करेगी?
आशाजनक तत्काल वैश्विक गैर-परमाणु स्ट्राइक सिस्टम का विकास, जिस पर अमेरिकी सेना काम कर रही है, दुनिया में शक्ति के मौजूदा संतुलन को नष्ट करने और विश्व मंच पर वाशिंगटन के रणनीतिक प्रभुत्व को सुनिश्चित करने में सक्षम है। रूसी रक्षा मंत्रालय के एक प्रतिनिधि ने मिसाइल रक्षा मुद्दों पर एक रूसी-चीनी ब्रीफिंग के दौरान इस बारे में बात की, जो संयुक्त राष्ट्र महासभा की पहली समिति के मौके पर हुई थी। तीव्र वैश्विक हमले की अवधारणा यह मानती है कि अमेरिकी सेना अपने गैर-परमाणु हथियारों का उपयोग करके एक घंटे के भीतर ग्रह पर किसी भी देश पर और कहीं भी निशस्त्र हमला करने में सक्षम है। इस मामले में, हथियार पहुंचाने का मुख्य साधन गैर-परमाणु उपकरणों वाली क्रूज और बैलिस्टिक मिसाइलें हो सकती हैं।
एक अमेरिकी जहाज से टॉमहॉक मिसाइल का प्रक्षेपण
एआईएफ पत्रकार व्लादिमीर कोझेमायाकिन ने सेंटर फॉर एनालिसिस ऑफ स्ट्रैटेजीज एंड टेक्नोलॉजीज (सीएएसटी) के निदेशक रुस्लान पुखोव से पूछा कि अमेरिकी तत्काल वैश्विक गैर-परमाणु हमले से रूस को कितना खतरा है। पुखोव के मुताबिक, इस तरह की हड़ताल का खतरा बहुत महत्वपूर्ण है। कैलिबर के साथ सभी रूसी सफलताओं के साथ, हमारा देश इस दिशा में केवल पहला कदम उठा रहा है। “हम इनमें से कितने कैलिबर्स को एक बार में लॉन्च कर सकते हैं? मान लीजिए कि कई दर्जन इकाइयाँ हैं, और अमेरिकी - कई हज़ार टॉमहॉक्स। एक सेकंड के लिए कल्पना करें कि 5 हजार अमेरिकी क्रूज़ मिसाइलें रूस की ओर उड़ रही हैं, इलाके को पार कर रही हैं, और हम उन्हें देख भी नहीं पा रहे हैं,'' विशेषज्ञ ने कहा।
सभी रूसी लंबी दूरी के रडार डिटेक्शन स्टेशन केवल बैलिस्टिक लक्ष्यों का पता लगाते हैं: मिसाइलें जो रूसी टोपोल-एम, सिनेवा, बुलावा, आदि आईसीबीएम के अनुरूप हैं। हम अमेरिकी धरती पर स्थित साइलो से आसमान में ले जाने वाली मिसाइलों को ट्रैक कर सकते हैं। साथ ही, यदि पेंटागन रूस के आसपास स्थित अपनी पनडुब्बियों और जहाजों से क्रूज मिसाइलों को लॉन्च करने का आदेश देता है, तो वे पृथ्वी के चेहरे से सर्वोपरि महत्व की कई रणनीतिक वस्तुओं को मिटा देने में सक्षम होंगे: जिनमें वरिष्ठ राजनीतिक भी शामिल हैं नेतृत्व एवं नियंत्रण मुख्यालय।
फिलहाल हम इस तरह के झटके के सामने लगभग असहाय हैं। बेशक, में रूसी संघएक दोहरी अतिरेक प्रणाली जिसे "परिधि" के रूप में जाना जाता है, मौजूद है और संचालित होती है। यह किसी भी परिस्थिति में दुश्मन के खिलाफ जवाबी परमाणु हमला करने की संभावना की गारंटी देता है। यह कोई संयोग नहीं है कि संयुक्त राज्य अमेरिका में इसे "डेड हैंड" कहा जाता है। यह प्रणाली रूसी रणनीतिक संचार लाइनों और कमांड पोस्टों के पूर्ण विनाश के साथ भी बैलिस्टिक मिसाइलों के प्रक्षेपण को सुनिश्चित करने में सक्षम होगी परमाणु बल. संयुक्त राज्य अमेरिका में यह अभी भी होगा मारप्रतिशोध. साथ ही, "परिधि" की उपस्थिति ही "तत्काल वैश्विक गैर-परमाणु हमले" के प्रति हमारी भेद्यता की समस्या का समाधान नहीं करती है।
इस संबंध में, ऐसी अवधारणा पर अमेरिकियों का काम निस्संदेह चिंता पैदा करता है। लेकिन अमेरिकी आत्मघाती नहीं हैं: जब तक उन्हें पता है कि कम से कम दस प्रतिशत संभावना है कि रूस जवाब देने में सक्षम होगा, उनकी "वैश्विक हड़ताल" नहीं होगी। और हमारा देश केवल परमाणु हथियारों से ही जवाब देने में सक्षम है। इसलिए, सभी आवश्यक जवाबी उपाय करना आवश्यक है। रूस को परमाणु युद्ध शुरू किए बिना, अमेरिकी क्रूज मिसाइलों के प्रक्षेपण को देखने और गैर-परमाणु निवारक के साथ इसका पर्याप्त जवाब देने में सक्षम होना चाहिए। लेकिन अभी तक रूस के पास ऐसा कोई फंड नहीं है. मौजूदा आर्थिक संकट और सैन्य फंडिंग में कटौती के साथ, देश कई चीजों पर कंजूसी कर सकता है, लेकिन हमारे परमाणु निवारक पर नहीं। हमारी सुरक्षा व्यवस्था में उन्हें पूर्ण प्राथमिकता दी जाती है।
सूत्रों की जानकारी:
https://rg.ru/2014/01/22/perimetr-site.html
https://ria.ru/analytics/20170821/1500527559.html
http://www.aif.ru/politics/world/myortvaya_ruka_protiv_globalnogo_udara_chto_zashchitit_ot_novogo_oruzhiya_ssha
खुला स्रोत सामग्री
परमाणु हथियार रणनीतिक हथियार हैं जो वैश्विक समस्याओं को हल करने में सक्षम हैं। इसका उपयोग संपूर्ण मानवता के लिए गंभीर परिणामों से जुड़ा है। यह परमाणु बम को न केवल एक ख़तरा बनाता है, बल्कि निरोध का एक हथियार भी बनाता है।
मानव जाति के विकास को समाप्त करने में सक्षम हथियारों के उद्भव ने एक नए युग की शुरुआत को चिह्नित किया। संपूर्ण सभ्यता के पूर्ण विनाश की संभावना के कारण वैश्विक संघर्ष या नए विश्व युद्ध की संभावना कम हो जाती है।
ऐसी धमकियों के बावजूद, परमाणु हथियार दुनिया के अग्रणी देशों की सेवा में बने हुए हैं। कुछ हद तक, यही वह है जो अंतर्राष्ट्रीय कूटनीति और भू-राजनीति में निर्धारण कारक बन जाता है।
परमाणु बम के निर्माण का इतिहास
परमाणु बम का आविष्कार किसने किया, इस प्रश्न का इतिहास में कोई स्पष्ट उत्तर नहीं है। यूरेनियम की रेडियोधर्मिता की खोज को परमाणु हथियारों पर काम के लिए एक शर्त माना जाता है। 1896 में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ ए. बेकरेल ने इस तत्व की श्रृंखला प्रतिक्रिया की खोज की, जिससे परमाणु भौतिकी में विकास की शुरुआत हुई।
अगले दशक में, अल्फा, बीटा और गामा किरणों की खोज की गई, साथ ही कुछ रासायनिक तत्वों के कई रेडियोधर्मी आइसोटोप भी खोजे गए। परमाणु के रेडियोधर्मी क्षय के नियम की बाद की खोज परमाणु आइसोमेट्री के अध्ययन की शुरुआत बन गई।
दिसंबर 1938 में, जर्मन भौतिक विज्ञानी ओ. हैन और एफ. स्ट्रैसमैन कृत्रिम परिस्थितियों में परमाणु विखंडन प्रतिक्रिया को अंजाम देने वाले पहले व्यक्ति थे। 24 अप्रैल, 1939 को जर्मन नेतृत्व को एक नया शक्तिशाली बनाने की संभावना के बारे में सूचित किया गया विस्फोटक.
हालाँकि, जर्मन परमाणु कार्यक्रम विफलता के लिए अभिशप्त था। वैज्ञानिकों की सफल प्रगति के बावजूद, युद्ध के कारण देश को संसाधनों, विशेषकर भारी पानी की आपूर्ति के साथ लगातार कठिनाइयों का सामना करना पड़ा। बाद के चरणों में, लगातार निकासी के कारण अनुसंधान धीमा हो गया। 23 अप्रैल, 1945 को, जर्मन वैज्ञानिकों के विकास को हैगरलोच में पकड़ लिया गया और संयुक्त राज्य अमेरिका ले जाया गया।
संयुक्त राज्य अमेरिका नए आविष्कार में रुचि व्यक्त करने वाला पहला देश बन गया। 1941 में, इसके विकास और निर्माण के लिए महत्वपूर्ण धन आवंटित किया गया था। पहला परीक्षण 16 जुलाई 1945 को हुआ। एक महीने से भी कम समय के बाद, संयुक्त राज्य अमेरिका ने हिरोशिमा और नागासाकी पर दो बम गिराकर पहली बार परमाणु हथियारों का इस्तेमाल किया।
परमाणु भौतिकी के क्षेत्र में यूएसएसआर का अपना शोध 1918 से आयोजित किया जा रहा है। परमाणु नाभिक पर आयोग 1938 में विज्ञान अकादमी में बनाया गया था। हालाँकि, युद्ध की शुरुआत के साथ, इस दिशा में इसकी गतिविधियाँ निलंबित कर दी गईं।
1943 में परमाणु भौतिकी में वैज्ञानिक कार्यों की जानकारी इंग्लैंड से सोवियत ख़ुफ़िया अधिकारियों को प्राप्त हुई। एजेंटों को कई अमेरिकी अनुसंधान केंद्रों में पेश किया गया। उन्हें प्राप्त जानकारी ने उन्हें अपने स्वयं के परमाणु हथियारों के विकास में तेजी लाने की अनुमति दी।
सोवियत परमाणु बम के आविष्कार का नेतृत्व आई. कुरचटोव और यू. खरितोन ने किया था, इन्हें सोवियत परमाणु बम का निर्माता माना जाता है। इसके बारे में जानकारी अमेरिकी युद्ध की तैयारी के लिए प्रेरणा बन गई। जुलाई 1949 में ट्रोजन योजना विकसित की गई, जिसके अनुसार 1 जनवरी 1950 को सैन्य अभियान शुरू करने की योजना बनाई गई।
बाद में तारीख को 1957 की शुरुआत में स्थानांतरित कर दिया गया ताकि सभी नाटो देश तैयार हो सकें और युद्ध में शामिल हो सकें। पश्चिमी खुफिया जानकारी के अनुसार, यूएसएसआर में परमाणु हथियारों का परीक्षण 1954 तक नहीं किया जा सकता था।
हालाँकि, युद्ध के लिए अमेरिकी तैयारियों की जानकारी पहले से ही हो गई, जिससे सोवियत वैज्ञानिकों को अपने शोध में तेजी लाने के लिए मजबूर होना पड़ा। कुछ ही समय में उन्होंने अपना खुद का परमाणु बम का आविष्कार और निर्माण कर लिया। 29 अगस्त, 1949 को पहले सोवियत परमाणु बम आरडीएस-1 (विशेष जेट इंजन) का परीक्षण सेमिपालाटिंस्क में परीक्षण स्थल पर किया गया था।
ऐसे परीक्षणों ने ट्रोजन योजना को विफल कर दिया। उस क्षण से, संयुक्त राज्य अमेरिका का परमाणु हथियारों पर एकाधिकार समाप्त हो गया। प्रीमेप्टिव स्ट्राइक की ताकत के बावजूद, जवाबी कार्रवाई का जोखिम बना रहा, जिससे आपदा हो सकती थी। उस क्षण से, सबसे भयानक हथियार महान शक्तियों के बीच शांति की गारंटी बन गया।
संचालन का सिद्धांत
परमाणु बम का संचालन सिद्धांत भारी नाभिकों के क्षय या हल्के नाभिकों के थर्मोन्यूक्लियर संलयन की श्रृंखला प्रतिक्रिया पर आधारित है। इन प्रक्रियाओं के दौरान, भारी मात्रा में ऊर्जा निकलती है, जो बम को सामूहिक विनाश के हथियार में बदल देती है।
24 सितम्बर 1951 को आरडीएस-2 का परीक्षण किया गया। उन्हें पहले ही प्रक्षेपण बिंदुओं पर पहुंचाया जा सकता था ताकि वे संयुक्त राज्य अमेरिका तक पहुंच सकें। 18 अक्टूबर को, बमवर्षक द्वारा वितरित आरडीएस-3 का परीक्षण किया गया।
आगे का परीक्षण थर्मोन्यूक्लियर संलयन की ओर बढ़ा। संयुक्त राज्य अमेरिका में इस तरह के बम का पहला परीक्षण 1 नवंबर, 1952 को हुआ था। यूएसएसआर में, ऐसे हथियार का परीक्षण 8 महीनों के भीतर किया गया था।
टेक्सास परमाणु बम
ऐसे गोला-बारूद के उपयोग की विविधता के कारण परमाणु बमों में स्पष्ट विशेषताएं नहीं होती हैं। हालाँकि, ऐसे कई सामान्य पहलू हैं जिन्हें इस हथियार को बनाते समय ध्यान में रखा जाना चाहिए।
इसमे शामिल है:
- बम की अक्षसममितीय संरचना - सभी ब्लॉकों और प्रणालियों को बेलनाकार, गोलाकार-बेलनाकार या शंक्वाकार कंटेनरों में जोड़े में रखा जाता है;
- डिजाइन करते समय, वे बिजली इकाइयों के संयोजन, गोले और डिब्बों के इष्टतम आकार का चयन करने के साथ-साथ अधिक टिकाऊ सामग्री का उपयोग करके परमाणु बम के द्रव्यमान को कम करते हैं;
- तारों और कनेक्टर्स की संख्या कम करें, और प्रभाव को प्रसारित करने के लिए वायवीय लाइन या विस्फोटक डेटोनेशन कॉर्ड का उपयोग करें;
- मुख्य घटकों को अवरुद्ध करना उन विभाजनों का उपयोग करके किया जाता है जो पायरोइलेक्ट्रिक चार्ज द्वारा नष्ट हो जाते हैं;
- सक्रिय पदार्थों को एक अलग कंटेनर या बाहरी वाहक का उपयोग करके पंप किया जाता है।
उपकरण की आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए, परमाणु बम में निम्नलिखित घटक होते हैं:
- एक आवास जो गोला-बारूद को भौतिक और थर्मल प्रभावों से सुरक्षा प्रदान करता है - डिब्बों में विभाजित है और एक लोड-असर फ्रेम से सुसज्जित किया जा सकता है;
- पावर माउंट के साथ परमाणु चार्ज;
- परमाणु चार्ज में इसके एकीकरण के साथ आत्म-विनाश प्रणाली;
- दीर्घकालिक भंडारण के लिए डिज़ाइन किया गया एक शक्ति स्रोत - रॉकेट लॉन्च के दौरान पहले से ही सक्रिय;
- बाहरी सेंसर - जानकारी एकत्र करने के लिए;
- कॉकिंग, नियंत्रण और विस्फोट प्रणाली, बाद वाला चार्ज में एम्बेडेड;
- सीलबंद डिब्बों के अंदर डायग्नोस्टिक्स, हीटिंग और माइक्रॉक्लाइमेट बनाए रखने के लिए सिस्टम।
परमाणु बम के प्रकार के आधार पर इसमें अन्य प्रणालियों को भी एकीकृत किया जाता है। इनमें एक उड़ान सेंसर, एक लॉकिंग रिमोट कंट्रोल, उड़ान विकल्पों की गणना और एक ऑटोपायलट शामिल हो सकते हैं। कुछ युद्ध सामग्री में परमाणु बम के प्रतिरोध को कम करने के लिए डिज़ाइन किए गए जैमर का भी उपयोग किया जाता है।
ऐसे बम के प्रयोग के परिणाम
परमाणु हथियारों के उपयोग के "आदर्श" परिणाम पहले ही दर्ज किए गए थे जब हिरोशिमा पर बम गिराया गया था। चार्ज 200 मीटर की ऊंचाई पर फट गया, जिससे जोरदार झटका लगा। कई घरों में कोयले से चलने वाले चूल्हे टूट गए, जिससे प्रभावित क्षेत्र के बाहर भी आग लग गई।
प्रकाश की चमक के बाद लू चली जो कुछ सेकंड तक चली। हालाँकि, इसकी शक्ति 4 किमी के दायरे में टाइल्स और क्वार्ट्ज को पिघलाने के साथ-साथ टेलीग्राफ के खंभों पर स्प्रे करने के लिए पर्याप्त थी।
गर्मी की लहर के बाद शॉक वेव आई। हवा की गति 800 किमी/घंटा तक पहुंच गई, इसके झोंके ने शहर की लगभग सभी इमारतों को नष्ट कर दिया। 76 हजार इमारतों में से लगभग 6 हजार आंशिक रूप से बच गईं, बाकी पूरी तरह से नष्ट हो गईं।
गर्मी की लहर के साथ-साथ बढ़ती भाप और राख के कारण वातावरण में भारी संघनन हो गया। कुछ मिनट बाद काली राख की बूंदों के साथ बारिश शुरू हो गई। त्वचा के संपर्क में आने से गंभीर, लाइलाज जलन हुई।
विस्फोट के केंद्र के 800 मीटर के दायरे में मौजूद लोग जलकर राख हो गए। जो बचे थे वे विकिरण और विकिरण बीमारी के संपर्क में थे। इसके लक्षण कमजोरी, मतली, उल्टी और बुखार थे। रक्त में श्वेत कोशिकाओं की संख्या में भारी कमी आई।
कुछ ही सेकंड में करीब 70 हजार लोग मारे गए. बाद में उतने ही लोग घावों और जलने से मर गए।
तीन दिन बाद, नागासाकी पर समान परिणामों वाला एक और बम गिराया गया।
दुनिया में परमाणु हथियारों का भंडार
परमाणु हथियारों का मुख्य भंडार रूस और संयुक्त राज्य अमेरिका में केंद्रित है। इनके अलावा निम्नलिखित देशों के पास परमाणु बम हैं:
- ग्रेट ब्रिटेन - 1952 से;
- फ़्रांस - 1960 से;
- चीन - 1964 से;
- भारत - 1974 से;
- पाकिस्तान - 1998 से;
- डीपीआरके - 2008 से।
इज़राइल के पास भी परमाणु हथियार हैं, हालाँकि देश के नेतृत्व की ओर से कोई आधिकारिक पुष्टि नहीं की गई है।
उत्तर कोरियाअमेरिका को सुपर-शक्तिशाली हाइड्रोजन बम का परीक्षण करने की धमकी दी प्रशांत महासागर. जापान, जिसे परीक्षणों के परिणामस्वरूप नुकसान उठाना पड़ सकता है, ने उत्तर कोरिया की योजनाओं को पूरी तरह से अस्वीकार्य बताया। राष्ट्रपति डोनाल्ड ट्रम्प और किम जोंग-उन साक्षात्कारों में बहस करते हैं और खुले सैन्य संघर्ष के बारे में बात करते हैं। उन लोगों के लिए जो नहीं समझते परमाणु हथियार, लेकिन विषय पर बने रहना चाहता है, "फ्यूचरिस्ट" ने एक गाइड संकलित किया है।
परमाणु हथियार कैसे काम करते हैं?
डायनामाइट की एक नियमित छड़ी की तरह, एक परमाणु बम ऊर्जा का उपयोग करता है। केवल यह किसी आदिम रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान नहीं, बल्कि जटिल परमाणु प्रक्रियाओं में जारी होता है। किसी परमाणु से परमाणु ऊर्जा निकालने के दो मुख्य तरीके हैं। में परमाणु विखंडन परमाणु का नाभिक न्यूट्रॉन के साथ दो छोटे टुकड़ों में विघटित हो जाता है। परमाणु संलयन - वह प्रक्रिया जिसके द्वारा सूर्य ऊर्जा उत्पन्न करता है - इसमें दो छोटे परमाणुओं के जुड़कर एक बड़ा परमाणु बनता है। किसी भी प्रक्रिया, विखंडन या संलयन में, बड़ी मात्रा में तापीय ऊर्जा और विकिरण निकलते हैं। परमाणु विखंडन या संलयन का उपयोग किया जाता है या नहीं, इसके आधार पर बमों को विभाजित किया जाता है परमाणु (परमाणु) और थर्मान्यूक्लीयर .
क्या आप मुझे परमाणु विखंडन के बारे में और बता सकते हैं?
हिरोशिमा पर परमाणु बम विस्फोट (1945)
जैसा कि आपको याद है, एक परमाणु तीन प्रकार के उपपरमाण्विक कणों से बना होता है: प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन। परमाणु का केंद्र, कहा जाता है मुख्य , प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से मिलकर बनता है। प्रोटॉन सकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं, इलेक्ट्रॉन नकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं, और न्यूट्रॉन पर कोई चार्ज नहीं होता है। प्रोटॉन-इलेक्ट्रॉन अनुपात हमेशा एक से एक होता है, इसलिए समग्र रूप से परमाणु पर एक तटस्थ चार्ज होता है। उदाहरण के लिए, एक कार्बन परमाणु में छह प्रोटॉन और छह इलेक्ट्रॉन होते हैं। कण एक मौलिक बल द्वारा एक साथ बंधे रहते हैं - मजबूत परमाणु शक्ति .
किसी परमाणु के गुण इस बात पर निर्भर करते हुए महत्वपूर्ण रूप से बदल सकते हैं कि उसमें कितने अलग-अलग कण हैं। यदि आप प्रोटॉन की संख्या बदलते हैं, तो आपके पास एक अलग संख्या होगी रासायनिक तत्व. यदि आप न्यूट्रॉन की संख्या बदलते हैं, तो आपको मिलता है आइसोटोप वही तत्व जो आपके हाथ में है। उदाहरण के लिए, कार्बन के तीन समस्थानिक हैं: 1) कार्बन-12 (छह प्रोटॉन + छह न्यूट्रॉन), जो तत्व का एक स्थिर और सामान्य रूप है, 2) कार्बन-13 (छह प्रोटॉन + सात न्यूट्रॉन), जो स्थिर लेकिन दुर्लभ है , और 3) कार्बन -14 (छह प्रोटॉन + आठ न्यूट्रॉन), जो दुर्लभ और अस्थिर (या रेडियोधर्मी) है।
अधिकांश परमाणु नाभिक स्थिर होते हैं, लेकिन कुछ अस्थिर (रेडियोधर्मी) होते हैं। ये नाभिक अनायास ही कण उत्सर्जित करते हैं जिन्हें वैज्ञानिक विकिरण कहते हैं। इस प्रक्रिया को कहा जाता है रेडियोधर्मी क्षय . क्षय तीन प्रकार के होते हैं:
अल्फ़ा क्षय : नाभिक एक अल्फा कण उत्सर्जित करता है - दो प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन एक साथ बंधे होते हैं। बीटा क्षय : एक न्यूट्रॉन एक प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन और एंटीन्यूट्रिनो में बदल जाता है। उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन एक बीटा कण है। सहज विखंडन: नाभिक कई भागों में विघटित हो जाता है और न्यूट्रॉन उत्सर्जित करता है, और विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा का एक स्पंद भी उत्सर्जित करता है - एक गामा किरण। यह बाद का प्रकार का क्षय है जिसका उपयोग परमाणु बम में किया जाता है। विखंडन के परिणामस्वरूप मुक्त न्यूट्रॉन उत्सर्जित होने लगते हैं श्रृंखला अभिक्रिया , जिससे भारी मात्रा में ऊर्जा निकलती है।
परमाणु बम किससे बने होते हैं?
इन्हें यूरेनियम-235 और प्लूटोनियम-239 से बनाया जा सकता है। यूरेनियम प्रकृति में तीन समस्थानिकों के मिश्रण के रूप में पाया जाता है: 238 यू (प्राकृतिक यूरेनियम का 99.2745%), 235 यू (0.72%) और 234 यू (0.0055%)। सबसे आम 238 यू श्रृंखला प्रतिक्रिया का समर्थन नहीं करता है: केवल 235 यू ही अधिकतम विस्फोट शक्ति प्राप्त करने में सक्षम है, यह आवश्यक है कि बम के "भरने" में 235 यू की सामग्री कम से कम 80% हो। इसलिए, यूरेनियम का उत्पादन कृत्रिम रूप से किया जाता है समृद्ध . ऐसा करने के लिए, यूरेनियम आइसोटोप के मिश्रण को दो भागों में विभाजित किया जाता है ताकि उनमें से एक में 235 यू से अधिक हो।
आमतौर पर, आइसोटोप पृथक्करण अपने पीछे बहुत सारा क्षीण यूरेनियम छोड़ जाता है जो एक श्रृंखला प्रतिक्रिया से गुजरने में असमर्थ होता है - लेकिन ऐसा करने का एक तरीका है। तथ्य यह है कि प्लूटोनियम-239 प्रकृति में नहीं पाया जाता है। लेकिन इसे 238 यू पर न्यूट्रॉन की बमबारी करके प्राप्त किया जा सकता है।
उनकी शक्ति कैसे मापी जाती है?
परमाणु और थर्मोन्यूक्लियर चार्ज की शक्ति को टीएनटी समकक्ष में मापा जाता है - ट्रिनिट्रोटोल्यूइन की मात्रा जिसे समान परिणाम प्राप्त करने के लिए विस्फोटित किया जाना चाहिए। इसे किलोटन (kt) और मेगाटन (Mt) में मापा जाता है। अति-छोटे परमाणु हथियारों की उपज 1 kt से कम होती है, जबकि अति-शक्तिशाली बमों की उपज 1 mt से अधिक होती है।
सोवियत "ज़ार बम" की शक्ति, विभिन्न स्रोतों के अनुसार, टीएनटी समकक्ष में 57 से 58.6 मेगाटन तक थी, सितंबर की शुरुआत में डीपीआरके द्वारा परीक्षण किए गए थर्मोन्यूक्लियर बम की शक्ति लगभग 100 किलोटन थी।
परमाणु हथियार किसने बनाए?
अमेरिकी भौतिक विज्ञानी रॉबर्ट ओपेनहाइमर और जनरल लेस्ली ग्रोव्स
1930 के दशक में, इतालवी भौतिक विज्ञानी एनरिको फर्मी प्रदर्शित किया गया कि न्यूट्रॉन द्वारा बमबारी किए गए तत्वों को नए तत्वों में परिवर्तित किया जा सकता है। इस कार्य का परिणाम खोज था धीमे न्यूट्रॉन , साथ ही नए तत्वों की खोज पर प्रस्तुत नहीं किया गया आवर्त सारणी. फर्मी की खोज के तुरंत बाद, जर्मन वैज्ञानिक ओटो हैन और फ़्रिट्ज़ स्ट्रैसमैन न्यूट्रॉन के साथ यूरेनियम पर बमबारी की, जिसके परिणामस्वरूप निर्माण हुआ रेडियोधर्मी आइसोटोपबेरियम उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि कम गति वाले न्यूट्रॉन यूरेनियम नाभिक को दो छोटे टुकड़ों में तोड़ने का कारण बनते हैं।
इस कार्य ने पूरी दुनिया के मन को उत्साहित कर दिया। प्रिंसटन विश्वविद्यालय में नील्स बोह्र साथ काम किया जॉन व्हीलर विखंडन प्रक्रिया का एक काल्पनिक मॉडल विकसित करना। उन्होंने सुझाव दिया कि यूरेनियम-235 विखंडन से गुजरता है। लगभग उसी समय, अन्य वैज्ञानिकों ने पाया कि विखंडन प्रक्रिया से और भी अधिक न्यूट्रॉन उत्पन्न होते हैं। इसने बोह्र और व्हीलर को एक महत्वपूर्ण प्रश्न पूछने के लिए प्रेरित किया: क्या विखंडन द्वारा निर्मित मुक्त न्यूट्रॉन एक श्रृंखला प्रतिक्रिया शुरू कर सकते हैं जो भारी मात्रा में ऊर्जा जारी करेगी? यदि ऐसा है तो अकल्पनीय शक्ति के हथियार बनाना संभव है। उनकी धारणाओं की पुष्टि एक फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी ने की थी फ्रेडरिक जूलियट-क्यूरी . उनका निष्कर्ष परमाणु हथियारों के निर्माण में विकास के लिए प्रेरणा बन गया।
जर्मनी, इंग्लैंड, अमेरिका और जापान के भौतिकविदों ने परमाणु हथियारों के निर्माण पर काम किया। द्वितीय विश्व युद्ध की शुरुआत से पहले अल्बर्ट आइंस्टीन अमेरिकी राष्ट्रपति को लिखा पत्र फ्रैंकलिन रूज़वेल्ट वह नाज़ी जर्मनीयूरेनियम-235 को शुद्ध करके परमाणु बम बनाने की योजना। अब यह पता चला है कि जर्मनी एक श्रृंखला प्रतिक्रिया करने से बहुत दूर था: वे एक "गंदे", अत्यधिक रेडियोधर्मी बम पर काम कर रहे थे। जो भी हो, अमेरिकी सरकार ने यथाशीघ्र परमाणु बम बनाने के लिए अपने सारे प्रयास झोंक दिये। मैनहट्टन परियोजना एक अमेरिकी भौतिक विज्ञानी के नेतृत्व में शुरू की गई थी रॉबर्ट ओपेनहाइमर और सामान्य लेस्ली ग्रोव्स . इसमें यूरोप से आये प्रमुख वैज्ञानिकों ने भाग लिया। 1945 की गर्मियों तक, दो प्रकार की विखंडनीय सामग्री - यूरेनियम -235 और प्लूटोनियम -239 के आधार पर परमाणु हथियार बनाए गए थे। एक बम, प्लूटोनियम "थिंग" को परीक्षण के दौरान विस्फोटित किया गया था, और दो अन्य, यूरेनियम "बेबी" और प्लूटोनियम "फैट मैन" को जापानी शहरों हिरोशिमा और नागासाकी पर गिराया गया था।
थर्मोन्यूक्लियर बम कैसे काम करता है और इसका आविष्कार किसने किया?
थर्मोन्यूक्लियर बम प्रतिक्रिया पर आधारित होता है परमाणु संलयन . परमाणु विखंडन के विपरीत, जो या तो अनायास या जबरदस्ती हो सकता है, बाहरी ऊर्जा की आपूर्ति के बिना परमाणु संलयन असंभव है। परमाणु नाभिक धनात्मक रूप से आवेशित होते हैं - इसलिए वे एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं। इस स्थिति को कूलम्ब अवरोध कहा जाता है। प्रतिकर्षण पर काबू पाने के लिए, इन कणों को तीव्र गति तक तेज़ करना होगा। यह बहुत उच्च तापमान पर किया जा सकता है - कई मिलियन केल्विन (इसलिए नाम) के क्रम पर। थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं तीन प्रकार की होती हैं: आत्मनिर्भर (तारों की गहराई में होती हैं), नियंत्रित और अनियंत्रित या विस्फोटक - इनका उपयोग हाइड्रोजन बम में किया जाता है।
परमाणु चार्ज द्वारा शुरू किए गए थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन वाले बम का विचार एनरिको फर्मी ने अपने सहयोगी को प्रस्तावित किया था एडवर्ड टेलर 1941 में, मैनहट्टन परियोजना की शुरुआत में। हालाँकि, यह विचार उस समय मांग में नहीं था। टेलर के विकास में सुधार हुआ स्टानिस्लाव उलम , व्यवहार में थर्मोन्यूक्लियर बम के विचार को संभव बनाना। 1952 में, ऑपरेशन आइवी माइक के दौरान एनेवेटक एटोल पर पहले थर्मोन्यूक्लियर विस्फोटक उपकरण का परीक्षण किया गया था। हालाँकि, यह एक प्रयोगशाला नमूना था, जो युद्ध के लिए अनुपयुक्त था। एक साल बाद सोवियत संघभौतिकविदों के डिजाइन के अनुसार इकट्ठा किया गया दुनिया का पहला थर्मोन्यूक्लियर बम विस्फोट किया गया एंड्री सखारोव और यूलिया खारीटोना . डिवाइस सदृश थी स्तरित केक, इसीलिए इस दुर्जेय हथियार का उपनाम "पफ" रखा गया। आगे के विकास के क्रम में, पृथ्वी पर सबसे शक्तिशाली बम, "ज़ार बॉम्बा" या "कुज़्का की माँ" का जन्म हुआ। अक्टूबर 1961 में नोवाया ज़ेमल्या द्वीपसमूह पर इसका परीक्षण किया गया था।
थर्मोन्यूक्लियर बम किससे बने होते हैं?
अगर आपने ऐसा सोचा हाइड्रोजन और थर्मोन्यूक्लियर बम अलग चीजें हैं, आप गलत थे। ये शब्द पर्यायवाची हैं। यह हाइड्रोजन (या बल्कि, इसके समस्थानिक - ड्यूटेरियम और ट्रिटियम) है जो थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया को पूरा करने के लिए आवश्यक है। हालाँकि, एक कठिनाई है: हाइड्रोजन बम को विस्फोटित करने के लिए, पहले पारंपरिक परमाणु विस्फोट के दौरान उच्च तापमान प्राप्त करना आवश्यक है - तभी परमाणु नाभिक प्रतिक्रिया करना शुरू कर देंगे। इसलिए, थर्मोन्यूक्लियर बम के मामले में, डिज़ाइन एक बड़ी भूमिका निभाता है।
दो योजनाएँ व्यापक रूप से ज्ञात हैं। पहली सखारोव की "पफ पेस्ट्री" है। केंद्र में एक परमाणु डेटोनेटर था, जो ट्रिटियम के साथ मिश्रित लिथियम ड्यूटेराइड की परतों से घिरा हुआ था, जो समृद्ध यूरेनियम की परतों से घिरा हुआ था। इस डिज़ाइन ने 1 माउंट के भीतर शक्ति प्राप्त करना संभव बना दिया। दूसरी अमेरिकी टेलर-उलम योजना है, जहां परमाणु बम और हाइड्रोजन आइसोटोप अलग-अलग स्थित थे। यह इस तरह दिखता था: नीचे तरल ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के मिश्रण वाला एक कंटेनर था, जिसके केंद्र में एक "स्पार्क प्लग" था - एक प्लूटोनियम रॉड, और शीर्ष पर - एक पारंपरिक परमाणु चार्ज, और यह सब एक में भारी धातु का खोल (उदाहरण के लिए, ख़त्म हुआ यूरेनियम)। विस्फोट के दौरान उत्पन्न तेज़ न्यूट्रॉन यूरेनियम शेल में परमाणु विखंडन प्रतिक्रियाओं का कारण बनते हैं और विस्फोट की कुल ऊर्जा में ऊर्जा जोड़ते हैं। सुपरस्ट्रक्चर अतिरिक्त परतेंलिथियम यूरेनियम-238 ड्यूटेराइड आपको असीमित शक्ति के प्रोजेक्टाइल बनाने की अनुमति देता है। 1953 में, सोवियत भौतिक विज्ञानी विक्टर डेविडेंको गलती से टेलर-उलम विचार दोहराया गया, और इसके आधार पर सखारोव एक बहु-मंचीय योजना लेकर आए जिससे अभूतपूर्व शक्ति के हथियार बनाना संभव हो गया। "कुज़्का की माँ" ने बिल्कुल इसी योजना के अनुसार काम किया।
और कौन से बम हैं?
न्यूट्रॉन भी होते हैं, लेकिन यह आम तौर पर डरावना होता है। मूलतः, न्यूट्रॉन बम एक कम शक्ति वाला थर्मोन्यूक्लियर बम होता है, जिसकी विस्फोट ऊर्जा का 80% विकिरण (न्यूट्रॉन विकिरण) होता है। यह एक साधारण कम-शक्ति वाले परमाणु चार्ज जैसा दिखता है, जिसमें बेरिलियम आइसोटोप वाला एक ब्लॉक - न्यूट्रॉन का एक स्रोत - जोड़ा गया है। जब एक परमाणु आवेश में विस्फोट होता है, तो एक थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया शुरू हो जाती है। इस प्रकार का हथियार एक अमेरिकी भौतिक विज्ञानी द्वारा विकसित किया गया था सैमुअल कोहेन . यह माना जाता था कि न्यूट्रॉन हथियार सभी जीवित चीजों को नष्ट कर देते हैं, यहां तक कि आश्रयों में भी, लेकिन ऐसे हथियारों के विनाश की सीमा छोटी होती है, क्योंकि वायुमंडल तेज न्यूट्रॉन की धाराओं को बिखेरता है, और बड़ी दूरी पर सदमे की लहर अधिक मजबूत होती है।
कोबाल्ट बम के बारे में क्या?
नहीं, बेटे, यह शानदार है. आधिकारिक तौर पर किसी भी देश के पास कोबाल्ट बम नहीं हैं. सैद्धांतिक रूप से, यह कोबाल्ट शेल वाला एक थर्मोन्यूक्लियर बम है, जो अपेक्षाकृत कमजोर परमाणु विस्फोट के साथ भी क्षेत्र के मजबूत रेडियोधर्मी संदूषण को सुनिश्चित करता है। 510 टन कोबाल्ट पृथ्वी की पूरी सतह को संक्रमित कर सकता है और ग्रह पर सभी जीवन को नष्ट कर सकता है। भौतिक विज्ञानी लियो स्ज़ीलार्ड , जिन्होंने 1950 में इस काल्पनिक डिज़ाइन का वर्णन किया, इसे "डूम्सडे मशीन" कहा।
क्या अच्छा है: परमाणु बम या थर्मोन्यूक्लियर?
"ज़ार बॉम्बा" का पूर्ण पैमाने का मॉडल
हाइड्रोजन बम परमाणु बम से कहीं अधिक उन्नत और तकनीकी रूप से उन्नत है। इसकी विस्फोटक शक्ति परमाणु से कहीं अधिक है और केवल उपलब्ध घटकों की संख्या से सीमित है। थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया में, परमाणु प्रतिक्रिया की तुलना में प्रत्येक न्यूक्लियॉन (तथाकथित घटक नाभिक, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन) के लिए बहुत अधिक ऊर्जा जारी की जाती है। उदाहरण के लिए, यूरेनियम नाभिक के विखंडन से प्रति न्यूक्लियॉन 0.9 MeV (मेगाइलेक्ट्रॉनवोल्ट) उत्पन्न होता है, और हाइड्रोजन नाभिक से हीलियम नाभिक के संलयन से 6 MeV की ऊर्जा निकलती है।
बम की तरह बाँटनालक्ष्य तक?
पहले तो उन्हें हवाई जहाज से गिराया गया, लेकिन साधन हवाई रक्षालगातार सुधार हुआ, और इस तरह से परमाणु हथियार पहुंचाना नासमझी साबित हुआ। मिसाइल उत्पादन में वृद्धि के साथ, परमाणु हथियार पहुंचाने के सभी अधिकार विभिन्न ठिकानों की बैलिस्टिक और क्रूज मिसाइलों को हस्तांतरित कर दिए गए। इसलिए, अब बम का मतलब बम नहीं, बल्कि हथियार है।
ऐसा माना जाता है कि उत्तर कोरियाई हाइड्रोजन बम रॉकेट पर स्थापित करने के लिए बहुत बड़ा है - इसलिए यदि डीपीआरके खतरे को अंजाम देने का फैसला करता है, तो इसे जहाज द्वारा विस्फोट स्थल तक ले जाया जाएगा।
परमाणु युद्ध के परिणाम क्या होते हैं?
हिरोशिमा और नागासाकी संभावित सर्वनाश का केवल एक छोटा सा हिस्सा हैं। उदाहरण के लिए, "परमाणु शीतकालीन" परिकल्पना ज्ञात है, जिसे अमेरिकी खगोल भौतिकीविद् कार्ल सागन और सोवियत भूभौतिकीविद् जॉर्जी गोलित्सिन ने आगे बढ़ाया था। यह माना जाता है कि कई परमाणु हथियारों के विस्फोट (रेगिस्तान या पानी में नहीं, बल्कि आबादी वाले क्षेत्रों में) से कई आग लग जाएंगी और वायुमंडल में फैल जाएंगी एक बड़ी संख्या कीधुआं और कालिख, जिससे वैश्विक शीतलन को बढ़ावा मिलेगा। प्रभाव की तुलना ज्वालामुखी गतिविधि से करके इस परिकल्पना की आलोचना की गई है, जिसका जलवायु पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। इसके अलावा, कुछ वैज्ञानिकों का कहना है कि ठंडक की तुलना में ग्लोबल वार्मिंग होने की अधिक संभावना है - हालांकि दोनों पक्षों को उम्मीद है कि हमें कभी पता नहीं चलेगा।
क्या परमाणु हथियारों की अनुमति है?
20वीं सदी में हथियारों की होड़ के बाद देशों को होश आया और उन्होंने परमाणु हथियारों के इस्तेमाल को सीमित करने का फैसला किया। संयुक्त राष्ट्र ने परमाणु हथियारों के अप्रसार और परमाणु परीक्षणों पर प्रतिबंध पर संधियों को अपनाया (बाद में युवा परमाणु शक्तियों भारत, पाकिस्तान और डीपीआरके द्वारा हस्ताक्षर नहीं किए गए थे)। जुलाई 2017 में, परमाणु हथियारों के निषेध पर एक नई संधि को अपनाया गया था।
संधि के पहले अनुच्छेद में कहा गया है, "प्रत्येक राज्य पार्टी किसी भी परिस्थिति में परमाणु हथियार या अन्य परमाणु विस्फोटक उपकरणों को विकसित करने, परीक्षण करने, उत्पादन करने, अन्यथा अधिग्रहण करने, रखने या भंडारित करने का कार्य नहीं करती है।"
हालाँकि, दस्तावेज़ तब तक लागू नहीं होगा जब तक 50 राज्य इसकी पुष्टि नहीं कर देते।
परमाणु हथियार - एक उपकरण जो परमाणु विखंडन और परमाणु संलयन की प्रतिक्रियाओं से भारी विस्फोटक शक्ति प्राप्त करता है।
परमाणु हथियारों के बारे में
परमाणु हथियार सबसे ज्यादा हैं शक्तिशाली हथियारआज, यह पांच देशों के साथ सेवा में है: रूस, अमेरिका, ग्रेट ब्रिटेन, फ्रांस और चीन। ऐसे भी कई राज्य हैं जो कमोबेश सफलतापूर्वक परमाणु हथियार विकसित कर रहे हैं, लेकिन उनका शोध या तो पूरा नहीं हुआ है, या इन देशों के पास लक्ष्य तक हथियार पहुंचाने के लिए आवश्यक साधन नहीं हैं। भारत, पाकिस्तान, उत्तर कोरिया, इराक, ईरान ने विभिन्न स्तरों पर परमाणु हथियार विकसित किए हैं, जर्मनी, इज़राइल, दक्षिण अफ्रीका और जापान के पास सैद्धांतिक रूप से अपेक्षाकृत कम समय में परमाणु हथियार बनाने की आवश्यक क्षमताएं हैं।
परमाणु हथियारों की भूमिका को कम करके आंकना कठिन है। एक ओर, यह निरोध का एक शक्तिशाली साधन है, दूसरी ओर, यह शांति को मजबूत करने और इन हथियारों को रखने वाली शक्तियों के बीच सैन्य संघर्ष को रोकने के लिए सबसे प्रभावी उपकरण है। हिरोशिमा में परमाणु बम के प्रथम प्रयोग को 52 वर्ष बीत चुके हैं। विश्व समुदाय यह समझने के करीब आ गया है कि परमाणु युद्ध अनिवार्य रूप से एक वैश्विक पर्यावरणीय तबाही का कारण बनेगा, जो मानव जाति के अस्तित्व को असंभव बना देगा। पिछले कुछ वर्षों में, तनाव कम करने और परमाणु शक्तियों के बीच टकराव को कम करने के लिए कानूनी तंत्र बनाए गए हैं। उदाहरण के लिए, शक्तियों की परमाणु क्षमता को कम करने के लिए कई समझौतों पर हस्ताक्षर किए गए, परमाणु हथियारों के अप्रसार पर कन्वेंशन पर हस्ताक्षर किए गए, जिसके अनुसार स्वामित्व वाले देशों ने इन हथियारों के उत्पादन के लिए प्रौद्योगिकी को अन्य देशों में स्थानांतरित नहीं करने का वचन दिया, और जिन देशों के पास परमाणु हथियार नहीं हैं, उन्होंने विकास के लिए कदम नहीं उठाने की प्रतिज्ञा की है; आख़िरकार, हाल ही में, महाशक्तियाँ परमाणु परीक्षण पर पूर्ण प्रतिबंध पर सहमत हुईं। यह स्पष्ट है कि परमाणु हथियार सबसे महत्वपूर्ण उपकरण हैं जो अंतर्राष्ट्रीय संबंधों के इतिहास और मानव जाति के इतिहास में एक पूरे युग का नियामक प्रतीक बन गए हैं।
परमाणु हथियार
परमाणु हथियार, एक उपकरण जो परमाणु विखंडन और परमाणु संलयन की प्रतिक्रियाओं से भारी विस्फोटक शक्ति प्राप्त करता है। पहला परमाणु हथियार संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा अगस्त 1945 में जापानी शहरों हिरोशिमा और नागासाकी के खिलाफ इस्तेमाल किया गया था। इन परमाणु बमों में यूरेनियम और प्लूटोनियम के दो स्थिर सैद्धांतिक द्रव्यमान शामिल थे, जो हिंसक टकराव के कारण गंभीर द्रव्यमान से अधिक हो गए, जिससे उत्तेजना पैदा हुई। परमाणु नाभिक के विखंडन की एक अनियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया। ऐसे विस्फोटों से भारी मात्रा में ऊर्जा और हानिकारक विकिरण निकलता है: विस्फोटक शक्ति 200,000 टन ट्रिनिट्रोटोलुइन के बराबर हो सकती है। 1952 में पहली बार परीक्षण किए गए अधिक शक्तिशाली हाइड्रोजन बम (फ्यूजन बम) में एक परमाणु बम होता है, जो विस्फोट होने पर इतना अधिक तापमान पैदा करता है कि पास की ठोस परत, आमतौर पर लिथियम डिटेराइट में परमाणु संलयन हो सकता है। विस्फोटक शक्ति कई मिलियन टन (मेगाटन) ट्रिनिट्रोटोलुइन के बराबर हो सकती है। ऐसे बमों से होने वाले विनाश का क्षेत्र बड़े आकार तक पहुँच जाता है: 15 मेगाटन का बम 20 किमी के भीतर सभी जलते हुए पदार्थों को विस्फोट कर देगा। तीसरे प्रकार का परमाणु हथियार, न्यूट्रॉन बम, एक छोटा हाइड्रोजन बम है, जिसे उच्च विकिरण हथियार भी कहा जाता है। यह एक कमजोर विस्फोट का कारण बनता है, जो, हालांकि, उच्च गति वाले न्यूट्रॉन के तीव्र उत्सर्जन के साथ होता है। विस्फोट के कमजोर होने का मतलब है कि इमारतों को ज्यादा नुकसान नहीं हुआ है. न्यूट्रॉन गंभीर कारण बनते हैं विकिरण बीमारीविस्फोट स्थल के एक निश्चित दायरे में स्थित लोगों में, और एक सप्ताह के भीतर प्रभावित सभी लोगों को मार डालो।
प्रारंभ में, परमाणु बम (ए) के विस्फोट से लाखों डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ एक आग का गोला (1) बनता है और विकिरण (?) उत्सर्जित होता है, कुछ मिनटों (बी) के बाद, गेंद की मात्रा बढ़ जाती है और एक सदमे की लहर पैदा होती है साथ उच्च दबाव(3). आग का गोला ऊपर उठता है (सी), धूल और मलबे को सोखता है, और एक मशरूम बादल बनाता है (डी), जैसे ही आग का गोला मात्रा में बढ़ता है, यह एक शक्तिशाली संवहन धारा (4) बनाता है, गर्म विकिरण छोड़ता है (5) और एक बादल बनाता है ( 6), जब यह विस्फोट होता है तो विस्फोट तरंग से 15 मेगाटन बम का विनाश पूरा हो जाता है (7) 8 किमी के दायरे में, गंभीर (8) 15 किमी के दायरे में और ध्यान देने योग्य (I) 30 किमी के दायरे में यहां तक कि एक पर भी 20 किमी (10) की दूरी पर सभी ज्वलनशील पदार्थ फट जाते हैं, बम फटने के दो दिन के भीतर, 300 रेंटजेन की रेडियोधर्मी खुराक के साथ विस्फोट से 300 किमी दूर गिरना जारी रहता है। संलग्न फोटो में दिखाया गया है कि एक बड़े परमाणु हथियार का विस्फोट कैसे हुआ ज़मीन रेडियोधर्मी धूल और मलबे का एक विशाल मशरूम बादल बनाती है जो कई किलोमीटर की ऊँचाई तक पहुँच सकता है। हवा में मौजूद खतरनाक धूल प्रचलित हवाओं द्वारा किसी भी दिशा में स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित हो जाती है और तबाही एक विशाल क्षेत्र को कवर करती है।
आधुनिक परमाणु बम और गोले
क्रिया का दायरा
परमाणु आवेश की शक्ति के आधार पर, परमाणु बम और गोले को कैलिबर में विभाजित किया जाता है: छोटे, मध्यम और बड़े . एक छोटे-कैलिबर परमाणु बम के विस्फोट की ऊर्जा के बराबर ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, आपको कई हजार टन टीएनटी का विस्फोट करना होगा। एक मध्यम-कैलिबर परमाणु बम के बराबर टीएनटी हजारों टन है, और एक बड़े-कैलिबर बम के बराबर सैकड़ों-हजारों टन टीएनटी है। थर्मोन्यूक्लियर (हाइड्रोजन) हथियारों की शक्ति और भी अधिक हो सकती है; उनका टीएनटी समकक्ष लाखों और यहां तक कि लाखों टन तक पहुंच सकता है। परमाणु बम, जिसका टीएनटी समतुल्य 1-50 हजार टन है, सामरिक परमाणु बमों के वर्ग से संबंधित हैं और इनका उद्देश्य परिचालन-सामरिक समस्याओं को हल करना है। सामरिक हथियारों में ये भी शामिल हैं: 10-15 हजार टन की क्षमता वाले परमाणु चार्ज वाले तोपखाने के गोले और विमान भेदी निर्देशित मिसाइलों के लिए परमाणु चार्ज (लगभग 5-20 हजार टन की क्षमता वाले) और लड़ाकू विमानों को हथियार देने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले गोले। 50 हजार टन से अधिक क्षमता वाले परमाणु और हाइड्रोजन बमों को रणनीतिक हथियारों के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि परमाणु हथियारों का ऐसा वर्गीकरण केवल सशर्त है, क्योंकि वास्तव में सामरिक परमाणु हथियारों के उपयोग के परिणाम हिरोशिमा और नागासाकी की आबादी द्वारा अनुभव किए गए परिणामों से कम नहीं हो सकते हैं, और इससे भी अधिक। अब यह स्पष्ट है कि केवल एक हाइड्रोजन बम का विस्फोट विशाल क्षेत्रों पर इतने गंभीर परिणाम देने में सक्षम है कि पिछले विश्व युद्धों में इस्तेमाल किए गए हजारों गोले और बम अपने साथ नहीं आए थे। और कुछ हाइड्रोजन बम विशाल प्रदेशों को रेगिस्तानी क्षेत्रों में बदलने के लिए काफी हैं।
परमाणु हथियारों को 2 मुख्य प्रकारों में विभाजित किया गया है: परमाणु और हाइड्रोजन (थर्मोन्यूक्लियर)। में परमाणु हथियारऊर्जा का विमोचन भारी तत्वों यूरेनियम या प्लूटोनियम के परमाणुओं के नाभिक की विखंडन प्रतिक्रिया के कारण होता है। हाइड्रोजन हथियार में, हाइड्रोजन परमाणुओं से हीलियम परमाणु नाभिक के निर्माण (या संलयन) द्वारा ऊर्जा जारी की जाती है।
थर्मोन्यूक्लियर हथियार
आधुनिक थर्मोन्यूक्लियर हथियार रणनीतिक हथियार हैं जिनका उपयोग विमानन द्वारा सबसे महत्वपूर्ण औद्योगिक और सैन्य सुविधाओं और बड़े शहरों को दुश्मन की रेखाओं के पीछे सभ्यता के केंद्र के रूप में नष्ट करने के लिए किया जा सकता है। थर्मोन्यूक्लियर हथियार का सबसे प्रसिद्ध प्रकार थर्मोन्यूक्लियर (हाइड्रोजन) बम है, जिसे विमान द्वारा लक्ष्य तक पहुंचाया जा सकता है। अंतरमहाद्वीपीय बैलिस्टिक मिसाइलों सहित विभिन्न उद्देश्यों के लिए मिसाइलों के हथियार भी थर्मोन्यूक्लियर चार्ज से भरे जा सकते हैं। पहली बार ऐसी मिसाइल का परीक्षण 1957 में यूएसएसआर में किया गया था, और वर्तमान में यह सेवा में है रॉकेट बल सामरिक उद्देश्यमोबाइल लॉन्चर, साइलो लॉन्चर और पनडुब्बियों पर आधारित मिसाइलें कई प्रकार की होती हैं।
परमाणु बम
थर्मोन्यूक्लियर हथियारों का संचालन हाइड्रोजन या उसके यौगिकों के साथ थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया के उपयोग पर आधारित है। इन प्रतिक्रियाओं में, जो सुपर पर होती हैं उच्च तापमानआह और दबाव, हाइड्रोजन नाभिक से, या हाइड्रोजन और लिथियम नाभिक से हीलियम नाभिक के निर्माण के कारण ऊर्जा निकलती है। हीलियम बनाने के लिए, मुख्य रूप से भारी हाइड्रोजन का उपयोग किया जाता है - ड्यूटेरियम, जिसके नाभिक में एक असामान्य संरचना होती है - एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन। जब ड्यूटेरियम को कई दसियों लाख डिग्री के तापमान तक गर्म किया जाता है, तो इसका परमाणु अन्य परमाणुओं के साथ पहली टक्कर के दौरान अपने इलेक्ट्रॉन कोश खो देता है। परिणामस्वरूप, माध्यम में केवल प्रोटॉन और उनसे स्वतंत्र रूप से चलने वाले इलेक्ट्रॉन शामिल हो जाते हैं। कणों की तापीय गति की गति ऐसे मूल्यों तक पहुँचती है कि ड्यूटेरियम नाभिक करीब आ सकते हैं और, शक्तिशाली परमाणु बलों की कार्रवाई के लिए धन्यवाद, एक दूसरे के साथ जुड़कर हीलियम नाभिक बनाते हैं। इस प्रक्रिया का परिणाम ऊर्जा का विमोचन है।
हाइड्रोजन बम का मूल आरेख इस प्रकार है। तरल अवस्था में ड्यूटेरियम और ट्रिटियम को ताप-रोधी आवरण वाले एक टैंक में रखा जाता है, जो लंबे समय तक ड्यूटेरियम और ट्रिटियम को बहुत ठंडी अवस्था में संरक्षित करने का काम करता है (इसे एकत्रीकरण की तरल अवस्था से बनाए रखने के लिए)। हीट-प्रूफ शेल में 3 परतें हो सकती हैं जिनमें कठोर मिश्र धातु, ठोस कार्बन डाइऑक्साइड और तरल नाइट्रोजन शामिल हैं। हाइड्रोजन समस्थानिकों के भंडार के पास एक परमाणु आवेश रखा जाता है। जब एक परमाणु चार्ज का विस्फोट होता है, तो हाइड्रोजन आइसोटोप को उच्च तापमान तक गर्म किया जाता है, जिससे थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया होने और हाइड्रोजन बम के विस्फोट की स्थिति पैदा होती है। हालाँकि, हाइड्रोजन बम बनाने की प्रक्रिया में यह पाया गया कि हाइड्रोजन आइसोटोप का उपयोग करना अव्यावहारिक था, क्योंकि इस मामले में बम भी बन जाएगा। भारी वजन(60 टन से अधिक), जिसके कारण रणनीतिक बमवर्षकों पर ऐसे आरोपों का उपयोग करने के बारे में सोचना भी असंभव था, और इससे भी अधिक बलिस्टिक मिसाइलकोई भी रेंज. हाइड्रोजन बम के डेवलपर्स के सामने दूसरी समस्या ट्रिटियम की रेडियोधर्मिता थी, जिसने इसके दीर्घकालिक भंडारण को असंभव बना दिया था।
अध्ययन 2 में उपरोक्त मुद्दों को संबोधित किया गया है। हाइड्रोजन के तरल समस्थानिकों को लिथियम-6 के साथ ड्यूटेरियम के ठोस रासायनिक यौगिक द्वारा प्रतिस्थापित किया गया। इससे हाइड्रोजन बम के आकार और वजन को काफी कम करना संभव हो गया। इसके अलावा, ट्रिटियम के स्थान पर लिथियम हाइड्राइड का उपयोग किया गया, जिससे लड़ाकू बमवर्षकों और बैलिस्टिक मिसाइलों पर थर्मोन्यूक्लियर चार्ज लगाना संभव हो गया।
हाइड्रोजन बम के निर्माण ने थर्मोन्यूक्लियर हथियारों के विकास के अंत को चिह्नित नहीं किया, अधिक से अधिक नए नमूने सामने आए, हाइड्रोजन-यूरेनियम बम बनाया गया, साथ ही इसकी कुछ किस्में - भारी-शुल्क और, इसके विपरीत, छोटे- कैलिबर बम. थर्मोन्यूक्लियर हथियारों के सुधार में अंतिम चरण तथाकथित "स्वच्छ" हाइड्रोजन बम का निर्माण था।
हाइड्रोजन बम
थर्मोन्यूक्लियर बम के इस संशोधन का पहला विकास 1957 में कुछ प्रकार के "मानवीय" थर्मोन्यूक्लियर हथियार के निर्माण के बारे में अमेरिकी प्रचार बयानों के मद्देनजर सामने आया, जो भविष्य की पीढ़ियों को पारंपरिक थर्मोन्यूक्लियर बम जितना नुकसान नहीं पहुंचाएगा। "मानवता" के दावों में कुछ सच्चाई थी। हालाँकि बम की विनाशकारी शक्ति कम नहीं थी, साथ ही इसे विस्फोटित भी किया जा सकता था ताकि स्ट्रोंटियम-90, जो सामान्य हाइड्रोजन विस्फोट में लंबे समय तक पृथ्वी के वायुमंडल को विषाक्त कर देता है, फैल न सके। ऐसे बम की सीमा के भीतर सब कुछ नष्ट हो जाएगा, लेकिन विस्फोट से दूर रहने वाले जीवों के साथ-साथ आने वाली पीढ़ियों के लिए भी खतरा कम हो जाएगा। हालाँकि, इन बयानों का वैज्ञानिकों ने खंडन किया, जिन्होंने याद किया कि परमाणु या हाइड्रोजन बमों के विस्फोट से बड़ी मात्रा में रेडियोधर्मी धूल पैदा होती है, जो एक शक्तिशाली वायु प्रवाह के साथ 30 किमी की ऊंचाई तक बढ़ती है, और फिर धीरे-धीरे एक बड़े पैमाने पर जमीन पर बैठ जाती है। क्षेत्र, इसे प्रदूषित कर रहा है। वैज्ञानिकों द्वारा किए गए शोध से पता चलता है कि इस धूल के आधे हिस्से को जमीन पर गिरने में 4 से 7 साल लगेंगे।
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महाशक्तियों के बीच परमाणु टकराव के इतिहास और पहले के डिजाइन के बारे में परमाणु बमसैकड़ों किताबें लिखी जा चुकी हैं. लेकिन आधुनिक परमाणु हथियारों के बारे में कई मिथक हैं। "पॉपुलर मैकेनिक्स" ने इस मुद्दे को स्पष्ट करने और यह बताने का निर्णय लिया कि मनुष्य द्वारा आविष्कार किया गया सबसे विनाशकारी हथियार कैसे काम करता है।
विस्फोटक चरित्र
यूरेनियम नाभिक में 92 प्रोटॉन होते हैं। प्राकृतिक यूरेनियम मुख्य रूप से दो समस्थानिकों का मिश्रण है: U238 (जिसके नाभिक में 146 न्यूट्रॉन हैं) और U235 (143 न्यूट्रॉन), प्राकृतिक यूरेनियम में उत्तरार्द्ध का केवल 0.7% है। रासायनिक गुणआइसोटोप बिल्कुल समान हैं, और इसलिए उन्हें रासायनिक तरीकों से अलग करना असंभव है, लेकिन द्रव्यमान में अंतर (235 और 238 इकाइयां) भौतिक तरीकों से ऐसा करना संभव बनाता है: यूरेनियम का मिश्रण गैस (यूरेनियम हेक्साफ्लोराइड) में परिवर्तित हो जाता है। और फिर अनगिनत छिद्रपूर्ण विभाजनों के माध्यम से पंप किया गया। हालाँकि यूरेनियम के समस्थानिकों को किसी भी तरह से अलग नहीं किया जा सकता है उपस्थिति, न ही रासायनिक रूप से, वे परमाणु वर्णों के गुणों में एक अंतर से अलग होते हैं।
U238 की विखंडन प्रक्रिया एक भुगतान प्रक्रिया है: बाहर से आने वाले न्यूट्रॉन को अपने साथ ऊर्जा लानी होगी - 1 MeV या अधिक। और यू235 निःस्वार्थ है: उत्तेजना और उसके बाद के क्षय के लिए आने वाले न्यूट्रॉन से कुछ भी आवश्यक नहीं है; नाभिक में इसकी बाध्यकारी ऊर्जा काफी पर्याप्त है;
न्यूट्रॉन से टकराने पर, यूरेनियम-235 नाभिक आसानी से विभाजित हो जाता है, जिससे नए न्यूट्रॉन उत्पन्न होते हैं। पर कुछ शर्तेंएक शृंखला प्रतिक्रिया शुरू होती है.
जब एक न्यूट्रॉन विखंडन-सक्षम नाभिक से टकराता है, तो एक अस्थिर यौगिक बनता है, लेकिन बहुत जल्दी (10−23−10−22 s के बाद) ऐसा नाभिक दो टुकड़ों में टूट जाता है जो द्रव्यमान में असमान होते हैं और "तुरंत" (10 के भीतर) −16−10−14 सी) दो या तीन नए न्यूट्रॉन उत्सर्जित करता है, ताकि समय के साथ विखंडनीय नाभिकों की संख्या बढ़ सके (इस प्रतिक्रिया को श्रृंखला प्रतिक्रिया कहा जाता है)। यह केवल U235 में ही संभव है, क्योंकि लालची U238 अपने स्वयं के न्यूट्रॉन से साझा नहीं करना चाहता है, जिनकी ऊर्जा 1 MeV से कम परिमाण का क्रम है। गतिज ऊर्जाकण - विखंडन उत्पाद रासायनिक प्रतिक्रिया के किसी भी कार्य के दौरान निकलने वाली ऊर्जा से कई गुना अधिक परिमाण के होते हैं जिसमें नाभिक की संरचना नहीं बदलती है।
धात्विक प्लूटोनियम छह चरणों में मौजूद होता है, जिसका घनत्व 14.7 से 19.8 किग्रा/सेमी 3 तक होता है। 119 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर, एक मोनोक्लिनिक अल्फा चरण (19.8 किग्रा/सेमी 3) होता है, लेकिन ऐसा प्लूटोनियम बहुत नाजुक होता है, और क्यूबिक फेस-केंद्रित डेल्टा चरण (15.9) में यह प्लास्टिक और अच्छी तरह से संसाधित होता है (यह यही है) चरण जिसे वे मिश्रधातु योजकों का उपयोग करके संरक्षित करने का प्रयास कर रहे हैं)। विस्फोट संपीड़न के दौरान, कोई चरण संक्रमण नहीं हो सकता है - प्लूटोनियम अर्ध-तरल अवस्था में है। उत्पादन के दौरान चरण परिवर्तन खतरनाक होते हैं: बड़े हिस्सों के साथ, घनत्व में मामूली बदलाव के साथ भी, एक महत्वपूर्ण स्थिति तक पहुंचा जा सकता है। बेशक, यह विस्फोट के बिना होगा - वर्कपीस बस गर्म हो जाएगा, लेकिन निकल चढ़ाना का निर्वहन हो सकता है (और प्लूटोनियम बहुत जहरीला है)।
महत्वपूर्ण सभा
विखंडन उत्पाद अस्थिर होते हैं और विभिन्न विकिरण (न्यूट्रॉन सहित) उत्सर्जित करते हुए उन्हें "ठीक होने" में लंबा समय लगता है। विखंडन के बाद एक महत्वपूर्ण समय (दसियों सेकंड तक) उत्सर्जित होने वाले न्यूट्रॉन को विलंबित कहा जाता है, और यद्यपि उनका हिस्सा तात्कालिक (1% से कम) की तुलना में छोटा होता है, परमाणु प्रतिष्ठानों के संचालन में उनकी भूमिका सबसे अधिक होती है महत्वपूर्ण।
विस्फोटक लेंसों ने एक अभिसारी लहर पैदा की। प्रत्येक ब्लॉक में डेटोनेटर की एक जोड़ी द्वारा विश्वसनीयता सुनिश्चित की गई।
विखंडन उत्पाद, आसपास के परमाणुओं के साथ कई टकरावों के दौरान, उन्हें अपनी ऊर्जा छोड़ देते हैं, जिससे तापमान बढ़ जाता है। विखंडनीय सामग्री के साथ एक असेंबली में न्यूट्रॉन दिखाई देने के बाद, गर्मी रिलीज शक्ति बढ़ या घट सकती है, और एक असेंबली के पैरामीटर जिसमें प्रति यूनिट समय में विखंडन की संख्या स्थिर होती है, उन्हें महत्वपूर्ण कहा जाता है। असेंबली की गंभीरता को बड़ी और छोटी दोनों संख्या में न्यूट्रॉन (तदनुसार उच्च या निम्न ताप रिलीज शक्ति पर) के साथ बनाए रखा जा सकता है। थर्मल पावर को या तो बाहर से क्रिटिकल असेंबली में अतिरिक्त न्यूट्रॉन पंप करके बढ़ाया जाता है, या असेंबली को सुपरक्रिटिकल बनाकर (फिर अतिरिक्त न्यूट्रॉन को विखंडनीय नाभिक की कई पीढ़ियों द्वारा आपूर्ति की जाती है)। उदाहरण के लिए, यदि किसी रिएक्टर की तापीय शक्ति को बढ़ाना आवश्यक है, तो इसे एक ऐसे शासन में लाया जाता है, जहां त्वरित न्यूट्रॉन की प्रत्येक पीढ़ी पिछले एक की तुलना में थोड़ी कम होती है, लेकिन विलंबित न्यूट्रॉन के लिए धन्यवाद, रिएक्टर मुश्किल से ध्यान देने योग्य हो जाता है। गंभीर स्थिति. तब यह गति नहीं करता है, बल्कि धीरे-धीरे शक्ति प्राप्त करता है - ताकि सही समय पर न्यूट्रॉन अवशोषक (कैडमियम या बोरॉन युक्त छड़ें) डालकर इसकी वृद्धि को रोका जा सके।
प्लूटोनियम असेंबली (केंद्र में एक गोलाकार परत) यूरेनियम -238 के आवरण और फिर एल्यूमीनियम की एक परत से घिरी हुई थी।
विखंडन के दौरान उत्पन्न न्यूट्रॉन अक्सर आगे विखंडन किए बिना आसपास के नाभिक के पार उड़ जाते हैं। न्यूट्रॉन किसी पदार्थ की सतह के जितना करीब उत्पन्न होता है, उसके विखंडनीय पदार्थ से बाहर निकलने और कभी वापस न लौटने की संभावना उतनी ही अधिक होती है। इसलिए, असेंबली का वह रूप जो न्यूट्रॉन की सबसे बड़ी संख्या को बचाता है वह एक गोला है: पदार्थ के किसी दिए गए द्रव्यमान के लिए इसका सतह क्षेत्र न्यूनतम होता है। अंदर गुहाओं के बिना 94% यू235 की एक घेरा रहित (अकेला) गेंद 49 किलोग्राम के द्रव्यमान और 85 मिमी की त्रिज्या के साथ गंभीर हो जाती है। यदि समान यूरेनियम का एक संयोजन व्यास के बराबर लंबाई वाला एक सिलेंडर है, तो यह 52 किलोग्राम के द्रव्यमान पर महत्वपूर्ण हो जाता है। बढ़ते घनत्व के साथ सतह का क्षेत्रफल भी घटता जाता है। इसीलिए विस्फोटक संपीड़न, विखंडनीय सामग्री की मात्रा को बदले बिना, असेंबली को गंभीर स्थिति में ला सकता है। यह वह प्रक्रिया है जो परमाणु चार्ज के सामान्य डिज़ाइन को रेखांकित करती है।
पहले तो परमाणु शुल्कपोलोनियम और बेरिलियम (केंद्र) का उपयोग न्यूट्रॉन स्रोतों के रूप में किया गया था।
बॉल असेंबली
लेकिन अक्सर परमाणु हथियारों में यूरेनियम का उपयोग नहीं किया जाता है, बल्कि प्लूटोनियम -239 का उपयोग किया जाता है। इसे शक्तिशाली न्यूट्रॉन फ्लक्स के साथ यूरेनियम-238 को विकिरणित करके रिएक्टरों में उत्पादित किया जाता है। प्लूटोनियम की लागत U235 से लगभग छह गुना अधिक है, लेकिन जब यह विखंडित होता है, तो Pu239 नाभिक औसतन 2.895 न्यूट्रॉन उत्सर्जित करता है - U235 (2.452) से अधिक। इसके अलावा, प्लूटोनियम विखंडन की संभावना अधिक है। यह सब इस तथ्य की ओर ले जाता है कि यूरेनियम की एक गेंद की तुलना में लगभग तीन गुना कम द्रव्यमान पर, और सबसे महत्वपूर्ण रूप से, पीयू 239 की एक अकेली गेंद गंभीर हो जाती है। छोटी त्रिज्या, जो आपको क्रिटिकल असेंबली के आकार को कम करने की अनुमति देता है।
विस्फोटक के विस्फोट के बाद रेयरफैक्शन तरंग को कम करने के लिए एल्यूमीनियम की एक परत का उपयोग किया गया था।
असेंबली गोलाकार परत (अंदर से खोखली) के रूप में सावधानीपूर्वक फिट किए गए दो हिस्सों से बनी होती है; यह स्पष्ट रूप से सबक्रिटिकल है - थर्मल न्यूट्रॉन के लिए भी और मॉडरेटर से घिरे होने के बाद भी। बहुत सटीक रूप से फिट किए गए विस्फोटक ब्लॉकों की एक असेंबली के चारों ओर एक चार्ज लगाया जाता है। न्यूट्रॉन को बचाने के लिए, विस्फोट के दौरान गेंद के उत्कृष्ट आकार को बनाए रखना आवश्यक है - इसके लिए, विस्फोटक की परत को इसकी पूरी बाहरी सतह पर एक साथ विस्फोटित किया जाना चाहिए, जिससे असेंबली समान रूप से संपीड़ित हो। यह व्यापक रूप से माना जाता है कि इसके लिए बहुत सारे इलेक्ट्रिक डेटोनेटर की आवश्यकता होती है। लेकिन यह केवल "बम निर्माण" की शुरुआत में मामला था: कई दर्जन डेटोनेटरों को ट्रिगर करने के लिए, बहुत सारी ऊर्जा और दीक्षा प्रणाली के काफी आकार की आवश्यकता थी। आधुनिक चार्ज एक विशेष तकनीक द्वारा चुने गए कई डेटोनेटर का उपयोग करते हैं, विशेषताओं में समान, जिससे अत्यधिक स्थिर (विस्फोट गति के संदर्भ में) विस्फोटकों को पॉली कार्बोनेट परत में मिल्ड ग्रूव में ट्रिगर किया जाता है (गोलाकार सतह पर आकार की गणना रीमैन ज्यामिति का उपयोग करके की जाती है) तरीके)। लगभग 8 किमी/सेकंड की गति से विस्फोट खांचे के साथ बिल्कुल समान दूरी पर यात्रा करेगा, उसी समय यह छिद्रों तक पहुंच जाएगा और मुख्य चार्ज को विस्फोट कर देगा - एक साथ सभी आवश्यक बिंदुओं पर।
तस्वीरें जीवन के पहले पल दिखाती हैं आग का गोलापरमाणु आवेश - विकिरण प्रसार (ए), गर्म प्लाज्मा का विस्तार और "फफोले" का निर्माण (बी) और शॉक वेव पृथक्करण के दौरान दृश्य सीमा में विकिरण शक्ति में वृद्धि (सी)।
अंदर धमाका
अंदर की ओर निर्देशित विस्फोट एक लाख से अधिक वायुमंडल के दबाव के साथ असेंबली को संपीड़ित करता है। असेंबली की सतह कम हो जाती है, प्लूटोनियम में आंतरिक गुहा लगभग गायब हो जाती है, घनत्व बढ़ जाता है, और बहुत तेज़ी से - दस माइक्रोसेकंड के भीतर, संपीड़ित असेंबली थर्मल न्यूट्रॉन के साथ महत्वपूर्ण स्थिति से गुजरती है और तेज़ न्यूट्रॉन के साथ महत्वपूर्ण रूप से सुपरक्रिटिकल हो जाती है।
तेज़ न्यूट्रॉनों की नगण्य मंदी के नगण्य समय द्वारा निर्धारित अवधि के बाद, उनमें से प्रत्येक नई, अधिक असंख्य पीढ़ी असेंबली के पदार्थ में विखंडन द्वारा 202 MeV की ऊर्जा जोड़ती है, जो पहले से ही राक्षसी दबाव के साथ फट रही है। घटित होने वाली घटनाओं के पैमाने पर, यहां तक कि सबसे अच्छे मिश्र धातु इस्पात की ताकत इतनी कम है कि विस्फोट की गतिशीलता की गणना करते समय किसी को भी इसे ध्यान में रखना कभी नहीं आता है। एकमात्र चीज जो असेंबली को उड़ने से रोकती है वह जड़ता है: प्लूटोनियम बॉल को दसियों नैनोसेकंड में केवल 1 सेमी तक विस्तारित करने के लिए, उस पदार्थ को एक त्वरण प्रदान करना आवश्यक है जो त्वरण से दसियों खरबों गुना अधिक है मुक्त गिरावट का, और यह आसान नहीं है।
अंत में, पदार्थ अभी भी बिखरता है, विखंडन रुक जाता है, लेकिन प्रक्रिया यहीं समाप्त नहीं होती है: ऊर्जा को अलग किए गए नाभिक के आयनित टुकड़ों और विखंडन के दौरान उत्सर्जित अन्य कणों के बीच पुनर्वितरित किया जाता है। उनकी ऊर्जा दसियों और यहां तक कि सैकड़ों MeV के क्रम पर है, लेकिन केवल विद्युत रूप से तटस्थ उच्च-ऊर्जा गामा क्वांटा और न्यूट्रॉन के पास पदार्थ के साथ बातचीत से बचने और "भागने" का मौका है। आवेशित कण टकराव और आयनीकरण की क्रियाओं में तेजी से ऊर्जा खो देते हैं। इस मामले में, विकिरण उत्सर्जित होता है - हालाँकि, यह अब कठोर परमाणु विकिरण नहीं है, बल्कि नरम है, जिसकी ऊर्जा परिमाण के तीन क्रम कम है, लेकिन फिर भी परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकालने के लिए पर्याप्त से अधिक है - न केवल बाहरी कोश से, बल्कि सामान्य तौर पर हर चीज़ से. प्रति घन सेंटीमीटर ग्राम के घनत्व के साथ नंगे नाभिक, छीने गए इलेक्ट्रॉनों और विकिरण का मिश्रण (कल्पना करने का प्रयास करें कि आप उस प्रकाश के नीचे कितनी अच्छी तरह से टैन कर सकते हैं जिसने एल्यूमीनियम का घनत्व प्राप्त कर लिया है!) - वह सब कुछ जो एक पल पहले एक चार्ज था - में आता है संतुलन की कुछ झलक. एक बहुत ही युवा आग के गोले में, तापमान लाखों डिग्री तक पहुंच जाता है।
आग का गोला
ऐसा प्रतीत होता है कि प्रकाश की गति से चलने वाले नरम विकिरण को भी उस पदार्थ को बहुत पीछे छोड़ देना चाहिए जिसने इसे उत्पन्न किया है, लेकिन ऐसा नहीं है: ठंडी हवा में, केव ऊर्जा के क्वांटा की सीमा सेंटीमीटर है, और वे एक में नहीं चलते हैं सीधी रेखा, लेकिन गति की दिशा बदलें, प्रत्येक अंतःक्रिया के साथ पुनः उत्सर्जन करें। क्वांटा हवा को आयनित करता है और उसमें फैल जाता है, जैसे चेरी का रस एक गिलास पानी में डाला जाता है। इस घटना को विकिरणीय प्रसार कहा जाता है।
विखंडन विस्फोट की समाप्ति के कुछ दसियों नैनोसेकंड बाद 100 kt विस्फोट के एक युवा आग के गोले की त्रिज्या 3 मीटर और तापमान लगभग 8 मिलियन केल्विन है। लेकिन 30 माइक्रोसेकंड के बाद इसकी त्रिज्या 18 मीटर है, हालांकि तापमान दस लाख डिग्री से नीचे चला जाता है। गेंद अंतरिक्ष को निगल जाती है, और इसके सामने के पीछे की आयनित हवा मुश्किल से चलती है: विकिरण प्रसार के दौरान इसमें महत्वपूर्ण गति स्थानांतरित नहीं कर सकता है। लेकिन यह इस हवा में भारी ऊर्जा पंप करता है, इसे गर्म करता है, और जब विकिरण ऊर्जा खत्म हो जाती है, तो गर्म प्लाज्मा के विस्तार के कारण गेंद बढ़ने लगती है, जो चार्ज के रूप में अंदर से फूटती है। फूले हुए बुलबुले की तरह फैलते हुए, प्लाज़्मा खोल पतला हो जाता है। एक बुलबुले के विपरीत, निःसंदेह, कुछ भी इसे फुलाता नहीं है: साथ अंदरलगभग कोई भी पदार्थ नहीं रहता है, यह सब जड़ता से केंद्र से उड़ता है, लेकिन विस्फोट के 30 माइक्रोसेकंड के बाद, इस उड़ान की गति 100 किमी/सेकेंड से अधिक है, और पदार्थ में हाइड्रोडायनामिक दबाव 150,000 एटीएम से अधिक है! खोल का बहुत पतला होना नियति नहीं है; यह फट जाता है, जिससे "फफोले" बन जाते हैं।
एक वैक्यूम न्यूट्रॉन ट्यूब में, ट्रिटियम-संतृप्त लक्ष्य (कैथोड) 1 और एनोड असेंबली 2 के बीच एक सौ किलोवोल्ट का पल्स वोल्टेज लगाया जाता है। जब वोल्टेज अधिकतम होता है, तो यह आवश्यक है कि ड्यूटेरियम आयन एनोड और कैथोड के बीच हों, जिन्हें त्वरित करने की आवश्यकता है। इसके लिए आयन स्रोत का उपयोग किया जाता है। इसके एनोड 3 पर एक इग्निशन पल्स लगाया जाता है, और डिस्चार्ज, ड्यूटेरियम-संतृप्त सिरेमिक 4 की सतह से गुजरते हुए, ड्यूटेरियम आयन बनाता है। त्वरित होकर, वे ट्रिटियम से संतृप्त लक्ष्य पर बमबारी करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप 17.6 MeV की ऊर्जा निकलती है और न्यूट्रॉन और हीलियम-4 नाभिक बनते हैं। कण संरचना और यहां तक कि ऊर्जा उत्पादन के संदर्भ में, यह प्रतिक्रिया संलयन के समान है - प्रकाश नाभिक के संलयन की प्रक्रिया। 1950 के दशक में, कई लोग ऐसा मानते थे, लेकिन बाद में यह पता चला कि ट्यूब में एक "ब्रेकडाउन" होता है: या तो एक प्रोटॉन या एक न्यूट्रॉन (जो ड्यूटेरियम आयन बनाता है, त्वरित) विद्युत क्षेत्र) लक्ष्य कोर (ट्रिटियम) में "फंस जाता है"। यदि कोई प्रोटॉन फंस जाता है, तो न्यूट्रॉन टूट जाता है और मुक्त हो जाता है।
आग के गोले की ऊर्जा संचारित करने के लिए कौन सा तंत्र है? पर्यावरणप्रबल होता है, विस्फोट की शक्ति पर निर्भर करता है: यदि यह बड़ा है, तो मुख्य भूमिका विकिरण प्रसार द्वारा निभाई जाती है, यदि यह छोटा है, तो प्लाज्मा बुलबुले का विस्तार एक प्रमुख भूमिका निभाता है; यह स्पष्ट है कि जब दोनों तंत्र प्रभावी हों तो एक मध्यवर्ती मामला संभव है।
यह प्रक्रिया हवा की नई परतों को पकड़ लेती है और परमाणुओं से सभी इलेक्ट्रॉनों को निकालने के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं रह जाती है। आयनीकृत परत और प्लाज्मा बुलबुले के टुकड़ों की ऊर्जा समाप्त हो जाती है, वे अब अपने सामने विशाल द्रव्यमान को स्थानांतरित करने में सक्षम नहीं होते हैं और काफी धीमा हो जाते हैं। लेकिन विस्फोट से पहले जो हवा थी वह चलती है, गेंद से अलग हो जाती है, ठंडी हवा की अधिक से अधिक परतों को अवशोषित करती है... एक सदमे की लहर का गठन शुरू होता है।
शॉक वेव और परमाणु मशरूम
जब शॉक वेव आग के गोले से अलग हो जाती है, तो उत्सर्जक परत की विशेषताएं बदल जाती हैं और स्पेक्ट्रम के ऑप्टिकल हिस्से में विकिरण शक्ति तेजी से बढ़ जाती है (तथाकथित पहली अधिकतम)। इसके बाद, रोशनी की प्रक्रिया और आसपास की हवा की पारदर्शिता में बदलाव की प्रतिस्पर्धा होती है, जिससे दूसरे अधिकतम, कम शक्तिशाली, लेकिन बहुत लंबे समय तक की प्राप्ति होती है - इतना कि प्रकाश ऊर्जा का उत्पादन पहले अधिकतम की तुलना में अधिक होता है .
विस्फोट के निकट, इसके आस-पास की हर चीज़ वाष्पित हो जाती है, दूर तक यह पिघलती है, लेकिन इससे भी दूर, जहाँ ऊष्मा का प्रवाह पिघलने के लिए पर्याप्त नहीं रह जाता है एसएनएफ, मिट्टी, चट्टानें, घर गैस के भयानक दबाव के तहत तरल की तरह बहते हैं, सभी मजबूत बंधनों को नष्ट कर देते हैं, आंखों के लिए असहनीय चमक तक गर्म हो जाते हैं।
अंत में, सदमे की लहर विस्फोट के बिंदु से बहुत दूर चली जाती है, जहां एक ढीला और कमजोर रहता है, लेकिन कई बार विस्तारित होता है, संघनित वाष्प का बादल जो चार्ज के प्लाज्मा से छोटे और बहुत रेडियोधर्मी धूल में बदल जाता है, और किससे अपने भयानक समय में वह उस स्थान के करीब था जहाँ से जितना संभव हो उतना दूर रहना चाहिए। बादल उमड़ने लगते हैं. यह ठंडा हो जाता है, अपना रंग बदलता है, संघनित नमी की एक सफेद टोपी "पहनता है", जिसके बाद पृथ्वी की सतह से धूल निकलती है, जिससे "पैर" बनता है जिसे आमतौर पर "परमाणु मशरूम" कहा जाता है।
न्यूट्रॉन दीक्षा
चौकस पाठक अपने हाथों में एक पेंसिल लेकर विस्फोट के दौरान निकलने वाली ऊर्जा का अनुमान लगा सकते हैं। जब असेंबली का समय सुपरक्रिटिकल अवस्था में होता है, तो माइक्रोसेकंड के क्रम पर होता है, न्यूट्रॉन की आयु पिकोसेकंड के क्रम पर होती है, और गुणन कारक 2 से कम होता है, लगभग एक गीगाजूल ऊर्जा निकलती है, जो बराबर होती है ... 250 किलो टीएनटी। किलो और मेगाटन कहाँ हैं?
न्यूट्रॉन - धीमे और तेज़
एक गैर-विखंडनीय पदार्थ में, नाभिक से "उछलते हुए", न्यूट्रॉन अपनी ऊर्जा का एक हिस्सा उनमें स्थानांतरित करते हैं, नाभिक जितना अधिक हल्का (द्रव्यमान में उनके करीब) होता है। न्यूट्रॉन जितने अधिक टकरावों में भाग लेते हैं, उतना ही वे धीमे हो जाते हैं, और अंततः वे आसपास के पदार्थ के साथ तापीय संतुलन में आ जाते हैं - वे तापीयकृत हो जाते हैं (इसमें मिलीसेकेंड लगते हैं)। थर्मल न्यूट्रॉन गति 2200 m/s (ऊर्जा 0.025 eV) है। न्यूट्रॉन मॉडरेटर से बच सकते हैं और उसके नाभिक द्वारा पकड़ लिए जाते हैं, लेकिन मॉडरेशन के साथ परमाणु प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करने की उनकी क्षमता काफी बढ़ जाती है, इसलिए जो न्यूट्रॉन "खो" नहीं जाते हैं वे संख्या में कमी की भरपाई कर देते हैं।
इस प्रकार, यदि विखंडनीय पदार्थ की एक गेंद एक मॉडरेटर से घिरी हुई है, तो कई न्यूट्रॉन मॉडरेटर को छोड़ देंगे या उसमें अवशोषित हो जाएंगे, लेकिन कुछ ऐसे भी होंगे जो गेंद में वापस आ जाएंगे ("प्रतिबिंबित") और, अपनी ऊर्जा खो देंगे। विखंडन की घटनाओं के कारण होने की अधिक संभावना है। यदि गेंद 25 मिमी मोटी बेरिलियम की परत से घिरी हुई है, तो 20 किलोग्राम U235 को बचाया जा सकता है और फिर भी असेंबली की महत्वपूर्ण स्थिति प्राप्त की जा सकती है। लेकिन ऐसी बचत समय की कीमत पर होती है: न्यूट्रॉन की प्रत्येक अगली पीढ़ी को विखंडन से पहले धीमा होना चाहिए। यह देरी प्रति इकाई समय में पैदा होने वाले न्यूट्रॉन की पीढ़ियों की संख्या को कम कर देती है, जिसका अर्थ है कि ऊर्जा रिलीज में देरी होती है। असेंबली में जितनी कम विखंडनीय सामग्री होती है, श्रृंखला प्रतिक्रिया विकसित करने के लिए उतने ही अधिक मॉडरेटर की आवश्यकता होती है, और विखंडन तेजी से कम ऊर्जा वाले न्यूट्रॉन के साथ होता है। चरम मामले में, जब गंभीरता केवल थर्मल न्यूट्रॉन के साथ हासिल की जाती है, उदाहरण के लिए, एक अच्छे मॉडरेटर - पानी में यूरेनियम लवण के समाधान में, विधानसभाओं का द्रव्यमान सैकड़ों ग्राम होता है, लेकिन समाधान समय-समय पर उबलता रहता है। छोड़े गए भाप के बुलबुले विखंडनीय पदार्थ के औसत घनत्व को कम कर देते हैं, श्रृंखला प्रतिक्रिया बंद हो जाती है, और जब बुलबुले तरल छोड़ते हैं, तो विखंडन का प्रकोप दोहराया जाता है (यदि आप बर्तन को रोकते हैं, तो भाप इसे तोड़ देगी - लेकिन यह एक थर्मल होगा) विस्फोट, सभी विशिष्ट "परमाणु" संकेतों से रहित)।
तथ्य यह है कि असेंबली में विखंडन श्रृंखला एक न्यूट्रॉन से शुरू नहीं होती है: आवश्यक माइक्रोसेकंड पर, उन्हें लाखों लोगों द्वारा सुपरक्रिटिकल असेंबली में इंजेक्ट किया जाता है। पहले परमाणु आवेशों में, प्लूटोनियम असेंबली के अंदर एक गुहा में स्थित आइसोटोप स्रोतों का उपयोग इसके लिए किया गया था: पोलोनियम -210, संपीड़न के क्षण में, बेरिलियम के साथ संयुक्त हुआ और इसके अल्फा कणों के साथ न्यूट्रॉन उत्सर्जन का कारण बना। लेकिन सभी समस्थानिक स्रोत कमजोर हैं (पहला अमेरिकी उत्पाद प्रति माइक्रोसेकंड दस लाख से कम न्यूट्रॉन उत्पन्न करता है), और पोलोनियम बहुत खराब होने वाला है - यह केवल 138 दिनों में अपनी गतिविधि को आधे से कम कर देता है। इसलिए, आइसोटोप को कम खतरनाक आइसोटोप से बदल दिया गया है (जो चालू न होने पर उत्सर्जन नहीं करते हैं), और सबसे महत्वपूर्ण बात, न्यूट्रॉन ट्यूब जो अधिक तीव्रता से उत्सर्जित करते हैं (साइडबार देखें): कुछ माइक्रोसेकंड में (ट्यूब द्वारा गठित पल्स की अवधि) ) करोड़ों न्यूट्रॉन पैदा होते हैं। लेकिन अगर यह काम नहीं करता है या गलत समय पर काम करता है, तो एक तथाकथित धमाका या "ज़िल्च" होगा - एक कम शक्ति वाला थर्मल विस्फोट।
न्यूट्रॉन दीक्षा से न केवल परिमाण के कई क्रमों द्वारा परमाणु विस्फोट की ऊर्जा रिहाई बढ़ जाती है, बल्कि इसे विनियमित करना भी संभव हो जाता है! यह स्पष्ट है कि, प्राप्त कर लिया है लड़ाकू मिशन, जिसके उत्पादन के दौरान परमाणु हमले की शक्ति का संकेत दिया जाना चाहिए, कोई भी प्लूटोनियम असेंबली से लैस करने के लिए चार्ज को अलग नहीं करता है जो किसी दिए गए शक्ति के लिए इष्टतम है। एक स्विचेबल टीएनटी समकक्ष के साथ गोला-बारूद में, यह आपूर्ति वोल्टेज को न्यूट्रॉन ट्यूब में बदलने के लिए पर्याप्त है। तदनुसार, न्यूट्रॉन उपज और ऊर्जा रिलीज बदल जाएगी (बेशक, जब बिजली इस तरह से कम हो जाती है, तो बहुत सारा महंगा प्लूटोनियम बर्बाद हो जाता है)।
लेकिन उन्होंने ऊर्जा रिहाई को विनियमित करने की आवश्यकता के बारे में बहुत बाद में सोचना शुरू किया, और युद्ध के बाद के पहले वर्षों में बिजली कम करने की कोई बात नहीं हो सकती थी। अधिक शक्तिशाली, अधिक शक्तिशाली और अधिक शक्तिशाली! लेकिन यह पता चला कि उप-महत्वपूर्ण क्षेत्र के अनुमेय आयामों पर परमाणु भौतिक और हाइड्रोडायनामिक प्रतिबंध हैं। सौ किलोटन विस्फोट के बराबर टीएनटी एकल-चरण युद्ध सामग्री के लिए भौतिक सीमा के करीब है, जिसमें केवल विखंडन होता है। परिणामस्वरूप, विखंडन को ऊर्जा के मुख्य स्रोत के रूप में छोड़ दिया गया, और वे एक अन्य वर्ग - संलयन की प्रतिक्रियाओं पर निर्भर हो गए।
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