Испытание первой ядерной бомбы

1.

Испытание первой ядерной
бомбы
РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ
ГРУППЫ :ИСП-1-20В
ЭНГЕЛЬМАН НИКИТА

2.

Понятие
Я́дерное ору́жие — оружие массового
поражения, действие которого основано на
поражающих
факторах ядерного или термоядерного взрыва.
Атомное оружие основано на разрушительной
энергии, получаемой от ядерных реакций
деления (оружие деления) или сочетания реакций
деления и синтеза (термоядерное оружие). Оба
типа бомб выделяют большое количество энергии
из относительно небольшого количества
вещества: одно ядерное устройство размером с
обычную бомбу может разрушить целый город
под действием мощной ударной волны,
светового излучения и проникающей радиации.

3.

Виды ядерных взрывов
Ядерные взрывы могут быть следующих видов[3]:
воздушный — в тропосфере;
высотный — в верхних слоях атмосферы и в ближнем околопланетном
космосе;
космический — в дальнем околопланетном космосе и далее;
наземный взрыв — у самой земли;
подземный взрыв (под поверхностью земли);
надводный (у самой поверхности воды);
подводный (под водой).

4.

Поражающие факторы
При подрыве ядерного боеприпаса происходит ядерный взрыв, поражающими факторами которого являются:
ударная волна
световое излучение
проникающая радиация
радиоактивное заражение
электромагнитный импульс (ЭМИ)
Соотношение мощности воздействия различных поражающих факторов зависит от конкретной физики
ядерного взрыва. Например, для термоядерного взрыва характерны более сильные, чем у так называемого
атомного взрыва, световое излучение, гамма-лучевой компонент проникающей радиации, но значительно
более слабые корпускулярный компонент проникающей радиации и радиоактивное заражение местности.
Люди, непосредственно подвергшиеся воздействию поражающих факторов ядерного взрыва, кроме
физических повреждений, которые зачастую смертельны для человека, испытывают мощное психологическое
воздействие от ужасающей картины взрыва и разрушений. Электромагнитный импульс (ЭМИ)
непосредственного влияния на живые организмы не оказывает, но может нарушить работу электронной
аппаратуры (ламповая электроника и фотонная аппаратура сравнительно нечувствительны к воздействию
ЭМИ).

5.

Классификация ядерных
боеприпасов
Все ядерные боеприпасы могут быть разделены на две основные категории:
ядерные («атомные») — однофазные или одноступенчатые взрывные устройства, в которых
основной выход энергии происходит от ядерной реакции деления тяжёлых ядер (урана235 или плутония-239) с образованием более лёгких элементов;
ядерные («атомные») — однофазные или одноступенчатые взрывные устройства с термоядерным
усилением (бустингом), которые подразделяются на устройства с внутренним бустированием, и
на устройства с внешним бустированием.
термоядерные («водородные») — двухфазные или двухступенчатые взрывные устройства, в которых
последовательно развиваются два физических процесса, локализованных в различных областях
пространства: на первой стадии основным источником энергии является реакция деления тяжёлых
ядер, а на второй реакции деления и термоядерного синтеза используются в различных
пропорциях, в зависимости от типа и настройки боеприпаса.
термоядерные («водородные») — трехфазные или трехступенчатые взрывные устройства, в которых
последовательно развиваются три физических процесса, локализованных в различных областях
пространства. В отдельную категорию следует выделить трехступенчатое термоядерное оружие,
используемое для создания термоядерных взрывных устройств сверхбольшой мощности
(мощностью от нескольких, предположительно, от 2,5—5 мегатонн до десятков мегатонн.

6.

Предыстория
Идея создания ядерного оружия возникла на Западе в конце 1930-х
годов сразу из двух соображений. С одной стороны, стремительное
развитие физики в XX веке, а конкретно — достижения атомной
физики, подвело учёных к идее деления ядра. С другой стороны —
в Европе наблюдался подъём
агрессивных, фашистских и нацистских взглядов.
Правительства США, Канады, Великобритании искали новые, гораздо
более мощные виды вооружения, и возможности атомной
энергии подавали большие надежды. Долгая и дорогая программа,
известная как проект Манхэттен, завершилась в 1945 году испытанием
«Тринити» и двумя боевыми взрывами, положившими начало новой
эре.

7.

Как назывался в
узких кругах
«Проект Манхэттен» (англ. Manhattan Project) —
кодовое название программы США по
разработке ядерного оружия, осуществление
которой формально началось 13 августа 1942
года[1]. Перед этим с 1939 года исследования
велись в «Урановом комитете» (S-1 Uranium
Committee). В проекте принимали участие учёные
из Соединённых Штатов
Америки, Великобритании, Германии и Канады.

8.

Проект "Манхэттен"
В рамках проекта были созданы три атомные бомбы: плутониевая «Штучка» (Gadget) (взорвана при первом
ядерном испытании), урановый «Малыш» (Little Boy) (сброшена на Хиросиму 6 августа 1945 года) и плутониевый
«Толстяк» (Fat Man) (сброшена на Нагасаки 9 августа 1945 года).
Руководили проектом американский физик Роберт Оппенгеймер и генерал Лесли Гровс. Для того, чтобы скрыть
назначение вновь созданной структуры, в составе военно-инженерных войск армии США был сформирован
Манхэттенский инженерный округ (Manhattan Engineering District), а Гровс (до той поры полковник) был
произведён в бригадные генералы и назначен командующим этим округом[1].
В Манхэттенском проекте приняло участие около 130 000 человек[2], а его стоимость составила почти 2
миллиарда долларов США (около 22,5 миллиардов долларов по ценам 1996 года). Более 90 % затрат
приходилось на строительство заводов и производство расщепляющегося материала, а менее 10 % — на
разработку и производство оружия[3]. Исследования и производство проводились на более чем 30 площадках в
Соединенных Штатах, Великобритании и Канаде[4]. Проект также занимался сбором разведданных немецкого
проекта по производству ядерного оружия. В рамках миссии «Алсос» персонал Манхэттенского проекта
работал в Европе, иногда в тылу врага, где собирал ядерные материалы и документы, а также собирал
немецких учёных.
Привлечение лучших научных сил мира и огромных производственных возможностей США позволило создать
первые в мире образцы ядерного оружия менее чем за три года[2].
Однако, несмотря на строжайшую секретность Манхэттенского проекта, «атомные шпионы[en]»
передали СССР большой объём технической информации, которая была использована при создании
советской атомной бомбы.

9.

Первая бомба
«Три́нити» (англ. Trinity)[2] — первое в мире испытание технологии ядерного оружия,
произошедшее 16 июля 1945 года в штате Нью-Мексико (США), на полигоне Аламогордо, в
рамках Манхэттенского проекта. Во время испытания
тестировалась плутониевая бомба имплозивного типа, получившая название «Штучка»
(англ. Gadget). Взрыв бомбы был эквивалентен приблизительно 21 килотонне тротила. Этот
взрыв считается началом ядерной эпохи. Взрыв боеприпаса разрушил стальную башню, в
которой изначально была бомба. Огненное зарево в 16000 градусов расплавило песок
полигона, превратив его в стекло. Происхождение названия испытания и места его
проведения обычно приписывается руководителю Манхэттенского проекта Р.
Оппенгеймеру и считается ссылкой на поэзию Джона Донна.
На месте взрыва кварц и полевой шпат сплавились в минерал светло-зелёного цвета,
названный тринититом (другое название: атомзит, аламогордово стекло), некоторое
количество которого находится в частных коллекциях.
Бомба «Толстяк», сброшенная 9 августа 1945 года на город Нагасаки, была этого же типа.

10.

Описание
Атомная бомба была установлена на 30-метровую стальную вышку. При этом сам ядерный заряд,
две плутониевые полусферы были установлены в последний момент.
Взрыв произошёл в 5 часов 30 минут утра по местному времени 16 июля 1945 г. Никто не мог
однозначно предсказать, что произойдет при первом в истории ядерном взрыве, и накануне
вечером Энрико Ферми, даже спорил о том, подожжет ли ядерная бомба атмосферу
Земли. Роберт Оппенгеймер, наоборот, оценивал силу будущего взрыва всего лишь в 300 тонн в
тротиловом эквиваленте. Максимальный прогноз силы взрыва составлял 18 тысяч тонн в тротиловом
эквиваленте. В результате рассчитанная по показаниям прибора сила взрыва составила около 20
тыс. тонн в тротиловом эквиваленте[3].
В результате взрыва в окружности 370 метров была уничтожена вся растительность и образовался
кратер, конструкция вышки испарилась. Находившаяся на расстоянии 150 метров от эпицентра
стальная труба диаметром 10 сантиметров и высотой 5 метров, которая была заделана в бетон и
укреплена растяжками, также полностью испарилась. Свет от взрыва был ясно виден в пунктах,
удаленных примерно на 290 километров[4].
Для сохранения секретности было опубликовано сообщение о якобы произошедшем взрыве
боеприпасов на складе авиабазы в Аламогордо[5].

11.

12.

Для сравнения
РДС-1 («изделие 501», атомный заряд «1200»[1]) — первая советская атомная бомба —
имплозивного типа с плутонием. Мощность
бомбы — 22 килотонны (длина 3,7 м, диаметр
1,5 м, масса 4,6 т[2])

13.

История создания
Для реализации советского атомного проекта было принято решение идти путём приближения
(путём почти полного копирования) к американским прототипам, работоспособность которых
была уже доказана на практике. Научно-техническая информация об американских атомных
бомбах была получена разведывательным путём.
Конструкция РДС-1 во многом опиралась на американского «Толстяка», из-за принятого
принципиального решения максимально повторить американскую бомбу. Однако некоторые
системы, такие как баллистический корпус и электронная начинка были собственной разработки.
К лету 1949 года были решены и отработаны все вопросы, связанные с конструкцией РДС-1.
Программа её испытаний была сформулирована в специальном постановлении Совета
Министров СССР.
Первой атомной бомбе дали обозначение РДС-1. Это название произошло от правительственного
постановления, где атомная бомба была зашифрована как «реактивный двигатель специальный»,
сокращённо РДС. Обозначение РДС-1 широко вошло в жизнь после испытания первой атомной
бомбы и расшифровывалось по-разному: «Реактивный двигатель Сталина», «Россия делает сама»
и т. п.[3].
Постановление СМ СССР № 1286—525 от 21 июня 1946 года «О плане развёртывания работ КБ-11
при Лаборатории № 2 АН СССР» предусматривало:

14.

Спасибо за
внимание!