Ядерное оружие
Реферат, 27 Марта 2011, автор: пользователь скрыл имя
Описание
Оружие массового поражения взрывного действия, основанное на использовании внутриядерной энергии, выделяющейся при цепных реакциях деление тяжел ядер некоторых изотопов урана и плутония или при термоядерных реакциях синтеза легких ядер изтопа водорода
Работа состоит из 1 файл
ядерное оружеее.docx
— 63.14 Кб (Скачать документ)Что
такое ядерное
оружие:
- Оружие
массового поражения взрывного
действия, основанное на использовании
внутриядерной энергии,
- В
первые было разработано в
США в годы второй мировой
войны. .
Из истории :
В 1894 г. Робер Сесил, бывший премьер-министр Великобритании, в своем обращении к Британской ассоциации содействия научному прогрессу, перечисляя нерешенные проблемы науки остановился на задаче: что же действительно представляет собой атом - существует он на самом деле или является лишь теорией, пригодной лишь для объяснения некоторых физических явлений; какова его структура. На рубеже XIX и XX веков занимались главным образом европейские ученые. Английский ученый Томсон предложил модель атома, который представляет собой положительно заряженное вещество с вкрапленными электронами. Француз Беккераль открыл радиоактивность в 1896 г. Он показал, что все вещества, содержащие уран, радиоактивны, причем, радиоактивность пропорциональна содержанию урана Французы Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри открыли радиоактивный элемент радий в 1898. Они сообщили, что им удалось из урановых отходов выделить некий элемент, обладающий радиоактивностью и близкий по химическим свойствам к барию. Радиоактивность радия примерно в 1 млн. раз больше радиоактивности урана. Англичанин Резерфорд в 1902 году разработал теорию радиоактивного распада, в 1911 году он же открыл атомное ядро, и в 1919 году наблюдал искусственное превращение ядер.
5
августа 1945 г. на японский город
Хиросиму была сброшена бомба
необычайной разрушительной
Первая Советская атомная бомба была взорвана в 1949 году близ города Семипалатинска (Казахстан).
Первую атомную бомбу приготовили в США к середине 1945 г.; Работы по созданию бомбы возглавлял Роберт Оппенгеймер (1904-1967 гг.).
В 1953 г. в СССР прошли испытания водородной, или термоядерной, бомбы. Мощность нового оружия в 20 раз превышала мощность бомбы, сброшенной на Хиросиму, хотя размерами они были одинаковыми.
В
Советском Союзе ядерным
испытания
Страны, обладающие ядерным оружием, испытывали его на специальных полигонах, удаленных от густонаселенных районов: бывший СССР - под Семипалатинском и на острове Новая Земля;
Ядерный полигон на Новой Земле создали в 1954 г. Именно здесь
проходило большинство (94% по мощности) ядерных испытаний СССР.
Под Семипалатинском за 1949-1962 гг. осуществили 124 наземных, атмосферных и подземных взрыва. 30 октября 1961 г.: в тот день взорвали водородную бомбу мощностью 58 Мт.
- В 1896 году французский химик Антуан Анри Беккерель открывает радиоактивность урана. В эти годы открыты многие радиоактивные изотопы химических элементов: в 1898 г. Пьером Кюри и Марией Склодовской-Кюри открыты полоний и радий, в 1899 Резерфордом открыт радон, а Дебьерном — актиний.
- В 1921 г. Отто Ган, фактически, открывает ядерную изомерию.
- В 1932 г. Джеймс Чедвик открыл нейтрон, а Карл Д.Андерсон — позитрон.
- В том же 1932 году в США Эрнест Лоуренс запустил первый циклотрон, а в Англии Эрнест Уолтон и Джон Кокрофт впервые расщепили ядро атома: они разрушили ядро лития, обстреливая его на ускорителе протонами. Одновременно такой эксперимент был проведен в СССР.
- В 1934 г. Фредерик Жолио-Кюри открыл искусственную радиоактивность, а Энрико Ферми разработал методику замедления нейтронов. В 1936 г. им было открыто селективное поглощение нейтронов.
- В 1938 г. Отто Ган, Фриц Штрассман и Лиза Мейтнер открывают расщепление ядра урана при поглощении им нейтронов. С этого и начинается разработка ядерного оружия.
- В 1940 г. Г. Н. Флёров и К. А. Петржак, работая в ЛФТИ, открыли спонтанное деление ядра урана.
- Весной 1941 г. Ферми завершил разработку теории цепной ядерной реакции.
- В июне 1942 г. Ферми и Г.Андерсоном в ходе опытов был получен коэффициент размножения нейтронов больше единицы, что открыло путь к созданию ядерного реактора.
- 2 декабря 1942 г. в США заработал первый в мире ядерный реактор, осуществлена первая самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция.
- 17 сентября 1943 г. стартовал «Манхэттенский проект».
- 16 июля 1945 г. в США в пустыне под Аламогордо (штат Нью-Мексико) испытано первое ядерное взрывное устройство «Gadget» (одноступенчатое, на основе плутония).
- В августе 1945 г. на японские города американцами были сброшены первые атомные бомбы «Малыш» (6 августа, Хиросима) и «Толстяк» (9 августа, Нагасаки). См. Атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки.
- Июль 1946 г. США проводят операцию «Перекрёстки» на атолле Бикини: 4-й и 5-й атомные взрывы в истории человечества.
- Весной 1948 г. американцы провели операцию «Песчаник». Подготовка к ней шла с лета 1947 г. В ходе операции были испытаны 3 усовершенствованные атомные бомбы.
- 29 августа 1949 г. СССР провел испытания своей атомной бомбы РДС-1, разрушив ядерную монополию США.
- В конце января — начале февраля 1951 г. США открыли Ядерный полигон в Неваде и провели там операцию «Рейнджер» из 5 ядерных взрывов.
- В апреле — мае 1951 г. США провели операцию «Парник» (Operation Greenhouse).
- В октябре — ноябре 1951 г. на полигоне в Неваде США провели операцию «Бастер-Джангл».
Ядерное оружие - самое мощное средство массового поражения.
Виды ядерных зарядов:
1)Атомные заряды
2) Термоядерные заряды
3) Нейтронные заряд
4) «Чистый» заряд
Основными элементами ядерных
боеприпасов являются:
1)Корпус
2) система автоматики:
-система предохранения и взведения
-система аварийного подрыва
-система подрыва заряда
-источник питания
-систему датчиков подрыва
Классификация и мощность ядерных боеприпасов
Все ядерные боеприпасы могут быть разделены на две основные категории:
- «Атомные» — однофазные или одноступенчатые устройства, в которых основной выход энергии происходит от ядерной реакции деления тяжелых элементов (урана-235 или плутония) с образованием более лёгких элементов.
- «Водородные» — двухфазные или двухступенчатые устройства, в которых последовательно развиваются два физических процесса, локализованных в различных областях пространства: на первой стадии основным источником энергии является реакция деления ядер, а на второй реакции деления и термоядерного синтеза используются в различных пропорциях, в зависимости от типа и настройки боеприпаса. Первая стадия запускает вторую, в ходе которой выделяется наибольшая часть энергии взрыва. Термин термоядерное оружие используется в качестве синонима для «водородного».
Реакция термоядерного синтеза, как правило, развивается внутри делящейся сборки и служит мощным источником дополнительных нейтронов. Только ранние ядерные устройства в 40-х годах XX в., немногочисленные бомбы пушечной сборки в 1950-х, некоторые ядерные артиллерийские снаряды, а также изделия технологически слаборазвитых государств (ЮАР, Пакистан, КНДР) не используют термоядерный синтез в качестве усилителя мощности ядерного взрыва. Вопреки устойчивому стереотипу в термоядерных, то есть, в двухфазных боеприпасах большая часть энергии — до 85 % выделяется за счет деления ядер урана-235/плутония и/или урана-238. Вторая ступень любого такого устройства может быть оснащена тампером из урана-238, который эффективно делится от быстрых нейтронов реакции синтеза. Так достигается многократное увеличение мощности взрыва и чудовищный рост количества радиоактивных осадков. С легкой руки Р. Юнга, автора знаменитой книги "Ярче тысячи солнц", написанной в начале 50-х по «горячим следам» Манхэттенского проекта, такого рода «грязные» боеприпасы принято называть FFF (fusion-fission-fusion) или трехфазными. Однако этот термин не является вполне корректным. Почти все «FFF» относится к двухфазным и отличаются только материалом тампера, который в «чистом» боеприпасе может быть выполнен из свинца, вольфрама и т. д. Исключением являются устройства типа Сахаровской «Слойки», которые следует отнести к однофазным, хотя они имеют слоистую структуру взрывчатого вещества (ядро из плутония — слой дейтерида лития-6 — слой урана 238). В США такое устройство получило название Alarm Clock (Часы с будильником). Схема последовательного чередования реакций деления и синтеза реализована в двухфазных боеприпасах, в которых можно насчитать до 6 слоев при весьма «умеренной» мощности. Примером служит относительно современная боеголовка W88, в которой первая секция (primary) содержит два слоя, вторая секция (secondary) имеет три слоя, и еще одним слоем является общая для двух секций оболочка из урана-238 (см. рисунок).
- Иногда в отдельную категорию выделяется нейтронное оружие — двухфазный боеприпас малой мощности (от 1 кт до 25 кт), в котором 50 — 75 % энергии получается за счет термоядерного синтеза. Поскольку основным переносчиком энергии при синтезе являются быстрые нейтроны, то при взрыве такого боеприпаса выход нейтронов может в несколько раз превышать выход однофазных ядерных устройств сравнимой мощности. За счет этого достигается существенно больший вес поражающих факторов нейтронное излучение и наведённая радиоактивность (до 30 % от общего энерговыхода), что может быть важным с точки зрения задачи уменьшения радиоактивных осадков и снижения разрушений на местности при высокой эффективности применения против танков и живой силы. Следует отметить мифический характер представлений о том, что нейтронное оружие поражает исключительно людей и оставляет в сохранности строения. По разрушительному воздействию взрыв нейтронного боеприпаса в сотни раз превосходит любой неядерный боеприпас.
Мощность ядерного заряда измеряется в тротиловом эквиваленте — количестве тринитротолуола, которое нужно сжечь для получения той же энергии. Обычно его выражают в килотоннах (кт) и мегатоннах (Мт). Тротиловый эквивалент условен: во-первых, распределение энергии ядерного взрыва по различным поражающим факторам существенно зависит от типа боеприпаса и, в любом случае, сильно отличается от химического взрыва; во-вторых, просто невозможно добиться полного сгорания соответствующего количества взрывчатого вещества.
Принято делить ядерные боеприпасы по мощности на пять групп:
- сверхмалые (менее 1 кт);
- малые (1 — 10 кт);
- средние (10 — 100 кт);
- крупные (большой мощности) (100 кт — 1 Мт);
- сверхкрупные (сверхбольшой мощности) (свыше 1 Мт).
Боевые своиства ядерного оружия
Поражающие действие ядерного оружия основано на энергии выделяющейся при ядерных реакциях взрывного типа.
Мощность выражается в тротиловом эквиваленте т.е количество взрывчатого вещества (Тротила)при взрыве которого выделяется столько же энергии, сколько ее выделяется при ядерном взрыве.
Виды ядерных взрывов:
В зависимости от задач, решаемых ядерным оружием, от вида и расположения объектов, по которым планируются ядерные удары, а также от характера предстоящих боевых действий ядерные взрывы могут быть осуществлены в воздухе, у поверхности земли (воды) и под землей (водой). В соответствии с этим различают следующие виды ядерных взрывов:
1наземный
2Надводный
3Воздушный
4Подземный
5Подводный
6Высотный
Поражающие факторы ядерного взрыва:
Ядерный взрыв способен мгновенно уничтожить или вывести из строя незащищенных людей, открыто стоящую технику, сооружения и различные материальные средства. Основными поражающими факторами ядерного взрыва являются:
1)Ударная волна
2)Электромагнитный
импульс
3)Световое излучение
4)Проникающая
радиация
5)Радиационное
заражение
очаг ядерного поражения
Это территория подвергшаяся непосредственному воздействию поражающих факторов ядерного взрыва
Очаг ядерного поражения делится на:
Зоны
Разрушений:
1)Зона полных
разрушений
2)Зона сильных
разрушений
3)Зона средних
разрушений
4)Зона слабых
разрушений