Бомбы, пожалуй, самое мощное и страшное оружие массового поражения. Но не все понимают, чем отличаются ядерная бомба от термоядерной, атомная от водородной. Давайте разбираться, но сначала о том, что такое бомба вообще.
Бомбы—универсальное и очень разрушительное оружие. Они могут использоваться для поражения воздушных, наземных, морских и подземных целей. Само слово в России известно с 1688 года. Бомба, как таковая, представляет собой снаряд, с «начинкой» из взрывчатки, способной практически мгновенно вступать в химическую реакцию. Из-за такой быстрой реакции сразу выделяется очень много энергии, и происходит взрыв. До того, как бомба «активируется», то есть сбрасывается на объект, её разрушительная энергия находится буквально в «спящем режиме». Мощность обычной бомбы сохранена в форме связей между атомами молекул. Эти связи не такие сильные, как в атомной бомбе, потому и взрыв происходит менее мощный.
Ядерная (атомная) бомба
Вопреки распространённому мнению, атомная и ядерная бомба ― это одно и то же. Оба понятия, в большинстве случаев, взаимозаменяемы. Для взрыва такой бомбы применяется реакция деления ядер различных тяжёлых элементов. Для запуска ядерного распада может использоваться обогащённый на 70% и более уран-235, реже ― плутоний-239.
При распаде ядер этого вещества высвобождаются нейтроны, расщепляющие все последующие ядра. Выделяется энергия. Для того же, чтобы «запустить» реакцию, одного наличия обогащённого урана недостаточно: его нужно привести в сверхкритическое состояние. Для этого применяется система подрыва. Плутониевые бомбы работают так же, как и урановые, только самого плутония требуется гораздо меньше. Фактически мощность ядерной бомбы ограничена лишь критической массой действующего вещества. Если делящегося вещества недостаточно, реакция затухнет и взрыв не состоится.
В ядерной бомбе энергия хранится в виде связей между нейтронами, частицами ядра и протонами. За счёт особенно сильной связи между протонами и нейтронами, выделяемая при взрыве энергия может быть больше, чем у простой бомбы, чуть ли не в миллион раз.
Когда взрывается ядерная бомба, возникает некоторый ряд нестабильных элементов. Этот фактор приводит к сильнейшему заражению местности радиацией. При взрыве обычной бомбы этого не происходит.
Радиус поражения после взрыва ядерной бомбы зависит от её мощности. При мощности в 20 килотонн это один км, при 20 мегатоннах ― до 10 км. При взрыве ядерной бомбы в 100 мегатонн, радиус поражения составит 35―50 км. То есть одним таким зарядом можно уничтожить среднего размера город. Дополнительно, в радиусе до 80 км, будут присутствовать небольшие разрушения, люди получат ожоги тела и дыхательных путей.
Термоядерная (водородная) бомба
Термоядерные или водородные бомбы (эти понятия так же взаимозаменяемы) обычно значительно мощнее ядерных, хотя и те, и другие относятся к ядерному оружию. В обоих случаях используется энергия преобразования ядер. Но принцип «работы» термоядерного заряда отличается: это термоядерный синтез, а не распад. Наиболее совершенные модели термоядерных бомб имеют «начинку» из плутония, либо обеднённого урана, газообразного дейтерия, дейтерида лития.
В процессе термоядерного синтеза, «сверхлёгкие» элементы (дейтерий, литий, тритий), под воздействием высокого давления и температуры (выше, чем на Солнце), сливаются в «тяжёлые», после чего выделяется энергия, требуемая для взрыва. Источником лёгких ядер может быть дейтерид лития-6: с помощью стрежня из плутония и нейтронов запала, он распадается на тритий и дейтерий, после ― оба элемента сливаются, образуя ядра гелия. Фактически протоны вещества сперва отталкиваются, а после ― соединяются, образуя ядро совсем другого элемента. Данный процесс происходит весьма стремительно. Сила же взрыва зависит от того, какой объём дейтерида лития-6 успеет вступить в реакцию.
Примечательно, термоядерную бомбу получится делать сколько угодно большой и мощной. Нарастить же «силу» ядерной бомбы так быстро и легко не удастся. Зона поражения водородной бомбы в разы больше, чем радиус поражения ядерной.
Особенность термоядерного заряда и в том, что он не даёт самого опасного поражающего фактора ― радиации. Только вот разработчики подобного вооружения идут на хитрость: внутри термоядерной бомбы находится ядерная (не всегда), что приводит и к мощному поражению взрывом, и радиационным заражением территории. Атомная бомба внутри водородной может также использоваться для «запуска» термоядерного синтеза.
Термоядерная бомба сложнее в изготовлении, но более эффективна, если требуется поражение больших территорий. К 1953―1954 годам в СССР и США были созданы и испытаны две конструкции водородных бомб ― однофазная (вся взрывчатка находится в одном блоке) и двухфазная (многоступенчатая, участвующие в реакции вещества распределены по видам, на два блока).
Мощность советской водородной бомбы, созданной в 1961 году, превысила 58 мегатонн. Высота «ядерного гриба» составила не менее 67 км, а огненный шар от взрыва имел диаметр 4,6 км. Облако взрыва распространилось на расстояние 800 км, а ударную волну почувствовали даже самолёты, находившиеся на расстоянии в 250 км от эпицентра взрыва. В перспективе СССР собирался создать и водородную бомбу мощностью в 100 мегатонн, но мощность итоговой конструкции уменьшили, чтобы, как сказал Никита Хрущёв «окошки в Москве не побить».
По похожему принципу, что и водородная бомба, работает и наше Солнце (предположительно, как и любая другая звезда). Процессы, происходящие внутри этого небесного светила ― фактически растянувшийся на миллионы лет термоядерный взрыв.
Самое главное
В общем, что нужно понимать? Несмотря на то, что и атомная, и водородная бомбы относятся к ядерному оружию, принцип их действия, можно сказать противоположный. В атомной бомбе происходит распад тяжёлых ядер на более лёгкие с высвобождением большого количества энергии. В водородной же (термоядерной) бомбе происходит синтез веществ — сверхлёгкие элементы сливаются в более тяжёлые с выделение огромного количества энергии.
Ещё несколько отличий. Несмотря на разрушительную мощь, водородная бомба не такая радиоактивная, как атомная. Мощность атомной бомбы ограничена, а мощность термоядерной (водородной) не ограничена.
"Даже атомная бомба не вызывала такого ужаса" — как 70 лет назад прошли испытания первой в мире водородной бомбы made in USSR.
