ალბერტ აინშტაინის აღმოჩენამ ნივთიერებების უნარის გამოყოფის უნარი ატომურ დონეზე დიდი რაოდენობით ენერგია აღნიშნა ბირთვული ფიზიკის დასაწყისად. 1930-იან წლებში მკვლევარებმა ლაბორატორიაში მოახდინეს საჰაერო ხომალდის ბირთვული აფეთქების სიმულაცია, მაგრამ გამოცდილებამ მოიპოვა დედამიწაზე გადაშენების საფრთხის ქვეშ მყოფი მშვიდობიანი სიცოცხლე.
ოპერაციის პრინციპი
საჰაერო ბირთვული აფეთქებისთვის, თქვენ უნდა შექმნათ გარკვეული პირობები, რომლებიც პროვოცირებს დეტონაციას. ჩვეულებრივ, TNT ან RDX გამოიყენება დეტონატორებად, რომელთა გავლენით რადიოაქტიური ნივთიერება (ჩვეულებრივ, ურანი ან პლუტონიუმი) შეკუმშულია კრიტიკულ მასამდე 10 წამში, შემდეგ კი ხდება ენერგიის მძლავრი განთავისუფლება. თუ ბომბი არის თერმობირთვული, მაშინ მასში ხდება მსუბუქი ელემენტების გადაქცევის პროცესი უფრო მძიმეებად. ამ შემთხვევაში გამოთავისუფლებულ ენერგიას თან ახლავს კიდევ უფრო ძლიერი აფეთქება.
ატომური რეაქტორი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას მშვიდობიანი მიზნებისთვის, ვინაიდან დაშლის კონტროლი შესაძლებელია. ამისთვის გამოიყენება მოწყობილობები, რომლებიც შთანთქავენ ნეიტრონებს. ასეთ ინსტალაციაში მიმდინარე პროცესები ყოველთვის წონასწორობაშია. თუნდაცთუ პარამეტრებში რაიმე უმნიშვნელო ცვლილებაა, სისტემა დროულად აქრობს მათ და უბრუნდება მუშაობის რეჟიმს. საგანგებო სიტუაციებში ელემენტები ავტომატურად აღდგება ჯაჭვური რეაქციის შესაჩერებლად.
პირველი გამოცდილება
აღმოაჩინა აინშტაინმა და შემდგომ შეისწავლა ბირთვული ფიზიკოსები, ენერგიის გამოყოფა დაინტერესდა არა მხოლოდ მეცნიერებით, არამედ სამხედროებითაც. ახალი იარაღის მოპოვების შესაძლებლობამ, რომელსაც შეეძლო ძლიერი აფეთქებების შექმნა მცირე რაოდენობით მასალისგან, განაპირობებდა ექსპერიმენტებს რადიოაქტიურ ელემენტებზე.
ფიზიკურად, მნიშვნელოვანი დამაზიანებელი ეფექტის მქონე აფეთქების შესაძლებლობა დაამტკიცა ფრანგმა მეცნიერმა ჟოლიო-კიურიმ. მან აღმოაჩინა ჯაჭვური რეაქცია, რომელიც ენერგიის მძლავრ წყაროდ იქცა. გარდა ამისა, იგი გეგმავდა ექსპერიმენტების ჩატარებას დეიტერიუმის ოქსიდზე, მაგრამ მეორე მსოფლიო ომის პირობებში ეს შეუძლებელი იყო საფრანგეთში, ამიტომ მომავალში ბრიტანელმა მეცნიერებმა დაიწყეს ატომური იარაღის შემუშავება.
პირველი ასაფეთქებელი მოწყობილობა გამოსცადეს 1945 წლის ზაფხულში ამერიკაში. დღევანდელი სტანდარტებით, ბომბს მცირე სიმძლავრე ჰქონდა, მაგრამ იმ დროს მიღებული ეფექტი ყოველგვარ მოლოდინს გადააჭარბა. აფეთქების ძალა და ზემოქმედება მიმდებარე ტერიტორიაზე უზარმაზარი იყო.
შედეგები
ჩატარდა ტესტები საჰაერო-ბირთვული აფეთქების მახასიათებლების დასადგენად. დამსწრეებმა შემდგომში აღწერეს ის, რაც ნახეს. მათ დააფიქსირეს კაშკაშა მანათობელი წერტილი რამდენიმე ასეული კილომეტრის მანძილზე. მერე უზარმაზარ ბურთად გადაიქცა, ძალიან ძლიერი ხმა გაისმა და კილომეტრებიდარტყმის ტალღა შემოვიდა. ბუშტი აფეთქდა და თორმეტ კილომეტრიანი ღრუბელი დარჩა სოკოს ფორმის. აფეთქების ადგილზე დარჩა კრატერი, რომელიც ათეულობით მეტრს აღწევს სიღრმისა და სიგანეში. მის ირგვლივ მიწა რამდენიმე ასეული მეტრის მანძილზე გადაიქცა უსიცოცხლო, ორმოებში.
ატომური აფეთქების დროს ჰაერის ტემპერატურა საგრძნობლად გაიზარდა და თავად ატმოსფერო თითქოს უფრო მკვრივი გახდა. ეს თავშესაფარში ეპიცენტრიდან შორს მყოფმა თვითმხილველებმაც იგრძნეს. მათი ნანახის მასშტაბები გასაოცარი იყო, რადგან ვერავინ წარმოიდგენდა, რა ძალაუფლების წინაშე დგებოდნენ. დაასკვნეს, რომ ტესტები წარმატებული იყო.
ჰაერის ბირთვული აფეთქების დამაზიანებელი ფაქტორები
ჯარი მაშინვე მიხვდა, რომ ახალ იარაღს შეეძლო გადაეწყვიტა ნებისმიერი ომის შედეგი. მაგრამ იმ დროს არავინ ფიქრობდა ბირთვული აფეთქების დამაზიანებელი ფაქტორების ზემოქმედებაზე. მეცნიერებმა ყურადღება მიაქციეს მხოლოდ მათგან ყველაზე აშკარას:
- შოკური ტალღა;
- სინათლის გამოსხივება.
იმ დროს არავინ იცოდა რადიოაქტიური დაბინძურების და მაიონებელი გამოსხივების შესახებ, თუმცა მოგვიანებით ყველაზე საშიში სწორედ გამჭოლი გამოსხივება აღმოჩნდა. ასე რომ, თუ განადგურება და განადგურება ლოკალიზებული იყო საჰაერო ბირთვული აფეთქების ეპიცენტრიდან რამდენიმე ასეული მეტრის მანძილზე, მაშინ რადიაციული დაშლის პროდუქტების დისპერსიის არეალი გაგრძელდა ასობით კილომეტრზე. ადამიანმა მიიღო პირველი ზემოქმედება, რომელიც შემდგომში გამწვავდა რადიაციული ჩავარდნით მიმდებარე რაიონებში.
ასევე, მეცნიერებმა ჯერ არ იცოდნენ, რომ გავლენის ქვეშ იყობირთვული აფეთქების საჰაერო დარტყმის ტალღა წარმოქმნის ელექტრომაგნიტურ პულსს, რომელსაც შეუძლია გამორთოს ყველა ელექტრონიკა ასობით კილომეტრის მანძილზე. ამრიგად, პირველ ტესტერებს ვერც კი წარმოედგინათ, თუ რამდენად ძლიერი იყო იარაღი და რამდენად კატასტროფული შეიძლება მოჰყვეს მის გამოყენებას.
აფეთქებების სახეები
ჰაერის ბირთვული აფეთქებები ხორციელდება ტროპოსფეროს სიმაღლეზე, ანუ დედამიწის ზედაპირიდან 10 კმ-ის მანძილზე. მაგრამ მათ გარდა არის სხვა ტიპებიც, მაგალითად:
- ხმელეთის ან წყალზე ჩატარებული დედამიწის ან წყლის ზედაპირზე, შესაბამისად. ცეცხლოვანი ბურთი, რომელიც გაფართოვდება ციმციმიდან, მაშინ როცა მზეს ჰგავს ჰორიზონტის უკნიდან ამომავალს.
- მაღალი სიმაღლე, ჩატარებული ატმოსფეროში. ამავდროულად, მანათობელ ნათებას აქვს ძალიან დიდი ზომა, ის კიდია ჰაერში და არ ეხება დედამიწას და წყლის ზედაპირებს.
- მიწისქვეშა ან წყალქვეშა გვხვდება დედამიწის ქერქის სისქეში ან სიღრმეში. ჩვეულებრივ, ფლეში არ არის.
- ფართი. ეს ხდება გლობუსიდან ასობით კილომეტრში, ცირპლანეტარული სივრცის გარეთ და თან ახლავს მანათობელი მოლეკულების ღრუბელი.
სხვადასხვა ტიპები განსხვავდება არა მხოლოდ ფლეშით, არამედ სხვა გარეგანი მახასიათებლებით, ასევე დამაზიანებელი ფაქტორებით, აფეთქების ინტენსივობით, მისი შედეგებითა და შედეგებით.
სახმელეთო ტესტირება
პირველი ბომბები გამოსცადეს პირდაპირ დედამიწის ზედაპირზე. სწორედ ამ ტიპის აფეთქებებს ახლავს მკაფიო სოკოს ღრუბელიჰაერი და კრატერი, რომელიც რამდენიმე ათეული ან თუნდაც ასეულობით მეტრს აღწევს ნიადაგში. მიწისზედა აფეთქება ყველაზე საშინლად გამოიყურება, რადგან ღრუბელი, რომელიც დაბლა იწევს მიწაზე, იზიდავს არა მხოლოდ მტვერს, არამედ ნიადაგის მნიშვნელოვან ნაწილს, რაც მას თითქმის შავ ფერს ხდის. ნიადაგის ნაწილაკები ერევა ქიმიურ ელემენტებს და შემდეგ ეცემა მიწაზე, რაც ტერიტორიას რადიოაქტიურად დაბინძურებულს და სრულიად დაუსახლებელს ხდის. სამხედრო მიზნებისთვის, ეს შეიძლება გამოყენებულ იქნას ძლიერი შენობების ან ობიექტების განადგურებისთვის, უზარმაზარი ტერიტორიების დაინფიცირებისთვის. დესტრუქციული ეფექტი ყველაზე ძლიერია.
ზედაპირული აფეთქებები
ტესტირება ასევე ტარდება წყლის ზედაპირის ზემოთ. ამ შემთხვევაში ღრუბელი შედგება წყლის მტვრისგან, რომელიც ამცირებს სინათლის გამოსხივების ინტენსივობას, მაგრამ ატარებს რადიოაქტიურ ნაწილაკებს დიდ დისტანციებზე, რის შედეგადაც ისინი შეიძლება ნალექთან ერთად ამოვარდნენ საცდელი ადგილიდან ათასი კილომეტრის მანძილზე.
სამხედრო მიზნებისთვის, ეს შეიძლება გამოყენებულ იქნას საზღვაო ბაზების, პორტებისა და გემების განადგურებისთვის, ან წყლებისა და სანაპიროების დასაბინძურებლად.
საჰაერო აფეთქებები
ეს სახეობა შეიძლება წარმოიქმნას მიწიდან დიდ მანძილზე (ამ შემთხვევაში მას მაღალს უწოდებენ) ან მცირე მანძილზე (დაბალი). რაც უფრო მაღალია აფეთქება, მით ნაკლები მსგავსება აქვს ამომავალ ღრუბელს სოკოს ფორმასთან, რადგან მიწიდან მტვრის სვეტი მას არ აღწევს.
ამ ფორმით ფლეშ ძალიან კაშკაშაა, ამიტომ მისი დანახვა ეპიცენტრიდან ასობით კილომეტრშია შესაძლებელი. მისგან აფეთქებული ცეცხლოვანი ბურთი გაზომილი ტემპერატურითმილიონობით გრადუსი ცელსიუსით, ამოდის და აგზავნის მძლავრ სინათლის გამოსხივებას. ამ ყველაფერს თან ახლავს ძლიერი ხმა, რომელიც ბუნდოვნად მოგვაგონებს ჭექა-ქუხილს.
როცა ბურთი გაცივდება, ის გარდაიქმნება ღრუბლად, რომელიც ქმნის ჰაერის ნაკადს, რომელიც მტვერს იჭერს ზედაპირიდან. შედეგად მიღებულ სვეტს შეუძლია მიაღწიოს ღრუბელს, თუ ის არ არის ძალიან მაღალი მიწის ზემოთ. როდესაც ღრუბელი იწყებს გაფანტვას, ჰაერის ნაკადი სუსტდება.
ასეთი აფეთქების შედეგად შეიძლება მოხვდეს ჰაერში მყოფ ობიექტებს, სტრუქტურებს და მის სიახლოვეს ადამიანებს.
საბრძოლო გამოყენება
ჰიროშიმა და ნაგასაკი ერთადერთი ქალაქებია, რომელთა წინააღმდეგ ბირთვული იარაღი გამოიყენეს. იქ მომხდარი ტრაგედია უბადლო იყო.
მაცხოვრებლებმა განიცადეს საჰაერო სადესანტო ბირთვული აფეთქების ეფექტი, რომელიც დაიწყო დედამიწის ზედაპირიდან მცირე მანძილზე და კლასიფიცირებულია როგორც დაბალი. ამასთან, ინფრასტრუქტურა მთლიანად განადგურდა, დაიღუპა 200 ათასი ადამიანი. მათი ორი მესამედი მყისიერად გარდაიცვალა. ისინი, ვინც ეპიცენტრში იმყოფებოდნენ, ამაზრზენი ტემპერატურიდან მოლეკულებად დაიშალნენ. მათგან სინათლის გამოსხივება კედლებზე ჩრდილებს ტოვებდა.
ადამიანები, რომლებიც იმყოფებოდნენ ეპიცენტრიდან შორს, დაიღუპნენ ბირთვული აფეთქების დარტყმითი ტალღისა და გამა გამოსხივების შედეგად. ზოგიერთმა გადარჩენილმა მიიღო რადიაციის სასიკვდილო დოზა, მაგრამ ექიმებმა ჯერ არ იცოდნენ რადიაციული ავადმყოფობის შესახებ, ამიტომ ვერავინ მიხვდა, რატომ გაუარესდა გამოჯანმრთელების მოჩვენებითი ნიშნების შემდეგ პაციენტების მდგომარეობა. ექიმებმა განიხილესდიზენტერია, მაგრამ 3-8 კვირაში პაციენტები, რომლებსაც განუვითარდათ მძიმე ღებინება, გარდაიცვალა. ჰიროშიმასა და ნაგასაკის ატომური დაბომბვის შედეგად გადარჩენილთა უცნაური დაავადება იყო ბირთვული მედიცინის სფეროში კვლევის დაწყების სტიმული..
მაღალ სიმაღლეზე აფეთქებები
იაპონიის ქალაქების დაბომბვის შემდეგ, ბირთვული იარაღი არ გამოიყენებოდა საბრძოლო მიზნებისთვის, მაგრამ მათი შესაძლებლობების კვლევა გაგრძელდა სხვადასხვა ადგილას. ატმოსფერულმა ვარჯიშებმა შესაძლებელი გახადა იმის გაგება, თუ რა ხდება, როდესაც აფეთქება ხდება სიმაღლეზე. გაირკვა, რომ როდესაც ცენტრი დედამიწის ზედაპირიდან 10 კმ-ში მდებარეობს, წარმოიქმნება ბირთვული აფეთქების შედარებით მცირე ტალღა, მაგრამ სინათლისა და რადიაციის გამოსხივება ერთდროულად იზრდება. რაც უფრო მაღალი იყო აფეთქება, მით უფრო ძლიერია იონიზაცია, რასაც თან ახლავს რადიოტექნიკის გაუმართაობა.
ზედაპირიდან ეს ყველაფერი დიდ ნათელ ნათებას ჰგავს, რასაც მოჰყვება წყალბადის, ნახშირბადის და აზოტის აორთქლებადი მოლეკულების ღრუბელი. ჰაერის ნაკადი არ აღწევს მიწას, ამიტომ არ არის მტვრის სვეტი. ასევე, პრაქტიკულად არ არის ტერიტორიის დაბინძურება, ვინაიდან ჰაერის მასები სუსტად მოძრაობს მაღალ სიმაღლეზე, ამიტომ ასეთი ბირთვული აფეთქების მიზანი შეიძლება იყოს თვითმფრინავების, რაკეტების ან თანამგზავრების განადგურება.
მიწისქვეშა ტესტები
ბოლო დროს, ქვეყნებს შორის დაიდო შეთანხმება, რომელიც არეგულირებს ბირთვულ ტესტირებას და მოითხოვს მათ ჩატარებას მხოლოდ მიწისქვეშა, რაც მინიმუმამდე ამცირებს დაბინძურებას და საცდელ უბნებზე წარმოქმნილ დაუსახლებელ ტერიტორიებს.
მიწისქვეშა ტესტები მოქმედების შემდეგ ყველაზე ნაკლებად საშიშად ითვლებაყველა საზიანო ფაქტორი ითვლის ჯიშს. ამავდროულად, შეუძლებელია მანათობელი ციმციმები ან სოკოს ღრუბლის დანახვა, მისგან მხოლოდ მტვრის სვეტი რჩება. მაგრამ დარტყმის ტალღა იწვევს მიწისძვრას და ნიადაგის ნგრევას. ჩვეულებრივ გამოიყენება მშვიდობიანი მიზნებისთვის, ეროვნული ეკონომიკური პრობლემების გადასაჭრელად. მაგალითად, ამ გზით თქვენ შეგიძლიათ გაანადგუროთ მთები ან შექმნათ ხელოვნური წყალსაცავები.
წყალქვეშა ტესტირება
წყლის ქვეშ აფეთქებებს უფრო საშინელი შედეგები აქვს. პირველი, ჩნდება სპრეის სვეტი, რომელიც იზრდება რადიოაქტიური ნისლის ღრუბლამდე. ამავდროულად, წყლის ზედაპირზე წარმოიქმნება მეტრიანი ტალღები, რომლებიც ანადგურებენ გემებსა და წყალქვეშა ნაგებობებს. შემდეგ მიმდებარე ტერიტორიები დაბინძურებულია რადიოაქტიური წვიმის გამო, რომელიც ფანტავს ღრუბელს.
დაცვითი ზომები
ატომური აფეთქება კლავს ყველაფერს თავის გზაზე და ანადგურებს ყველა მატერიალურ ობიექტს. მის ეპიცენტრში დაკავებულ ადამიანებს გაქცევის საშუალება არ აქვთ, ისინი მყისიერად იწვებიან მიწაზე. ბომბის თავშესაფარი აბსოლუტურად უსარგებლოა, რადგან ის დაუყოვნებლივ განადგურდება.
გაქცევა შეუძლია მხოლოდ მათ, ვინც საკმარისად შორს არის აფეთქებისგან. ეპიცენტრიდან 1-3 კმ-ზე მეტ მანძილზე შესაძლებელია დარტყმითი ტალღის ზემოქმედების თავიდან აცილება, მაგრამ ამისთვის საჭიროა სწრაფად მოძებნოთ საიმედო თავშესაფარი, როგორც კი ნათელი ციმციმი მოხდება. ადამიანს ამისთვის 2-დან 8 წამამდე აქვს, მანძილის მიხედვით. თავშესაფარში გამა გამოსხივების პირდაპირი დარტყმა არ მოხდება, მაგრამ რადიოაქტიური დაბინძურების ალბათობა მაინც ძალიან მაღალია. თქვენ შეგიძლიათ შეამციროთ რადიაციული დაავადების რისკი პირადი დამცავი აღჭურვილობის გამოყენებით და მასთან კონტაქტის თავიდან აცილებითნებისმიერი ნივთი ტერიტორიაზე.
ბირთვული იარაღი კაცობრიობის ერთ-ერთი ყველაზე საშინელი გამოგონებაა. მშვიდობიანი მიზნებისთვის გამოყენებული მას შეუძლია დიდი სარგებლობა მოახდინოს, მაგრამ მისი სამხედრო გამოყენება საშინელ საფრთხეს წარმოადგენს დედამიწაზე სიცოცხლისთვის. დაწყებული ჯაჭვური რეაქციის შეჩერება შეუძლებელია, ამიტომ არსებობს ბირთვული განიარაღების ხელშეკრულება, რომელიც შექმნილია პლანეტის კატასტროფისგან დასაცავად.
