Атомное и водородное оружие (Инженер-подполковник М. Архипов, кандидат технических наук)
Открытие практической возможности использования ядерной энергии является величайшим достижением современной науки и техники. Советская наука, верно служащая народу, делу процветания и безопасности нашей Родины, видит в этом открытии могучее средство дальнейшего технического прогресса, быстрого роста производительных сил нашей страны.
Принципы осуществления цепной ядерной реакции, которая лежит в основе производства атомной энергии, были ясны еще до второй мировой войны. Основная трудность решения проблемы заключалась в создании сложных установок для разделения изотопов урана и получения ядерного горючего.
Советский Союз в короткие сроки освоил производство атомной энергии. В нашей стране широким фронтом ведутся работы по использованию атомной энергии в промышленности, сельском хозяйстве, медицине. Об этом убедительно говорят директивы XX съезда КПСС по шестому пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1956-1960 гг. В шестой пятилетке значительно расширяется применение атомной энергии в мирных целях. В течение 1956-1960 гг. у нас намечается построить атомные электростанции общей мощностью 2000000-2500000 квт. Развертываются работы по созданию атомных силовых установок для транспортных целей, намечено построить ледокол с атомным двигателем и т. д. Вместе с тем для обеспечения своей безопасности Советский Союз вынужден уделять внимание производству атомного оружия. Благодаря заботам Коммунистической партии и Советского правительства наши Вооруженные Силы, как указал в своем выступлении на XX съезде КПСС Министр Обороны СССР Г. К. Жуков, имеют теперь разнообразное атомное и термоядерное оружие, мощное ракетное и реактивное вооружение разных типов, в том числе ракеты дальнего действия.
* * *
Ядерным оружием называется оружие, действие которого основано на использовании внутриядерной энергии. Различают два вида такого оружия: ядерное оружие взрывного действия и боевые радиоактивные вещества (БРВ). Ядерное оружие взрывного действия основано на использовании энергии, мгновенно выделяющейся при ядерной реакции взрывного характера. Это оружие предназначается для поражения живой силы, разрушения сооружений, уничтожения или повреждения боевой техники.
Ядерное оружие взрывного действия известно в виде атомных и водородных бомб. Применение такого оружия возможно также в виде артиллерийских снарядов, торпед, ракет, самолетов-снарядов. Поражающее действие бомб, торпед, снарядов одинаково. Различие может быть только в мощности взрыва. Боевыми радиоактивными веществами называют специально приготовленные для боевого использования вещества, содержащие радиоактивные атомы. Поражающее действие этих веществ основано на вредном влиянии их на живые организмы. БРВ можно заражать местность, воздух, различные предметы с целью поражения людей. В данной статье подробно рассматривается ядерное оружие взрывного действия.
Чтобы разбить какое-либо устойчивое атомное ядро на его составные части - протоны и нейтроны, необходимо затратить большую энергию для преодоления сил сцепления, связывающих протоны и нейтроны в ядре. Наоборот, если из отдельных протонов и нейтронов составляется ядро, то выделяется такое же по величине количество энергии. Эта выделяемая при образовании ядра энергия называется энергией связи данного ядра.
На рис. 1 графически изображена энергия связи ядер атомов всех химических элементов. По горизонтальной оси отложены атомные веса элементов А, по вертикальной оси - энергия связи, приходящаяся на единицу атомного веса Е/А. Из рис. 1 видно, что ядерные реакции с выделением энергии могут идти двумя путями. Первый путь - это деление тяжелых ядер элементов, находящихся в конце периодической системы Д. И. Менделеева, например урана 235 или плутония, на более легкие ядра. Второй путь - это соединение легких ядер, стоящих в начале периодической системы, в ядра более тяжелых элементов.
Рис. 1. Энергия связи ядер атомов химических элементов
Первый путь получения ядерной энергии применяется в атомном оружии. Получение ядерной энергии вторым путем используется в водородном оружии, где происходит образование (синтез) ядер атома гелия. Ядро атома гелия состоит из четырех элементарных частиц (двух протонов и двух нейтронов). Энергетический эффект второго пути значительно выше, чем первого. Это условно характеризуется на рис. 1 величиной получающихся в обоих случаях взрывов.