Ядрено оръжие

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
USMC-100727-M-0381B-136.jpg
Битки
Военна история

Праистория · Античност · Средновековие
Ранно модерно · Индустриална епоха · Съвременно (20-ти и 21 век) · Четвърто поколение войни (късен 20-ти и 21 век)

Военни действия според място

По въздух · Наземни · По вода
Информационни
В Космоса

Оръжия

Бронирани · Артилерийски · Биологично оръжие · Кавалерия
Химическо оръжие · Кибер · Пехота
Ядрени · Психологически  · Неконвенционални

Тактика

Въздушни маневри · Маневри · Битка · Кавалерийска тактика · Атака (война) · Прикритие (военно дело) · Контраатака · Контрабунтове · Отбранителна военна позиция · Партизанска война · Боен дух · Обсада · Тактически цели · Позиционна война · Окопна война  · Тотална война ·

Типове операции

Светкавична война · Маневрена война

Стратегия

Икономическа · Пълномащабна стратегия · Война до изтощение · Операция

Организация

Формации · Звания · Части

Логистика

Оборудване · Снабдяване · Снабдителна организация

Допълнителни теми

Асиметрична война · Студена война · Наемници · Военна кампания · Мрежовоцентрична война · Операционни изследвания · Принципи на воденето на война · Опосредствана война · Религиозна война · Театър (военно дело) · Военнопрестъпления · Военни романи

Списъци

Битки · Водачи · Операции
Обсади · Теоретици · Войни
Военни престъпления · Оръжия · Писатели

Взрив на британско ядрено оръжие с кодово название „Kite“ като част от Операция „Бъфало“, 1956 година

Ядреното оръжие е бомба, която използва освободената енергия или друг вид разрушителни ефекти, причинени от ядрени реакции.

В историята две атомни бомби са били взривени над вражеска страна, като и двете от САЩ по време на Втората световна война. Първата експлодира на 6 август 1945 над Хирошима и носи названието Малчугана. САЩ пускат и втора бомба над Нагасаки с кодовото название Дебелака, която е от имплозивен тип и носи плутоний. Тези две бомби причиняват смъртта на около 200 000 души, главно цивилни, от тежки травми в резултат на експлозиите,[1] а в дългосрочен план умират много повече след години, заради поетите големи дози радиация. Употребата на тези оръжия довежда до спора, доколко необходимо е било използването им.

След Хирошима и Нагасаки, атомни бомби са взривявани над две хиляди пъти по различни поводи, като ядрени опити и за демонстративни цели. Страните, които със сигурност са взривявали такива оръжия (в хронологичен ред) са: САЩ, СССР, Великобритания, Франция, Китай, Индия, Пакистан и Северна Корея.

История[редактиране | edit source]

През 1934 физикът от унгарски произход Лео Силард разработва идеята за ядрена верижна реакция чрез неутронно стимулиране, а по-късно патентова и идеята за атомна бомба на този принцип във Великобритания (патент 630 726). По този начин, в чисто академичен смисъл, Силард може да бъде определен като бащата на атомната бомба. През 1936 Адмиралтейството (висшето командване на Кралския военноморски флот) осъзнава потенциала на тази концепция и решава да я засекрети.

Оборудването, използвано от Ото Хан и Фриц Щрасман за провеждане на реакцията по разпад

През декември 1938 немските физици Ото Хан и Фриц Щрасман публикуват научна статия в която твърдят, че са засекли елемента барий след процес на неутронно бомбардиране на уран. Резултатите им са определени като реакция на ядрено делене от Лизе Майтнер и племенника ѝ Ото Фриш и потвърдени експериментално на 13 януари 1939.[2][3] Резултатът от експериментите на Хан и Щрасман вече е бил известен на физиците в САЩ, включително Нилс Бор, Уилис Лам и Енрико Ферми. На 25 януари 1939 екип на Колумбийския университет провежда първата реакция на ядрено делене в САЩ.

По това време световното напрежение е нарастнало значително. През 1938 Нацистка Германия окупира Чехословакия, а в края на 1939 и Полша. Много от учените в Европа осъзнават, че континентът е на път да бъде разтърсен от война, и започват да бягат в Съединените Щати. Всички те са и наясно, че ядреното делене има огромен военен потенциал, но все още нямат представа как той може да бъде оползотворен. По това време и много от тях започват да се самоцензурират и не издават научни публикации, за да не попадне никаква информация в ръцете на врага. Учените в САЩ работят за военната машина на Съюзниците, и благодарение на британско проучване става ясно, че атомна бомба може да бъде конструирана в близките години. Великобритания и САЩ обединяват усилията си, но другата голяма съюзническа сила – Съветският Съюз – не бива уведомена за това.

Японският град Нагаски след детонацията на атомна бомба на 9 август 1945

Така всички усилия по проекта биват обединени в т.нар. проект Манхатън. В рамките на това огромно начинание са построени над 30 промишлени и научно-технически мощности в САЩ и Канада. Започват доставките на големи количества уран от Белгийско Конго. Учените откриват свойствата на двата основни изотопа на урана – уран-235 и уран-238. При бомбардиране ядрото на първия, той претърпява ядрен разпад и на свой ред отделя енергия и средно 2,5 неутрона. Вторият пък поема всички неутрони, но не се дели, като по този начин спира верижната реакция. Малко след това в процеса на делене на урана е открит и несъществуващият в природата плутоний-239. За три години в рамките на проекта Манхатън са построени три атомни бомби – две плутониеви и една уранова. На 16 юли 1945 е детонирана първата в света атомна бомба край Аламогордо в Ню Мексико. Германската ядрена програма, под ръководството на Вернер Хайзенберг, по това време е слабо финансирана и разполага само с един експериментален реактор. СССР провежда програма за ядрено оръжие след 1942, и макар и в теоретичната част да е почти на нивото на проекта Манхатън, в практическата си част тази програма не разполага с ефективно ръководство или промишлени мощности, съсредоточени в областта. След атомните бомбардировки на Хирошима и Нагасаки Сталин разпорежда ускоряване на програмата. Под ръководството на Лаврентий Берия Съветският Съюз бързо наваксва и детонира своя атомна бомба през 1949 година край Семипалатинск.

Симулация на ядрена бойна глава, навлизаща в атмосферата и насочена към целта си

По това време Студената война вече започва. Победителките от Втората световна война вече насочват усилията си за бъдеща война една срещу друга. Още по време на войната е предложена идея за „супербомба“, която да използва принципа на ядрено сливане за получаване на енергия. През 1952 САЩ детонират първата водородна бомба, чиято мощ е стотици пъти по-голяма от тази на най-мощните бомби, изпробвани дотогава – с мощност около 10 000 000 тона тротилов еквивалент. СССР взривява своята първа водородна бомба през 1953. С развитието на реактивните двигатели и зенитно-ракетните комплекси, през 1950-те години става ясно, че стратегическите бомбардировачи не биха били надежден начин за нанасяне на ядрени удари срещу противника. По това време Съветският Съюз има много активна програма за балистични ракети и разработва широк спектър от такива оръжия. През 1960-те светът се доближава до ядрена война с противопоставянето на съветски ракети в Куба и американски такива в Турция. В същото време Франция (1960) и Китай (1964) също се сдобиват с атомна, а по-късно и с водородна бомба. На година се провеждат десетки ядрени опити, с които атомното оръжие се усъвършенства и става все по-малко като размер. Появяват се тактически оръжия с малка (0,3 килотона) и променяема мощност (от 1 до 100). Ядреното оръжие става основният инструмент за оказване на политически, психологически и военен натиск в блоковото противопоставяне между Източния блок и Запада.

През 1980-те ракетно-ядрените технологии са се развили значително. В същото време информацията за тях става и по-достъпна. Така в обществото, особено в западните държави, се създава нов страх от ядрената война като събитие, което би сложило края на човешката цивилизация. Към 1988 г. САЩ разполагат с около 23 000 ядрени бойни глави,[4] а СССР – с над 45 000.[5] Разпадането на СССР между 1989 и 1991 слага края на Студената война, а в средата на 1990-те са проведени последните подземни ядрени опити. Следва мащабно конвенционално и ядрено разоръжаване. Ядрените оръжия остават най-мощното стратегическо оръжие на въоръжение. Те са и мощен политически инструмент, който може значително да промени регионалния баланс на силите, поради което притежанието им от по-малки страни като Израел и Северна Корея остава спорно.

Видове бомби според принципа на действие[редактиране | edit source]

Ядрените реакции се делят на няколко типа – разделяне на тежки ядра, сливане на леки ядра, радиационен разпад и пр. В зависимост от преобладаващата реакция в конкретната бомба, тя може да бъде четири типа.

Атомна бомба[редактиране | edit source]

Макет на плутониевото ядро на Дебелака и отразителният кожух около него

Атомната бомба е най-ранният вид ядрено оръжие. Работният ѝ принцип се основава на деленето на ядрата на тежки, нестабилни елементи, като уран-235 или плутоний-239. Протичащата реакция е неконтролируема и верижна, довеждаща до имплозията на ядрения матерал вътре в бомбата и последващо отделяне на огромно количество енергия под формата на лъчение, светлина и топлина.

При среща със свободно летящ неутрон, атомните ядра на тези елементи го поглъщат, изпадат в нестабилно състояние и се разцепват на две нови ядра (разцепването е несиметрично – едното ядро е по-леко). При този процес излитат и няколко свободни неутрона. Когато средният брой разлитащи се неутрони от едно разцепване, които разцепват други ядра, е точно 1 (по-реалната ситуация е този брой да е много близо до 1), тогава масата на ядрения материл се нарича критична. Такова състояние на горивото се поддържа управляемо в атомните реактори. Ако се събере достатъчно количество нестабилно атомно гориво на едно място, толкова че средният брой на разлитащите се неутрони от едно разцепване, които се сблъскват с други ядра, да е над 1, ще започне верижна реакция – във всеки следващ момент броят на летящите неутрони и разцепващи се ядра ще се увеличава. При такава ситуация ядреният материал е в надкритична маса.

Дали дадено количество атомно гориво образува подкритична, критична или надкритична маса зависи от геометричната форма на горивото, от неговата плътност, както и от заобикалящите го или смесени с него други вещества, които могат да поглъщат, да забавят или да отразяват летящите неутрони. Сърцевината на атомната бомба е обградена от отражатели, направени най-често от берилий (в сплав), които са конфигурирани в точно определена форма. При започване на верижната реакция те не позволяват на разлитащите се неутрони да напуснат сърцевината и ги отразяват, така че ядреният материал да не изгуби натрупаната от реакцията енергия. Това довежда до имплозия на плутония/урана в бомбата, и после във взрив. Самата верижна реакция се стартира чрез т.нар. „лещи“ от малки количества експлозив, които при взрива си насочват енергията към ядрото на бомбата. Целият този процес се случва за частица от секундата.

Водородна бомба[редактиране | edit source]

Проста схема на водородна бомба

Водородната бомба е наричана още термоядрено оръжие, оръжие на принципа на Телър-Улам по името на своите изобретатели Едуард Телър и Станислав Улам, а в СССР – Третата идея на Андрей Сахаров. Водородната бомба е базирана на ядреното сливане – процесът, който протича в ядрото на звездите, при който две по-леки ядра се сливат в едно по-тежко. При ядреното сливане изходният продукт (по-тежкото ядро) има по-малко количество материя и маса от началните продукти. Загубената материя се преобразува в колосално количество енергия. Най-мощните атомни бомби имат взривна мощ от не повече от 400 килотона; за сравнение, най-мощното термоядрено оръжие взривявано някога – Цар Бомба, е с мощност 57 мегатона, или 57 000 килотона.

Обикновено сливането се осъществява между две ядра на водорода, които след реакцията образуват едно хелиево ядро. При водородните бомби обикновено се използват по-нестабилните водородни изотопи деутерий и тритий. Реакцията на сливане е предизвикана посредством малка атомна бомба, чийто взрив осигурява необходимата температура за започване на реакцията по сливане на ядра. На практика водородната бомба се състои от две степени – „спусък“, т.е. атомното устройство, и горивото (деутерий/тритий). Петте големи ядрени сили – САЩ, Русия, Великобритания, Франция и Китай – на практика притежават стратегически арсенали предимно от термоядрени оръжия.

Неутронна бомба[редактиране | edit source]

Неутронната бомба е специфичен вид атомна бомба, при която потокът неутрони, излъчени при взрива е основният поразяващ фактор. Като всяко ядрено оръжие, тя също освобождава светлинна и топлинна енергия, но целевият ефект е излъчването на максимален брой неутрони. Вместо отражателна, обвивката на бомбата е направена от хром и никел, така че всички неутрони, които се отделят в момента на ядрената реакция, да бъдат пропуснати навън. Целта е тези неутрони да предизвикат изкуствена радиоактивност в околната среда. Ефектите от това са, че се разпадат сравнително малък брой атоми при верижната реакция и отделената взривна енергия е сравнително малко.

Неутронното лъчение обаче има изключително висока проникваща способност, включително през бетонни стени и танкови брони. Неутронната бомба е замислена като оръжие, което да унищожи вражеската жива сила, като в същото време остави непокътнати неговата инфраструктура и военна техника. Тактическите атомни експлозии разрушават инфраструктурата на врага, което прави напредването на войсковите части през засегнатите райони трудно или невъзможно.

Неутронните бомби обаче са трудни за производство, тъй като използват изотопи с малък период на полуразпад. Това означава, че част от компонентите им трябва да се подменят редовно.

Неутронната бомба е замислена през 1958 в САЩ, и тествана за пръв път в Невада през 1963.[6] Последните неутронни бомби на САЩ са разглобени през 1992 година.[7] Освен САЩ, СССР, Франция и Китай са произвеждали такива оръжия, като Франция е създала и тествала най-ефективните.[8] Правителствен доклад на САЩ от 1999 обявява, че Китай е в състояние да създаде такова оръжие,[9] но за момента (2012 година) не е известно някоя страна да притежава неутронна бомба.

Кобалтова бомба[редактиране | edit source]

Кобалтовата бомба е вид атомна бомба, чийто външен слой е съставен от кобалт, който при ядрената реакция на плутония в самата бомба се превръща в изотопа кобалт-60 и излъчва огромни количества гама-лъчи.

Военно значение[редактиране | edit source]

Ядреното оръжие е оръжие за масово унищожение. Всичките му форми разрушават (или правят негодна за обитаване) голяма територия около мястото на взрива.

То е и оръжието с най-неизбирателно действие, създавано досега. При употребата му се отделят големи количества радиоактивни отпадъци.

Ядреното оръжие е основното стратегическо оръжие след Втората световна война и остава такова до настоящия момент.

Политическо значение[редактиране | edit source]

Ядрената карта на света
Ядрената карта на света
  Петте ядрени сили от ДНЯО

  Други доказани ядрени сили   Държави, които вече не притежават ядрени оръжия   Държави, за които се предполага, че имат активни ядрени програми или разработват ядрени оръжия   Държави, които са имали програми за създаването на ядрени оръжия

В съвременния свят ядреното оръжие има двойствено значение – то е едновременно заплаха за пълно унищожение, поради което е и сдържащ фактор, който спира войните между притежателите му. До момента са изградени няколко механизма за контролиране разпространението на ядрените оръжия и системите за пренасянето им – Договор за частична забрана на ядрените опити (1963), Договор за неразпространение на ядрените оръжия (ДНЯО, 1968), СТАРТ (1991, 1993, 1997), както и Договор за пълна забрана на ядрените опити, който е създаден през 1996, но все още не е влязъл в сила, тъй като не е подписан от всички страни.

По отношението си към ядрените оръжия съвременните държави се разделят на 3 категории.

Тези качества на ядреното оръжие го правят привлекателна цел за всяка голяма (или средно голяма страна), особено когато е заплашена от по-силен съсед. Единствената държава, разработила ядрен арсенал и впоследствие оказала се от него, е Република Южна Африка.

Икономически и социални въздействия[редактиране | edit source]

Създаването и натрупването на ядрено оръжие е само по силите на големи, технологично напреднали и идеологически сплотени общества (или обществени групи)[източник?]. Процесът изисква големи икономически усилия и висока степен на монополизация и строг контрол над големи сектори от индустрията и други обществени структури – химия, металургия, фундаментални научни изследвания, военни структури.[източник?] Ядрената сила трябва да заделя големи ресурси за охрана и поддържане на потенциала си. Тя не може да си позволи и социална нестабилност в размери, които биха довели до гражданска война. Единствената страна, унищожила собствения си потенциал е Южна Африка и причината за това е опасността от граждански размирици при смяната на режима на апартейд с демократично управление.

Екологични проблеми[редактиране | edit source]

Увеличение на случаите на рак на щитовидната жлеза в следствие на ядрени опити в САЩ

Ядрените оръжия оказват силно негативно въздействие върху околната среда. Основният източник на замърсяване е радиацията, отделяна след ядрената реакция. Тъй като почти цялото количество уран или плутоний претърпява разпад по време на реакцията, замърсяването с тези елементи е незначително и те присъстват само в пренебрежими количества след взрива. За сметка на това се образуват редица остатъчни продукти, отделящи високи количества алфа, бета и гама-радиация. При взрива тези елементи облъчват вдигнатата във въздуха от взрива земна маса. С вятъра и дъжда тя започва да се разпространява и се разпръсква върху големи територии, в които се наблюдават както краткосрочни, така и дългосрочни негативни влияния на ядреното замърсяване.

Отделените елементи включват йод-131 и стронций-90, които предизвикват рак при продължително въздействие или попадане в организма. Първоначално ефектите на радиацията от атомните детонации не са добре изучени, макар и да е забелязано невидимото ѝ въздействие при жертвите от бомбардировките в Япония през 1945 (хибакуша), а по-късно и сред местното население в близост до ядрените полигони. Край Семипалатинск в СССР, днес Казахстан, са проведени 116 атмосферни ядрени опита, които довеждат до замърсяването на големи площи с радиация и директното въздействие на над 200 000 души, най-вече изразено чрез аномалии в щитовидната жлеза и повишен брой случаи на рак.[10] В САЩ около 13 000 души само в Невада са регистрирани и компенсирани като пострадали от ядрените опити.[11] Франция, Китай и Великобритания не са компенсирали жителите в близост до ядрени полигони, вкл. местното население на тихоокеанските острови.

Ядрената зима би била катастрофална последица върху световната екосистема

Ядрените опити в атмосферата обаче са били провеждани над океана или пустини, поради което не са оказали влияние върху климата. При мащабно използване на атомно оръжие над населени райони се очаква да се издигнат огромни количества прах, които да предизвикат т.нар. ядрена зима. През 2006 година Американският геофизичен съюз публикува изследване, в което са изучени резултатите от ядрена война, и по-специално ефектите от ядрените детонации. Групата заключава, че дори 50 ядрени детонации от 15 килотона над гъсто населени райони в субтропиците биха предизвикали отделянето на до пет милиона тона пепел. Този облак би покрил огромни площи от Северна Америка и Евразия, внезапно сваляйки средната температура с няколко градуса. Според групата това охлаждане и затъмнение би продължило няколко години с катастрофални последици.[12][13] През 2008 подобно изследване заключава, че с такъв сценарий (50 ядрени оръжия от 15 килотона) би се създала световна озонова дупка, чиято ултравиолетова радиация би имала сериозни последствия за човешкото население по целия свят поне за 10 години.[14] По-рано, през 2007 година, е публикувано изследване и върху теоретичната употреба на всички ядрени оръжия в момента на въоръжение. Предвидените ефекти включват глобален спад на валежите с 45%, спадане на средната температура на сушата над Северна Америка с 20 градуса по Целзий и с 30 градуса над Евразия, включително над най-важните земеделски региони.[15]

Технологично значение[редактиране | edit source]

Голяма част от модерните технологии са пряко или косвено повлияни от изследванията и разработката на ядрено оръжие.

Атомна енергетика[редактиране | edit source]

Първите атомни реактори са изследователски или за производство на плутоний за атомните бомби. За производството на 1 кг плутоний е необходимо да се изгори (в смисъл на атомно разцепване) над 1 кг от лекият изотоп на урана235U. При това изгаряне се отделя огромно количество енергия. В началото просто загрявали минаваща край реактора река.

Разпиляването на енергия по този начин продължило над 5 години поради трескавата надпревара за производство на плутоний. След това започнало използването на тази енергия за производсво на електричество. През 60-те години на XX век се появяват и първите реактори с чисто енергийно предназначение.

Въпреки че биват използвани за мирни цели, атомните реактори натрупват големи количества плутоний в отработеното гориво. Изотопният състав на този плутоний не е много подходящ за военна употреба, но той е пригоден за производство на атомна бомба с непредсказуема мощност. Поради това отработеното гориво е обект на специални грижи.

Космически полети[редактиране | edit source]

Първите автоматични и пилотирани полети в космоса наред с идеологическите ползи са демонстрация на военна мощ.

Ядрените оръжия се нуждаят от транспортни средства за доставка до целта. Най-удобно това става с балистични ракети. Първите космически кораби са междуконтинентални балистични ракети, в които мястото на ядрената бомба е заето от научна апаратура или спускаемата капсула на космонавта (астронавта, тайконавта и пр.)

Компютри и електроника[редактиране | edit source]

Първото практическо използване на компютри и сложен софтуер е математическото моделиране на термоядрен взрив, по-специално техниката на запалване на термоядрената реакция с помощта на атомна бомба, известна като радиационна имплозия.

Миниатюризацията на управляващата електроника на атомните и водородни бомби има значителен принос към съвременните технологии за производство на интергрални схеми.

Най-използваната съвременна микроелектронна технология – CMOS първоначално е разработена за военни цели тъй като основните и преимущества са ниска консумация и радиационна устойчивост.

Авиация[редактиране | edit source]

Комуникации[редактиране | edit source]

Литература[редактиране | edit source]

Вижте също[редактиране | edit source]

Източници[редактиране | edit source]

  1. ((en))  How many people died as a result of the atomic bombings?. // rerf.or.jp. Radiation Effects Research Foundation, 2007. Посетен на 2013-12-05.
  2. Lise Meitner и O. R. Frisch Disintegration of Uranium by Neutrons: a New Type of Nuclear Reaction, сп. Нейчър, бр. 143, номер 3615, стр. 239-240 (11 февруари 1939)
  3. O. R. Frisch Physical Evidence for the Division of Heavy Nuclei under Neutron Bombardment, сп. Нейчър, бр. 143, номер 3616, стр. 276-276 (18 февруари 1939).
  4. Големина на арсеналите по година
  5. Robert S. Norris and Hans M. Kristensen, "Global nuclear stockpiles, 1945-2006," Bulletin of the Atomic Scientists 62, no. 4 (July/August 2006), 64-66.
  6. "About: Chemistry article", by Anne Marie Helmenstine, Ph. D
  7. Christopher Ruddy. Bomb inventor says U.S. defenses suffer because of politics. // Tribune-Review. June 15, 1997. Посетен на 2010-07-03. With the fall of the Berlin Wall and the end of communism as we knew it, the Bush administration moved to dismantle all of our tactical nuclear weapons, including the Reagan stockpile of neutron bombs. In Cohen's mind, America was brought back to Square One. Without tactical weapons like the neutron bomb, America would be left with two choices if an enemy was winning a conventional war: surrender, or unleash the holocaust of strategic nuclear weapons.
  8. BBC News: Neutron bomb: Why 'clean' is deadly
  9. U.S. National Security and Military/Commercial Concerns with the People's Republic of China [1]
  10. Togzhan Kassenova. The lasting toll of Semipalatinsk's nuclear testing. // Bulletin of the Atomic Scientists. 28 September 2009.
  11. http://www.usdoj.gov/civil/omp/omi/Tre_SysClaimsToDateSum.pdf
  12. Regional Nuclear War Could Devastate Global Climate, Science Daily, December 11, 2006
  13. The published papers that were first presented at the AGU Meeting.
  14. Massive global ozone loss predicted following regional nuclear conflict. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105 (14). 2008. DOI:10.1073/pnas.0710058105. с. 5307–12.as PDF
  15. paper available online from Rutgers University website


Външни препратки[редактиране | edit source]