Die Entdeckung der Fähigkeit von Substanzen, auf atomarer Ebene große Energiemengen freizusetzen, durch Albert Einstein markierte den Beginn der Kernphysik. In den 1930er Jahren simulierten Forscher im Labor eine Atomexplosion in der Luft, aber die gewonnenen Erfahrungen gefährdeten das friedliche Leben auf der Erde.
Funktionsprinzip
Für eine nukleare Luftexplosion müssen Sie bestimmte Bedingungen schaffen, die eine Detonation hervorrufen. Üblicherweise werden als Zünder TNT oder RDX verwendet, unter deren Einfluss eine radioaktive Substanz (meist Uran oder Plutonium) innerhalb von 10 Sekunden auf eine kritische Masse komprimiert wird und dann eine starke Energiefreisetzung erfolgt. Wenn die Bombe thermonuklear ist, findet darin der Prozess der Umwandlung leichter Elemente in schwerere statt. Die dabei freigesetzte Energie bringt eine noch stärkere Explosion mit sich.
Atomreaktoren können auch für friedliche Zwecke genutzt werden, da die Kernsp altung kontrolliert werden kann. Dazu werden Geräte verwendet, die Neutronen absorbieren. Die in einer solchen Anlage ablaufenden Prozesse sind stets im Gleichgewicht. SogarBei geringfügigen Änderungen der Parameter löscht das System diese rechtzeitig und kehrt in den Betriebsmodus zurück. In Notsituationen werden Elemente automatisch zurückgesetzt, um die Kettenreaktion zu stoppen.
Erste Erfahrung
Von Einstein entdeckt und von Kernphysikern weiter untersucht, interessierte die Freisetzung von Energie nicht nur Wissenschaftler, sondern auch das Militär. Die Möglichkeit, neue Waffen zu erh alten, die aus einer kleinen Menge Material starke Explosionen erzeugen könnten, führte zu Experimenten mit radioaktiven Elementen.
Physikalisch wurde die Möglichkeit einer Explosion mit erheblicher Schadenswirkung von dem französischen Wissenschaftler Joliot-Curie bewiesen. Er entdeckte eine Kettenreaktion, die zu einer mächtigen Energiequelle wurde. Außerdem plante er, Experimente mit Deuteriumoxid durchzuführen, aber unter den Bedingungen des Zweiten Weltkriegs war dies in Frankreich nicht möglich, weshalb britische Wissenschaftler in Zukunft mit der Entwicklung von Atomwaffen begannen.
Der erste Sprengsatz wurde im Sommer 1945 in Amerika getestet. Nach heutigen Maßstäben hatte die Bombe wenig Kraft, aber die daraus resultierende Wirkung übertraf damals alle Erwartungen. Die Wucht der Explosion und die Auswirkungen auf die Umgebung waren enorm.
Ergebnisse
Es wurden Tests durchgeführt, um die Eigenschaften einer Luft-Nuklear-Explosion zu bestimmen. Anschließend beschrieben die Anwesenden, was sie sahen. Sie beobachteten einen hellen leuchtenden Punkt in einer Entfernung von mehreren hundert Kilometern. Dann verwandelte es sich in einen riesigen Ball, ein sehr lautes Geräusch war zu hören, und das kilometerweitSchockwelle überrollt. Der Ballon explodierte und hinterließ eine zwölf Kilometer lange Wolke in Form eines Pilzes. Am Ort der Explosion blieb ein Krater zurück, der sich in Tiefe und Breite über mehrere zehn Meter erstreckte. Der Boden um ihn herum verwandelte sich mehrere hundert Meter in leblose, löchrige Erde.
Die Lufttemperatur während der nuklearen Explosion stieg deutlich an und die Atmosphäre selbst schien dichter zu werden. Dies wurde sogar von Augenzeugen gespürt, die sich weit entfernt vom Epizentrum im Tierheim befanden. Das Ausmaß dessen, was sie sahen, war erstaunlich, denn niemand ahnte, welcher Macht sie gegenüberstehen würden. Es wurde festgestellt, dass die Tests erfolgreich waren.
Die schädlichen Faktoren einer nuklearen Luftexplosion
Das Militär erkannte sofort, dass eine neue Waffe den Ausgang eines jeden Krieges entscheiden könnte. Aber damals dachte niemand über die Auswirkungen der schädlichen Faktoren einer nuklearen Explosion nach. Wissenschaftler haben nur auf die offensichtlichsten von ihnen geachtet:
- Schockwelle;
- Lichtemission.
Damals wusste niemand etwas über radioaktive Kontamination und ionisierende Strahlung, obwohl sich später herausstellte, dass die durchdringende Strahlung am gefährlichsten war. Wenn also Verwüstung und Zerstörung in einer Entfernung von mehreren hundert Metern vom Epizentrum einer nuklearen Luftexplosion lokalisiert wurden, erstreckte sich der Bereich der Ausbreitung von Strahlungszerfallsprodukten über Hunderte von Kilometern. Eine Person erhielt die erste Exposition, die anschließend durch radioaktive Niederschläge in nahegelegenen Gebieten verschlimmert wurde.
Auch Wissenschaftler wussten noch nicht, dass unter dem EinflussDie Luftstoßwelle einer nuklearen Explosion erzeugt einen elektromagnetischen Impuls, der die gesamte Elektronik in einer Entfernung von Hunderten von Kilometern lahmlegen kann. Daher konnten sich die ersten Tester nicht einmal vorstellen, wie mächtig die Waffe geschaffen wurde und wie katastrophal die Folgen ihres Einsatzes sein könnten.
Arten von Explosionen
Atomexplosionen in der Luft werden auf der Höhe der Troposphäre durchgeführt, dh innerhalb von 10 km über der Erdoberfläche. Aber daneben gibt es noch andere Typen, zum Beispiel:
- Erd- oder Überwasser durchgeführt auf der Erd- bzw. Wasseroberfläche. Ein Feuerball, der sich von einem Blitz aus ausdehnt, während er aussieht, als würde die Sonne hinter dem Horizont aufgehen.
- Höhe, durchgeführt in der Atmosphäre. Gleichzeitig hat der leuchtende Blitz eine sehr große Größe, er hängt in der Luft und berührt weder Erde noch Wasseroberflächen.
- Unterirdisch oder unter Wasser kommen sie in der Dicke der Erdkruste oder in der Tiefe vor. Normalerweise gibt es keinen Blitz.
- Leerzeichen. Diese treten Hunderte von Kilometern von der Erde entfernt außerhalb des zirkumplanetaren Raums auf und werden von einer Wolke leuchtender Moleküle begleitet.
Verschiedene Typen unterscheiden sich nicht nur im Blitz, sondern auch in anderen äußeren Merkmalen, sowie schädlichen Faktoren, der Intensität der Explosion, ihren Folgen und Folgen.
Bodentests
Die ersten Bomben wurden direkt auf der Erdoberfläche getestet. Es sind diese Arten von Explosionen, die von einer deutlichen Pilzwolke begleitet werdenLuft und ein Krater, der sich über mehrere zehn oder sogar hundert Meter im Boden erstreckt. Eine Bodenexplosion sieht am beängstigendsten aus, da eine Wolke, die tief über dem Boden schwebt, nicht nur Staub anzieht, sondern auch einen erheblichen Teil des Bodens, der ihn fast schwarz macht. Bodenpartikel vermischen sich mit chemischen Elementen und fallen dann zu Boden, wodurch das Gebiet radioaktiv verseucht und völlig unbewohnbar wird. Für militärische Zwecke kann dies verwendet werden, um mächtige Gebäude oder Objekte zu zerstören und riesige Gebiete zu infizieren. Der zerstörerische Effekt ist am stärksten.
Oberflächenexplosionen
Tests werden auch über der Wasseroberfläche durchgeführt. In diesem Fall besteht die Wolke aus Wasserstaub, der die Intensität der Lichtstrahlung verringert, aber radioaktive Partikel über große Entfernungen trägt, wodurch sie zusammen mit Niederschlag tausend Kilometer vom Testgelände entfernt ausfallen können.
Für militärische Zwecke können damit Marinestützpunkte, Häfen und Schiffe zerstört oder Gewässer und Küsten verseucht werden.
Luftexplosionen
Diese Art kann in großer Entfernung vom Boden (in diesem Fall wird sie hoch genannt) oder in geringer Entfernung (niedrig) produziert werden. Je höher die Explosion, desto weniger Ähnlichkeit hat die aufsteigende Wolke mit der Form eines Pilzes, da die Staubsäule vom Boden sie nicht erreicht.
Der Blitz in dieser Form ist sehr hell, sodass er Hunderte von Kilometern vom Epizentrum entfernt gesehen werden kann. Ein Feuerball explodiert daraus mit einer gemessenen TemperaturMillionen Grad Celsius, erhebt sich und sendet starke Lichtstrahlen aus. All dies wird von einem lauten Geräusch begleitet, das vage an Donner erinnert.
Wenn der Ball abkühlt, verwandelt er sich in eine Wolke, die einen Luftstrom erzeugt, der Staub von der Oberfläche aufnimmt. Die resultierende Säule kann die Wolke erreichen, wenn sie sich nicht sehr hoch über dem Boden befindet. Wenn sich die Wolke aufzulösen beginnt, wird der Luftstrom schwächer.
Als Ergebnis einer solchen Explosion können Objekte in der Luft, Strukturen und Personen in der Nähe getroffen werden.
Kampfeinsatz
Hiroshima und Nagasaki sind die einzigen Städte, gegen die Atomwaffen eingesetzt wurden. Die Tragödie, die sich dort ereignete, war beispiellos.
Anwohner erlebten die Wirkung einer nuklearen Explosion aus der Luft, die in geringer Entfernung von der Erdoberfläche ausgelöst und als gering eingestuft wurde. Gleichzeitig wurde die Infrastruktur vollständig zerstört, etwa 200.000 Menschen starben. Zwei Drittel von ihnen starben sofort. Diejenigen, die sich im Epizentrum befanden, zerfielen durch die monströsen Temperaturen in Moleküle. Die Lichtemission von ihnen hinterließ Schatten an den Wänden.
Menschen, die weiter vom Epizentrum entfernt waren, starben an der Schockwelle und der Gammastrahlung einer nuklearen Explosion. Einige der Überlebenden erhielten eine tödliche Strahlendosis, aber die Ärzte wussten noch nichts von der Strahlenkrankheit, sodass niemand verstand, warum sich der Zustand der Patienten nach imaginären Anzeichen der Genesung verschlechterte. Ärzte haben darüber nachgedachtRuhr, aber innerhalb von 3-8 Wochen starben Patienten, die schweres Erbrechen entwickelten. Die seltsame Krankheit der Überlebenden der Atombombenabwürfe von Hiroshima und Nagasaki war der Anstoß für den Beginn der Forschung auf dem Gebiet der Nuklearmedizin.
Explosionen in großer Höhe
Nach der Bombardierung japanischer Städte wurden Atomwaffen nicht mehr für Kampfzwecke eingesetzt, aber die Erforschung ihrer Fähigkeiten wurde an verschiedenen Orten fortgesetzt. Atmosphärische Übungen ermöglichten es zu verstehen, was passiert, wenn eine Explosion in großer Höhe auftritt. Es stellte sich heraus, dass, wenn sich das Zentrum 10 km von der Erdoberfläche entfernt befindet, eine relativ kleine Welle einer nuklearen Explosion entsteht, aber gleichzeitig Licht und Strahlungsstrahlung zunehmen. Je höher die Explosion erfolgte, desto stärker steigt die Ionisierung, was mit dem Ausfall von Funkgeräten einhergeht.
Von der Oberfläche sieht alles wie ein großer heller Blitz aus, gefolgt von einer Wolke aus verdampfenden Wasserstoff-, Kohlenstoff- und Stickstoffmolekülen. Der Luftstrom erreicht nicht den Boden, daher entsteht keine Staubsäule. Außerdem gibt es praktisch keine Kontamination des Territoriums, da sich Luftmassen in großer Höhe schwach bewegen, sodass der Zweck einer solchen Atomexplosion darin bestehen kann, Flugzeuge, Raketen oder Satelliten zu zerstören.
Unterirdische Tests
Kürzlich gab es eine Vereinbarung zwischen Ländern, die Atomtests regelt und vorschreibt, dass sie nur unterirdisch durchgeführt werden, was die Umweltverschmutzung und unbewohnbare Gebiete um die Testgelände herum minimiert.
Untergrundversuche gelten als die ungefährlichsten seit der Aktionalle schädlichen Faktoren machen die Rasse aus. Gleichzeitig ist es unmöglich, leuchtende Blitze oder eine Pilzwolke zu sehen, nur eine Staubsäule bleibt davon übrig. Aber die Schockwelle führt zu einem Erdbeben und Einsturz des Bodens. Normalerweise wird es für friedliche Zwecke verwendet, um nationale Wirtschaftsprobleme zu lösen. So können Sie zum Beispiel Gebirgszüge zerstören oder künstliche Stauseen bilden.
Unterwassertest
Explosionen unter Wasser haben schlimmere Folgen. Zuerst erscheint eine Sprühsäule, die zu einer radioaktiven Nebelwolke aufsteigt. Gleichzeitig bilden sich an der Wasseroberfläche meterlange Wellen, die Schiffe und Unterwasserbauten zerstören. Dann werden die angrenzenden Gebiete durch eine sich ausbreitende Wolke kontaminiert, aus der radioaktiver Regen strömt.
Schutzmaßnahmen
Eine nukleare Explosion tötet alles auf ihrem Weg und zerstört alle materiellen Objekte. Menschen, die in seinem Epizentrum gefangen sind, haben keine Möglichkeit zu entkommen, sie brennen sofort nieder. Der Luftschutzbunker ist absolut nutzlos, da er sofort zerstört wird.
Nur wer weit genug von der Explosion entfernt ist, kann entkommen. In einer Entfernung von mehr als 1-3 km vom Epizentrum ist es möglich, den Aufprall der Stoßwelle zu vermeiden, aber dazu ist es notwendig, schnell einen zuverlässigen Unterschlupf zu finden, sobald ein heller Blitz auftritt. Dafür hat eine Person je nach Entfernung 2 bis 8 Sekunden Zeit. Im Shelter wird es nicht zu einem direkten Einschlag von Gammastrahlung kommen, aber es besteht immer noch eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit einer radioaktiven Kontamination. Sie können das Risiko einer Strahlenkrankheit verringern, indem Sie persönliche Schutzausrüstung tragen und den Kontakt mit vermeidenalle Gegenstände auf dem Territorium.
Atomwaffen sind eine der schrecklichsten Erfindungen der Menschheit. Für friedliche Zwecke eingesetzt, kann es von großem Nutzen sein, aber seine militärische Nutzung ist eine schreckliche Bedrohung für das Leben auf der Erde. Die begonnene Kettenreaktion kann nicht aufgeh alten werden, daher gibt es einen Vertrag zur nuklearen Abrüstung, der den Planeten vor einer Katastrophe schützen soll.
