Ang pagtuklas ni Albert Einstein ng kakayahan ng mga substance na maglabas ng malaking halaga ng enerhiya sa atomic level ay minarkahan ang simula ng nuclear physics. Noong 1930s, na-simulate ng mga mananaliksik ang isang airborne nuclear explosion sa laboratoryo, ngunit ang karanasan ay nakakuha ng nanganganib na mapayapang buhay sa Earth.
Prinsipyo ng operasyon
Para sa isang air nuclear explosion, kailangan mong lumikha ng ilang partikular na kundisyon na pumupukaw ng pagsabog. Karaniwan, ang TNT o RDX ay ginagamit bilang mga detonator, sa ilalim ng impluwensya kung saan ang isang radioactive substance (karaniwan ay uranium o plutonium) ay na-compress sa isang kritikal na masa sa loob ng 10 segundo, at pagkatapos ay isang malakas na paglabas ng enerhiya ang nangyayari. Kung ang bomba ay thermonuclear, kung gayon ang proseso ng pagbabago ng mga magaan na elemento sa mas mabibigat na mga elemento ay nagaganap sa loob nito. Ang enerhiya na inilabas sa kasong ito ay nagdadala ng mas malakas na pagsabog.
Maaari ding gamitin ang nuclear reactor para sa mapayapang layunin, dahil makokontrol ang fission. Para dito, ginagamit ang mga device na sumisipsip ng mga neutron. Ang mga prosesong nagaganap sa naturang pag-install ay palaging nasa equilibrium. Kahit nakung mayroong anumang maliit na pagbabago sa mga parameter, pinapatay ng system ang mga ito sa oras at babalik sa operating mode. Sa mga emergency na sitwasyon, awtomatikong nire-reset ang mga elemento para ihinto ang chain reaction.
Unang karanasan
Natuklasan ni Einstein at higit na pinag-aralan ng mga nuclear physicist, ang pagpapalabas ng enerhiya na interesado hindi lamang sa mga siyentipiko, kundi pati na rin sa militar. Ang posibilidad ng pagkuha ng mga bagong armas na maaaring lumikha ng malalakas na pagsabog mula sa isang maliit na halaga ng materyal ay humantong sa mga eksperimento na may mga radioactive na elemento.
Sa pisikal, ang posibilidad ng pagsabog na may malaking pinsalang epekto ay pinatunayan ng French scientist na si Joliot-Curie. Natuklasan niya ang isang chain reaction, na naging isang malakas na mapagkukunan ng enerhiya. Dagdag pa, binalak niyang magsagawa ng mga eksperimento sa deuterium oxide, ngunit sa mga kondisyon ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig ito ay imposibleng gawin sa France, kaya sa hinaharap, kinuha ng mga siyentipikong British ang pagbuo ng mga sandatang atomiko.
Ang unang pampasabog na aparato ay sinubukan noong tag-araw ng 1945 sa America. Sa mga pamantayan ngayon, ang bomba ay may maliit na kapangyarihan, ngunit sa oras na iyon ang resultang epekto ay lumampas sa lahat ng inaasahan. Ang lakas ng pagsabog at ang epekto sa paligid ay napakalaki.
Resulta
Ang mga pagsubok ay isinagawa upang matukoy ang mga katangian ng isang air-nuclear na pagsabog. Inilarawan ng mga naroroon ang kanilang nakita. Napansin nila ang isang maliwanag na maliwanag na tuldok sa layo na ilang daang kilometro. Pagkatapos ito ay naging isang malaking bola, isang napakalakas na tunog ang narinig, at para sa mga kilometrogumulong ang shock wave. Sumabog ang lobo, nag-iwan ng labindalawang kilometrong ulap na anyong kabute. Ang isang bunganga ay nanatili sa lugar ng pagsabog, na umaabot sa sampu-sampung metro ang lalim at lapad. Ang lupa sa paligid niya sa loob ng ilang daang metro ay naging walang buhay, may hukay na lupa.
Ang temperatura ng hangin sa panahon ng nuclear explosion ay tumaas nang malaki, at ang mismong atmospera ay tila naging mas siksik. Naramdaman ito maging ng mga nakasaksi na malayo sa sentro ng lindol sa kanlungan. Nakakamangha ang laki ng kanilang nakita, dahil walang nakaisip kung anong kapangyarihan ang kanilang haharapin. Napagpasyahan na matagumpay ang mga pagsusulit.
Ang mga nakapipinsalang salik ng pagsabog ng nuklear na hangin
Agad na napagtanto ng militar na ang isang bagong sandata ay maaaring magpasya sa kahihinatnan ng anumang digmaan. Ngunit sa oras na iyon ay walang nag-isip tungkol sa epekto ng mga nakakapinsalang kadahilanan ng isang pagsabog ng nuklear. Ang mga siyentipiko ay nagbigay-pansin lamang sa pinaka-halata sa kanila:
- shock wave;
- light emission.
Noong panahong iyon, walang nakakaalam tungkol sa radioactive contamination at ionizing radiation, bagama't nang maglaon ito ay penetrating radiation na naging pinakamapanganib. Kaya, kung ang pagkawasak at pagkawasak ay naisalokal sa layo na ilang daang metro mula sa epicenter ng isang pagsabog ng nuklear ng hangin, kung gayon ang lugar ng pagpapakalat ng mga produkto ng pagkabulok ng radiation ay pinalawak ng daan-daang kilometro. Ang isang tao ay nakatanggap ng unang pagkakalantad, na kasunod na pinalala ng radiation fallout sa mga kalapit na lugar.
Gayundin, hindi pa alam ng mga siyentipiko iyon sa ilalim ng impluwensyaAng air shock wave ng isang nuclear explosion ay bumubuo ng electromagnetic pulse na maaaring hindi paganahin ang lahat ng electronics sa layo na daan-daang kilometro. Kaya, hindi man lang maisip ng mga unang tester kung gaano kalakas ang pagkakalikha ng sandata, at kung gaano kapahamak ang mga kahihinatnan ng paggamit nito.
Mga uri ng pagsabog
Ang mga pagsabog ng nuklear sa himpapawid ay isinasagawa sa taas ng troposphere, iyon ay, sa loob ng 10 km sa ibabaw ng ibabaw ng lupa. Ngunit bukod sa kanila, may iba pang mga uri, halimbawa:
- Terrestrial o sa ibabaw ng tubig na isinasagawa sa ibabaw ng lupa o tubig, ayon sa pagkakabanggit. Isang bolang apoy na lumalawak mula sa isang iglap, habang tila sumisikat ang araw mula sa likuran ng abot-tanaw.
- Mataas na altitude, na isinasagawa sa kapaligiran. Kasabay nito, ang kumikinang na flash ay may napakalaking sukat, ito ay nakabitin sa hangin at hindi humahawak sa lupa o tubig sa ibabaw.
- Sa ilalim ng lupa o sa ilalim ng tubig ay nangyayari sa kapal ng crust ng lupa o sa lalim. Kadalasan walang flash.
- Space. Nangyayari ang mga ito daan-daang kilometro mula sa globo, sa labas ng circumplanetary space at sinasamahan ng ulap ng mga makinang na molekula.
Nag-iiba ang iba't ibang uri hindi lamang sa flash, kundi pati na rin sa iba pang mga panlabas na katangian, gayundin sa mga nakakapinsalang salik, tindi ng pagsabog, mga resulta at kahihinatnan nito.
Pagsubok sa lupa
Ang mga unang bomba ay sinubok nang direkta sa ibabaw ng lupa. Ito ang mga ganitong uri ng pagsabog na sinamahan ng kakaibang ulap ng kabutehangin at isang bunganga na umaabot ng ilang sampu o kahit na daan-daang metro sa lupa. Ang pagsabog sa lupa ay mukhang pinakanakakatakot, dahil ang isang ulap na umaaligid sa ibaba ng lupa ay umaakit hindi lamang ng alikabok, kundi pati na rin ang isang makabuluhang bahagi ng lupa, na ginagawang halos itim. Ang mga particle ng lupa ay nahahalo sa mga elemento ng kemikal at pagkatapos ay nahuhulog sa lupa, na ginagawang radioactively kontaminado ang lugar at ganap na hindi matitirahan. Para sa mga layuning militar, maaari itong magamit upang sirain ang makapangyarihang mga gusali o bagay, makahawa sa malalawak na teritoryo. Ang mapanirang epekto ay ang pinakamalakas.
Mga pagsabog sa ibabaw
Isinasagawa rin ang mga pagsubok sa ibabaw ng ibabaw ng tubig. Sa kasong ito, ang ulap ay bubuo ng alikabok ng tubig, na nagpapababa sa intensity ng light radiation, ngunit nagdadala ng mga radioactive particle sa malalayong distansya, bilang resulta kung saan maaari silang mahulog kasama ng pag-ulan isang libong kilometro mula sa lugar ng pagsubok.
Para sa mga layuning militar, maaari itong gamitin para sirain ang mga base ng dagat, daungan at barko, o para mahawahan ang tubig at baybayin.
Mga pagsabog sa hangin
Ang species na ito ay maaaring gawin sa isang malaking distansya mula sa lupa (kung saan ito ay tinatawag na mataas) o sa isang maliit na distansya (mababa). Kung mas mataas ang pagsabog, mas mababa ang pagkakatulad ng tumataas na ulap sa hugis ng isang kabute, dahil hindi ito naaabot ng haligi ng alikabok mula sa lupa.
Flash sa form na ito ay napakaliwanag, kaya ito ay makikita daan-daang kilometro mula sa epicenter. Isang bolang apoy na sumasabog mula rito na may sinusukat na temperaturamilyun-milyong degrees Celsius, tumataas at nagpapadala ng malakas na liwanag na radiation. Ang lahat ng ito ay sinasabayan ng malakas na tunog, na malabo na parang kulog.
Habang lumalamig ang bola, nagiging ulap ito, na lumilikha ng daloy ng hangin na kumukuha ng alikabok mula sa ibabaw. Ang resultang haligi ay maaaring maabot ang ulap kung ito ay hindi masyadong mataas sa ibabaw ng lupa. Habang nagsisimulang mawala ang ulap, humihina ang daloy ng hangin.
Bilang resulta ng naturang pagsabog, maaaring tamaan ang mga bagay sa himpapawid, mga istruktura, at mga tao sa paligid nito.
Paggamit sa labanan
Ang Hiroshima at Nagasaki ang tanging mga lungsod kung saan ginamit ang mga sandatang nuklear. Walang kapantay ang trahedyang nangyari doon.
Naranasan ng mga residente ang epekto ng isang airborne nuclear explosion na nagsimula sa isang maikling distansya mula sa ibabaw ng lupa at inuri bilang mababa. Kasabay nito, ang imprastraktura ay ganap na nawasak, humigit-kumulang 200 libong tao ang namatay. Dalawang-katlo sa kanila ang namatay kaagad. Ang mga nasa sentro ng lindol, ay naghiwa-hiwalay sa mga molekula mula sa napakapangit na temperatura. Ang liwanag na paglabas mula sa mga ito ay nag-iwan ng mga anino sa mga dingding.
Namatay ang mga taong malayo sa sentro ng lindol dahil sa shock wave at gamma radiation ng isang nuclear explosion. Ang ilan sa mga nakaligtas ay nakatanggap ng nakamamatay na dosis ng radiation, ngunit hindi pa alam ng mga doktor ang tungkol sa radiation sickness, kaya walang nakaintindi kung bakit, pagkatapos ng haka-haka na mga palatandaan ng paggaling, ang kondisyon ng mga pasyente ay lumala. Isinaalang-alang ito ng mga manggagamotdysentery, ngunit sa loob ng 3-8 na linggo, ang mga pasyente na nagkaroon ng matinding pagsusuka ay namatay. Ang kakaibang sakit ng mga nakaligtas sa mga pambobomba ng atom sa Hiroshima at Nagasaki ang naging impetus para sa pagsisimula ng pananaliksik sa larangan ng nuclear medicine.
Mga pagsabog sa matataas na lugar
Pagkatapos ng pambobomba sa mga lungsod ng Japan, ang mga sandatang nuklear ay hindi ginamit para sa mga layunin ng labanan, ngunit nagpatuloy ang pananaliksik sa kanilang mga kakayahan sa iba't ibang lugar. Ginawang posible ng mga pagsasanay sa atmospera na maunawaan kung ano ang nangyayari kapag naganap ang pagsabog sa isang taas. Ito ay lumabas na kapag ang sentro ay matatagpuan 10 km mula sa ibabaw ng lupa, isang medyo maliit na alon ng isang pagsabog ng nukleyar ay lumitaw, ngunit ang ilaw at radiation radiation ay tumaas nang sabay. Kung mas mataas ang pagsabog, mas malakas ang pagtaas ng ionization, na sinamahan ng pagkabigo ng kagamitan sa radyo.
Mula sa ibabaw, ang lahat ay parang isang malaking maliwanag na flash, na sinusundan ng isang ulap ng mga evaporating molecule ng hydrogen, carbon at nitrogen. Ang daloy ng hangin ay hindi umabot sa lupa, kaya walang haligi ng alikabok. Gayundin, halos walang kontaminasyon sa teritoryo, dahil mahina ang paggalaw ng mga hangin sa mataas na altitude, kaya ang layunin ng naturang pagsabog ng nukleyar ay maaaring sirain ang mga sasakyang panghimpapawid, missiles o satellite.
Mga pagsubok sa ilalim ng lupa
Kamakailan, nagkaroon ng kasunduan sa pagitan ng mga bansang nagre-regulate ng nuclear testing at nag-aatas sa kanila na isagawa lamang sa ilalim ng lupa, na nagpapaliit sa polusyon at hindi matitirahan na mga lugar na nabuo sa paligid ng mga test site.
Ang mga pagsubok sa ilalim ng lupa ay itinuturing na hindi gaanong mapanganib, dahil ang aksyonlahat ng mga nakakapinsalang kadahilanan ay tumutukoy sa lahi. Kasabay nito, imposibleng makakita ng mga kumikislap na kumikislap o isang ulap ng kabute, isang haligi ng alikabok lamang ang natitira mula dito. Ngunit ang shock wave ay humantong sa isang lindol at pagbagsak ng lupa. Kadalasan ito ay ginagamit para sa mapayapang layunin, para sa paglutas ng mga pambansang problema sa ekonomiya. Halimbawa, sa ganitong paraan maaari mong sirain ang mga bulubundukin o bumuo ng mga artipisyal na reservoir.
Pagsubok sa ilalim ng tubig
Ang mga pagsabog sa ilalim ng tubig ay may mas matinding kahihinatnan. Una, lumilitaw ang isang hanay ng spray, tumataas sa isang ulap ng radioactive fog. Kasabay nito, ang mga alon na may haba ng metro ay nabuo sa ibabaw ng tubig, na sumisira sa mga barko at mga istruktura sa ilalim ng tubig. Pagkatapos, ang mga katabing teritoryo ay kontaminado dahil sa nagkakalat na ulap na bumubuhos ng radioactive na ulan.
Mga proteksiyon na hakbang
Pinapatay ng isang nuclear explosion ang lahat ng nasa daan nito at sinisira ang lahat ng materyal na bagay. Ang mga taong nahuli sa epicenter nito ay walang paraan upang makatakas, agad silang nasusunog sa lupa. Ang bomb shelter ay ganap na walang silbi, dahil ito ay masisira kaagad.
Tanging ang mga nasa sapat na kalayuan sa pagsabog ang makakatakas. Sa layo na higit sa 1-3 km mula sa epicenter, posible na maiwasan ang epekto ng shock wave, ngunit para dito kinakailangan upang mabilis na makahanap ng isang maaasahang kanlungan sa sandaling mangyari ang isang maliwanag na flash. Ang isang tao ay may 2 hanggang 8 segundo para gawin ito, depende sa distansya. Sa kanlungan, ang direktang pagtama ng gamma radiation ay hindi magaganap, ngunit mayroon pa ring napakataas na posibilidad ng radioactive contamination. Maaari mong bawasan ang panganib ng radiation sickness sa pamamagitan ng paggamit ng personal na kagamitan sa proteksyon at pag-iwas sa pakikipag-ugnay saanumang bagay sa teritoryo.
Ang mga sandatang nuklear ay isa sa mga pinakakakila-kilabot na imbensyon ng sangkatauhan. Ginagamit para sa mapayapang layunin, maaari itong maging malaking pakinabang, ngunit ang paggamit nito sa militar ay isang kakila-kilabot na banta sa buhay sa lupa. Hindi na mapipigilan ang chain reaction na nagsimula, kaya mayroong nuclear disarmament treaty na idinisenyo para protektahan ang planeta mula sa sakuna.
