Albert Eynshteyn tomonidan moddalarning atom darajasida katta miqdorda energiya chiqarish qobiliyatini kashf etishi yadro fizikasining boshlanishi edi. 1930-yillarda tadqiqotchilar laboratoriyada havodagi yadroviy portlashni simulyatsiya qilishdi, ammo orttirilgan tajriba Yerdagi tinch hayotni xavf ostiga qoʻydi.
Foydalanish printsipi
Havodagi yadroviy portlash uchun siz portlashni qo'zg'atadigan muayyan sharoitlarni yaratishingiz kerak. Odatda, TNT yoki RDX detonator sifatida ishlatiladi, ularning ta'siri ostida radioaktiv modda (odatda uran yoki plutoniy) 10 soniya ichida kritik massaga siqiladi va keyin kuchli energiya chiqishi sodir bo'ladi. Agar bomba termoyadroviy bo'lsa, unda engil elementlarni og'irroq elementlarga aylantirish jarayoni sodir bo'ladi. Bu holatda ajralib chiqadigan energiya yanada kuchli portlashni keltirib chiqaradi.
Yadro reaktoridan tinch maqsadlarda ham foydalanish mumkin, chunki parchalanishni nazorat qilish mumkin. Buning uchun neytronlarni yutuvchi qurilmalar qo'llaniladi. Bunday o'rnatishda sodir bo'ladigan jarayonlar doimo muvozanatda bo'ladi. Hattoagar parametrlarda kichik o'zgarishlar bo'lsa, tizim ularni o'z vaqtida o'chiradi va ish rejimiga qaytadi. Favqulodda vaziyatlarda zanjir reaktsiyasini to'xtatish uchun elementlar avtomatik ravishda qayta o'rnatiladi.
Birinchi tajriba
Eynshteyn tomonidan kashf etilgan va keyinchalik yadro fiziklari tomonidan o'rganilgan energiya chiqishi nafaqat olimlarni, balki harbiylarni ham qiziqtirdi. Kichik miqdordagi materialdan kuchli portlashlar hosil qiladigan yangi qurollarni olish imkoniyati radioaktiv elementlar bilan tajriba o'tkazishga olib keldi.
Jismoniy jihatdan sezilarli darajada zararli ta'sir ko'rsatadigan portlash ehtimoli fransuz olimi Joliot-Kyuri tomonidan isbotlangan. U kuchli energiya manbai bo'lgan zanjirli reaktsiyani kashf etdi. Bundan tashqari, u deyteriy oksidi bilan tajribalar o'tkazishni rejalashtirgan, ammo Ikkinchi Jahon urushi sharoitida Frantsiyada buni amalga oshirishning iloji yo'q edi, shuning uchun kelajakda ingliz olimlari atom qurollarini yaratish bilan shug'ullanishdi.
Birinchi portlovchi qurilma 1945-yil yozida Amerikada sinovdan oʻtkazilgan. Bugungi me'yorlarga ko'ra, bomba kam quvvatga ega edi, ammo o'sha paytda natija barcha kutganlardan oshib ketdi. Portlash kuchi va uning atrofiga ta'siri juda katta edi.
Natijalar
Havo-yadro portlashining xususiyatlarini aniqlash uchun sinovlar o'tkazildi. Keyinroq yig'ilganlar ko'rganlarini aytib berishdi. Ular bir necha yuz kilometr masofada yorqin nurli nuqtani kuzatdilar. Keyin u ulkan to'pga aylandi, juda baland ovoz eshitildi va kilometrlar davomidazarba to'lqini ag'darildi. Shar portlab, ortda qo‘ziqorin shaklidagi o‘n ikki kilometrlik bulutni qoldirdi. Portlash joyida chuqurligi va kengligi o‘nlab metrga cho‘zilgan krater qolgan. Bir necha yuz metr atrofidagi yer jonsiz, chuqur tuproqqa aylandi.
Yadro portlashi paytida havo harorati sezilarli darajada oshdi va atmosferaning o'zi zichroq bo'lib tuyuldi. Buni boshpanadagi epitsentrdan uzoqda bo'lgan guvohlar ham his qilishgan. Ular ko'rgan narsalarining ko'lami hayratlanarli edi, chunki ular qanday kuchga duch kelishlarini hech kim tasavvur qilmagan. Sinovlar muvaffaqiyatli o‘tdi, degan xulosaga keldi.
Havodagi yadroviy portlashning zararli omillari
Harbiylar yangi qurol har qanday urush natijasini hal qilishi mumkinligini darhol anglab yetdi. Ammo o'sha paytda hech kim yadroviy portlashning zararli omillarining ta'siri haqida o'ylamagan. Olimlar ulardan faqat eng aniqiga e'tibor berishdi:
- zarba toʻlqini;
- yorugʻlik emissiyasi.
O'sha paytda hech kim radioaktiv ifloslanish va ionlashtiruvchi nurlanish haqida bilmas edi, garchi keyinchalik u eng xavfli bo'lib chiqqan kiruvchi nurlanish edi. Shunday qilib, agar vayronagarchilik va vayronagarchilik havodagi yadroviy portlash epitsentridan bir necha yuz metr masofada joylashgan bo'lsa, radiatsiya parchalanish mahsulotlarining tarqalish maydoni yuzlab kilometrlarga cho'zilgan. Biror kishi birinchi taʼsirni oldi, keyinchalik u yaqin atrofdagi hududlarda radiatsiya tushishi natijasida kuchaydi.
Shuningdek, olimlar ta'sir ostida ekanligini hali bilishmaganYadro portlashining havo zarbasi to'lqini elektromagnit impuls hosil qiladi, bu esa yuzlab kilometr masofadagi barcha elektronikani o'chirib qo'yishi mumkin. Shunday qilib, birinchi sinovchilar qurol qanchalik kuchli yaratilgani va undan foydalanish qanchalik halokatli oqibatlarga olib kelishi mumkinligini tasavvur ham qila olmadilar.
Portlash turlari
Havo yadroviy portlashlari troposferaning balandligida, ya'ni yer yuzasidan 10 km balandlikda amalga oshiriladi. Ammo ulardan tashqari, boshqa turlari ham bor, masalan:
- Mos ravishda er yoki suv yuzasida amalga oshiriladigan quruqlik yoki suv usti. Ufq ortidan quyosh chiqayotganga o'xshab, miltillagandan keyin kengayib borayotgan olov shari.
- Yuqori balandlikda, atmosferada olib borilgan. Shu bilan birga, yorug'lik chirog'i juda katta hajmga ega, u havoda osilib turadi va erga yoki suv yuzasiga tegmaydi.
- Yer osti yoki suv osti er qobig'ining qalinligida yoki chuqurlikda sodir bo'ladi. Odatda flesh yo'q.
- Kosmos. Bular Yerdan yuzlab kilometr uzoqlikda, aylana bo'shlig'idan tashqarida sodir bo'ladi va yorug'lik molekulalari buluti bilan birga keladi.
Turli turlar nafaqat chaqnashda, balki boshqa tashqi xususiyatlari, shuningdek, zarar etkazuvchi omillar, portlash intensivligi, uning natijalari va oqibatlari bilan ham farqlanadi.
Yerda sinov
Birinchi bombalar toʻgʻridan-toʻgʻri er yuzida sinovdan oʻtkazildi. Aynan shu turdagi portlashlar qo'ziqorin buluti bilan birga keladihavo va tuproqda bir necha o'nlab, hatto yuzlab metrlarga cho'zilgan krater. Erning portlashi eng qo'rqinchli ko'rinadi, chunki erdan past bo'lgan bulut nafaqat changni, balki tuproqning muhim qismini ham o'ziga tortadi, bu esa uni deyarli qora qiladi. Tuproq zarralari kimyoviy elementlar bilan aralashib, keyin erga tushadi, bu esa hududni radioaktiv ifloslangan va yashash uchun mutlaqo yaroqsiz holga keltiradi. Harbiy maqsadlarda bu kuchli binolar yoki ob'ektlarni yo'q qilish, keng hududlarni yuqtirish uchun ishlatilishi mumkin. Vayron qiluvchi ta'sir eng kuchli hisoblanadi.
Yuzadagi portlashlar
Sinovlar suv sathidan ham yuqorida o'tkaziladi. Bu holda bulut suv changidan iborat bo'lib, yorug'lik nurlanishining intensivligini pasaytiradi, lekin radioaktiv zarralarni uzoq masofalarga olib o'tadi, buning natijasida ular yog'ingarchilik bilan birga sinov maydonidan ming kilometr uzoqlikda tushishi mumkin.
Harbiy maqsadlarda bu dengiz bazalari, portlar va kemalarni yo'q qilish yoki suvlar va qirg'oqlarni ifloslantirish uchun ishlatilishi mumkin.
Havo portlashlari
Bu tur yerdan katta masofada (bu holda u baland deb ataladi) yoki kichik masofada (past) ishlab chiqarilishi mumkin. Portlash qanchalik baland bo'lsa, ko'tarilgan bulutning qo'ziqorin shakliga o'xshashligi shunchalik kam bo'ladi, chunki erdan chang ustuni unga etib bormaydi.
Bu shakldagi chaqnash juda yorqin, shuning uchun uni epitsentrdan yuzlab kilometr uzoqlikda koʻrish mumkin. Undan harorat o'lchangan olov shari portlamoqdamillionlab daraja Selsiy, yuqoriga ko'tariladi va kuchli yorug'lik nurlanishini yuboradi. Bularning barchasi momaqaldiroqni noaniq eslatuvchi baland ovoz bilan birga keladi.
Toʻp sovishi bilan u bulutga aylanadi, bu esa sirtdan changni tortib oladigan havo oqimini hosil qiladi. Olingan ustun, agar u erdan juda baland bo'lmasa, bulutga etib borishi mumkin. Bulut tarqala boshlaganda havo oqimi zaiflashadi.
Bunday portlash natijasida havodagi narsalar, inshootlar va uning atrofidagi odamlar urilishi mumkin.
Jangovar foydalanish
Xirosima va Nagasaki yadro qurolidan foydalanilgan yagona shahardir. U erda sodir bo'lgan fojia misli ko'rilmagan edi.
Rezidentlar er yuzasidan qisqa masofada boshlangan va past deb tasniflangan havodagi yadroviy portlash ta'sirini boshdan kechirdilar. Shu bilan birga, infratuzilma butunlay vayron bo'ldi, 200 mingga yaqin odam halok bo'ldi. Ularning uchdan ikki qismi bir zumda vafot etdi. Zilzila markazida bo'lganlar dahshatli haroratdan molekulalarga parchalanib ketishdi. Ularning yorug'lik chiqishi devorlarda soyalar qoldirdi.
Zilzila markazidan uzoqroqda boʻlgan odamlar yadroviy portlashning zarba toʻlqini va gamma nurlanishidan halok boʻldi. Omon qolganlarning ba'zilari o'limga olib keladigan nurlanish dozasini olishdi, ammo shifokorlar radiatsiya kasalligi haqida hali bilishmagan, shuning uchun xayoliy tiklanish belgilaridan keyin bemorlarning ahvoli nima uchun yomonlashganini hech kim tushunmadi. Shifokorlar buni ko'rib chiqdilardizenteriya, ammo 3-8 hafta ichida kuchli qusish bilan kasallangan bemorlar vafot etdi. Xirosima va Nagasaki atom bombalaridan omon qolganlarning g'alati kasalligi yadroviy tibbiyot sohasidagi tadqiqotlar boshlanishiga turtki bo'ldi.
Yuqori balandlikdagi portlashlar
Yaponiya shaharlari bombardimon qilinganidan keyin yadro qurollari jangovar maqsadlarda qoʻllanilmadi, ammo ularning imkoniyatlarini oʻrganish turli joylarda davom ettirildi. Atmosfera mashqlari balandlikda portlash sodir bo'lganda nima sodir bo'lishini tushunishga imkon berdi. Ma'lum bo'lishicha, markaz yer yuzasidan 10 km uzoqlikda joylashganida, yadro portlashining nisbatan kichik to'lqini paydo bo'ladi, lekin yorug'lik va radiatsiya nurlanishi bir vaqtning o'zida kuchayadi. Portlash qanchalik baland bo'lsa, ionlanish shunchalik kuchayadi, bu esa radio uskunasining ishdan chiqishi bilan birga keladi.
Yuzadan qaraganda bularning barchasi katta yorqin chaqnashga oʻxshaydi, undan keyin bugʻlanayotgan vodorod, uglerod va azot molekulalari buluti paydo boʻladi. Havo oqimi erga etib bormaydi, shuning uchun chang ustuni yo'q. Bundan tashqari, hududda deyarli ifloslanish yo'q, chunki havo massalari baland balandlikda zaif harakatlanadi, shuning uchun bunday yadroviy portlashdan maqsad samolyotlar, raketalar yoki sun'iy yo'ldoshlarni yo'q qilish bo'lishi mumkin.
Yer osti sinovlari
Yaqinda mamlakatlar oʻrtasida yadroviy sinovlarni tartibga soluvchi va ularni faqat yer ostida oʻtkazishni talab qiluvchi kelishuvga erishildi, bu esa ifloslanishni minimallashtiradi va sinov maydonchalari atrofida hosil boʻlgan yashash uchun yaroqsiz hududlarni taʼminlaydi.
Yer osti sinovlari harakatdan beri eng kam xavfli hisoblanadibarcha zarar etkazuvchi omillar zotni hisobga oladi. Shu bilan birga, yorqin chaqnashlarni yoki qo'ziqorin bulutini ko'rishning iloji yo'q, undan faqat chang ustuni qoladi. Ammo zarba to'lqini zilzila va tuproqning qulashiga olib keladi. Odatda tinch maqsadlarda, milliy iqtisodiy muammolarni hal qilishda foydalaniladi. Masalan, shu tarzda siz tog' tizmalarini yo'q qilishingiz yoki sun'iy suv havzalarini yaratishingiz mumkin.
Suv osti sinovi
Suv ostidagi portlashlar yanada dahshatli oqibatlarga olib keladi. Birinchidan, radioaktiv tuman bulutiga ko'tarilgan buzadigan amallar ustuni paydo bo'ladi. Shu bilan birga, suv yuzasida metr uzunlikdagi to'lqinlar paydo bo'lib, kemalar va suv osti inshootlarini buzadi. Soʻngra qoʻshni hududlar tarqalayotgan bulutli radioaktiv yomgʻir tufayli ifloslangan.
Himoya choralari
Yadro portlashi yo'lidagi hamma narsani o'ldiradi va barcha moddiy ob'ektlarni yo'q qiladi. Epitsentrda ushlangan odamlarning qochib qutulishning iloji yo'q, ular bir zumda yonib ketadilar. Bomba boshpanasi mutlaqo foydasiz, chunki u darhol yo'q qilinadi.
Faqat portlashdan etarlicha uzoqda bo'lganlar qochib qutula oladi. Zilzila o'chog'idan 1-3 km dan ortiq masofada zarba to'lqini ta'siridan qochish mumkin, ammo buning uchun yorqin chaqnash paydo bo'lishi bilan tezda ishonchli boshpana topish kerak. Buni amalga oshirish uchun odamga masofaga qarab 2 dan 8 soniyagacha vaqt beriladi. Boshpanada gamma-nurlanishning to'g'ridan-to'g'ri zarbasi sodir bo'lmaydi, ammo radioaktiv ifloslanish ehtimoli hali ham juda yuqori. Shaxsiy himoya vositalaridan foydalanish va ular bilan aloqa qilmaslik orqali radiatsiya kasalligi xavfini kamaytirishingiz mumkinhududdagi barcha narsalar.
Yadro qurollari insoniyatning eng dahshatli ixtirolaridan biridir. Tinch maqsadlarda foydalanilsa, u katta foyda keltirishi mumkin, ammo harbiy maqsadlarda foydalanish yerdagi hayot uchun dahshatli tahdiddir. Boshlangan zanjirli reaktsiyani to'xtatib bo'lmaydi, shuning uchun sayyoramizni falokatdan himoya qilish uchun yadroviy qurolsizlanish shartnomasi mavjud.
