El descobriment d'Albert Einstein de la capacitat de les substàncies per alliberar grans quantitats d'energia a nivell atòmic va marcar l'inici de la física nuclear. A la dècada de 1930, els investigadors van simular una explosió nuclear en l'aire al laboratori, però l'experiència va aconseguir una vida pacífica en perill d'extinció a la Terra.
Principi de funcionament
Per a una explosió nuclear aèria, cal crear determinades condicions que provoquin una detonació. Normalment, s'utilitzen TNT o RDX com a detonadors, sota la influència dels quals una substància radioactiva (generalment urani o plutoni) es comprimeix a una massa crítica en 10 segons, i després es produeix un poderós alliberament d'energia. Si la bomba és termonuclear, hi té lloc el procés de transformació d'elements lleugers en més pesats. L'energia alliberada en aquest cas comporta una explosió encara més potent.
Un reactor nuclear també es pot utilitzar amb finalitats pacífices, ja que la fissió es pot controlar. Per a això s'utilitzen dispositius que absorbeixen neutrons. Els processos que es produeixen en aquesta instal·lació estan sempre en equilibri. Fins i totsi hi ha canvis menors en els paràmetres, el sistema els apaga a temps i torna al mode de funcionament. En situacions d'emergència, els elements es restableixen automàticament per aturar la reacció en cadena.
Primera experiència
Descobert per Einstein i estudiat més a fons pels físics nuclears, l'alliberament d'energia va interessar no només als científics, sinó també als militars. La possibilitat d'aconseguir noves armes que poguessin crear potents explosions a partir d'una petita quantitat de material va portar a experiments amb elements radioactius.
Físicament, el científic francès Joliot-Curie va demostrar la possibilitat d'una explosió amb un efecte nociu significatiu. Va descobrir una reacció en cadena, que es va convertir en una poderosa font d'energia. A més, tenia previst fer experiments amb òxid de deuteri, però en les condicions de la Segona Guerra Mundial era impossible fer-ho a França, així que en el futur, els científics britànics es van dedicar al desenvolupament d'armes atòmiques.
El primer artefacte explosiu es va provar l'estiu de 1945 a Amèrica. Segons els estàndards actuals, la bomba tenia poca potència, però en aquell moment l'efecte resultant va superar totes les expectatives. La força de l'explosió i l'impacte a l'entorn van ser enormes.
Resultats
S'han dut a terme proves per determinar les característiques d'una explosió aire-nuclear. Els assistents van descriure posteriorment el que van veure. Van observar un punt lluminós brillant a una distància de diversos centenars de quilòmetres. Després es va convertir en una bola enorme, es va sentir un so molt fort, i durant quilòmetresl'ona de xoc va rodar. El globus va esclatar deixant enrere un núvol de dotze quilòmetres en forma de bolet. Al lloc de l'explosió va romandre un cràter, que s'estenia desenes de metres de profunditat i amplada. El sòl que l'envoltava durant diversos centenars de metres es va convertir en un sòl sense vida i picat.
La temperatura de l'aire durant l'explosió nuclear va augmentar significativament i l'atmosfera en si semblava tornar-se més densa. Això ho van sentir fins i tot per testimonis oculars que estaven lluny de l'epicentre del refugi. L'escala del que van veure va ser sorprenent, perquè ningú s'imaginava a quin poder s'enfrontarien. Es va concloure que les proves van tenir èxit.
Els factors perjudicials d'una explosió nuclear aèria
L'exèrcit es va adonar immediatament que una nova arma podria decidir el resultat de qualsevol guerra. Però en aquell moment ningú pensava en l'impacte dels factors nocius d'una explosió nuclear. Els científics van prestar atenció només als més evidents:
- ona de xoc;
- emissió de llum.
En aquella època ningú sabia de la contaminació radioactiva i de les radiacions ionitzants, tot i que després va ser la radiació penetrant la que va resultar ser la més perillosa. Per tant, si la devastació i la destrucció es van localitzar a una distància de diversos centenars de metres de l'epicentre d'una explosió nuclear aèria, l'àrea de dispersió dels productes de desintegració de la radiació s'estenia durant centenars de quilòmetres. Una persona va rebre la primera exposició, que es va veure agreujada posteriorment per les precipitacions de radiació a les zones properes.
A més, els científics encara no ho sabien sota la influènciaL'ona de xoc d'aire d'una explosió nuclear genera un pols electromagnètic que pot desactivar tota l'electrònica a una distància de centenars de quilòmetres. Per tant, els primers provadors no podien ni imaginar-se com de poderosa es va crear l'arma i com de catastròfiques podrien ser les conseqüències del seu ús.
Tipus d'explosions
Les explosions nuclears aèries es duen a terme a l'alçada de la troposfera, és a dir, a 10 km per sobre de la superfície terrestre. Però a més d'ells, n'hi ha d' altres tipus, per exemple:
- Terrestre o sobre l'aigua conduït a la superfície de la terra o de l'aigua, respectivament. Una bola de foc que s'expandeix a partir d'un flaix, mentre sembla que el sol surt des de darrere de l'horitzó.
- A gran altitud, realitzada a l'atmosfera. Al mateix temps, el flaix lluminós té una mida molt gran, penja a l'aire i no toca la terra ni les superfícies d'aigua.
- El subsòl o sota l'aigua es produeix al gruix de l'escorça terrestre o a la profunditat. Normalment no hi ha flash.
- Espai. Aquests es produeixen a centenars de quilòmetres del globus, fora de l'espai circumplanetari i van acompanyats d'un núvol de molècules lluminoses.
Els diferents tipus es diferencien no només en el flaix, sinó també en altres característiques externes, així com en factors perjudicials, la intensitat de l'explosió, els seus resultats i conseqüències.
Proves a terra
Les primeres bombes es van provar directament a la superfície de la terra. Són aquests tipus d'explosions les que van acompanyades d'un núvol de bolets diferentaire i un cràter que s'estén per diverses desenes o fins i tot centenars de metres al sòl. Una explosió de terra sembla la més aterridora, ja que un núvol que s'aixeca baix sobre el terra atreu no només la pols, sinó també una part important del sòl, cosa que el fa gairebé negre. Les partícules del sòl es barregen amb elements químics i després cauen a terra, la qual cosa fa que la zona estigui contaminada radioactivament i completament inhabitable. Amb finalitats militars, això es pot utilitzar per destruir edificis o objectes poderosos, infectar amplis territoris. L'efecte destructiu és el més potent.
Explosions superficials
Les proves també es realitzen per sobre de la superfície de l'aigua. En aquest cas, el núvol estarà format per pols d'aigua, que redueix la intensitat de la radiació lumínica, però transporta partícules radioactives a grans distàncies, com a conseqüència de les quals poden caure juntament amb precipitacions a mil quilòmetres del lloc de prova.
Amb finalitats militars, es pot utilitzar per destruir bases navals, ports i vaixells, o per contaminar aigües i costes.
Explosions aèries
Aquesta espècie es pot produir a gran distància del sòl (en aquest cas s'anomena alta) o a poca distància (baixa). Com més gran sigui l'explosió, menys semblances té el núvol que s'aixeca amb la forma d'un bolet, ja que la columna de pols del terra no hi arriba.
El flaix en aquesta forma és molt brillant, de manera que es pot veure a centenars de quilòmetres de l'epicentre. Una bola de foc que esclata amb una temperatura mesuradamilions de graus centígrads, s'eleva i emet una potent radiació lumínica. Tot això va acompanyat d'un so fort, que recorda vagament el tro.
A mesura que la pilota es refreda, es transforma en un núvol, que crea un corrent d'aire que recull pols de la superfície. El pilar resultant pot arribar al núvol si no està molt alt sobre el terra. Quan el núvol comença a dissipar-se, el flux d'aire es debilita.
Com a resultat d'aquesta explosió, es poden colpejar objectes a l'aire, estructures i persones a prop.
Ús de combat
Hiroshima i Nagasaki són les úniques ciutats contra les quals es van utilitzar armes nuclears. La tragèdia que va passar allà va ser inigualable.
Els residents van experimentar l'efecte d'una explosió nuclear aerotransportada iniciada a poca distància de la superfície de la terra i classificada com a baixa. Al mateix temps, la infraestructura va ser completament destruïda, unes 200 mil persones van morir. Dos terços d'ells van morir a l'instant. Els que estaven a l'epicentre, es van desintegrar en molècules de les temperatures monstruoses. L'emissió de llum d'ells va deixar ombres a les parets.
Les persones que estaven més lluny de l'epicentre van morir per l'ona de xoc i la radiació gamma d'una explosió nuclear. Alguns dels supervivents van rebre una dosi letal de radiació, però els metges encara no sabien de la mal altia per radiació, així que ningú va entendre per què, després de signes imaginaris de recuperació, l'estat dels pacients es va deteriorar. Els metges ho van considerardisenteria, però en 3-8 setmanes, els pacients que van desenvolupar vòmits greus van morir. L'estranya mal altia dels supervivents dels bombardejos atòmics d'Hiroshima i Nagasaki va ser l'impuls per a l'inici de la investigació en el camp de la medicina nuclear.
Explosions a gran altitud
Després del bombardeig de ciutats japoneses, les armes nuclears no es van utilitzar amb finalitats de combat, però la investigació sobre les seves capacitats va continuar en diversos llocs. Els exercicis atmosfèrics van permetre entendre què passa quan es produeix una explosió a una alçada. Va resultar que quan el centre es troba a 10 km de la superfície terrestre, sorgeix una ona relativament petita d'una explosió nuclear, però la llum i la radiació augmenten alhora. Com més gran es va fer l'explosió, més forta augmenta la ionització, la qual cosa s'acompanya de la fallada dels equips de ràdio.
Des de la superfície, tot sembla un gran flaix brillant, seguit d'un núvol de molècules d'hidrogen, carboni i nitrogen que s'evaporen. El flux d'aire no arriba a terra, de manera que no hi ha columna de pols. A més, pràcticament no hi ha contaminació del territori, ja que les masses d'aire es mouen feblement a gran altitud, de manera que l'objectiu d'aquesta explosió nuclear pot ser destruir avions, míssils o satèl·lits.
Proves subterrànies
Recentment, hi ha hagut un acord entre països que regula les proves nuclears i exigeix que es facin només sota terra, la qual cosa minimitza la contaminació i les zones inhabitables formades al voltant dels llocs d'assaig.
Les proves subterrànies es consideren les menys perilloses, des de l'acciótots els factors perjudicials expliquen la raça. Al mateix temps, és impossible veure flaixos lluminosos o un núvol de bolets, només en queda una columna de pols. Però l'ona de xoc provoca un terratrèmol i un col·lapse del sòl. Normalment s'utilitza amb finalitats pacífices, per resoldre problemes econòmics nacionals. Per exemple, d'aquesta manera podeu destruir serralades o formar embassaments artificials.
Proves subaquàtiques
Les explosions sota l'aigua tenen conseqüències més nefastes. Primer, apareix una columna d'esprai que s'eleva fins a un núvol de boira radioactiva. Al mateix temps, es formen ones d'un metre de llargada a la superfície de l'aigua, destruint vaixells i estructures submarines. Aleshores, els territoris adjacents es contaminen a causa d'un núvol que s'està dispersant amb pluja radioactiva.
Mesures de protecció
Una explosió nuclear mata tot el que està al seu pas i destrueix tots els objectes materials. Les persones atrapades al seu epicentre no tenen manera d'escapar-se, cremen a l'instant fins a terra. El refugi antiaeròdic és absolutament inútil, ja que serà destruït immediatament.
Només poden escapar aquells que estiguin prou lluny de l'explosió. A una distància de més d'1-3 km de l'epicentre, és possible evitar l'impacte de l'ona de xoc, però per això cal trobar ràpidament un refugi fiable tan bon punt es produeixi un flaix brillant. Una persona té de 2 a 8 segons per fer-ho, depenent de la distància. Al refugi, no es produirà un cop directe de radiació gamma, però encara hi ha una probabilitat molt alta de contaminació radioactiva. Podeu reduir el risc de mal altia per radiacions utilitzant equips de protecció personal i evitant el contacte ambqualsevol article del territori.
Les armes nuclears són un dels invents més terribles de la humanitat. Usat amb finalitats pacífices, pot ser de gran benefici, però el seu ús militar és una terrible amenaça per a la vida a la terra. La reacció en cadena que ha començat no es pot aturar, de manera que hi ha un tractat de desarmament nuclear dissenyat per protegir el planeta de la catàstrofe.
