Badan Federal untuk Pendidikan
UNIVERSITAS NEGARA TOMSK SISTEM KONTROL DAN RADIO ELEKTRONIK (TUSUR)
Departemen Teknologi Radioelektronik dan Pemantauan Lingkungan (RETEM)
Pekerjaan kursus
Dalam disiplin "TG dan V"
Senjata nuklir: sejarah penciptaan, desain dan faktor-faktor yang merusak
Siswa gr.227
Tolmachev M.I.
Pengawas
Dosen Departemen Teknologi Elektronika dan Elektronika,
Khorev I.E.
Tomsk 2010
Tugas kursus ___ halaman, 11 gambar, 6 sumber.
Proyek kursus ini mengkaji momen-momen penting dalam sejarah penciptaan senjata nuklir. Jenis dan karakteristik utama proyektil atom ditampilkan.
Klasifikasi ledakan nuklir diberikan. Berbagai bentuk pelepasan energi selama ledakan dipertimbangkan; jenis distribusi dan dampaknya terhadap manusia.
Reaksi yang terjadi pada cangkang bagian dalam proyektil nuklir telah dipelajari. Faktor-faktor yang merusak dari ledakan nuklir dijelaskan secara rinci.
Pekerjaan kursus diselesaikan di editor teks Microsoft Word 2003
2.4 Faktor-faktor yang merusak ledakan nuklir
2.4.4 Kontaminasi radioaktif
3.1 Unsur dasar senjata nuklir
3.3 Desain bom termonuklir
Perkenalan
Struktur kulit elektron telah cukup dipelajari pada akhir abad ke-19, tetapi hanya ada sedikit pengetahuan tentang struktur inti atom, dan terlebih lagi, hal itu kontradiktif.
Pada tahun 1896, sebuah fenomena yang disebut radioaktivitas (dari kata Latin “radius” - sinar) ditemukan. Penemuan ini memainkan peran penting dalam penjelasan lebih lanjut tentang struktur inti atom. Marie Skłodowska-Curie dan Pierre
Keluarga Curie menemukan bahwa, selain uranium, thorium, polonium dan senyawa kimia uranium dengan thorium memiliki radiasi yang sama dengan uranium.
Melanjutkan penelitiannya, pada tahun 1898 mereka mengisolasi zat dari bijih uranium yang beberapa juta kali lebih aktif daripada uranium, dan menyebutnya radium, yang artinya bercahaya. Zat yang mengeluarkan radiasi seperti uranium atau radium disebut radioaktif, dan fenomena itu sendiri disebut radioaktivitas.
Pada abad ke-20, sains mengambil langkah radikal dalam studi radioaktivitas dan penerapan sifat radioaktif suatu material.
Saat ini, 5 negara memiliki senjata nuklir di gudang senjata mereka: Amerika Serikat, Rusia, Inggris Raya, Prancis, Cina, dan daftar ini akan terus bertambah di tahun-tahun mendatang.
Saat ini sulit untuk menilai peran senjata nuklir. Di satu sisi, ini adalah alat pencegahan yang ampuh, di sisi lain, ini adalah alat yang paling efektif untuk memperkuat perdamaian dan mencegah konflik militer antar kekuatan.
Tugas yang dihadapi umat manusia modern adalah mencegah perlombaan senjata nuklir, karena pengetahuan ilmiah juga dapat mencapai tujuan yang manusiawi dan mulia.
1. Sejarah penciptaan dan pengembangan senjata nuklir
Pada tahun 1905, Albert Einstein menerbitkan teori relativitas khususnya. Menurut teori ini, hubungan antara massa dan energi dinyatakan dengan persamaan E = mc 2, yang berarti bahwa suatu massa tertentu (m) dikaitkan dengan sejumlah energi (E) yang sama dengan massa tersebut dikalikan kuadrat kecepatannya. cahaya (c). Sejumlah kecil materi setara dengan sejumlah besar energi. Misalnya, 1 kg materi yang diubah menjadi energi setara dengan energi yang dilepaskan dalam ledakan 22 megaton TNT.
Pada tahun 1938, sebagai hasil percobaan ahli kimia Jerman Otto Hahn dan Fritz Strassmann, mereka berhasil membagi atom uranium menjadi dua bagian yang kira-kira sama dengan membombardir uranium dengan neutron. Fisikawan Inggris Robert Frisch menjelaskan bagaimana energi dilepaskan ketika inti atom terbelah.
Pada awal tahun 1939, fisikawan Perancis Joliot-Curie menyimpulkan bahwa reaksi berantai mungkin terjadi yang akan menyebabkan ledakan kekuatan destruktif yang sangat besar dan uranium dapat menjadi sumber energi, seperti bahan peledak biasa.
Kesimpulan ini menjadi pendorong bagi perkembangan penciptaan senjata nuklir. Eropa sedang berada di ambang Perang Dunia II, dan potensi kepemilikan senjata ampuh tersebut mendorong penciptaan senjata tersebut dengan cepat, namun masalah ketersediaan bijih uranium dalam jumlah besar untuk penelitian skala besar menjadi penghambatnya.
Fisikawan dari Jerman, Inggris, Amerika Serikat, dan Jepang mengerjakan pembuatan senjata atom, menyadari bahwa tanpa jumlah bijih uranium yang cukup, pekerjaan tidak mungkin dilakukan. Pada bulan September 1940, Amerika Serikat membeli bijih yang dibutuhkan dalam jumlah besar menggunakan dokumen palsu dari Belgia, yang memungkinkan mereka untuk melakukan pekerjaan pembuatan senjata nuklir dengan lancar.
cangkang ledakan senjata nuklir
Sebelum pecahnya Perang Dunia II, Albert Einstein menulis surat kepada Presiden AS Franklin Roosevelt. Diduga berbicara tentang upaya Nazi Jerman untuk memurnikan Uranium-235, yang dapat mengarahkan mereka untuk membuat bom atom. Kini diketahui bahwa ilmuwan Jerman masih jauh dari melakukan reaksi berantai. Rencana mereka termasuk membuat bom yang “kotor” dan sangat radioaktif.
Meski begitu, pemerintah Amerika Serikat mengambil keputusan untuk membuat bom atom secepatnya. Proyek ini tercatat dalam sejarah sebagai "Proyek Manhattan". Selama enam tahun berikutnya, dari tahun 1939 hingga 1945, lebih dari dua miliar dolar dihabiskan untuk Proyek Manhattan. Pabrik pemurnian uranium besar dibangun di Oak Ridge, Tennessee. Sebuah metode pemurnian diusulkan di mana centrifuge gas memisahkan Uranium-235 ringan dari Uranium-238 yang lebih berat.
Di wilayah Amerika Serikat, di hamparan gurun New Mexico, sebuah pusat nuklir Amerika didirikan pada tahun 1942. Banyak ilmuwan yang mengerjakan proyek ini, tetapi yang utama adalah Robert Oppenheimer. Di bawah kepemimpinannya, para pemikir terbaik pada masa itu berkumpul tidak hanya di Amerika Serikat dan Inggris, tetapi di hampir seluruh Eropa Barat. Sebuah tim besar mengerjakan pembuatan senjata nuklir, termasuk 12 pemenang Hadiah Nobel. Pekerjaan di laboratorium tidak berhenti semenit pun.
Sementara itu, di Eropa, Perang Dunia Kedua sedang berlangsung, dan Jerman melakukan pemboman besar-besaran terhadap kota-kota di Inggris, yang membahayakan proyek atom Inggris “Tub Alloys”, dan Inggris secara sukarela mengalihkan pengembangannya dan ilmuwan terkemuka dari proyek tersebut ke Amerika Serikat. , yang memungkinkan Amerika Serikat mengambil posisi terdepan dalam pengembangan fisika nuklir (penciptaan senjata nuklir).
Pada tanggal 16 Juli 1945, kilatan cahaya terang menyinari langit di atas dataran tinggi Pegunungan Jemez di utara New Mexico. Awan debu radioaktif berbentuk jamur menjulang setinggi 30.000 kaki. Yang tersisa di lokasi ledakan hanyalah pecahan kaca radioaktif hijau, yang telah berubah menjadi pasir. Ini adalah awal dari era atom.
Pada musim panas 1945, Amerika berhasil merakit dua bom atom, yang disebut “Baby” dan “Fat Man”. Bom pertama berbobot 2.722 kg dan diisi dengan Uranium-235 yang diperkaya. “Fat Man” dengan muatan Plutonium-239 dengan kekuatan lebih dari 20 kt memiliki massa 3175 kg.
Pada pagi hari tanggal 6 Agustus 1945, bom Bayi dijatuhkan di Hiroshima. Pada tanggal 9 Agustus, bom lain dijatuhkan di kota Nagasaki. Total korban jiwa dan skala kehancuran akibat pemboman tersebut ditandai dengan angka-angka berikut: 300 ribu orang tewas seketika akibat radiasi termal (suhu sekitar 5000 derajat C) dan gelombang kejut, 200 ribu lainnya luka-luka, terbakar, atau terpapar. terhadap radiasi. Semua bangunan di atas lahan seluas 12 meter persegi. km hancur total. Pemboman ini mengejutkan seluruh dunia.
Kedua peristiwa ini diyakini menjadi awal mula perlombaan senjata nuklir.
Namun sudah pada tahun 1946, deposit besar uranium berkualitas lebih tinggi ditemukan di Uni Soviet dan segera mulai dikembangkan. Sebuah lokasi pengujian dibangun di daerah Semipalatinsk. Dan pada tanggal 29 Agustus 1949, perangkat nuklir Soviet pertama, dengan nama sandi RDS-1, diledakkan di lokasi uji coba ini. Peristiwa yang terjadi di lokasi uji coba Semipalatinsk memberi tahu dunia tentang pembuatan senjata nuklir di Uni Soviet, yang mengakhiri monopoli Amerika atas kepemilikan senjata baru bagi umat manusia.
2. Senjata atom adalah senjata pemusnah massal
2.1 Senjata nuklir
Senjata nuklir atau atom adalah senjata peledak yang didasarkan pada penggunaan energi nuklir yang dilepaskan selama reaksi berantai nuklir dari fisi inti berat atau reaksi fusi termonuklir inti ringan. Mengacu pada senjata pemusnah massal (WMD) bersama dengan senjata biologis dan kimia.
Ledakan nuklir adalah suatu proses pelepasan sejumlah besar energi intranuklir secara seketika dalam volume terbatas.
Pusat ledakan nuklir adalah titik terjadinya kilatan atau pusat bola api berada, dan episentrum adalah proyeksi pusat ledakan ke permukaan bumi atau air.
Senjata nuklir adalah jenis senjata pemusnah massal yang paling kuat dan berbahaya, mengancam seluruh umat manusia dengan kehancuran yang belum pernah terjadi sebelumnya dan pemusnahan jutaan orang.
Jika ledakan terjadi di permukaan bumi atau cukup dekat dengan permukaannya, maka sebagian energi ledakan dipindahkan ke permukaan bumi dalam bentuk getaran seismik. Terjadi suatu fenomena yang ciri-cirinya menyerupai gempa bumi. Akibat ledakan tersebut, terbentuklah gelombang seismik yang merambat melalui ketebalan bumi dalam jarak yang sangat jauh. Efek destruktif gelombang terbatas pada radius beberapa ratus meter.
Akibat suhu ledakan yang sangat tinggi tersebut, terciptalah kilatan cahaya terang yang intensitasnya ratusan kali lebih besar dari intensitas sinar matahari yang jatuh ke bumi. Lampu kilat menghasilkan panas dan cahaya dalam jumlah besar. Radiasi cahaya menyebabkan pembakaran spontan bahan-bahan yang mudah terbakar dan kulit terbakar pada manusia dalam radius beberapa kilometer.
“Saya bukanlah orang yang paling sederhana,” fisikawan Amerika Isidore Isaac Rabi pernah berkata. “Tetapi dibandingkan dengan Oppenheimer, saya sangat, sangat sederhana.” Robert Oppenheimer adalah salah satu tokoh sentral abad ke-20, yang “kompleksitas”-nya menyerap kontradiksi politik dan etika di negara tersebut.
Selama Perang Dunia II, fisikawan brilian Azulius Robert Oppenheimer memimpin pengembangan ilmuwan nuklir Amerika untuk menciptakan bom atom pertama dalam sejarah manusia. Ilmuwan tersebut menjalani kehidupan yang menyendiri dan terpencil, dan ini menimbulkan kecurigaan akan pengkhianatan.
Senjata atom merupakan hasil dari seluruh perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi sebelumnya. Penemuan-penemuan yang berhubungan langsung dengan kemunculannya dilakukan pada akhir abad ke-19. Penelitian A. Becquerel, Pierre Curie dan Marie Sklodowska-Curie, E. Rutherford dan lain-lain memainkan peran besar dalam mengungkap rahasia atom.
Pada awal tahun 1939, fisikawan Perancis Joliot-Curie menyimpulkan bahwa reaksi berantai mungkin terjadi yang akan menyebabkan ledakan kekuatan destruktif yang sangat besar dan uranium dapat menjadi sumber energi, seperti bahan peledak biasa. Kesimpulan ini menjadi pendorong bagi perkembangan penciptaan senjata nuklir.
Eropa sedang berada di ambang Perang Dunia II, dan potensi kepemilikan senjata ampuh tersebut mendorong kalangan militeristik untuk segera menciptakannya, namun masalah ketersediaan bijih uranium dalam jumlah besar untuk penelitian skala besar merupakan sebuah penghambatnya. Fisikawan dari Jerman, Inggris, AS, dan Jepang mengerjakan pembuatan senjata atom, menyadari bahwa tanpa bijih uranium dalam jumlah yang cukup, pekerjaan tidak mungkin dilakukan, AS pada bulan September 1940 membeli sejumlah besar bijih yang dibutuhkan dengan menggunakan dokumen palsu dari Belgia, yang memungkinkan mereka untuk bekerja dalam pembuatan senjata nuklir sedang berjalan lancar.
Dari tahun 1939 hingga 1945, lebih dari dua miliar dolar dihabiskan untuk Proyek Manhattan. Pabrik pemurnian uranium besar dibangun di Oak Ridge, Tennessee. H.C. Urey dan Ernest O. Lawrence (penemu siklotron) mengusulkan metode pemurnian berdasarkan prinsip difusi gas yang diikuti dengan pemisahan magnetik kedua isotop. Mesin sentrifugal gas memisahkan Uranium-235 yang ringan dari Uranium-238 yang lebih berat.
Di wilayah Amerika Serikat, di Los Alamos, di hamparan gurun New Mexico, sebuah pusat nuklir Amerika didirikan pada tahun 1942. Banyak ilmuwan yang mengerjakan proyek ini, tetapi yang utama adalah Robert Oppenheimer. Di bawah kepemimpinannya, para pemikir terbaik pada masa itu berkumpul tidak hanya di Amerika Serikat dan Inggris, tetapi di hampir seluruh Eropa Barat. Sebuah tim besar mengerjakan pembuatan senjata nuklir, termasuk 12 pemenang Hadiah Nobel. Pekerjaan di Los Alamos, tempat laboratorium itu berada, tidak berhenti semenit pun. Sementara itu, di Eropa, Perang Dunia Kedua sedang berlangsung, dan Jerman melakukan pemboman besar-besaran terhadap kota-kota di Inggris, yang membahayakan proyek atom Inggris “Tub Alloys”, dan Inggris secara sukarela mengalihkan pengembangannya dan ilmuwan terkemuka dari proyek tersebut ke Amerika Serikat. , yang memungkinkan Amerika Serikat mengambil posisi terdepan dalam pengembangan fisika nuklir (penciptaan senjata nuklir).
“Bapak Bom Atom,” dia juga merupakan penentang keras kebijakan nuklir Amerika. Menyandang gelar salah satu fisikawan paling terkemuka pada masanya, ia senang mempelajari mistisisme buku-buku kuno India. Seorang komunis, seorang musafir, dan seorang patriot Amerika yang setia, seorang yang sangat spiritual, namun ia rela mengkhianati teman-temannya demi melindungi dirinya dari serangan anti-komunis. Ilmuwan yang mengembangkan rencana untuk menyebabkan kerusakan terbesar di Hiroshima dan Nagasaki mengutuk dirinya sendiri karena “darah tak bersalah di tangannya.”
Menulis tentang pria kontroversial ini bukanlah tugas yang mudah, namun menarik, dan abad kedua puluh ditandai dengan sejumlah buku tentang dia. Namun, kehidupan ilmuwan yang kaya terus menarik perhatian para penulis biografi.
Oppenheimer lahir di New York pada tahun 1903 dalam keluarga Yahudi kaya dan terpelajar. Oppenheimer dibesarkan dalam kecintaan terhadap lukisan, musik, dan suasana keingintahuan intelektual. Pada tahun 1922, ia masuk Universitas Harvard dan lulus dengan pujian hanya dalam waktu tiga tahun, mata pelajaran utamanya adalah kimia. Selama beberapa tahun berikutnya, pemuda dewasa sebelum waktunya ini melakukan perjalanan ke beberapa negara Eropa, di mana dia bekerja dengan fisikawan yang mempelajari masalah mempelajari fenomena atom berdasarkan teori-teori baru. Hanya setahun setelah lulus dari universitas, Oppenheimer menerbitkan makalah ilmiah yang menunjukkan seberapa dalam dia memahami metode baru ini. Segera dia, bersama dengan Max Born yang terkenal, mengembangkan bagian terpenting dari teori kuantum, yang dikenal sebagai metode Born-Oppenheimer. Pada tahun 1927, disertasi doktoralnya yang luar biasa membuatnya terkenal di seluruh dunia.
Pada tahun 1928 ia bekerja di Universitas Zurich dan Leiden. Pada tahun yang sama dia kembali ke Amerika. Dari tahun 1929 hingga 1947, Oppenheimer mengajar di Universitas California dan Institut Teknologi California. Dari tahun 1939 hingga 1945, ia berpartisipasi aktif dalam pekerjaan pembuatan bom atom sebagai bagian dari Proyek Manhattan; mengepalai laboratorium Los Alamos yang khusus diciptakan untuk tujuan ini. 
Pada tahun 1929, Oppenheimer, seorang bintang ilmiah yang sedang naik daun, menerima tawaran dari dua dari beberapa universitas yang bersaing untuk mendapatkan hak mengundangnya. Dia mengajar semester musim semi di Institut Teknologi California yang masih muda dan dinamis di Pasadena, dan semester musim gugur dan musim dingin di Universitas California, Berkeley, di mana dia menjadi profesor mekanika kuantum yang pertama. Faktanya, sang polimatik harus melakukan penyesuaian selama beberapa waktu, secara bertahap mengurangi tingkat diskusi sesuai dengan kemampuan siswanya. Pada tahun 1936, ia jatuh cinta pada Jean Tatlock, seorang wanita muda yang gelisah dan pemurung yang idealismenya yang penuh semangat menemukan jalan keluarnya dalam aktivisme komunis. Seperti banyak orang bijaksana pada masa itu, Oppenheimer mengeksplorasi ide-ide sayap kiri sebagai alternatif yang mungkin, meskipun ia tidak bergabung dengan Partai Komunis, seperti yang dilakukan oleh adik laki-lakinya, ipar perempuannya, dan banyak temannya. Ketertarikannya pada politik, seperti kemampuannya membaca bahasa Sansekerta, adalah hasil alami dari pencarian pengetahuannya yang terus-menerus. Menurut pengakuannya sendiri, ia juga sangat khawatir dengan ledakan anti-Semitisme di Jerman Nazi dan Spanyol dan menginvestasikan $1.000 per tahun dari gaji tahunannya yang sebesar $15.000 dalam proyek-proyek yang berkaitan dengan aktivitas kelompok komunis. Setelah bertemu Kitty Harrison, yang menjadi istrinya pada tahun 1940, Oppenheimer putus dengan Jean Tatlock dan menjauh dari lingkaran teman-teman sayap kirinya.
Pada tahun 1939, Amerika Serikat mengetahui bahwa Jerman di bawah kepemimpinan Hitler telah menemukan fisi nuklir sebagai persiapan untuk perang global. Oppenheimer dan ilmuwan lainnya segera menyadari bahwa fisikawan Jerman akan mencoba menciptakan reaksi berantai terkendali yang bisa menjadi kunci untuk menciptakan senjata yang jauh lebih merusak daripada senjata apa pun yang ada pada saat itu. Dengan meminta bantuan ilmuwan jenius yang hebat, Albert Einstein, para ilmuwan yang prihatin memperingatkan Presiden Franklin D. Roosevelt tentang bahaya tersebut dalam sebuah surat yang terkenal. Dalam mengesahkan pendanaan untuk proyek-proyek yang bertujuan menciptakan senjata yang belum teruji, presiden bertindak dengan sangat rahasia. Ironisnya, banyak ilmuwan terkemuka dunia, yang terpaksa meninggalkan tanah airnya, bekerja sama dengan ilmuwan Amerika di laboratorium yang tersebar di seluruh negeri. Salah satu bagian dari kelompok universitas menjajaki kemungkinan pembuatan reaktor nuklir, yang lain membahas masalah pemisahan isotop uranium yang diperlukan untuk melepaskan energi dalam reaksi berantai. Oppenheimer, yang sebelumnya sibuk dengan masalah teoretis, baru ditawari untuk mengatur berbagai pekerjaan pada awal tahun 1942.
Program bom atom Angkatan Darat AS diberi nama sandi Proyek Manhattan dan dipimpin oleh Kolonel Leslie R. Groves yang berusia 46 tahun, seorang perwira militer karir. Groves, yang mencirikan para ilmuwan yang mengerjakan bom atom sebagai "sekelompok orang gila yang mahal", mengakui bahwa Oppenheimer memiliki kemampuan yang sampai sekarang belum dimanfaatkan untuk mengendalikan rekan-rekannya yang berdebat ketika suasana menjadi tegang. Fisikawan tersebut mengusulkan agar semua ilmuwan dikumpulkan dalam satu laboratorium di kota provinsi Los Alamos, New Mexico yang tenang, sebuah wilayah yang ia kenal dengan baik. Pada bulan Maret 1943, sekolah asrama untuk anak laki-laki telah diubah menjadi pusat rahasia yang dijaga ketat, dan Oppenheimer menjadi direktur ilmiahnya. Dengan menekankan pertukaran informasi secara bebas antar ilmuwan, yang dilarang keras meninggalkan pusat tersebut, Oppenheimer menciptakan suasana saling percaya dan saling menghormati, yang berkontribusi pada keberhasilan luar biasa dari karyanya. Tanpa menyayangkan dirinya sendiri, dia tetap menjadi kepala dari semua bidang proyek yang kompleks ini, meskipun kehidupan pribadinya sangat menderita karenanya. Namun bagi sekelompok ilmuwan yang beragam – di antaranya terdapat lebih dari selusin peraih Nobel saat itu atau di masa depan dan jarang ada individu yang tidak memiliki kepribadian kuat – Oppenheimer adalah pemimpin yang sangat berdedikasi dan diplomat yang tajam. Sebagian besar dari mereka akan setuju bahwa bagian terbesar dari keberhasilan proyek ini adalah miliknya. Pada tanggal 30 Desember 1944, Groves, yang saat itu telah menjadi jenderal, dapat mengatakan dengan yakin bahwa dua miliar dolar yang dikeluarkan akan menghasilkan bom yang siap beraksi pada tanggal 1 Agustus tahun berikutnya. Namun ketika Jerman mengaku kalah pada Mei 1945, banyak peneliti yang bekerja di Los Alamos mulai berpikir untuk menggunakan senjata baru. Bagaimanapun, Jepang mungkin akan segera menyerah bahkan tanpa bom atom. Haruskah Amerika Serikat menjadi negara pertama di dunia yang menggunakan perangkat mengerikan tersebut? Harry S. Truman, yang menjadi presiden setelah kematian Roosevelt, menunjuk sebuah komite untuk mempelajari kemungkinan konsekuensi penggunaan bom atom, termasuk Oppenheimer. Para ahli memutuskan untuk merekomendasikan menjatuhkan bom atom tanpa peringatan pada instalasi besar militer Jepang. Persetujuan Oppenheimer juga diperoleh.
Semua kekhawatiran ini tentu saja akan menjadi perdebatan jika bomnya tidak meledak. Bom atom pertama di dunia diuji pada 16 Juli 1945, kurang lebih 80 kilometer dari pangkalan angkatan udara di Alamogordo, New Mexico. Perangkat yang diuji, diberi nama "Fat Man" karena bentuknya yang cembung, dipasang pada menara baja yang didirikan di daerah gurun. Tepat pukul 05.30, detonator yang dikendalikan dari jarak jauh meledakkan bom tersebut. Dengan suara gemuruh yang menggema, bola api raksasa berwarna ungu-hijau-oranye melesat ke langit melintasi area berdiameter 1,6 kilometer. Bumi berguncang akibat ledakan, menara menghilang. Kepulan asap putih dengan cepat membubung ke langit dan mulai mengembang secara bertahap, berbentuk jamur yang menakutkan di ketinggian sekitar 11 kilometer. Ledakan nuklir pertama mengejutkan para pengamat ilmiah dan militer di dekat lokasi uji coba dan membuat mereka terkejut. Namun Oppenheimer teringat baris-baris puisi epik India "Bhagavad Gita": "Aku akan menjadi Kematian, penghancur dunia." Hingga akhir hayatnya, kepuasan atas keberhasilan ilmiah selalu bercampur dengan rasa tanggung jawab atas akibatnya. 
Pada pagi hari tanggal 6 Agustus 1945, langit cerah tak berawan di atas Hiroshima. Seperti sebelumnya, mendekatnya dua pesawat Amerika dari timur (salah satunya bernama Enola Gay) pada ketinggian 10-13 km tidak menimbulkan kekhawatiran (karena muncul di langit Hiroshima setiap hari). Salah satu pesawat menukik dan menjatuhkan sesuatu, lalu kedua pesawat berbalik dan terbang menjauh. Benda yang dijatuhkan perlahan turun dengan parasut dan tiba-tiba meledak di ketinggian 600 m di atas permukaan tanah. Itu adalah bom Bayi.
Tiga hari setelah "Little Boy" diledakkan di Hiroshima, replika "Fat Man" pertama dijatuhkan di kota Nagasaki. Pada tanggal 15 Agustus, Jepang, yang tekadnya akhirnya dipatahkan oleh senjata-senjata baru ini, menandatangani penyerahan tanpa syarat. Namun, suara-suara skeptis sudah mulai terdengar, dan Oppenheimer sendiri meramalkan dua bulan setelah Hiroshima bahwa “umat manusia akan mengutuk nama Los Alamos dan Hiroshima.”
Seluruh dunia dikejutkan dengan ledakan di Hiroshima dan Nagasaki. Secara khas, Oppenheimer berhasil menggabungkan kekhawatirannya mengenai uji coba bom terhadap warga sipil dan kegembiraan karena senjata tersebut akhirnya diuji. 
Namun demikian, pada tahun berikutnya ia menerima penunjukan sebagai ketua dewan ilmiah Komisi Energi Atom (AEC), sehingga menjadi penasihat paling berpengaruh bagi pemerintah dan militer mengenai masalah nuklir. Sementara negara-negara Barat dan Uni Soviet yang dipimpin Stalin mempersiapkan diri dengan sungguh-sungguh untuk Perang Dingin, masing-masing pihak memusatkan perhatiannya pada perlombaan senjata. Meskipun banyak ilmuwan Proyek Manhattan tidak mendukung gagasan pembuatan senjata baru, mantan kolaborator Oppenheimer Edward Teller dan Ernest Lawrence percaya bahwa keamanan nasional AS memerlukan pengembangan bom hidrogen yang cepat. Oppenheimer merasa ngeri. Dari sudut pandangnya, kedua kekuatan nuklir tersebut sudah saling berhadapan, seperti “dua kalajengking dalam toples, masing-masing mampu membunuh satu sama lain, namun hanya dengan mempertaruhkan nyawanya sendiri.” Dengan berkembangnya senjata baru, perang tidak lagi menghasilkan pemenang dan pecundang, yang ada hanyalah korban. Dan “bapak bom atom” itu membuat pernyataan publik bahwa dia menentang pengembangan bom hidrogen. Selalu merasa tidak nyaman dengan Oppenheimer dan jelas iri dengan pencapaiannya, Teller mulai melakukan upaya untuk memimpin proyek baru tersebut, menyiratkan bahwa Oppenheimer tidak boleh lagi terlibat dalam pekerjaan tersebut. Dia mengatakan kepada penyelidik FBI bahwa saingannya menggunakan wewenangnya untuk mencegah para ilmuwan mengerjakan bom hidrogen, dan mengungkapkan rahasia bahwa Oppenheimer menderita depresi berat di masa mudanya. Ketika Presiden Truman setuju untuk mendanai bom hidrogen pada tahun 1950, Teller bisa merayakan kemenangan.
Pada tahun 1954, musuh-musuh Oppenheimer meluncurkan kampanye untuk menggulingkannya dari kekuasaan, yang berhasil mereka lakukan setelah pencarian “titik hitam” dalam biografi pribadinya selama sebulan. Akibatnya, sebuah kasus pertunjukan diselenggarakan di mana banyak tokoh politik dan ilmiah berpengaruh menentang Oppenheimer. Seperti yang kemudian diungkapkan oleh Albert Einstein: “Masalah Oppenheimer adalah dia mencintai wanita yang tidak mencintainya: pemerintah AS.”
Dengan membiarkan bakat Oppenheimer berkembang, Amerika menjerumuskannya ke dalam kehancuran.
Oppenheimer dikenal tidak hanya sebagai pencipta bom atom Amerika. Dia adalah penulis banyak karya tentang mekanika kuantum, teori relativitas, fisika partikel dasar, dan astrofisika teoretis. Pada tahun 1927 ia mengembangkan teori interaksi elektron bebas dengan atom. Bersama Born, ia menciptakan teori struktur molekul diatomik. Pada tahun 1931, ia dan P. Ehrenfest merumuskan sebuah teorema, yang penerapannya pada inti nitrogen menunjukkan bahwa hipotesis proton-elektron tentang struktur inti menyebabkan sejumlah kontradiksi dengan sifat-sifat nitrogen yang diketahui. Menyelidiki konversi internal sinar-g. Pada tahun 1937 ia mengembangkan teori kaskade hujan kosmik, pada tahun 1938 ia membuat perhitungan pertama model bintang neutron, dan pada tahun 1939 ia meramalkan keberadaan “lubang hitam”.
Oppenheimer memiliki sejumlah buku populer, termasuk Science and the Common Understanding (1954), The Open Mind (1955), Some Reflections on Science and Culture (1960). Oppenheimer meninggal di Princeton pada 18 Februari 1967. 
Pengerjaan proyek nuklir di Uni Soviet dan Amerika Serikat dimulai secara bersamaan. Pada bulan Agustus 1942, rahasia “Laboratorium No. 2” mulai bekerja di salah satu gedung di halaman Universitas Kazan. Igor Kurchatov ditunjuk sebagai pemimpinnya.
Pada masa Soviet, ada anggapan bahwa Uni Soviet menyelesaikan masalah atomnya sepenuhnya secara mandiri, dan Kurchatov dianggap sebagai “bapak” bom atom dalam negeri. Meskipun ada rumor tentang beberapa rahasia yang dicuri dari Amerika. Dan baru pada tahun 90-an, 50 tahun kemudian, salah satu tokoh utama saat itu, Yuli Khariton, berbicara tentang peran penting intelijen dalam mempercepat proyek Soviet yang tertinggal. Dan hasil ilmiah dan teknis Amerika diperoleh oleh Klaus Fuchs, yang tiba di rombongan Inggris.
Informasi dari luar negeri membantu para pemimpin negara itu membuat keputusan sulit - untuk mulai mengerjakan senjata nuklir selama perang yang sulit. Pengintaian ini memungkinkan fisikawan kita menghemat waktu dan membantu menghindari “misfire” selama uji coba atom pertama, yang memiliki signifikansi politik yang sangat besar.
Pada tahun 1939, ditemukan reaksi berantai fisi inti uranium-235 yang disertai dengan pelepasan energi yang sangat besar. Tak lama kemudian, artikel tentang fisika nuklir mulai menghilang dari halaman jurnal ilmiah. Hal ini dapat menunjukkan prospek nyata untuk menciptakan bahan peledak atom dan senjata berdasarkan bahan tersebut.
Setelah penemuan fisi spontan inti uranium-235 oleh fisikawan Soviet dan penentuan massa kritis, residensi diprakarsai oleh pemimpin revolusi ilmu pengetahuan dan teknologi.
Arahan terkait dikirim ke L. Kvasnikova.
Di FSB Rusia (sebelumnya KGB Uni Soviet), 17 jilid arsip No. 13676, yang mendokumentasikan siapa dan bagaimana merekrut warga AS untuk bekerja di intelijen Soviet, terkubur di bawah judul “simpan selamanya”. Hanya sedikit pimpinan puncak KGB Uni Soviet yang memiliki akses terhadap materi kasus ini, yang kerahasiaannya baru saja terungkap. Intelijen Soviet menerima informasi pertama tentang pekerjaan pembuatan bom atom Amerika pada musim gugur 1941. Dan sudah pada bulan Maret 1942, informasi ekstensif tentang penelitian yang sedang berlangsung di AS dan Inggris sampai ke meja I.V. Menurut Yu.B. Khariton, dalam periode dramatis itu, lebih aman menggunakan desain bom yang sudah diuji oleh Amerika untuk ledakan pertama kami. “Dengan mempertimbangkan kepentingan negara, solusi lain apa pun pada saat itu tidak dapat diterima. Manfaat Fuchs dan asisten kami yang lain di luar negeri tidak diragukan lagi, namun, kami menerapkan skema Amerika selama pengujian pertama bukan karena alasan teknis, melainkan karena alasan politik. 
Pesan bahwa Uni Soviet telah menguasai rahasia senjata nuklir menyebabkan kalangan penguasa AS ingin memulai perang preventif secepat mungkin. Rencana Troyan dikembangkan, yang memperkirakan dimulainya permusuhan pada 1 Januari 1950. Saat itu, Amerika Serikat memiliki 840 pembom strategis di unit tempur, 1.350 cadangan, dan lebih dari 300 bom atom.
Sebuah lokasi pengujian dibangun di daerah Semipalatinsk. Tepat pukul 07.00 tanggal 29 Agustus 1949, perangkat nuklir Soviet pertama, dengan nama sandi RDS-1, diledakkan di lokasi uji coba ini.
Rencana Troyan, yang menyatakan bahwa bom atom akan dijatuhkan di 70 kota di Uni Soviet, digagalkan karena ancaman serangan balasan. Peristiwa yang terjadi di lokasi uji coba Semipalatinsk memberi tahu dunia tentang pembuatan senjata nuklir di Uni Soviet. 
Intelijen asing tidak hanya menarik perhatian para pemimpin negara terhadap masalah pembuatan senjata atom di Barat dan dengan demikian memprakarsai pekerjaan serupa di negara kita. Berkat informasi intelijen asing, sebagaimana diakui oleh akademisi A. Aleksandrov, Yu. Khariton dan lainnya, I. Kurchatov tidak melakukan kesalahan besar, kami berhasil menghindari jalan buntu dalam pembuatan senjata atom dan pembuatan bom atom di dunia. Uni Soviet dalam waktu yang lebih singkat, hanya dalam tiga tahun, sedangkan Amerika Serikat menghabiskan empat tahun untuk hal ini, menghabiskan lima miliar dolar untuk pembuatannya.
Seperti yang dicatat oleh akademisi Yu.Khariton dalam sebuah wawancara dengan surat kabar Izvestia pada tanggal 8 Desember 1992, muatan atom Soviet pertama dibuat menurut model Amerika menggunakan informasi yang diterima dari K. Fuchs. Menurut akademisi tersebut, ketika penghargaan pemerintah diberikan kepada para peserta proyek atom Soviet, Stalin, yang merasa yakin bahwa tidak ada monopoli Amerika di bidang ini, berkomentar: “Jika kita terlambat satu hingga satu setengah tahun, kita mungkin akan melakukannya. telah mencoba tuduhan ini pada diri kita sendiri.”
Ratusan ribu pembuat senjata kuno yang terkenal dan terlupakan bertempur mencari senjata ideal yang mampu menguapkan pasukan musuh dengan satu klik. Dari waktu ke waktu, jejak pencarian ini dapat ditemukan dalam dongeng yang kurang lebih masuk akal menggambarkan keajaiban pedang atau busur yang mengenai tanpa meleset.
Untungnya, kemajuan teknologi bergerak sangat lambat dalam waktu yang lama sehingga perwujudan nyata dari senjata penghancur tersebut tetap ada dalam mimpi dan cerita lisan, dan kemudian di halaman buku. Lompatan ilmu pengetahuan dan teknologi pada abad ke-19 memberikan kondisi bagi terciptanya fobia utama abad ke-20. Bom nuklir, yang dibuat dan diuji dalam kondisi nyata, merevolusi urusan militer dan politik.
Sejarah penciptaan senjata
Untuk waktu yang lama diyakini bahwa senjata paling ampuh hanya dapat dibuat dengan menggunakan bahan peledak. Penemuan para ilmuwan yang bekerja dengan partikel terkecil memberikan bukti ilmiah bahwa energi yang sangat besar dapat dihasilkan dengan bantuan partikel elementer. Yang pertama dari serangkaian peneliti adalah Becquerel, yang pada tahun 1896 menemukan radioaktivitas garam uranium.
Uranium sendiri sudah dikenal sejak tahun 1786, namun saat itu belum ada yang menduga radioaktivitasnya. Karya para ilmuwan pada pergantian abad ke-19 dan ke-20 tidak hanya mengungkapkan sifat fisik khusus, tetapi juga kemungkinan memperoleh energi dari zat radioaktif.
Pilihan pembuatan senjata berbahan dasar uranium pertama kali dijelaskan secara rinci, diterbitkan dan dipatenkan oleh fisikawan Perancis, Joliot-Curies pada tahun 1939.
Terlepas dari manfaatnya sebagai senjata, para ilmuwan sendiri sangat menentang pembuatan senjata dahsyat tersebut.
Setelah melewati Perang Dunia II dalam Perlawanan, pada tahun 1950-an pasangan tersebut (Frederick dan Irene), menyadari kekuatan destruktif perang, menganjurkan perlucutan senjata secara umum. Mereka didukung oleh Niels Bohr, Albert Einstein dan fisikawan terkemuka lainnya pada masa itu.
Sementara itu, ketika Joliot-Curie sibuk dengan masalah Nazi di Paris, di belahan bumi lain, di Amerika, muatan nuklir pertama di dunia sedang dikembangkan. Robert Oppenheimer, yang memimpin pekerjaan tersebut, diberi kekuasaan seluas-luasnya dan sumber daya yang sangat besar. Akhir tahun 1941 menandai dimulainya Proyek Manhattan, yang pada akhirnya mengarah pada penciptaan hulu ledak nuklir tempur pertama.
Di kota Los Alamos, New Mexico, fasilitas produksi pertama uranium tingkat senjata didirikan. Selanjutnya, pusat nuklir serupa muncul di seluruh negeri, misalnya di Chicago, di Oak Ridge, Tennessee, dan penelitian dilakukan di California. Kekuatan terbaik dari para profesor di universitas-universitas Amerika, serta fisikawan yang melarikan diri dari Jerman, dikerahkan untuk membuat bom tersebut.
Di “Third Reich” sendiri, pekerjaan untuk menciptakan senjata jenis baru diluncurkan dengan cara yang menjadi ciri khas Fuhrer.
Karena “Besnovaty” lebih tertarik pada tank dan pesawat terbang, dan semakin banyak semakin baik, dia tidak melihat adanya kebutuhan akan bom ajaib baru.
Oleh karena itu, proyek-proyek yang tidak didukung oleh Hitler berjalan sangat lambat.
Ketika keadaan mulai panas, dan ternyata tank dan pesawat ditelan oleh Front Timur, senjata ajaib baru itu mendapat dukungan. Namun sudah terlambat; dalam kondisi pemboman dan ketakutan terus-menerus terhadap tank Soviet, tidak mungkin membuat perangkat dengan komponen nuklir.
Uni Soviet lebih memperhatikan kemungkinan menciptakan senjata penghancur jenis baru. Pada periode sebelum perang, fisikawan mengumpulkan dan mengkonsolidasikan pengetahuan umum tentang energi nuklir dan kemungkinan pembuatan senjata nuklir. Intelijen bekerja secara intensif sepanjang periode pembuatan bom nuklir baik di Uni Soviet maupun di Amerika Serikat. Perang memainkan peran penting dalam memperlambat laju pembangunan, karena sumber daya yang sangat besar digunakan.
Benar, Akademisi Igor Vasilyevich Kurchatov, dengan kegigihannya yang khas, mempromosikan pekerjaan semua departemen bawahannya ke arah ini. Ke depan, dialah yang akan ditugaskan untuk mempercepat pengembangan senjata dalam menghadapi ancaman serangan Amerika terhadap kota-kota Uni Soviet. Dialah, yang berdiri di atas kerikil mesin besar yang terdiri dari ratusan dan ribuan ilmuwan dan pekerja, yang akan dianugerahi gelar kehormatan bapak bom nuklir Soviet.
Tes pertama di dunia
Tapi mari kita kembali ke program nuklir Amerika. Pada musim panas tahun 1945, para ilmuwan Amerika berhasil menciptakan bom nuklir pertama di dunia. Anak laki-laki mana pun yang membuat sendiri atau membeli petasan ampuh di toko mengalami siksaan yang luar biasa, ingin meledakkannya secepat mungkin. Pada tahun 1945, ratusan tentara dan ilmuwan Amerika mengalami hal serupa.
Pada tanggal 16 Juni 1945, uji coba senjata nuklir pertama dan salah satu ledakan terkuat hingga saat ini terjadi di Gurun Alamogordo, New Mexico.
Saksi mata yang menyaksikan ledakan dari bunker terkagum-kagum dengan kekuatan ledakan di puncak menara baja setinggi 30 meter itu. Pada awalnya, semuanya dibanjiri cahaya, beberapa kali lebih kuat dari matahari. Kemudian bola api membubung ke langit, berubah menjadi kolom asap yang berbentuk jamur terkenal.
Begitu debu mereda, peneliti dan pembuat bom bergegas ke lokasi ledakan. Mereka menyaksikan dampaknya dari tank Sherman yang bertatahkan timah. Apa yang mereka lihat membuat mereka takjub; tidak ada senjata yang dapat menyebabkan kerusakan sebesar itu. Pasir meleleh menjadi kaca di beberapa tempat.
Sisa-sisa kecil menara juga ditemukan; di dalam kawah berdiameter besar, struktur yang dimutilasi dan dihancurkan dengan jelas menggambarkan kekuatan destruktifnya.
Faktor yang merusak
Ledakan ini memberikan informasi pertama tentang kekuatan senjata baru tersebut, tentang apa yang bisa digunakan untuk menghancurkan musuh. Ini adalah beberapa faktor:
- radiasi cahaya, kilatan cahaya, mampu membutakan bahkan organ penglihatan yang terlindungi;
- gelombang kejut, aliran udara padat yang bergerak dari pusat, menghancurkan sebagian besar bangunan;
- pulsa elektromagnetik yang menonaktifkan sebagian besar peralatan dan tidak memungkinkan penggunaan komunikasi untuk pertama kalinya setelah ledakan;
- radiasi tembus, faktor paling berbahaya bagi mereka yang berlindung dari faktor perusak lainnya, dibagi menjadi iradiasi alfa-beta-gamma;
- kontaminasi radioaktif yang dapat berdampak negatif terhadap kesehatan dan kehidupan selama puluhan bahkan ratusan tahun.
Penggunaan senjata nuklir lebih lanjut, termasuk dalam pertempuran, menunjukkan semua kekhasan dampaknya terhadap organisme hidup dan alam. Tanggal 6 Agustus 1945 adalah hari terakhir bagi puluhan ribu penduduk kota kecil Hiroshima, yang saat itu terkenal dengan beberapa instalasi militer penting.
Hasil perang di Pasifik sudah pasti, namun Pentagon percaya bahwa operasi di kepulauan Jepang akan memakan korban lebih dari satu juta nyawa Marinir AS. Diputuskan untuk membunuh beberapa burung dengan satu batu, mengeluarkan Jepang dari perang, menghemat operasi pendaratan, menguji senjata baru dan mengumumkannya ke seluruh dunia, dan, yang terpenting, ke Uni Soviet.
Pada pukul satu dini hari, pesawat yang membawa bom nuklir "Baby" lepas landas untuk menjalankan misi.
Bom yang dijatuhkan di atas kota itu meledak di ketinggian kurang lebih 600 meter pada pukul 08.15. Seluruh bangunan yang berjarak 800 meter dari pusat gempa hancur. Hanya dinding beberapa bangunan, yang dirancang untuk menahan gempa berkekuatan 9 skala richter, yang selamat.
Dari setiap sepuluh orang yang berada dalam radius 600 meter saat ledakan bom terjadi, hanya satu yang bisa selamat. Radiasi cahayanya mengubah manusia menjadi batu bara, meninggalkan bekas bayangan di atas batu, bekas gelap tempat orang tersebut berada. Gelombang ledakan yang terjadi begitu kuat hingga mampu memecahkan kaca pada jarak 19 kilometer dari lokasi ledakan.
Seorang remaja terlempar keluar rumah melalui jendela oleh aliran udara yang lebat; saat mendarat, pria tersebut melihat dinding rumah terlipat seperti kartu. Gelombang ledakan tersebut disusul dengan angin puting beliung api, memusnahkan beberapa warga yang selamat dari ledakan dan tidak sempat meninggalkan lokasi kebakaran. Mereka yang berada jauh dari ledakan mulai mengalami rasa tidak enak badan yang parah, yang awalnya tidak diketahui penyebabnya oleh dokter.
Beberapa minggu kemudian, istilah “keracunan radiasi” diumumkan, yang sekarang dikenal sebagai penyakit radiasi.
Lebih dari 280 ribu orang menjadi korban hanya satu bom, baik akibat ledakan langsung maupun penyakit yang menyusulnya.
Pengeboman Jepang dengan senjata nuklir tidak berakhir di situ. Rencananya, hanya empat hingga enam kota yang terkena dampak, namun kondisi cuaca hanya memungkinkan Nagasaki untuk terkena dampak. Di kota ini, lebih dari 150 ribu orang menjadi korban bom Fat Man.
Janji pemerintah Amerika untuk melakukan serangan tersebut hingga Jepang menyerah berujung pada gencatan senjata dan kemudian ditandatanganinya perjanjian yang mengakhiri Perang Dunia II. Namun bagi senjata nuklir, ini hanyalah permulaan.
Bom paling kuat di dunia
Periode pasca perang ditandai dengan konfrontasi antara blok Uni Soviet dan sekutunya dengan Amerika Serikat dan NATO. Pada tahun 1940-an, Amerika secara serius mempertimbangkan kemungkinan untuk menyerang Uni Soviet. Untuk membendung mantan sekutunya, pekerjaan pembuatan bom harus dipercepat, dan pada tahun 1949, pada tanggal 29 Agustus, monopoli AS atas senjata nuklir diakhiri. Selama perlombaan senjata, dua uji coba nuklir patut mendapat perhatian paling besar.
Bikini Atoll, yang terkenal terutama karena pakaian renangnya yang sembrono, benar-benar membuat heboh seluruh dunia pada tahun 1954 karena pengujian muatan nuklir yang sangat kuat.
Amerika, setelah memutuskan untuk menguji senjata atom desain baru, tidak menghitung biayanya. Akibatnya, ledakannya 2,5 kali lebih dahsyat dari yang direncanakan. Penduduk pulau-pulau terdekat, serta para nelayan Jepang yang ada di mana-mana, menjadi sasaran serangan.
Tapi itu bukanlah bom Amerika yang paling kuat. Pada tahun 1960, bom nuklir B41 mulai digunakan, tetapi tidak pernah diuji sepenuhnya karena kekuatannya. Kekuatan muatan dihitung secara teoritis, karena takut senjata berbahaya tersebut meledak di lokasi pengujian.
Uni Soviet, yang senang menjadi yang pertama dalam segala hal, mengalaminya pada tahun 1961, atau dijuluki “ibu Kuzka”.
Menanggapi pemerasan nuklir Amerika, ilmuwan Soviet menciptakan bom paling kuat di dunia. Diuji di Novaya Zemlya, produk ini meninggalkan jejaknya di hampir seluruh penjuru dunia. Menurut ingatannya, gempa kecil terasa di sudut paling terpencil pada saat ledakan terjadi.
Gelombang ledakan tersebut, tentu saja, setelah kehilangan seluruh kekuatan penghancurnya, mampu mengelilingi bumi. Hingga saat ini, ini adalah bom nuklir paling kuat di dunia yang dibuat dan diuji oleh umat manusia. Tentu saja, jika tangannya bebas, bom nuklir Kim Jong-un akan lebih kuat, tapi dia tidak memiliki Bumi Baru untuk mengujinya.
Perangkat bom atom
Mari kita pertimbangkan perangkat bom atom yang sangat primitif, murni untuk dipahami. Ada banyak kelas bom atom, tapi mari kita pertimbangkan tiga kelas utama:
- uranium, berdasarkan uranium 235, pertama kali meledak di Hiroshima;
- plutonium, berdasarkan plutonium 239, pertama kali meledak di Nagasaki;
- termonuklir, kadang-kadang disebut hidrogen, berbahan dasar air berat dengan deuterium dan tritium, untungnya tidak digunakan untuk melawan populasi.
Dua bom pertama didasarkan pada efek fisi inti berat menjadi lebih kecil melalui reaksi nuklir yang tidak terkendali, sehingga melepaskan energi dalam jumlah besar. Yang ketiga didasarkan pada peleburan inti hidrogen (atau lebih tepatnya isotop deuterium dan tritiumnya) dengan pembentukan helium, yang lebih berat dibandingkan hidrogen. Untuk bobot bom yang sama, potensi kehancuran bom hidrogen 20 kali lebih besar.
Jika untuk uranium dan plutonium cukup untuk menyatukan massa yang lebih besar dari massa kritis (di mana reaksi berantai dimulai), maka untuk hidrogen hal ini tidak cukup.
Untuk menghubungkan beberapa keping uranium menjadi satu secara andal, efek meriam digunakan di mana pecahan uranium yang lebih kecil ditembakkan ke pecahan yang lebih besar. Bubuk mesiu juga dapat digunakan, tetapi bahan peledak berkekuatan rendah digunakan untuk keandalan.
Dalam bom plutonium, untuk menciptakan kondisi yang diperlukan untuk reaksi berantai, bahan peledak ditempatkan di sekitar batangan yang mengandung plutonium. Karena efek kumulatif, serta inisiator neutron yang terletak di pusat (berilium dengan beberapa miligram polonium), kondisi yang diperlukan tercapai.
Ia memiliki muatan utama, yang tidak dapat meledak dengan sendirinya, dan sebuah sekring. Untuk menciptakan kondisi bagi peleburan inti deuterium dan tritium, kita memerlukan tekanan dan suhu yang tak terbayangkan pada setidaknya satu titik. Selanjutnya akan terjadi reaksi berantai.
Untuk membuat parameter seperti itu, bom tersebut menyertakan muatan nuklir konvensional namun berdaya rendah, yaitu sekeringnya. Ledakannya menciptakan kondisi untuk dimulainya reaksi termonuklir.
Untuk memperkirakan kekuatan bom atom, digunakan apa yang disebut “setara TNT”. Ledakan adalah pelepasan energi, bahan peledak paling terkenal di dunia adalah TNT (TNT - trinitrotoluene), dan semua jenis bahan peledak baru disamakan dengannya. Bom "Baby" - 13 kiloton TNT. Artinya, setara dengan 13000.
Bom "Fat Man" - 21 kiloton, "Tsar Bomba" - 58 megaton TNT. Mengerikan sekali membayangkan 58 juta ton bahan peledak terkonsentrasi dalam massa 26,5 ton, itulah berat yang dimiliki bom ini.
Bahaya perang nuklir dan bencana nuklir
Muncul di tengah perang terburuk abad kedua puluh, senjata nuklir menjadi bahaya terbesar bagi umat manusia. Segera setelah Perang Dunia II, Perang Dingin dimulai, yang beberapa kali hampir meningkat menjadi konflik nuklir besar-besaran. Ancaman penggunaan bom nuklir dan rudal oleh setidaknya satu pihak mulai dibicarakan pada tahun 1950an.
Semua orang memahami dan memahami bahwa tidak ada pemenang dalam perang ini.
Untuk mengatasinya, upaya telah dan sedang dilakukan oleh banyak ilmuwan dan politisi. Universitas Chicago, berdasarkan masukan dari para ilmuwan nuklir yang berkunjung, termasuk para peraih Nobel, menetapkan Jam Kiamat beberapa menit sebelum tengah malam. Tengah malam menandakan bencana nuklir, awal Perang Dunia baru dan kehancuran dunia lama. Selama bertahun-tahun, jarum jam berfluktuasi dari 17 hingga 2 menit hingga tengah malam.
Ada juga beberapa kecelakaan besar yang diketahui terjadi di pembangkit listrik tenaga nuklir. Bencana-bencana ini memiliki hubungan tidak langsung dengan senjata; pembangkit listrik tenaga nuklir masih berbeda dengan bom nuklir, namun bencana-bencana ini dengan sempurna menunjukkan hasil penggunaan atom untuk tujuan militer. Yang terbesar dari mereka:
- 1957, kecelakaan Kyshtym, karena kegagalan sistem penyimpanan, ledakan terjadi di dekat Kyshtym;
- 1957, Inggris, di barat laut Inggris, pemeriksaan keamanan tidak dilakukan;
- 1979, AS, karena kebocoran yang terdeteksi sebelum waktunya, terjadi ledakan dan pelepasan dari pembangkit listrik tenaga nuklir;
- 1986, tragedi di Chernobyl, ledakan unit tenaga ke-4;
- 2011, kecelakaan di stasiun Fukushima, Jepang.
Masing-masing tragedi ini meninggalkan dampak buruk pada nasib ratusan ribu orang dan mengubah seluruh wilayah menjadi zona non-perumahan dengan kontrol khusus.
Ada insiden yang hampir menyebabkan bencana nuklir. Kapal selam nuklir Soviet telah berulang kali mengalami kecelakaan terkait reaktor di dalamnya. Amerika menjatuhkan pembom Superfortress dengan dua bom nuklir Mark 39, dengan hasil 3,8 megaton. Namun “sistem keselamatan” yang diaktifkan tidak memungkinkan bahan peledak tersebut meledak dan bencana dapat dihindari.
Senjata nuklir dulu dan sekarang
Saat ini jelas bagi siapa pun bahwa perang nuklir akan menghancurkan umat manusia modern. Sementara itu, keinginan untuk memiliki senjata nuklir dan memasuki klub nuklir, atau lebih tepatnya, menerobos masuk dengan merobohkan pintunya, masih menggairahkan pikiran sebagian pemimpin negara.
India dan Pakistan menciptakan senjata nuklir tanpa izin, dan Israel menyembunyikan keberadaan bom tersebut.
Bagi sebagian orang, memiliki bom nuklir adalah cara untuk membuktikan pentingnya bom nuklir di panggung internasional. Bagi negara-negara lain, hal ini merupakan jaminan tidak adanya campur tangan demokrasi bersayap atau faktor eksternal lainnya. Tetapi yang utama adalah bahwa cadangan ini tidak digunakan untuk tujuan sebenarnya cadangan tersebut diciptakan.
Video
Pada 12 Agustus 1953, pukul 7.30 pagi, bom hidrogen Soviet pertama diuji di lokasi uji Semipalatinsk, yang memiliki nama layanan “Produk RDS-6c”. Ini adalah uji coba senjata nuklir Soviet yang keempat.
Awal pengerjaan pertama program termonuklir di Uni Soviet dimulai pada tahun 1945. Kemudian diperoleh informasi tentang penelitian yang sedang dilakukan di Amerika Serikat mengenai masalah termonuklir. Mereka dimulai atas inisiatif fisikawan Amerika Edward Teller pada tahun 1942. Dasarnya diambil oleh konsep senjata termonuklir Teller, yang di kalangan ilmuwan nuklir Soviet disebut "pipa" - wadah silinder dengan deuterium cair, yang seharusnya dipanaskan oleh ledakan alat pemicu seperti konvensional. bom atom. Baru pada tahun 1950 Amerika menyadari bahwa “pipa” itu sia-sia, dan mereka terus mengembangkan desain lainnya. Namun saat ini, fisikawan Soviet telah secara mandiri mengembangkan konsep senjata termonuklir lainnya, yang segera - pada tahun 1953 - membuahkan kesuksesan.
Desain alternatif untuk bom hidrogen ditemukan oleh Andrei Sakharov. Bom tersebut didasarkan pada gagasan “kepulan” dan penggunaan litium-6 deuterida. Dikembangkan di KB-11 (sekarang kota Sarov, bekas Arzamas-16, wilayah Nizhny Novgorod), muatan termonuklir RDS-6 adalah sistem bola yang terdiri dari lapisan uranium dan bahan bakar termonuklir, dikelilingi oleh bahan peledak kimia.
Untuk meningkatkan pelepasan energi muatan, tritium digunakan dalam desainnya. Tugas utama dalam menciptakan senjata semacam itu adalah menggunakan energi yang dilepaskan selama ledakan bom atom untuk memanaskan dan menyalakan hidrogen berat - deuterium, untuk melakukan reaksi termonuklir dengan pelepasan energi yang dapat menunjang dirinya sendiri. Untuk meningkatkan proporsi deuterium yang “terbakar”, Sakharov mengusulkan untuk mengelilingi deuterium dengan cangkang uranium alam biasa, yang seharusnya memperlambat ekspansi dan, yang paling penting, meningkatkan kepadatan deuterium secara signifikan. Fenomena kompresi ionisasi bahan bakar termonuklir, yang menjadi dasar bom hidrogen pertama Soviet, masih disebut “sakkarisasi”.
Berdasarkan hasil pengerjaan bom hidrogen pertama, Andrei Sakharov menerima gelar Pahlawan Buruh Sosialis dan penerima Hadiah Stalin.
“Produk RDS-6s” dibuat dalam bentuk bom angkut seberat 7 ton, yang ditempatkan di palka bom pesawat pengebom Tu-16. Sebagai perbandingan, bom yang dibuat Amerika memiliki berat 54 ton dan seukuran rumah tiga lantai.
Untuk menilai dampak destruktif dari bom baru tersebut, sebuah kota dengan bangunan industri dan administrasi dibangun di lokasi uji coba Semipalatinsk. Secara total, ada 190 bangunan berbeda di lapangan. Dalam pengujian ini, untuk pertama kalinya, saluran masuk vakum sampel radiokimia digunakan, yang secara otomatis terbuka di bawah pengaruh gelombang kejut. Secara total, 500 alat pengukur, perekam, dan pembuatan film berbeda yang dipasang di penjara bawah tanah dan struktur tanah yang tahan lama disiapkan untuk pengujian RDS-6. Dukungan teknis penerbangan untuk pengujian - mengukur tekanan gelombang kejut pada pesawat di udara pada saat ledakan produk, mengambil sampel udara dari awan radioaktif, dan foto udara di area tersebut dilakukan oleh khusus satuan penerbangan. Bom tersebut diledakkan dari jarak jauh dengan mengirimkan sinyal dari remote control yang terletak di dalam bunker.
Diputuskan untuk melakukan ledakan pada menara baja setinggi 40 meter, muatannya terletak di ketinggian 30 meter. Tanah radioaktif dari pengujian sebelumnya dipindahkan ke jarak yang aman, struktur khusus dibangun di tempatnya sendiri di atas fondasi lama, dan sebuah bunker dibangun 5 meter dari menara untuk memasang peralatan yang dikembangkan di Institut Fisika Kimia dari Akademi Uni Soviet. Ilmu yang mencatat proses termonuklir.
Peralatan militer dari seluruh cabang militer dipasang di lapangan. Selama pengujian, semua struktur eksperimental dalam radius hingga empat kilometer dihancurkan. Ledakan bom hidrogen dapat menghancurkan kota seluas 8 kilometer. Dampak lingkungan dari ledakan tersebut sangat mengerikan: ledakan pertama menyumbang 82% strontium-90 dan 75% cesium-137.
Kekuatan bomnya mencapai 400 kiloton, 20 kali lebih besar dari bom atom pertama di AS dan Uni Soviet.
Pekerjaan menciptakan bom hidrogen menjadi "pertempuran kecerdasan" intelektual pertama di dunia dalam skala global. Penciptaan bom hidrogen mengawali munculnya arah ilmiah yang benar-benar baru - fisika plasma suhu tinggi, fisika kepadatan energi sangat tinggi, dan fisika tekanan anomali. Untuk pertama kalinya dalam sejarah manusia, pemodelan matematika digunakan dalam skala besar.
Pengerjaan “produk RDS-6s” menciptakan landasan ilmiah dan teknis, yang kemudian digunakan dalam pengembangan bom hidrogen yang jauh lebih canggih dari jenis baru yang fundamental - bom hidrogen dua tahap.
Bom hidrogen rancangan Sakharov tidak hanya menjadi argumen tandingan yang serius dalam konfrontasi politik antara AS dan Uni Soviet, namun juga menjadi alasan pesatnya perkembangan kosmonotika Soviet pada tahun-tahun tersebut. Setelah uji coba nuklir yang sukses, Biro Desain Korolev menerima tugas penting dari pemerintah untuk mengembangkan rudal balistik antarbenua untuk mengirimkan muatan yang dihasilkan ke sasaran. Selanjutnya, roket, yang disebut "tujuh", meluncurkan satelit Bumi buatan pertama ke luar angkasa, dan di sanalah kosmonot pertama planet tersebut, Yuri Gagarin, diluncurkan.
Materi disusun berdasarkan informasi dari sumber terbuka
Robert Oppenheimer dari Amerika dan ilmuwan Soviet Igor Kurchatov secara resmi diakui sebagai bapak bom atom. Namun secara paralel, senjata mematikan juga dikembangkan di negara lain (Italia, Denmark, Hongaria), sehingga penemuan tersebut menjadi milik semua orang.
Orang pertama yang mengatasi masalah ini adalah fisikawan Jerman Fritz Strassmann dan Otto Hahn, yang pada bulan Desember 1938 adalah orang pertama yang membelah inti atom uranium secara artifisial. Dan enam bulan kemudian, reaktor pertama sudah dibangun di lokasi uji coba Kummersdorf dekat Berlin dan bijih uranium segera dibeli dari Kongo.
"Proyek Uranium" - Jerman memulai dan kalah
Pada bulan September 1939, “Proyek Uranium” diklasifikasikan. 22 pusat penelitian terkemuka diundang untuk berpartisipasi dalam program ini, dan penelitian tersebut diawasi oleh Menteri Persenjataan Albert Speer. Pembangunan instalasi pemisahan isotop dan produksi uranium untuk mengekstraksi isotop yang mendukung reaksi berantai dipercayakan kepada perhatian IG Farbenindustry.
Selama dua tahun, sekelompok ilmuwan terhormat Heisenberg mempelajari kemungkinan membuat reaktor dengan air berat. Potensi bahan peledak (isotop uranium-235) dapat diisolasi dari bijih uranium.
Tetapi diperlukan inhibitor untuk memperlambat reaksi - grafit atau air berat. Memilih opsi terakhir menciptakan masalah yang tidak dapat diatasi.
Satu-satunya pabrik produksi air berat, yang berlokasi di Norwegia, dinonaktifkan oleh pejuang perlawanan lokal setelah pendudukan, dan cadangan kecil bahan mentah yang berharga diekspor ke Prancis.
Pesatnya pelaksanaan program nuklir juga terhambat oleh ledakan reaktor nuklir eksperimental di Leipzig.
Hitler mendukung proyek uranium selama dia berharap mendapatkan senjata super ampuh yang dapat mempengaruhi hasil perang yang dia mulai. Setelah dana pemerintah dipotong, program kerja berlanjut selama beberapa waktu.
Pada tahun 1944, Heisenberg berhasil membuat pelat uranium, dan bunker khusus dibangun untuk pabrik reaktor di Berlin.
Direncanakan untuk menyelesaikan percobaan untuk mencapai reaksi berantai pada bulan Januari 1945, tetapi sebulan kemudian peralatan tersebut segera diangkut ke perbatasan Swiss, di mana peralatan tersebut dikerahkan hanya sebulan kemudian. Reaktor nuklir tersebut berisi 664 kubus uranium dengan berat 1.525 kg. Itu dikelilingi oleh reflektor neutron grafit seberat 10 ton, dan satu setengah ton air berat juga dimasukkan ke dalam inti.
Pada tanggal 23 Maret, reaktor akhirnya mulai bekerja, tetapi laporan ke Berlin terlalu dini: reaktor tidak mencapai titik kritis, dan reaksi berantai tidak terjadi. Perhitungan tambahan menunjukkan bahwa massa uranium harus ditingkatkan setidaknya 750 kg, secara proporsional menambah jumlah air berat.
Namun pasokan bahan baku strategis sudah mencapai batasnya, begitu pula nasib Third Reich. Pada tanggal 23 April, tentara Amerika memasuki desa Haigerloch, tempat tes dilakukan. Militer membongkar reaktor tersebut dan mengangkutnya ke Amerika Serikat.
Bom atom pertama di Amerika
Beberapa saat kemudian, Jerman mulai mengembangkan bom atom di Amerika Serikat dan Inggris. Semuanya dimulai dengan surat dari Albert Einstein dan rekan penulisnya, fisikawan emigran, yang dikirim pada bulan September 1939 kepada Presiden AS Franklin Roosevelt.
Seruan tersebut menekankan bahwa Nazi Jerman hampir menciptakan bom atom.
Stalin pertama kali mengetahui tentang pengembangan senjata nuklir (baik sekutu maupun musuh) dari petugas intelijen pada tahun 1943. Mereka segera memutuskan untuk membuat proyek serupa di Uni Soviet. Instruksi dikeluarkan tidak hanya untuk para ilmuwan, tetapi juga untuk badan intelijen, yang mana memperoleh informasi tentang rahasia nuklir menjadi prioritas utama.
Informasi berharga tentang perkembangan ilmuwan Amerika yang diperoleh petugas intelijen Soviet secara signifikan memajukan proyek nuklir dalam negeri. Hal ini membantu ilmuwan kami menghindari jalur pencarian yang tidak efektif dan secara signifikan mempercepat jangka waktu untuk mencapai tujuan akhir.
Serov Ivan Aleksandrovich - kepala operasi pembuatan bom
Tentu saja, pemerintah Soviet tidak dapat mengabaikan keberhasilan fisikawan nuklir Jerman. Setelah perang, sekelompok fisikawan Soviet, calon akademisi, dikirim ke Jerman dengan seragam kolonel tentara Soviet.
Ivan Serov, wakil komisaris urusan dalam negeri pertama, ditunjuk sebagai kepala operasi, ini memungkinkan para ilmuwan untuk membuka pintu apa pun.
Selain rekan Jerman mereka, mereka menemukan cadangan logam uranium. Hal ini, menurut Kurchatov, mempersingkat waktu pengembangan bom Soviet setidaknya satu tahun. Lebih dari satu ton uranium dan spesialis nuklir terkemuka dibawa keluar dari Jerman oleh militer Amerika.
Tidak hanya ahli kimia dan fisikawan yang dikirim ke Uni Soviet, tetapi juga tenaga kerja terampil - mekanik, tukang listrik, peniup kaca. Beberapa karyawan ditemukan di kamp penjara. Secara total, sekitar 1.000 spesialis Jerman mengerjakan proyek nuklir Soviet.
Ilmuwan dan laboratorium Jerman di wilayah Uni Soviet pada tahun-tahun pascaperang
Mesin sentrifugal uranium dan peralatan lainnya, serta dokumen dan reagen dari laboratorium von Ardenne dan Institut Fisika Kaiser, diangkut dari Berlin. Sebagai bagian dari program ini, laboratorium “A”, “B”, “C”, “D” didirikan, dipimpin oleh ilmuwan Jerman.
Kepala Laboratorium “A” adalah Baron Manfred von Ardenne, yang mengembangkan metode pemurnian difusi gas dan pemisahan isotop uranium dalam centrifuge.
Untuk pembuatan centrifuge semacam itu (hanya dalam skala industri) pada tahun 1947 ia menerima Hadiah Stalin. Pada saat itu, laboratorium tersebut berlokasi di Moskow, di lokasi Institut Kurchatov yang terkenal. Setiap tim ilmuwan Jerman terdiri dari 5-6 spesialis Soviet.
Kemudian, laboratorium "A" dibawa ke Sukhumi, di mana sebuah lembaga fisik dan teknis didirikan atas dasar itu. Pada tahun 1953, Baron von Ardenne menjadi pemenang Stalin untuk kedua kalinya.
Laboratorium B, yang melakukan eksperimen di bidang kimia radiasi di Ural, dipimpin oleh Nikolaus Riehl, tokoh kunci dalam proyek tersebut. Di sana, di Snezhinsk, ahli genetika berbakat Rusia Timofeev-Resovsky, yang berteman dengannya di Jerman, bekerja dengannya. Uji coba bom atom yang berhasil membawa Riehl menjadi bintang Pahlawan Buruh Sosialis dan Hadiah Stalin.
Penelitian di Laboratorium B di Obninsk dipimpin oleh Profesor Rudolf Pose, pionir di bidang uji coba nuklir. Timnya berhasil membuat reaktor neutron cepat, pembangkit listrik tenaga nuklir pertama di Uni Soviet, dan proyek reaktor untuk kapal selam.
Atas dasar laboratorium tersebut, Institut Fisika dan Energi dinamai A.I. Leypunsky. Hingga tahun 1957, profesor tersebut bekerja di Sukhumi, kemudian di Dubna, di Institut Gabungan Teknologi Nuklir.
Laboratorium “G”, yang terletak di sanatorium Sukhumi “Agudzery”, dipimpin oleh Gustav Hertz. Keponakan ilmuwan terkenal abad ke-19 ini mendapatkan ketenaran setelah serangkaian eksperimen yang menegaskan gagasan mekanika kuantum dan teori Niels Bohr.
Hasil kerja produktifnya di Sukhumi digunakan untuk membuat instalasi industri di Novouralsk, di mana pada tahun 1949 bom Soviet pertama RDS-1 diisi.
Bom uranium yang dijatuhkan Amerika di Hiroshima adalah jenis meriam. Saat membuat RDS-1, fisikawan nuklir dalam negeri dipandu oleh Fat Boy - "bom Nagasaki", yang terbuat dari plutonium sesuai dengan prinsip ledakan.
Pada tahun 1951, Hertz dianugerahi Hadiah Stalin atas karyanya yang bermanfaat.
Insinyur dan ilmuwan Jerman tinggal di rumah yang nyaman; mereka membawa keluarga, perabotan, lukisan dari Jerman, mereka diberi gaji yang layak dan makanan khusus. Apakah mereka berstatus tahanan? Menurut Akademisi A.P. Aleksandrov, peserta aktif dalam proyek tersebut, mereka semua menjadi tahanan dalam kondisi seperti itu.
Setelah mendapat izin untuk kembali ke tanah air mereka, para spesialis Jerman menandatangani perjanjian kerahasiaan tentang partisipasi mereka dalam proyek nuklir Soviet selama 25 tahun. Di GDR mereka terus bekerja di bidang spesialisasi mereka. Baron von Ardenne adalah pemenang Hadiah Nasional Jerman dua kali.
Profesor tersebut mengepalai Institut Fisika di Dresden, yang didirikan di bawah naungan Dewan Ilmiah untuk Penerapan Energi Atom Secara Damai. Dewan Ilmiah dipimpin oleh Gustav Hertz, yang menerima Hadiah Nasional GDR untuk buku teks tiga jilidnya tentang fisika atom. Di sini, di Dresden, di Universitas Teknik, Profesor Rudolf Pose juga bekerja.
Partisipasi para ahli Jerman dalam proyek atom Soviet, serta pencapaian intelijen Soviet, tidak mengurangi manfaat para ilmuwan Soviet yang, dengan karya heroik mereka, menciptakan senjata atom dalam negeri. Namun, tanpa kontribusi dari masing-masing peserta proyek, penciptaan industri nuklir dan bom nuklir akan memakan waktu yang tidak terbatas.
