Водородная энергетика: начало большого пути

Проект «Манхэттен»

Проект «Манхэттен» — кодовое название американского проекта по разработке практической атомной бомбы во время Второй мировой войны. Проект «Манхэттен» был начат как ответ усилиям немецких ученых, работавших над оружием, использующим ядерную технологию, с 1930-х годов.

28 декабря 1942 года президент Франклин Рузвельт санкционировал создание Манхэттенского проекта для объединения различных ученых и военных должностных лиц, работающих над ядерными исследованиями.

Большая часть работы была выполнена в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико, под руководством физика-теоретика Дж. Роберта Оппенгеймера.

16 июля 1945 года в отдаленном пустынном месте недалеко от Аламогордо, штат Нью-Мексико, первая атомная бомба, эквивалентная по мощности 20 килотоннам тротила, была успешно испытана. Взрыв водородной бомбы создал огромное грибоподобное облако высотой около 150 метров и открыл атомный век.

Единственное фото первого в мире атомного взрыва, сделанное американским физиком Джеком Аэби

История создания нейтронной бомбы

Атомные бомбы, взорванные американцами над Хиросимой и Нагасаки, принято относить к первому поколению ядерного оружия. Принцип его работы основан на реакции деления ядер урана или плутония. Ко второму поколению относится оружие, в принцип работы которого положены реакции ядерного синтеза – это термоядерные боеприпасы, первое из них было взорвано США в 1952 году.

Впервые о создании нейтронной бомбы заговорили в середине 60-х годов, хотя его теоретическое обоснование обсуждалось гораздо раньше – еще в середине 40-х. Считается, что идея создания подобного оружия принадлежит американскому физику Самуэлю Коену. Тактическое ядерное оружие, несмотря на его значительную мощь, не слишком эффективно против бронетехники, броня хорошо защищает экипаж практически от всех поражающих факторов классического ЯО.

Первое испытание нейтронного боевого устройства было проведено в США в 1963 году. Однако мощность излучения оказалась гораздо ниже той, на которую рассчитывали военные. На доводку нового оружия потребовалось более десяти лет, и в 1976 году американцы провели очередные испытания нейтронного заряда, результаты оказались весьма впечатляющими. После этого было принято решение о создании 203-мм снарядов с нейтронной боевой частью и боеголовок для тактических баллистических ракет «Ланс».

В настоящее время технологиями, которые позволяют создавать нейтронное оружие, владеют США, Россия и Китай (возможно, и Франция). Источники сообщают, что массовый выпуск подобных боеприпасов продолжался примерно до середины 80-х годов прошлого века. Именно тогда в броню боевой техники стали повсеместно добавлять бор и обедненный уран, что практически полностью нейтрализовало основной поражающий фактор нейтронных боеприпасов. Это привело к постепенному отказу от данного вида оружия. Но как обстоит ситуация на самом деле — неизвестно. Информация такого рода находится под многими грифами секретности и практически не доступна широкой общественности.

Автор статьи:

Егоров Дмитрий

Увлекаюсь военной историей, боевой техникой, оружием и другими вопросами, связанными с армией. Люблю печатное слово во всех его формах.

[править] Научные и клинические исследования водородной воды

Тематике физиологической роли молекулярного водорода посвящено более 500 научных работ, в том числе монография, вышедшая в издательстве Springer, — Hydrogen Molecular Biology and Medicine. Многочисленные экспериментальные и клинические исследования, проведенные на клеточных культурах, животных и людях, показали, что молекулярный водород оказывает различные положительными эффекты: антиоксидантный, противовоспалительный, антиапоптозный, противоаллергический, а также стимулирует энергетический метаболизм.

Методы введения молекулярного водорода в организм:

• вдыхание газообразного водорода H₂, вдыхание насыщенной молекулярным водородом воды (Н₂-вода),
• инъекция насыщенного водородом физиологического раствора,
• капельное введение насыщенного водородом физиологического раствора в конъюнктивальный мешок.

Наиболее удобным, практичным и безопасным способом является водородная вода, вводимая[неопределённость].

Модельные опыты на животных продемонстрировали эффективность водородной воды при большинстве заболеваний и осложнений, индуцированных оксидативным стрессом и воспалением: злокачественная карцинома, колиты, энцефалопатия вследствие отравления монооксидом углерода (угарным газом, СО), атопический дерматит, острый панкреатит, пересадка органов, кишечная ишемия, систематическая воспалительная реакция, травма сетчатки, глухота и др.
Особенно интенсивно исследования механизмов положительного влияния молекулярного водорода на организм человека ведутся в Японии, Южной Корее и Китае. В этих странах гидрогенотерапия[неизвестный термин] (применение молекулярного водорода в оздоровительных целях) повсеместно внедряется в лечебных и профилактических учреждениях. На рынке широко представлены медицинские препараты и косметические средства, содержащие молекулярный водород в качестве основного или дополнительного действующего вещества. Разработаны профессиональные и бытовые аппараты для обогащения питьевой воды водородом. Подобные аппараты установлены во многих домах, а также фитнес, СПА и бизнес центрах.
Согласно клиническим исследованиям[неопределённость], применение водородной терапии имело положительный эффект у пациентов с более чем десятью различными заболеваниями. Среди них: сахарный диабет 2 типа, гепатиты В и С, церебральная ишемия, ревматоидный артрит, болезнь Паркинсона. Кроме того, водород обладает способностью улучшать качество жизни пациентов во время химиотерапии путем эффективного устранения побочного действия противоопухолевых препаратов. В отличие от большинства традиционных лекарственных средств, которые действуют специфично, водородная терапия универсальна и практически не имеет побочных эффектов. Применение молекулярного водорода обладает значительным профилактическим и терапевтическим потенциалом в отношении множества заболеваний.
В России данное направление только начинает развиваться. Научные исследования физиологических свойств водородной воды интенсивно проводятся на базе Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова (МГУ), Московского областного научно-исследовательского клинического института им. М. Ф. Владимирского (МОНИКИ), Центра диагностики и инновационных медицинских технологий ГК Медси, Многопрофильного медицинского холдинга Медэп и других научных, учебных и медицинских учреждений.

Разработка

Разработка сверхмощной бомбы началась в 1956 г. и проводилась в два этапа. На первом этапе, с 1956 по 1958 г.г. это было «изделие 202», которое разрабатывалось в созданном незадолго до этого НИИ-1011. Cовременное название НИИ-1011 — «Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт теоретической физики (РФЯЦ-ВНИИТФ)». Согласно официальной истории института приказ о создании НИИ в системе Министерства среднего машиностроения СССР был подписан 5 апреля 1955 года, к работе в НИИ-1011 приступили несколько позже.[источник?]

На втором этапе разработки, с 1960 до успешного испытания в 1961 г., бомба называлась «изделие 602» и разрабатывалась в КБ-11 (ныне — ВНИИЭФ), вёл разработку В. Б. Адамский, кроме него физическую схему разрабатывали А. Д. Сахаров, Ю. Н. Бабаев, Ю. Н. Смирнов, Ю. А. Трутнев.

Изделие 202

После успешного испытания РДС-37 сотрудники КБ-11 (Сахаров, Зельдович и Довиденко) выполнили предварительный расчёт и 2 февраля 1956 передали Н. И. Павлову записку с оценкой параметров зарядов 150 Мт и возможностью увеличения мощности до 1 Гт ТЭ.

После создания в 1955 г. второго ядерного центра — НИИ-1011, в 1956 году постановлением совета министров перед ним была поставлена задача разработки заряда сверхбольшой мощности, которая получила название «проект 202».

12 марта 1956 года был принят проект Совместного Постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР о подготовке и проведении испытания изделия 202. В проекте планировалось разработать вариант РДС-37 с мощностью 30 Мт ТЭ

6 июня 1956 г. в отчёте НИИ-1011 описано термоядерное устройство РДС-202 с расчётной мощностью до 38 Мт при требуемых заданием 20−30 Мт. В реальности это устройство было разработано с оценочной мощностью 15 Мт, после испытаний изделий «40ГН», «245» и «205» его испытания были признаны нецелесообразными и отменены.

Изделие 602

В 1960 г. в КБ-11 (ныне — ВНИИЭФ) была начата разработка термоядерного заряда мощностью 100 Мт. В феврале 1961 г. руководители КБ-11 направили в ЦК КПСС письмо «Некоторые вопросы развития ядерного оружия и способов его использования», где помимо прочего ставился вопрос о целесообразности разработки заряда мощностью 100 Мт. 10 июля 1961 г. в ЦК КПСС состоялось обсуждение, на котором Хрущёв поддержал разработку и испытание сверхмощной бомбы.

АН602 не являлась переименованной РН202, просто для ускорения испытаний было решено использовать разработки проекта 202. В КБ-11 (ВНИИЭФ) были взяты уже изготовленные в НИИ-1011 (ВНИИТФ) шесть корпусов для бомбы проекта 202 и использован разработанный для её испытаний комплекс оборудования.

АН602 имела трёхступенчатую конструкцию: ядерный заряд первой ступени (расчётный вклад в мощность взрыва — 1,5 мегатонны) запускал термоядерную реакцию во второй ступени (вклад в мощность взрыва — 50 мегатонн), а она, в свою очередь, инициировала ядерную «реакцию Джекила-Хайда» (деление ядер в блоках урана-238 под действием быстрых нейтронов, образующихся в результате реакции термоядерного синтеза) в третьей ступени (ещё 50 мегатонн мощности), так что общая расчётная мощность АН602 составляла 101,5 мегатонны.

Испытание полного, 100 Мт варианта бомбы было отвергнуто по причине чрезвычайно высокого уровня радиоактивного загрязнения, которое она должна была вызвать. А. Д. Сахаров предложил использовать во вторичном модуле бомбы ядерно-пассивный материал вместо U238, что снизило мощность до 50 Мт и помимо снижения количества осколков деления позволило избежать касания огненного шара земной поверхности, что исключило радиоактивное заражение поверхности и поднятие большого количества радиоактивной пыли в атмосферу.

Термоядерное оружие

Современное термоядерное оружие относится к стратегическому оружию, которое может применяться авиацией для разрушения в тылу противника
важнейших промышленных, военных объектов, крупных городов как цивилизационных центров. Наиболее известным типом термоядерного оружия являются термоядерные (водородные) бомбы, которые могут доставляться к цели самолетами. Термоядерными зарядами могут начиняться также боевые части ракет различного назначения, в том числе межконтинентальных баллистических ракет. Впервые подобная ракета была испытана в СССР еще в 1957 году, в настоящее время на вооружения Ракетных Войск Стратегического Назначения состоят ракеты нескольких типов, базирующиеся на мобильных пусковых установках, в шахтных пусковых установках, на подводных лодках.

Атомная бомба

В основе действия термоядерного оружия лежит использование термоядерной реакции с водородом или его соединениями. В этих реакциях,
протекающих при сверхвысоких температурах и давлении, энергия выделяется за счет образования ядер гелия из ядер водорода, или из ядер водорода и лития. Для образования гелия используется, в основном, тяжелый водород – дейтерий, ядра которого имеют необычную структуру – один протон и один нейтрон. При нагревании дейтерия до температур в несколько десятков миллионов градусов его атому теряют свои электронные оболочки при первых же столкновениях с другими атомами. В результате этого среда оказывается состоящей лишь из протонов и движущихся независимо от них электронов. Скорость теплового движения частиц достигает таких величин, что ядра дейтерия могут сближаться и благодаря действию мощных ядерных сил соединяться друг с другом, образуя ядра гелия. Результатом этого процесса и становится выделения энергии.

Принципиальная схема водородной бомбы такова. Дейтерий и тритий в жидком состоянии помещаются в резервуар с теплонепроницаемой оболочкой,
которая служит для длительного сохранения дейтерия и трития в сильно охлажденном состоянии (для поддержания из жидкостного агрегатного состояния). Теплонепроницаемая оболочка может содержать 3 слоя, состоящих из твердого сплава, твердой углекислоты и жидкого азота. Вблизи резервуара с изотопами водорода помещается атомный заряд. При подрыве атомного заряда изотопы водорода нагреваются до высоких температур, создаются условия для протекания термоядерной реакции и взрыва водородной бомбы. Однако, в процессе создания водородных бомб было установлено, что непрактично использовать изотопы водорода, так как в таком случае бомба приобретает слишком большой вес (более 60 т.), из-за чего нельзя было и думать об использовании таких зарядов на стратегических бомбардировщиках, а уж тем более в баллистических ракетах любой дальности. Второй проблемой, с которой столкнулись разработчики водородной бомбы была радиоактивность трития, которая делала невозможным его длительное хранение.

В ходе исследования 2 вышеуказанные проблемы были решены. Жидкие изотопы водорода были заменены твердым химическим соединением дейтерия с
литием-6. Это позволило значительно уменьшить размеры и вес водородной бомбы. Кроме того, гидрид лития был использован вместо трития, что позволило размещать термоядерные заряды на истребителях бомбардировщиках и баллистических ракетах.

Создание водородной бомбы не стало концом развития термоядерного оружия, появлялись все новые и новые его образцы, была создана водородно-
урановая бомба, а также некоторые ее разновидности – сверхмощные и, наоборот, малокалиберные бомбы. Последним этапом совершенствования термоядерного оружия стало создания так называемой «чистой» водородной бомбы.

Результаты испытания

Сравнение размеров огненных шаров ядерных взрывов

Радиус зоны сплошного поражения при взрыве, для наглядности наложенный на карту Парижа

Взрыв АН602 по был низким воздушным ядерным взрывом сверхбольшой мощности. Результаты его впечатляли:

• вспышка была видна на расстоянии более 1000 км, её наблюдали в Норвегии, Гренландии и на Аляске;
• ядерный гриб взрыва поднялся на высоту 67 километров, форма «шляпки» двухъярусная, диаметр верхнего яруса оценен в 95 километров, нижнего — 70, облако наблюдали за 800 км от места взрыва;
• взрывная волна трижды обогнула земной шар, первый раз за 36 ч. 27 мин.:

• сейсмическая волна в земной коре, порождённая ударной волной взрыва, три раза обогнула земной шар;
• волна атмосферного давления, возникшая в результате взрыва, трижды была зафиксирована в Новой Зеландии: станция в г. Веллингтон (Новая Зеландия) зарегистрировала увеличение давления в 21:57 30 октября (приход волны с северо-запада), в 07:17 31 октября (с юго-востока) и в 9:16 1 ноября (с северо-запада; время по GMT) с амплитудой 0,6, 0,4 и 0,2 миллибар соответственно; средняя скорость движения волны оценена в 303 м/с, или 9,9 градуса дуги большого круга в час;

• в 780 км от взрыва в посёлке на о. Диксон выбило в окнах стекла;
• звуковая волна, порождённая взрывом, докатилась до острова Диксон на расстоянии около 800 километров, однако нет сообщений о разрушениях или повреждениях сооружений даже в расположенных гораздо ближе (280 км) к полигону посёлке городского типа Амдерма;
• ионизация атмосферы стала причиной помех радиосвязи даже в сотнях километров от полигона в течение около 40 минут;
• радиоактивное загрязнение опытного поля радиусом 2—3 км в районе эпицентра составило не более 1 миллирентген/час, испытатели появились на месте взрыва через 2 часа, радиоактивное загрязнение практически не представляло опасности для участников испытания.

«Это и есть атомная молния»

В плутониевый «Толстяк», сброшенный на Нагасаки 9 августа 1945 года, американские учёные заложили 10 килограммов радиоактивного металла. Такое количество вещества СССР удалось накопить к июню 1949 года. Руководитель эксперимента Курчатов сообщил куратору атомного проекта Лаврентию Берии о готовности испытать РДС-1 29 августа.

Также по теме

Трагедия Хиросимы: 70 лет назад США впервые в истории применили ядерную бомбу

6 августа 1945 года США сбросили ядерную бомбу на японский город Хиросима, уничтожив, по разным оценкам, от 90 до 160 тыс. человек….

В качестве полигона для испытаний выбрали часть казахстанской степи площадью около 20 километров. В её центральной части специалисты соорудили металлическую башню высотой почти 40 метров. Именно на ней установили РДС-1, масса которого составляла 4,7 тонны.

Советский физик Игорь Головин так описывает обстановку, царившую на полигоне за несколько минут до начала испытаний: «Всё хорошо. И вдруг при общем молчании за десять минут до «часа» раздаётся голос Берии: «А ничего у вас, Игорь Васильевич, не получится!» — «Что вы, Лаврентий Павлович! Обязательно получится!» — восклицает Курчатов и продолжает наблюдать, только шея его побагровела и лицо сделалось мрачно-сосредоточенным».

Крупному учёному в сфере атомного права Абраму Иойрышу состояние Курчатова кажется схожим с религиозным переживанием: «Курчатов бросился вон из каземата, взбежал на земляной вал и с криком «Она!» широко взмахнул руками, повторяя: «Она, она!» — и просветление разлилось по его лицу. Столб взрыва клубился и уходил в стратосферу. К командному пункту приближалась ударная волна, ясно видимая на траве. Курчатов бросился навстречу ей. За ним рванулся Флёров, схватил его за руку, насильно увлёк в каземат и закрыл дверь». Автор биографии Курчатова Пётр Асташенков наделяет своего героя следующими словами: «Это и есть атомная молния. Теперь она в наших руках…»

Сразу после взрыва металлическая башня разрушилась до основания, а на её месте осталась лишь воронка. Мощная ударная волна отбросила на пару десятков метров шоссейные мосты, а находившиеся рядом машины разлетелись по просторам почти на 70 метров от места взрыва.

• Ядерный гриб наземного взрыва РДС-1 29 августа 1949 года

Однажды после очередного испытания Курчатова спросили: «А вас не тревожит моральная сторона этого изобретения?»

«Вы задали закономерный вопрос, — ответил он. — Но мне кажется, он неправильно адресован. Его лучше адресовать не нам, а тем, кто развязал эти силы… Страшна не физика, а авантюристическая игра, не наука, а использование её подлецами… Когда наука совершает рывок и открывает возможность для действий, затрагивающих миллионы людей, возникает необходимость переосмыслить нормы морали, чтобы поставить эти действия под контроль. Но ничего похожего не произошло. Скорее наоборот. Вы вдумайтесь — речь Черчилля в Фултоне, военные базы, бомбардировщики вдоль наших границ. Намерения предельно ясны. Науку превратили в орудие шантажа и главный решающий фактор политики. Неужто вы полагаете, что их остановит мораль? А если дело обстоит так, а оно обстоит именно так, приходится разговаривать с ними на их языке. Да, я знаю: оружие, которое создали мы, является инструментом насилия, но нас вынудили его создать во избежание более отвратительного насилия!» — описывается ответ учёного в книге Абрама Иойрыша и физика-атомщика Игоря Морохова «А-бомба».

Всего было изготовлено пять бомб РДС-1. Все они хранились в закрытом городе Арзамас-16. Сейчас увидеть макет бомбы можно в музее ядерного оружия в Сарове (бывший Арзамас-16).

Чего не может термоядерная бомба

Водород — элемент чрезвычайно распространенный, достаточно его и в атмосфере Земли.

Одно время поговаривали, что достаточно мощный термоядерный взрыв может запустить цепную реакцию и весь воздух на нашей планете выгорит. Но это миф.

Не то что газообразный, но и жидкий водород недостаточно плотный, чтобы начался термоядерный синтез. Его нужно сжимать и нагревать ядерным взрывом, желательно c разных сторон, как это делается двухступенчатым запалом. В атмосфере таких условий нет, поэтому самоподдерживающиеся реакции слияния ядер там невозможны.

Это не единственное заблуждение о термоядерном оружии. Часто говорят, что взрыв «чище» ядерного: мол, при слиянии ядер водорода «осколков» — опасных короткоживущих ядер атомов, дающих радиоактивное загрязнение, — получается меньше, чем при делении ядер урана.

Заблуждение это основано на том, что при термоядерном взрыве большая часть энергии якобы выделяется за счет слияния ядер. Это неправда. Да, «Царь-бомба» была такой, но только потому, что ее урановую «рубашку» для испытаний заменили на свинцовую. Современные двухступенчатые запалы приводят к значительному радиоактивному загрязнению.

Зона возможного тотального поражения «Царь-бомбой», нанесенная на карту Парижа. Красный круг — зона полного разрушения (радиус 35 км). Желтый круг — размер огненного шара (радиус 3,5 км).

Правда, зерно истины в мифе о «чистой» бомбе все же есть. Взять лучшую американскую термоядерную боеголовку W88. При ее взрыве на оптимальной высоте над городом площадь сильных разрушений практически совпадет с зоной радиоактивного поражения, опасного для жизни. Погибших от лучевой болезни будет исчезающе мало: люди погибнут от самого взрыва, а не радиации.

Еще один миф гласит, что термоядерное оружие способно уничтожить всю человеческую цивилизацию, а то и жизнь на Земле. Это тоже практически исключено. Энергия взрыва распределена в трех измерениях, поэтому при росте мощности боеприпаса в тысячу раз радиус поражающего действия растет всего в десять раз — мегатонная боеголовка имеет радиус поражения всего в десять раз больше, чем тактическая, килотонная.

66 миллионов лет назад столкновение с астероидом привело к исчезновению большинства наземных животных и растений. Мощность удара составила около 100 млн мегатонн — это в 10 тыс. раз больше суммарной мощности всех термоядерных арсеналов Земли. 790 тыс. лет назад с планетой столкнулся астероид, удар был мощностью в миллион мегатонн, но никаких следов хотя бы умеренного вымирания (включая наш род Homo) после этого не случилось. И жизнь в целом, и человек куда крепче, чем они кажутся.

Правда о термоядерном оружии не так популярна, как мифы. На сегодня она такова: термоядерные арсеналы компактных боеголовок средней мощности обеспечивают хрупкий стратегический баланс, из-за которого никто не может свободно утюжить другие страны мира атомным оружием. Боязнь термоядерного ответа — более чем достаточный сдерживающий фактор.

//

Происшествия с термоядерными боеприпасами[править | править код]

США, 1958править | править код

Основная статья: Столкновение над островом Тайби

Столкновение бомбардировщика B-47 и истребителя F-86 над островом Тайби 5 февраля 1958 года — авиационное происшествие над побережьем американского штата Джорджия, в результате которого истребитель был потерян, а экипажу бомбардировщика пришлось аварийно сбросить в океан водородную бомбу Mark 15. Бомба до сих пор не найдена; считается, что она покоится на дне залива Уоссо (англ. Wassaw Sound) к югу от курортного города Тайби-Айленд.

Гренландия, 1968править | править код

Основная статья: Авиакатастрофа над базой Туле

21 января 1968 года вылетевший с аэродрома в Платтсбурге (штат Нью-Йорк) самолёт B-52 в 21:40 по среднеевропейскому времени врезался в ледяной панцирь залива Северная Звезда (Гренландия) в пятнадцати километрах от авиабазы ВВС США Туле. На борту самолёта находились 4 термоядерные авиабомбы.

Пожар способствовал детонации вспомогательных зарядов во всех четырёх атомных бомбах, находящихся на вооружении бомбардировщика, но не привёл к взрыву непосредственно ядерных устройств, поскольку они не были приведены в боеготовность экипажем. Более чем 700 датских гражданских и американских военных лиц работали в опасных условиях без средств личной защиты, устраняя радиоактивное загрязнение. В 1987 году почти 200 датских рабочих неудачно попытались предъявить иск Соединённым Штатам. Однако некоторая информация была выпущена американскими властями согласно Закону о свободе информации. Но Kaare Ulbak, главный консультант датского Национального института радиационной гигиены, сказал, что Дания тщательно изучила здоровье рабочих в Туле и не нашла свидетельств увеличения смертности или заболеваемости раком.

Пентагон опубликовал информацию о том, что все четыре атомных боезаряда были найдены и уничтожены. Но в ноябре 2008 года обозреватель Би-би-си Гордон Корера (англ. Gordon Corera) высказал предположение, основанное на анализе рассекреченных документов, что, вопреки утверждениям Пентагона, четвёртая атомная бомба могла быть не разрушена, а потеряна в результате катастрофы, и целью подводных работ 1968 года были её поиски. История получила широкое распространение в СМИ различных стран. Министр иностранных дел Дании Пер Стиг Меллер поручил Датскому институту международных отношений провести независимый анализ рассекреченных документов, оказавшихся в распоряжении журналиста. Отчёт был опубликован в 2009 году. В нём говорится: «Мы показали, что четыре ядерные бомбы были уничтожены при взрывах, последовавших за крушением. Это не обсуждается, и мы можем дать ясный ответ: никакой бомбы нет, никакой бомбы не было, и американцы не искали бомбу.»

США, 2007править | править код

Основная статья: Инцидент с ядерными боезарядами в ВВС США (2007)

29 августа 2007 года 6 крылатых ракет AGM-129 ACM с термоядерными боевыми частями (боеголовки W80 изменяемой мощности 5-150 кт) были по ошибке установлены на бомбардировщик B-52H на авиабазе Майнот в Северной Дакоте и отправлены на авиабазу Барксдейл в Луизиане. О факте наличия на ракетах ядерных боезарядов стало известно случайно и лишь 36 часов спустя. После погрузки в Майноте и по прилёте в Барксдейл, самолёт около суток не охранялся. Инцидент стал причиной громкого скандала в США, ряда отставок в Военно-воздушных силах и реорганизации управления стратегическими ядерными силами США.

Советский ответ

Внести кардинальные коррективы в своё военное планирование властям США и Великобритании пришлось осенью 1949 года. 29 августа на Семипалатинском полигоне была испытана первая советская атомная бомба. 3 сентября метеорологическая разведывательная служба США получила пробы воздуха, по которым в Вашингтоне поняли, что у Советского Союза есть ядерное оружие.

Также по теме

«Стимул для переговоров»: к чему привело появление в арсенале СССР водородной бомбы

16 января 1963 года лидер СССР Никита Хрущёв заявил, что Москва обладает невероятно мощным атомным оружием. Речь шла о термоядерной…

Однако полностью проблему обеспечения безопасности СССР это не решило — американцы всё ещё располагали более внушительным ядерным арсеналом и более совершенными средствами доставки. Теперь многое зависело от того, кто окажется лидером гонки в области разработки значительно более мощного термоядерного (или водородного) оружия. Изыскания в этой области велись в США с начала 1940-х, а в СССР — с 1945 года.

В обычной атомной бомбе происходит детонация находящегося внутри заряда, состоящего из изотопов урана или плутония, которые, распадаясь, выделяют огромное количество энергии. 

В свою очередь, в водородной бомбе энергия высвобождается в результате реакции термоядерного синтеза тяжёлого водорода — дейтерия и трития — и получения более тяжёлых элементов. Основное преимущество термоядерного оружия в том, что в отличие от атомного у него теоретически нет ограничений по мощности.

Первый в мире термоядерный заряд испытали американцы. Это произошло 1 ноября 1952 года на атолле Эниветок. Однако заокеанские учёные, не сумев создать достаточно компактную бомбу, взорвали лабораторное устройство размером с трёхэтажный дом.

Также по теме

Ядерный пацифизм: насколько оправданны призывы запретить атомное оружие

16 июля 1945 года Соединённые Штаты впервые в истории человечества провели испытание атомной бомбы. В 1949 году обладателем самого…

Советский физик Андрей Сахаров предложил создать сферическую водородную бомбу, начинка которой состояла из слоёв урана и термоядерного горючего, окружённых взрывчатым веществом. Компактный термоядерный заряд мощностью 400 кт под названием «изделие РДС-6c» был разработан в КБ-11 в городе Арзамас-16 (современный Саров Нижегородской области. — RT). 12 августа 1953 года он был испытан на Семипалатинском полигоне.

Для того чтобы оценить мощность нового оружия, на полигоне построили макет населённого пункта из 190 сооружений, между которыми поместили образцы военной техники, а также около 3 тыс. измерительных приборов и индикаторов. Заряд подняли на стальной мачте на 30 м от земли. В результате взрыва в радиусе 4 км были снесены все кирпичные здания, а железобетонный мост, находившийся в 1 км от эпицентра, сместился на 200 м.

Советский Союз вышел в лидеры военно-технической гонки. За океаном компактный термоядерный заряд появился только в 1954 году.

В воде

Механизм Гротгуса

Основная статья: Механизм Гротгуса

Аномально высокая теплоёмкость воды, а также теплопроводность многоатомных спиртов обеспечивается многочисленными водородными связями. Одна молекула воды может образовать до четырёх классических водородных связей с соседями (с учётом бифуркатных H-связей до 5—6).

Водородные связи повышают температуру кипения, вязкость и поверхностное натяжение жидкостей. Водородные связи ответственны за многие другие уникальные свойства воды.

Водные кластеры

Водородная связь между молекулами воды обозначена чёрными пунктирными линиями. Жёлтые линии обозначают ковалентную связь, которая удерживает вместе атомы кислорода (красный) и водорода (серый).

Основная статья: Водный кластер

Согласно современным представлениям, наличие водородных связей между молекулами воды приводит к возникновению так называемых водных кластеров или комплексов. Простейшим примером такого кластера может служить димер воды:

(H2O)2=H2O⋯HOH{\displaystyle {\mathsf {(H_{2}O)_{2}}}={\mathsf {H_{2}O}}\cdots {\mathsf {HOH}}}

Энергия водородной связи в димере воды составляет 0,2 эВ (≈ 5 ккал/моль), что всего на порядок больше, чем характерная энергия теплового движения при температуре 300 К. В то же время энергия ковалентной связи O-H в 200 раз больше тепловой энергии. Таким образом, водородные связи относительно слабы и неустойчивы: предполагается, что они могут легко возникать и исчезать в результате тепловых флуктуаций. Это, в частности, приводит к тому, что вода должна рассматриваться не как «простая», а как «связанная жидкость»: вода представляется как сеть молекул H2O{\displaystyle {\mathsf {H_{2}O}}}, соединённых водородными связями.