BOMBE À HYDROGÈNE, arme d'un grand pouvoir destructeur (de l'ordre de la mégatonne en équivalent TNT), dont le principe de fonctionnement repose sur la réaction de fusion thermonucléaire de noyaux légers. La source d'énergie d'explosion est constituée de processus similaires à ceux qui se produisent sur le Soleil et d'autres étoiles.

L'explosion la plus puissante s'est produite en 1961 Bombe à hydrogène.

Le matin du 30 octobre à 11h32 au-dessus de Novaya Zemlya dans la région de la baie de Mityushi, à une altitude de 4 000 m au-dessus de la surface terrestre, une bombe à hydrogène d'une capacité de 50 millions de tonnes de TNT a explosé.

L'Union soviétique a testé le dispositif thermonucléaire le plus puissant de l'histoire. Même dans la version « demi » (et la puissance maximale d'une telle bombe est de 100 mégatonnes), l'énergie de l'explosion était dix fois supérieure à la puissance totale de tous les explosifs utilisés par toutes les parties belligérantes pendant la Seconde Guerre mondiale (y compris la bombe atomique). bombes larguées sur Hiroshima et Nagasaki). L'onde de choc de l'explosion a fait trois tours Terre, la première fois - en 36 heures 27 minutes.

Le flash lumineux était si intense que, malgré la couverture nuageuse continue, il était visible même depuis le poste de commandement du village de Belushya Guba (à près de 200 km de l'épicentre de l'explosion). Le champignon atomique a atteint une hauteur de 67 km. Au moment de l'explosion, alors que la bombe tombait lentement sur un énorme parachute d'une hauteur de 10 500 jusqu'au point de détonation calculé, l'avion porteur Tu-95 avec son équipage et son commandant, le major Andrei Egorovich Durnovtsev, était déjà dans le zone de sécurité. Le commandant retournait à son aérodrome en tant que lieutenant-colonel, héros de l'Union soviétique. Dans un village abandonné, à 400 km de l'épicentre, les maisons en bois ont été détruites et celles en pierre ont perdu leur toit, leurs fenêtres et leurs portes. À plusieurs centaines de kilomètres du site d'essai, à la suite de l'explosion, les conditions de passage des ondes radio ont changé pendant près d'une heure et les communications radio se sont arrêtées.

La bombe a été développée par V.B. Adamskiy, Yu.N. Smirnov, A.D. Sakharov, Yu.N. Babaev et Yu.A. Trutnev (pour lequel Sakharov a reçu la troisième médaille du Héros Travailliste socialiste). La masse du « dispositif » était de 26 tonnes ; pour le transporter et le larguer, un bombardier stratégique Tu-95 spécialement modifié a été utilisé.

La "super bombe", comme l'appelait A. Sakharov, ne rentrait pas dans la soute à bombes de l'avion (sa longueur était de 8 mètres et son diamètre était d'environ 2 mètres), de sorte que la partie non motrice du fuselage a été découpée. et un mécanisme de levage spécial et un dispositif pour attacher la bombe ont été installés ; en vol, il en dépassait encore plus de la moitié. Le corps entier de l'avion, même les pales de ses hélices, était recouvert d'une peinture blanche spéciale qui le protégeait des éclairs lumineux lors d'une explosion. Le corps de l'avion laboratoire qui l'accompagnait était recouvert de la même peinture.

Les résultats de l'explosion de la charge, qui a reçu le nom de « Tsar Bomba » en Occident, ont été impressionnants :

* Le « champignon » nucléaire de l'explosion s'est élevé à une hauteur de 64 km ; le diamètre de sa calotte atteignait 40 kilomètres.

La boule de feu de l'explosion a atteint le sol et a presque atteint la hauteur de largage de la bombe (c'est-à-dire que le rayon de la boule de feu de l'explosion était d'environ 4,5 kilomètres).

* Les radiations ont provoqué des brûlures au troisième degré à une distance allant jusqu'à cent kilomètres.

* Au pic de rayonnement, l'explosion a atteint 1% d'énergie solaire.

* L'onde de choc résultant de l'explosion a fait trois fois le tour du globe.

* L'ionisation de l'atmosphère a provoqué des interférences radio même à des centaines de kilomètres du site d'essai pendant une heure.

* Des témoins ont ressenti l'impact et ont pu décrire l'explosion à des milliers de kilomètres de l'épicentre. En outre, l'onde de choc a conservé dans une certaine mesure son pouvoir destructeur à des milliers de kilomètres de l'épicentre.

* L'onde acoustique a atteint l'île Dikson, où les fenêtres des maisons ont été brisées par l'onde de souffle.

Le résultat politique de cet essai fut la démonstration par l'Union soviétique de sa possession d'armes de destruction massive illimitées - le mégatonnage maximum d'une bombe testée par les États-Unis à cette époque était quatre fois inférieur à celui de la Tsar Bomba. En fait, l'augmentation de la puissance d'une bombe à hydrogène est obtenue en augmentant simplement la masse du matériau de travail. Par conséquent, en principe, aucun facteur n'empêche la création d'une bombe à hydrogène de 100 ou 500 mégatonnes. (En fait, la Tsar Bomba a été conçue pour un équivalent de 100 mégatonnes ; la puissance d’explosion prévue a été réduite de moitié, selon Khrouchtchev, « pour ne pas briser toutes les vitres de Moscou »). Avec ce test, l'Union soviétique a démontré sa capacité à créer une bombe à hydrogène de n'importe quelle puissance et un moyen de transporter la bombe jusqu'au point de détonation.

Réactions thermonucléaires. L’intérieur du Soleil contient une quantité gigantesque d’hydrogène, qui est dans un état de compression ultra-élevé à une température d’environ 10 °C. 15 000 000 K. À des températures et des densités de plasma aussi élevées, les noyaux d'hydrogène subissent des collisions constantes les uns avec les autres, dont certaines entraînent leur fusion et finalement la formation de noyaux d'hélium plus lourds. De telles réactions, appelées fusion thermonucléaire, s’accompagnent de la libération d’énormes quantités d’énergie. Selon les lois de la physique, la libération d'énergie lors de la fusion thermonucléaire est due au fait que lors de la formation d'un noyau plus lourd, une partie de la masse des noyaux légers qui le composent est convertie en une quantité colossale d'énergie. C'est pourquoi le Soleil, ayant une masse gigantesque, perd chaque jour environ. 100 milliards de tonnes de matière libèrent de l'énergie grâce à laquelle la vie sur Terre est devenue possible.

Isotopes de l'hydrogène. L'atome d'hydrogène est le plus simple de tous les atomes existants. Il est constitué d’un proton, qui est son noyau, autour duquel tourne un seul électron. Des études approfondies de l'eau (H 2 O) ont montré qu'elle contient des quantités négligeables d'eau « lourde » contenant « l'isotope lourd » de l'hydrogène - le deutérium (2 H). Le noyau du deutérium est constitué d'un proton et d'un neutron - une particule neutre dont la masse est proche d'un proton.

Il existe un troisième isotope de l'hydrogène : le tritium, dont le noyau contient un proton et deux neutrons. Le tritium est instable et subit une désintégration radioactive spontanée, se transformant en isotope de l'hélium. Des traces de tritium ont été trouvées dans l'atmosphère terrestre, où il se forme à la suite de l'interaction des rayons cosmiques avec les molécules de gaz qui composent l'air. Le tritium est produit artificiellement réacteur nucléaire, irradiant l'isotope du lithium-6 avec un flux de neutrons.

Développement de la bombe à hydrogène. Préliminaire analyse théorique ont montré que la fusion thermonucléaire s'effectue plus facilement dans un mélange de deutérium et de tritium. Partant de cela, des scientifiques américains ont commencé au début des années 1950 à mettre en œuvre un projet visant à créer une bombe à hydrogène (HB). Les premiers essais d'un modèle réduit d'engin nucléaire ont été effectués sur le site d'essais d'Enewetak au printemps 1951 ; la fusion thermonucléaire n'était que partielle. Un succès significatif a été obtenu le 1er novembre 1951 lors du test d'un dispositif nucléaire massif dont la puissance d'explosion était de 4 ? 8 Mt équivalent TNT.

La première bombe aérienne à hydrogène a explosé en URSS le 12 août 1953 et le 1er mars 1954, les Américains ont fait exploser une bombe aérienne plus puissante (environ 15 Mt) sur l'atoll de Bikini. Depuis lors, les deux puissances ont procédé à des explosions d’armes avancées d’une mégatonne.

L'explosion de l'atoll de Bikini s'est accompagnée de la libération de grande quantité substances radioactives. Certains d'entre eux sont tombés à des centaines de kilomètres du lieu de l'explosion sur le bateau de pêche japonais "Lucky Dragon", tandis que d'autres couvraient l'île de Rongelap. Puisque la fusion thermonucléaire produit de l'hélium stable, la radioactivité provenant de l'explosion d'une bombe à hydrogène pur ne devrait pas être supérieure à celle d'un détonateur atomique d'une réaction thermonucléaire. Cependant, dans le cas considéré, les retombées radioactives prévues et réelles différaient considérablement en quantité et en composition.

Le mécanisme d'action d'une bombe à hydrogène. La séquence des processus se produisant lors de l'explosion d'une bombe à hydrogène peut être représentée comme suit. Tout d’abord, la charge initiatrice de la réaction thermonucléaire (une petite bombe atomique) située à l’intérieur de la coque HB explose, provoquant un éclair de neutrons et créant la température élevée nécessaire pour initier la fusion thermonucléaire. Les neutrons bombardent un insert constitué de deutéride de lithium - un composé de deutérium et de lithium (un isotope du lithium de masse numéro 6 est utilisé). Le lithium-6 est divisé en hélium et tritium sous l'influence des neutrons. Ainsi, la mèche atomique crée les matériaux nécessaires à la synthèse directement dans la bombe elle-même.

Puis une réaction thermonucléaire commence dans un mélange de deutérium et de tritium, la température à l'intérieur de la bombe augmente rapidement, impliquant de plus en plus d'hydrogène dans la synthèse. Avec une nouvelle augmentation de la température, une réaction entre noyaux de deutérium, caractéristique d'une bombe à hydrogène pur, pourrait commencer. Bien entendu, toutes les réactions se produisent si rapidement qu’elles sont perçues comme instantanées.

Fission, fusion, fission (superbombe). En effet, dans une bombe, la séquence de processus décrite ci-dessus se termine au stade de la réaction du deutérium avec le tritium. De plus, les concepteurs de la bombe ont choisi de ne pas utiliser la fusion nucléaire, mais la fission nucléaire. La fusion des noyaux de deutérium et de tritium produit de l'hélium et des neutrons rapides dont l'énergie est suffisamment élevée pour provoquer la fission nucléaire de l'uranium 238 (le principal isotope de l'uranium, bien moins cher que l'uranium 235 utilisé dans les bombes atomiques classiques). Les neutrons rapides divisent les atomes de la coque d'uranium de la superbombe. La fission d'une tonne d'uranium crée une énergie équivalente à 18 Mt. L'énergie ne sert pas seulement à l'explosion et à la production de chaleur. Chaque noyau d’uranium se divise en deux « fragments » hautement radioactifs. Les produits de fission comprennent 36 différents éléments chimiques et près de 200 isotopes radioactifs. Tout cela constitue les retombées radioactives qui accompagnent les explosions de superbombes.

Grâce à leur conception unique et au mécanisme d'action décrit, les armes de ce type peuvent être rendues aussi puissantes que vous le souhaitez. C’est beaucoup moins cher que les bombes atomiques de même puissance.

Le 30 octobre 1961, c'est l'URSS qui a le plus explosé. bombe puissante dans l'histoire du monde : une bombe à hydrogène de 58 mégatonnes (« Tsar Bomba ») a explosé sur un site d'essai sur l'île de Novaya Zemlya. Nikita Khrouchtchev a plaisanté en disant que le plan initial était de faire exploser une bombe de 100 mégatonnes, mais que la charge avait été réduite afin de ne pas briser toutes les vitres de Moscou.

L’explosion de l’AN602 a été classée comme une explosion à faible air et d’une puissance extrêmement élevée. Les résultats ont été impressionnants :

• La boule de feu de l'explosion a atteint un rayon d'environ 4,6 kilomètres. Théoriquement, il aurait pu atteindre la surface de la terre, mais cela a été empêché par l'onde de choc réfléchie, qui a écrasé et projeté la balle du sol.
• Le rayonnement lumineux pourrait potentiellement provoquer des brûlures au troisième degré jusqu’à une distance de 100 kilomètres.
• L'ionisation de l'atmosphère a provoqué des interférences radio même à des centaines de kilomètres du site d'essai pendant environ 40 minutes
• L'onde sismique tangible résultant de l'explosion a fait trois fois le tour du globe.
• Des témoins ont ressenti l'impact et ont pu décrire l'explosion à des milliers de kilomètres de son centre.
• Le champignon nucléaire de l'explosion s'est élevé à une hauteur de 67 kilomètres ; le diamètre de son « chapeau » à deux niveaux atteignait (au niveau supérieur) 95 kilomètres.
• L'onde sonore générée par l'explosion a atteint l'île Dikson à une distance d'environ 800 kilomètres. Cependant, les sources ne font état d'aucune destruction ou dommage aux structures même dans le village de type urbain d'Amderma et le village de Belushya Guba situés beaucoup plus près (280 km) du site d'essai.
• La contamination radioactive du champ expérimental dans un rayon de 2 à 3 km dans la zone de l'épicentre n'était pas supérieure à 1 mR/heure ; les testeurs sont apparus sur le site de l'épicentre 2 heures après l'explosion. La contamination radioactive ne présentait pratiquement aucun danger pour les participants aux tests

Toutes les explosions nucléaires réalisées par les pays du monde dans une seule vidéo :

Créateur bombe atomique Robert Oppenheimer, le jour du premier test de son idée, a déclaré : « Si des centaines de milliers de soleils se levaient dans le ciel à la fois, leur lumière pourrait être comparée à l'éclat émanant du Seigneur Suprême... Je suis la Mort, le grand destructeur des mondes, apportant la mort à tous les êtres vivants. Ces mots étaient une citation de la Bhagavad Gita, que le physicien américain a lue dans l'original.

Les photographes de Lookout Mountain se tiennent jusqu'à la taille dans la poussière soulevée par l'onde de choc après une explosion nucléaire (photo de 1953).

Nom du défi : Parapluie
Date : 8 juin 1958

Puissance : 8 kilotonnes

Une explosion nucléaire sous-marine a eu lieu lors de l'opération Hardtack. Les navires désarmés ont été utilisés comme cibles.

Nom du défi : Chama (dans le cadre du projet Dominic)
Date : 18 octobre 1962
Lieu : Île Johnston
Puissance : 1,59 mégatonnes

Nom du défi : Chêne
Date : 28 juin 1958
Localisation : lagon d'Enewetak dans l'océan Pacifique
Puissance : 8,9 mégatonnes

Projet Upshot Knothole, Annie Test. Date : 17 mars 1953 ; projet : Upshot Knothole ; défi : Annie ; Emplacement : Knothole, site d'essai du Nevada, secteur 4 ; puissance : 16 kt. (Photo : Wikicommons)

Nom du défi : Château Bravo
Date : 1er mars 1954
Localisation : Atoll de Bikini
Type d'explosion : surface
Puissance : 15 mégatonnes

La bombe à hydrogène Castle Bravo a été l’explosion la plus puissante jamais testée par les États-Unis. La puissance de l’explosion s’est avérée bien supérieure aux prévisions initiales de 4 à 6 mégatonnes.

Nom du défi : Château Roméo
Date : 26 mars 1954
Localisation : sur une barge dans le cratère Bravo, atoll de Bikini
Type d'explosion : surface
Puissance : 11 mégatonnes

La puissance de l’explosion s’est avérée 3 fois supérieure aux prévisions initiales. Roméo fut le premier test réalisé sur une barge.

Projet Dominic, test aztèque

Nom du défi : Priscilla (dans le cadre de la série de défis "Plumbbob")
Date : 1957

Rendement : 37 kilotonnes

C’est exactement à cela que ressemble le processus de libération d’énormes quantités d’énergie radiante et thermique lors d’une explosion atomique dans l’air au-dessus du désert. Ici, vous pouvez encore voir du matériel militaire, qui sera détruit dans un instant par l'onde de choc, capturée sous la forme d'une couronne entourant l'épicentre de l'explosion. Vous pouvez voir comment l'onde de choc a été réfléchie par la surface de la Terre et est sur le point de fusionner avec la boule de feu.

Nom du défi : Grable (dans le cadre de l’opération Upshot Knothole)
Date : 25 mai 1953
Emplacement : Site d'essais nucléaires du Nevada
Puissance : 15 kilotonnes

Sur un site d'essais dans le désert du Nevada, des photographes du Lookout Mountain Center ont photographié en 1953 un phénomène inhabituel (un anneau de feu dans un champignon nucléaire après l'explosion d'un obus d'un canon nucléaire), dont la nature a été a longtemps occupé l'esprit des scientifiques.

Projet Upshot Knothole, test de râteau. Ce test impliquait l'explosion d'une bombe atomique de 15 kilotonnes lancée par un canon atomique de 280 mm. Le test a eu lieu le 25 mai 1953 sur le site d'essai du Nevada. (Photo : Administration nationale de la sécurité nucléaire/Bureau du site du Nevada)

Un champignon atomique s'est formé à la suite de l'explosion atomique du test Truckee mené dans le cadre du projet Dominic.

Projet Buster, chien d'essai.

Projet Dominic, test Yeso. Test : Oui ; date : 10 juin 1962 ; projet : Dominique ; localisation : 32 km au sud de l'île Christmas ; type d'essai : B-52, atmosphérique, hauteur – 2,5 m ; puissance : 3,0 mt ; type de charge : atomique. (Wikicommons)

Nom du défi : OUI
Date : 10 juin 1962
Lieu : Île Christmas
Puissance : 3 mégatonnes

Test de « Licorne » en Polynésie française. Image n°1. (Pierre J./Armée française)

Nom du défi : « Licorne » (français : Licorne)
Date : 3 juillet 1970
Localisation : atoll de Polynésie française
Rendement : 914 kilotonnes

Test de la « Licorne » en Polynésie française. Image n°2. (Photo : Pierre J./Armée française)

Test de la « Licorne » en Polynésie française. Image n°3. (Photo : Pierre J./Armée française)

Pour obtenir de bonnes images, les sites de test emploient souvent des équipes entières de photographes. Photo : explosion d’un essai nucléaire dans le désert du Nevada. Sur la droite se trouvent des panaches de fusée visibles, à l'aide desquels les scientifiques déterminent les caractéristiques de l'onde de choc.

Test de la « Licorne » en Polynésie française. Image n°4. (Photo : Pierre J./Armée française)

Projet Château, Test Roméo. (Photo : zvis.com)

Projet Hardtack, test de parapluie. Défi : Parapluie ; date : 8 juin 1958 ; projet : Hardtack I ; lieu : lagon de l'atoll d'Enewetak ; type de test : sous l'eau, profondeur 45 m ; puissance : 8 kt ; type de charge : atomique.

Projet Redwing, test Seminole. (Photo : Archives des armes nucléaires)

Test de Riya. Essai atmosphérique d'une bombe atomique en Polynésie française en août 1971. Dans le cadre de cet essai, qui a eu lieu le 14 août 1971, une ogive thermonucléaire nommée « Riya » d'une puissance de 1 000 kt a explosé. L'explosion s'est produite sur le territoire de l'atoll de Mururoa. Cette photo a été prise à une distance de 60 km du repère zéro. Photo : Pierre J.

Un champignon atomique provenant d'une explosion nucléaire au-dessus d'Hiroshima (à gauche) et de Nagasaki (à droite). Durant les dernières étapes de la Seconde Guerre mondiale, les États-Unis ont lancé deux bombes atomiques sur Hiroshima et Nagasaki. La première explosion a eu lieu le 6 août 1945 et la seconde le 9 août 1945. C’est la seule fois où les armes nucléaires ont été utilisées à des fins militaires. Par ordre du président Truman, 6 août 1945 armée américaine a largué la bombe nucléaire « Little Man » sur Hiroshima, suivie de l’explosion nucléaire de la bombe « Fat Man » larguée sur Nagasaki le 9 août. Dans les 2 à 4 mois qui ont suivi les explosions nucléaires, entre 90 000 et 166 000 personnes sont mortes à Hiroshima et entre 60 000 et 80 000 à Nagasaki (Photo : Wikicommons).

Projet Knothole Upshot. Site d'essai du Nevada, 17 mars 1953. L'onde de choc a complètement détruit le bâtiment n°1, situé à 1,05 km du zéro. La différence de temps entre le premier et le deuxième tir est de 21/3 secondes. L'appareil photo a été placé dans un étui de protection d'une épaisseur de paroi de 5 cm. La seule source de lumière dans ce cas était un flash nucléaire. (Photo : Administration nationale de la sécurité nucléaire/Bureau du site du Nevada)

Projet Ranger, 1951. Le nom du test est inconnu. (Photo : Administration nationale de la sécurité nucléaire/Bureau du site du Nevada)

Test de la Trinité.

"Trinity" était le nom de code du premier test armes nucléaires. Cet essai a été mené par l'armée américaine le 16 juillet 1945 sur un site situé à environ 56 km au sud-est de Socorro, au Nouveau-Mexique, sur le champ de tir de missiles White Sands. Le test a utilisé une bombe au plutonium de type implosion, surnommée « The Thing ». Après la détonation, une explosion s'est produite avec une puissance équivalente à 20 kilotonnes de TNT. La date de ce test est considérée comme le début de l’ère atomique. (Photo : Wikicommons)

Nom du défi : Mike
Date : 31 octobre 1952
Localisation : Île Elugelab (« Flore »), atoll d'Enewate
Puissance : 10,4 mégatonnes

L'appareil qui a explosé pendant le test de Mike, appelé "saucisse", était la première véritable bombe à "hydrogène" de classe mégatonne. Le champignon atomique a atteint une hauteur de 41 km et un diamètre de 96 km.

Le bombardement du MET réalisé dans le cadre de l'opération Thipot. Il est à noter que l'explosion du MET était comparable en puissance à la bombe au plutonium Fat Man larguée sur Nagasaki. 15 avril 1955, 22 kt. (Wikimédia)

L’opération Castle Bravo est l’une des explosions de bombe à hydrogène thermonucléaire les plus puissantes aux États-Unis. La puissance de charge était de 10 mégatonnes. L'explosion a eu lieu le 1er mars 1954 sur l'atoll de Bikini, aux Îles Marshall. (Wikimédia)

L’opération Castle Romeo a été l’une des explosions de bombes thermonucléaires les plus puissantes réalisées par les États-Unis. Atoll de Bikini, 27 mars 1954, 11 mégatonnes. (Wikimédia)

Explosion de Baker, montrant la surface blanche de l'eau perturbée par l'onde de choc aérienne, et le sommet de la colonne creuse d'embruns qui formait le nuage hémisphérique de Wilson. En arrière-plan, la côte de l'atoll de Bikini, juillet 1946. (Wikimédia)

L'explosion de la bombe thermonucléaire (à hydrogène) américaine « Mike » d'une puissance de 10,4 mégatonnes. 1er novembre 1952. (Wikimédia)

L'opération Greenhouse était la cinquième série d'essais nucléaires américains et la deuxième en 1951. L'opération a testé des conceptions d'ogives nucléaires utilisant la fusion nucléaire pour augmenter la production d'énergie. En outre, l'impact de l'explosion sur les structures, notamment les bâtiments résidentiels, les usines et les bunkers, a été étudié. L'opération a été réalisée sur le site d'essais nucléaires du Pacifique. Tous les appareils ont explosé sur de hautes tours métalliques, simulant une explosion aérienne. Explosion de George, 225 kilotonnes, 9 mai 1951. (Wikimédia)

Un champignon atomique avec une colonne d'eau au lieu d'une tige de poussière. A droite, un trou est visible sur le pilier : le cuirassé Arkansas a recouvert l'émission d'éclaboussures. Test Baker, puissance de charge - 23 kilotonnes de TNT, 25 juillet 1946. (Wikimédia)

Nuage de 200 mètres au-dessus de Frenchman Flat après l'explosion du MET dans le cadre de l'opération Teapot, 15 avril 1955, 22 kt. Ce projectile avait un noyau d'uranium 233 rare. (Wikimédia)

Le cratère s'est formé lorsqu'une onde de souffle de 100 kilotonnes a été projetée sous 635 pieds de désert le 6 juillet 1962, déplaçant 12 millions de tonnes de terre.

Temps : 0s. Distance : 0 m. Déclenchement d'une explosion de détonateur nucléaire.
Temps : 0,0000001 s. Distance : 0 m Température : jusqu'à 100 millions de °C. Le début et le déroulement du nucléaire et du thermo réactions nucléaires en charge. Avec son explosion, un détonateur nucléaire crée les conditions nécessaires au déclenchement de réactions thermonucléaires : la zone de combustion thermonucléaire traverse une onde de choc dans la substance chargée à une vitesse d'environ 5 000 km/s (106 - 107 m/s). des neutrons libérés lors des réactions sont absorbés par la substance de la bombe, les 10 % restants sont émis.

Heure : 10−7c. Distance : 0 m. Jusqu'à 80 % ou plus de l'énergie de la substance en réaction est transformée et libérée sous forme de rayons X mous et de rayons UV durs avec une énergie énorme. Le rayonnement X génère une vague de chaleur qui réchauffe la bombe, sort et commence à réchauffer l'air ambiant.

Temps:< 10−7c. Расстояние: 2м Température : 30 millions de°C. Fin de la réaction, début de la dispersion de la substance explosive. La bombe disparaît immédiatement de la vue et à sa place apparaît une sphère lumineuse brillante (boule de feu), masquant la dispersion de la charge. Le taux de croissance de la sphère dans les premiers mètres est proche de la vitesse de la lumière. La densité de la substance chute ici à 1 % de la densité de l'air ambiant en 0,01 seconde ; la température chute à 7 à 8 000 °C en 2,6 secondes, est maintenue pendant environ 5 secondes et diminue encore avec la montée de la sphère de feu ; Après 2-3 secondes, la pression chute légèrement en dessous de la pression atmosphérique.

Temps : 1,1x10−7s. Distance : 10m Température : 6 millions de°C. L'expansion de la sphère visible jusqu'à environ 10 m se produit en raison de la lueur de l'air ionisé sous le rayonnement des rayons X provenant de réactions nucléaires, puis par diffusion radiative de l'air chauffé lui-même. L'énergie des quanta de rayonnement sortant de la charge thermonucléaire est telle que leur libre parcours avant d'être captés par les particules d'air est d'environ 10 m et est initialement comparable à la taille d'une sphère ; les photons parcourent rapidement toute la sphère, faisant la moyenne de sa température et s'en échappent à la vitesse de la lumière, ionisant de plus en plus de couches d'air, d'où la même température et le même taux de croissance proche de la lumière. De plus, de capture en capture, les photons perdent de l'énergie et leur distance de parcours est réduite, la croissance de la sphère ralentit.

Temps : 1,4x10−7s. Distance : 16m Température : 4 millions de°C. En général, de 10−7 à 0,08 secondes, la 1ère phase de la lueur de la sphère se produit avec une chute rapide de la température et la libération d'environ 1 % de l'énergie du rayonnement, principalement sous forme de rayons UV et de rayonnement lumineux intense, qui peuvent endommager la vision d'un observateur éloigné sans provoquer de brûlures cutanées. L'éclairage de la surface de la Terre à ces moments-là, à des distances allant jusqu'à des dizaines de kilomètres, peut être cent fois ou plus supérieur à celui du soleil.

Temps : 1,7x10−7s. Distance : 21m Température : 3 millions de°C. Les vapeurs de bombes sous forme de massues, de caillots denses et de jets de plasma, comme un piston, compriment l'air devant elles et forment une onde de choc à l'intérieur de la sphère - une onde de choc interne, qui diffère d'une onde de choc ordinaire en non- propriétés adiabatiques, presque isothermes et, aux mêmes pressions, densité plusieurs fois supérieure : en comprimant l'air par choc, la majeure partie de l'énergie rayonne immédiatement à travers la bille, qui est encore transparente au rayonnement.
Dans les premières dizaines de mètres, les objets environnants, avant que la sphère de feu ne les frappe, en raison de sa vitesse trop élevée, n'ont pas le temps de réagir de quelque manière que ce soit - ils ne chauffent même pratiquement pas, et une fois à l'intérieur de la sphère sous le flux de rayonnement, ils s’évaporent instantanément.

Température : 2 millions de°C. Vitesse 1000 km/s. À mesure que la sphère grandit et que la température baisse, l'énergie et la densité de flux des photons diminuent et leur portée (de l'ordre d'un mètre) n'est plus suffisante pour des vitesses d'expansion du front de feu proches de la lumière. Le volume d'air chauffé a commencé à se dilater et un flux de ses particules s'est formé à partir du centre de l'explosion. Lorsque l’air est encore à la limite de la sphère, la canicule ralentit. L'air chauffé en expansion à l'intérieur de la sphère entre en collision avec l'air stationnaire à sa frontière et quelque part à partir de 36-37 m, une vague de densité croissante apparaît - la future onde de choc de l'air externe ; Avant cela, la vague n'avait pas le temps d'apparaître en raison de l'énorme taux de croissance de la sphère lumineuse.

Temps : 0,000001 s. Distance : 34m Température : 2 millions de°C. Le choc interne et les vapeurs de la bombe sont situés dans une couche à 8-12 m du site de l'explosion, le pic de pression peut atteindre 17 000 MPa à une distance de 10,5 m, la densité est d'environ 4 fois la densité de l'air, la vitesse est d'environ 100 km/s. Région de l'air chaud : pression à la frontière 2 500 MPa, à l'intérieur de la région jusqu'à 5 000 MPa, vitesse des particules jusqu'à 16 km/s. La substance de la vapeur de la bombe commence à être en retard par rapport aux composants internes. sautez à mesure que de plus en plus d’air est mis en mouvement. Des caillots et des jets denses maintiennent la vitesse.

Temps : 0,000034s. Distance : 42m Température : 1 million de°C. Conditions à l'épicentre de l'explosion de la première bombe à hydrogène soviétique (400 kt à 30 m de hauteur), qui a créé un cratère d'environ 50 m de diamètre et 8 m de profondeur. A 15 m de l'épicentre ou à 5-6 m de la base de la tour avec une charge se trouvait un bunker en béton armé avec des murs de 2 m d'épaisseur au sommet pour placer le matériel scientifique, recouvert d'un grand monticule de terre de 8 m d'épaisseur, détruit. .

Température : 600 000 °C. A partir de ce moment, la nature de l'onde de choc cesse de dépendre des conditions initiales d'une explosion nucléaire et se rapproche de celle typique d'une forte explosion dans l'air, c'est-à-dire De tels paramètres d’onde pourraient être observés lors de l’explosion d’une grande masse d’explosifs conventionnels.

Temps : 0,0036 s. Distance : 60m Température : 600 mille °C. Le choc interne, ayant parcouru toute la sphère isotherme, rattrape et fusionne avec le choc externe, augmentant sa densité et formant ce qu'on appelle. un choc violent est un front d’onde de choc unique. La densité de matière dans la sphère tombe à 1/3 atmosphérique.

Temps : 0,014 s. Distance : 110m Température : 400 mille°C. Une onde de choc similaire à l'épicentre de l'explosion de la première bombe atomique soviétique d'une puissance de 22 kt à une hauteur de 30 m a généré un déplacement sismique qui a détruit l'imitation des tunnels de métro avec divers types de fixations à des profondeurs de 10 et 20. m. 30 m, les animaux dans les tunnels à des profondeurs de 10, 20 et 30 m sont morts . Une dépression discrète en forme de soucoupe d'un diamètre d'environ 100 m est apparue à la surface. Des conditions similaires se trouvaient à l'épicentre de l'explosion de Trinity de 21 kt à une altitude de 30 m et d'une profondeur de 80 m. 2 m se sont formés.

Temps : 0,004 s. Distance : 135m
Température : 300 mille°C. La hauteur maximale de l'explosion aérienne est de 1 Mt pour former un cratère visible dans le sol. Le front de l’onde de choc est déformé par les impacts des amas de vapeur de la bombe :

Temps : 0,007 s. Distance : 190m Température : 200 mille°C. Sur une face lisse et apparemment brillante, le rythme. les vagues forment de grosses cloques et des points lumineux (la sphère semble bouillir). La densité de matière dans une sphère isotherme d'un diamètre d'environ 150 m tombe en dessous de 10 % de celle atmosphérique.
Les objets non massifs s'évaporent quelques mètres avant l'arrivée du feu. sphères (« trucs de corde »); le corps humain du côté de l'explosion aura le temps de se carboniser, et s'évaporera complètement avec l'arrivée de l'onde de choc.

Temps : 0,01 s. Distance : 214m Température : 200 mille°C. Une onde de choc aérienne similaire de la première bombe atomique soviétique à une distance de 60 m (52 ​​​​m de l'épicentre) a détruit les têtes des puits menant à des imitations de tunnels de métro sous l'épicentre (voir ci-dessus). Chaque tête était une puissante casemate en béton armé, recouverte d'un petit remblai de terre. Les fragments des têtes se sont effondrés dans les troncs, ces derniers ont ensuite été écrasés par l'onde sismique.

Temps : 0,015 s. Distance : 250m Température : 170 mille°C. L'onde de choc détruit considérablement les roches. La vitesse de l’onde de choc est supérieure à la vitesse du son dans le métal : résistance théorique à la traction porte d'entrée vers un refuge; le réservoir s'aplatit et brûle.

Temps : 0,028 s. Distance : 320m Température : 110 mille°C. La personne est dissipé par un courant de plasma (vitesse de l'onde de choc = vitesse du son dans les os, le corps s'effondre en poussière et brûle immédiatement). Destruction complète des structures aériennes les plus durables.

Temps : 0,073 s. Distance : 400m Température : 80 mille°C. Les irrégularités sur la sphère disparaissent. La densité de la substance chute au centre jusqu'à près de 1% et au bord des isothermes. sphères d'un diamètre d'environ 320 m à 2 % de la pression atmosphérique. À cette distance, en 1,5 s, chauffer à 30 000 °C et chuter à 7 000 °C, maintenir environ 5 s à un niveau d'environ 6 500 °C et diminuer la température dans 10 à 20 s pendant que la boule de feu monte.

Temps : 0,079 s. Distance : 435m Température : 110 mille°C. Destruction complète des autoroutes avec surfaces en asphalte et béton. Température minimale du rayonnement des ondes de choc, fin de la 1ère phase de lueur. Un abri de type métro, doublé de tubes en fonte et de béton armé monolithique et enterré à 18 m, est calculé pour pouvoir résister à une explosion (40 kt) sans destruction à une hauteur de 30 m à une distance minimale de 150 m ( pression d'onde de choc de l'ordre de 5 MPa), 38 kt de RDS 2 ont été testés à une distance de 235 m (pression ~1,5 MPa), ont subi des déformations et des dommages mineurs. À des températures dans le front de compression inférieures à 80 000 °C, de nouvelles molécules de NO2 n'apparaissent plus, la couche de dioxyde d'azote disparaît progressivement et cesse de filtrer le rayonnement interne. La sphère d'impact devient progressivement transparente et à travers elle, comme à travers un verre noirci, des nuages ​​de vapeur de bombe et la sphère isotherme sont visibles pendant un certain temps ; En général, la sphère de feu ressemble à un feu d’artifice. Puis, à mesure que la transparence augmente, l’intensité du rayonnement augmente et les détails de la sphère, comme s’ils s’enflammaient à nouveau, deviennent invisibles. Le processus n’est pas sans rappeler la fin de l’ère de la recombinaison et la naissance de la lumière dans l’Univers plusieurs centaines de milliers d’années après le Big Bang.

Temps : 0,1 s. Distance : 530m Température : 70 mille°C. Lorsque le front de l’onde de choc se sépare et s’éloigne de la limite de la sphère de feu, son taux de croissance diminue sensiblement. La 2ème phase de la lueur commence, moins intense, mais deux ordres de grandeur plus longue, avec la libération de 99 % de l'énergie du rayonnement de l'explosion principalement dans le spectre visible et IR. Dans les cent premiers mètres, une personne n'a pas le temps de voir l'explosion et meurt sans souffrance (le temps de réaction visuelle humaine est de 0,1 à 0,3 s, le temps de réaction à une brûlure est de 0,15 à 0,2 s).

Temps : 0,15 s. Distance : 580m Température : 65 mille°C. Rayonnement ~100 000 Gy. Une personne se retrouve avec des fragments d'os carbonisés (la vitesse de l'onde de choc est de l'ordre de la vitesse du son dans les tissus mous : un choc hydrodynamique qui détruit les cellules et les tissus traverse le corps).

Temps : 0,25 s. Distance : 630m Température : 50 mille°C. Rayonnement pénétrant ~40 000 Gy. Une personne se transforme en épave carbonisée : l’onde de choc provoque une amputation traumatique, qui survient en une fraction de seconde. la sphère de feu carbonise les restes. Destruction complète du char. Destruction totale du sous-sol lignes de câbles, conduites d'eau, gazoducs, assainissement, puits d'inspection. Destruction de canalisations souterraines en béton armé d'un diamètre de 1,5 m et d'une épaisseur de paroi de 0,2 m. Destruction du barrage voûté en béton d’une centrale hydroélectrique. Destruction sévère des fortifications en béton armé de longue date. Dommages mineurs aux structures souterraines du métro.

Temps : 0,4 s. Distance : 800m Température : 40 mille°C. Chauffer des objets jusqu'à 3000 °C. Rayonnement pénétrant ~20 000 Gy. Destruction complète de toutes les structures de protection civile (abris) et destruction des dispositifs de protection aux entrées du métro. Destruction du barrage gravitaire en béton d'une centrale hydroélectrique, les bunkers deviennent inefficaces à une distance de 250 m.

Temps : 0,73 s. Distance : 1200m Température : 17 mille°C. Rayonnement ~ 5 000 Gy. Avec une hauteur d'explosion de 1200 m, le réchauffement de l'air au sol à l'épicentre avant l'arrivée du choc. vagues jusqu'à 900°C. Homme - 100% de mort à cause de l'onde de choc. Destruction des abris conçus pour 200 kPa ( type A-III ou classe 3). Destruction complète de bunkers préfabriqués en béton armé à une distance de 500 m dans les conditions d'une explosion au sol. Destruction totale des voies ferrées. La luminosité maximale de la deuxième phase de la lueur de la sphère avait alors libéré environ 20 % de l'énergie lumineuse.

Temps : 1,4 s. Distance : 1600m Température : 12 mille°C. Chauffer des objets jusqu'à 200°C. Rayonnement 500 Gy. De nombreuses brûlures à 3-4 degrés jusqu'à 60-90 % de la surface du corps, de graves dommages causés par les radiations combinés à d'autres blessures, une mortalité immédiate ou jusqu'à 100 % le premier jour. Le réservoir est projeté d'environ 10 m et endommagé. Destruction complète des ponts métalliques et en béton armé d'une portée de 30 à 50 m.

Temps : 1,6 s. Distance : 1750m Température : 10 mille°C. Rayonnement env. 70 Gr. L'équipage du char meurt dans les 2-3 semaines d'un mal des rayons extrêmement grave. Destruction complète des bâtiments en béton, monolithiques (de faible hauteur) en béton armé et parasismique de 0,2 MPa, abris encastrés et autoportants, conçus pour 100 kPa (type A-IV ou classe 4), abris en sous-sols bâtiments à plusieurs étages.

Temps : 1,9c. Distance : 1900m Température : 9 mille °C Dommages dangereux pour une personne par l'onde de choc et la projection jusqu'à 300 m avec une vitesse initiale allant jusqu'à 400 km/h, dont 100-150 m (trajet 0,3-0,5) en vol libre, et la distance restante est constituée de nombreux ricochets sur le sol. Un rayonnement d'environ 50 Gy est une forme fulminante de mal des rayons, avec une mortalité de 100 % en 6 à 9 jours. Destruction des abris encastrés conçus pour 50 kPa. Graves destructions de bâtiments parasismiques. Pression 0,12 MPa et plus - tous les bâtiments urbains sont denses et déchargés et se transforment en décombres solides (les décombres individuels fusionnent en un seul continu), la hauteur des décombres peut être de 3 à 4 m. La sphère d'incendie atteint à ce moment sa taille maximale. (D ~ 2 km), écrasé d'en bas par l'onde de choc réfléchie par le sol et commence à s'élever ; la sphère isotherme qu'elle contient s'effondre, formant un flux ascendant rapide à l'épicentre - la future patte du champignon.

Temps : 2,6 s. Distance : 2200m Température : 7,5 mille°C. Blessures graves à une personne par une onde de choc. Les radiations ~10 Gy sont un mal des rayons aigu extrêmement grave, avec une combinaison de blessures, une mortalité de 100 % en 1 à 2 semaines. Séjour en sécurité dans une citerne, dans un sous-sol fortifié avec plafond en béton armé et dans la plupart des abris G.O. Destruction de camions. 0,1 MPa - pression de conception d'une onde de choc pour la conception de structures et de dispositifs de protection des structures souterraines des lignes de métro peu profondes.

Temps : 3,8c. Distance : 2800m Température : 7,5 mille°C. Rayonnement de 1 Gy - dans des conditions paisibles et un traitement rapide, une lésion radiologique non dangereuse, mais avec les conditions insalubres et le stress physique et psychologique sévère accompagnant la catastrophe, le manque de soins médicaux, de nutrition et de repos normal, jusqu'à la moitié des victimes ne meurent que des radiations et des maladies associées, et en termes de montant des dégâts ( plus les blessures et les brûlures) bien plus. Pression inférieure à 0,1 MPa - les zones urbaines avec des bâtiments denses se transforment en décombres solides. Destruction complète des sous-sols sans renforcement des structures 0,075 MPa. La destruction moyenne des bâtiments parasismiques est de 0,08 à 0,12 MPa. Graves dommages aux bunkers préfabriqués en béton armé. Détonation de pièces pyrotechniques.

Heure : 6h. Distance : 3600m Température : 4,5 mille°C. Dommages modérés à une personne par une onde de choc. Rayonnement ~0,05 Gy - la dose n'est pas dangereuse. Les personnes et les objets laissent des « ombres » sur l’asphalte. Destruction complète des immeubles administratifs à plusieurs étages (bureaux) (0,05-0,06 MPa), des abris du type le plus simple ; destruction grave et complète de structures industrielles massives. Presque tous les bâtiments urbains ont été détruits avec formation de décombres locaux (une maison - un décombre). Destruction totale des voitures particulières, destruction totale de la forêt. Une impulsion électromagnétique de ~3 kV/m affecte les appareils électriques insensibles. La destruction est semblable à un tremblement de terre de 10 points. La sphère s'est transformée en un dôme de feu, comme une bulle flottant vers le haut, emportant avec elle une colonne de fumée et de poussière de la surface de la terre : un champignon explosif caractéristique pousse avec une vitesse verticale initiale pouvant atteindre 500 km/h. La vitesse du vent à la surface jusqu'à l'épicentre est d'environ 100 km/h.

Heure : 10h. Distance : 6400m Température : 2 mille°C. À la fin de la durée effective de la deuxième phase de lueur, environ 80 % de l’énergie totale du rayonnement lumineux a été libérée. Les 20 % restants s'allument sans danger pendant environ une minute avec une diminution continue d'intensité, se perdant progressivement dans les nuages. Destruction du type d'abri le plus simple (0,035-0,05 MPa). Dans les premiers kilomètres, une personne n'entendra pas le rugissement de l'explosion en raison des dommages auditifs causés par l'onde de choc. Une personne est projetée en arrière par une onde de choc d'environ 20 m avec une vitesse initiale d'environ 30 km/h. Destruction complète des maisons en briques à plusieurs étages, des maisons à panneaux, destruction sévère des entrepôts, destruction modérée des bâtiments administratifs à charpente. La destruction est similaire à un tremblement de terre de magnitude 8. Coffre-fort dans presque tous les sous-sols.
La lueur du dôme de feu cesse d'être dangereuse, elle se transforme en un nuage de feu, grandissant en volume à mesure qu'il s'élève ; les gaz chauds dans le nuage commencent à tourner dans un vortex en forme de tore ; les produits chauds de l'explosion sont localisés dans la partie supérieure du nuage. Le flux d'air poussiéreux dans la colonne se déplace deux fois plus vite que la montée du « champignon », dépasse le nuage, le traverse, diverge et, pour ainsi dire, s'enroule autour de lui, comme sur une bobine en forme d'anneau.

Heure : 15h. Distance : 7500m. Dommages légers causés à une personne par une onde de choc. Brûlures au troisième degré sur les parties exposées du corps. Destruction complète des maisons en bois, destruction sévère des briques bâtiments à plusieurs étages 0,02-0,03 MPa, destruction moyenne des entrepôts en briques, du béton armé à plusieurs étages, des maisons à panneaux ; faible destruction de bâtiments administratifs 0,02-0,03 MPa, structures industrielles massives. Des voitures prennent feu. La destruction est similaire à un tremblement de terre de magnitude 6 ou à un ouragan de magnitude 12. jusqu'à 39 m/s. Le « champignon » a poussé jusqu'à 3 km au-dessus du centre de l'explosion (la hauteur réelle du champignon est supérieure à la hauteur de l'explosion de l'ogive, environ 1,5 km), il présente une « jupe » de condensation de vapeur d'eau dans un courant d'air chaud, attisé par le nuage dans l'atmosphère froide des couches supérieures.

Heure : 35c. Distance : 14km. Brûlures au deuxième degré. Le papier et la bâche sombre s'enflamment. Une zone d'incendies continus ; dans les zones de bâtiments densément combustibles, une tempête de feu et une tornade sont possibles (Hiroshima, « Opération Gomorra »). Faible destruction des bâtiments à panneaux. Désactivation des avions et des missiles. La destruction est similaire à un tremblement de terre de 4-5 points, une tempête de 9-11 points V = 21 - 28,5 m/s. Le « champignon » a atteint environ 5 km ; le nuage de feu brille de plus en plus faiblement.

Temps : 1 min. Distance : 22km. Brûlures au premier degré - la mort est possible en tenue de plage. Destruction des vitrages renforcés. Déracinement des grands arbres. Zone d'incendies individuels. Le « champignon » s'est élevé à 7,5 km, le nuage cesse d'émettre de la lumière et a désormais une teinte rougeâtre en raison des oxydes d'azote qu'il contient, ce qui le distinguera nettement des autres nuages.

Durée : 1,5 min. Distance : 35km. Le rayon maximum de dommages causés aux équipements électriques sensibles non protégés par une impulsion électromagnétique. Presque tout le verre ordinaire et une partie du verre renforcé des fenêtres ont été brisés - en particulier pendant l'hiver glacial, sans compter le risque de coupures causées par des fragments volants. Le « Champignon » s'est élevé à 10 km, la vitesse de montée était d'environ 220 km/h. Au-dessus de la tropopause, le nuage se développe principalement en largeur.
Durée : 4min. Distance : 85km. Le flash ressemble à un grand soleil anormalement brillant près de l'horizon et peut provoquer une brûlure à la rétine et un afflux de chaleur au visage. L'onde de choc qui arrive après 4 minutes peut encore faire tomber une personne et briser certaines vitres des fenêtres. « Champignon » a grimpé sur 16 km, vitesse de montée ~140 km/h

Durée : 8 minutes. Distance : 145km. Le flash n'est pas visible au-delà de l'horizon, mais une forte lueur et un nuage enflammé sont visibles. La hauteur totale du « champignon » peut atteindre 24 km, le nuage mesure 9 km de hauteur et 20 à 30 km de diamètre, sa partie la plus large « reposant » sur la tropopause. Le champignon atomique a atteint sa taille maximale et est observé pendant environ une heure ou plus jusqu'à ce qu'il soit dissipé par les vents et mélangé aux nuages ​​​​normaux. Des précipitations contenant des particules relativement grosses tombent du nuage en 10 à 20 heures, formant une trace radioactive à proximité.

Durée : 5,5 à 13 heures Distance : 300 à 500 km. La frontière éloignée de la zone modérément infectée (zone A). Le niveau de rayonnement à la limite extérieure de la zone est de 0,08 Gy/h ; dose de rayonnement totale 0,4-4 Gy.

Durée : ~10 mois. Le temps effectif de demi-dépôt de substances radioactives pour les couches inférieures de la stratosphère tropicale (jusqu'à 21 km) se produit également principalement aux latitudes moyennes dans le même hémisphère où l'explosion s'est produite ;

Monument au premier essai de la bombe atomique Trinity. Ce monument a été érigé sur le site d'essai de White Sands en 1965, 20 ans après l'essai de Trinity. La plaque du monument indique : « Le premier essai de bombe atomique au monde a eu lieu sur ce site le 16 juillet 1945. » Une autre plaque commémorative installée en contrebas indique que ce lieu a reçu le statut national Monument historique. (Photo : Wikicommons)

Ivy Mike - le premier essai atmosphérique d'une bombe à hydrogène réalisé par les États-Unis sur l'atoll d'Eniwetak le 1er novembre 1952.

Il y a 65 ans, l’Union soviétique faisait exploser sa première bombe thermonucléaire. Comment fonctionne cette arme, que peut-elle faire et que ne peut-elle pas faire ? Le 12 août 1953, la première bombe thermonucléaire « pratique » explose en URSS. Nous vous raconterons l'histoire de sa création et déterminerons s'il est vrai que de telles munitions ne polluent guère l'environnement, mais peuvent détruire le monde.

L'idée des armes thermonucléaires, où les noyaux des atomes sont fusionnés plutôt que divisés, comme dans une bombe atomique, est apparue au plus tard en 1941. Cette idée est venue à l’esprit des physiciens Enrico Fermi et Edward Teller. À peu près à la même époque, ils s’impliquèrent dans le projet Manhattan et contribuèrent à créer les bombes larguées sur Hiroshima et Nagasaki. La conception d’une arme thermonucléaire s’est avérée beaucoup plus difficile.

Vous pouvez à peu près comprendre à quel point une bombe thermonucléaire est plus compliquée qu'une bombe nucléaire par le fait que les centrales nucléaires en état de marche sont monnaie courante depuis longtemps, et que les centrales thermonucléaires fonctionnelles et pratiques relèvent encore de la science-fiction.

Pour que les noyaux atomiques fusionnent entre eux, ils doivent être chauffés à des millions de degrés. Les Américains ont breveté la conception d'un dispositif permettant de réaliser cela en 1946 (le projet s'appelait officieusement Super), mais ils ne s'en sont souvenus que trois ans plus tard, lorsque l'URSS a testé avec succès une bombe nucléaire.

Le président américain Harry Truman a déclaré qu’il fallait répondre à la percée soviétique par « ce qu’on appelle la superbombe à hydrogène ».

En 1951, les Américains assemblèrent l'appareil et effectuèrent des tests sous le nom de code « George ». Le design était un tore – en d’autres termes, un beignet – avec des isotopes lourds d’hydrogène, de deutérium et de tritium. Ils ont été choisis parce que ces noyaux sont plus faciles à fusionner que les noyaux d’hydrogène ordinaires. Le détonateur était une bombe nucléaire. L'explosion a comprimé le deutérium et le tritium, ils ont fusionné, ont donné un flux de neutrons rapides et ont enflammé la plaque d'uranium. Dans une bombe atomique conventionnelle, il n’y a pas de fission : il n’y a que des neutrons lents, qui ne peuvent pas provoquer la fission d’un isotope stable de l’uranium. Bien que l’énergie de fusion nucléaire représentait environ 10 % de l’énergie totale de l’explosion de George, « l’allumage » de l’uranium 238 a permis à l’explosion d’être deux fois plus puissante que d’habitude, jusqu’à 225 kilotonnes.

Grâce à l'uranium supplémentaire, l'explosion était deux fois plus puissante qu'avec une bombe atomique conventionnelle. Mais la fusion thermonucléaire ne représente que 10 % de l’énergie libérée : des tests ont montré que les noyaux d’hydrogène n’étaient pas suffisamment comprimés.

Ensuite, le mathématicien Stanislav Ulam a proposé une approche différente : un fusible nucléaire à deux étages. Son idée était de placer un crayon de plutonium dans la zone « hydrogène » de l’appareil. L'explosion du premier fusible a « enflammé » le plutonium, deux ondes de choc et deux flux de rayons X sont entrés en collision - la pression et la température ont suffisamment augmenté pour que la fusion thermonucléaire puisse commencer. Le nouvel appareil a été testé sur l'atoll d'Enewetak dans l'océan Pacifique en 1952 - la puissance explosive de la bombe était déjà de dix mégatonnes de TNT.

Cependant, cet appareil ne convenait pas non plus à une utilisation comme arme militaire.

Pour que les noyaux d’hydrogène fusionnent, la distance entre eux doit être minimale, c’est pourquoi le deutérium et le tritium ont été refroidis à l’état liquide, presque jusqu’au zéro absolu. Cela nécessitait une énorme installation cryogénique. Le deuxième dispositif thermonucléaire, essentiellement une modification agrandie de « George », pesait 70 tonnes – on ne pouvait pas le larguer depuis un avion.

L'URSS a commencé à développer une bombe thermonucléaire plus tard : le premier projet n'a été proposé par les développeurs soviétiques qu'en 1949. Il était censé utiliser du deutéride de lithium. C'est un métal, une substance solide, il n'a pas besoin d'être liquéfié, et donc un réfrigérateur encombrant, comme dans la version américaine, n'était plus nécessaire. Tout aussi important, le lithium-6, lorsqu'il est bombardé par les neutrons issus de l'explosion, a produit de l'hélium et du tritium, ce qui simplifie encore la fusion ultérieure des noyaux.

La bombe RDS-6 était prête en 1953. Contrairement aux dispositifs thermonucléaires américains et modernes, il ne contenait pas de barreau de plutonium. Ce schéma est connu sous le nom de « bouffée » : des couches de deutérure de lithium étaient intercalées avec des couches d'uranium. Le 12 août, le RDS-6 a été testé sur le site de test de Semipalatinsk.

La puissance de l'explosion était de 400 kilotonnes de TNT, soit 25 fois moins que lors de la deuxième tentative américaine. Mais les RDS-6 pourraient être largués depuis les airs. La même bombe allait être utilisée sur des missiles balistiques intercontinentaux. Et déjà en 1955, l'URSS a amélioré son idée thermonucléaire en l'équipant d'un barreau de plutonium.

Aujourd’hui, pratiquement tous les dispositifs thermonucléaires – même ceux de la Corée du Nord, apparemment – ​​sont un croisement entre les premiers modèles soviétiques et américains. Ils utilisent tous du deutérure de lithium comme combustible et l'enflamment avec un détonateur nucléaire à deux étages.

Comme le montrent les fuites, même l'ogive thermonucléaire américaine la plus moderne, la W88, est similaire au RDS-6c : des couches de deutérure de lithium sont intercalées avec de l'uranium.

La différence est que les munitions thermonucléaires modernes ne sont pas des monstres de plusieurs mégatonnes comme la Tsar Bomba, mais des systèmes d'une puissance de plusieurs centaines de kilotonnes, comme les RDS-6. Personne n'a d'ogives mégatonnes dans ses arsenaux, car, militairement, une douzaine d'ogives moins puissantes ont plus de valeur qu'une ogive puissante : cela permet d'atteindre plus de cibles.

Des techniciens travaillent avec une ogive thermonucléaire américaine W80

Ce qu'une bombe thermonucléaire ne peut pas faire

L’hydrogène est un élément extrêmement courant ; il y en a suffisamment dans l’atmosphère terrestre.

À une certaine époque, la rumeur courait qu'une explosion thermonucléaire suffisamment puissante pourrait déclencher une réaction en chaîne et que tout l'air de notre planète brûlerait. Mais c'est un mythe.

Non seulement gazeux, mais aussi hydrogène liquide pas assez dense pour que la fusion nucléaire se produise. Il doit être comprimé et chauffé par une explosion nucléaire, de préférence de différents côtés, comme cela se fait avec un fusible à deux étages. De telles conditions n’existent pas dans l’atmosphère, les réactions de fusion nucléaire autonomes y sont donc impossibles.

Ce n’est pas la seule idée fausse concernant les armes thermonucléaires. On dit souvent qu’une explosion est « plus propre » qu’une explosion nucléaire : on dit que lorsque les noyaux d’hydrogène fusionnent, il y a moins de « fragments » – de dangereux noyaux atomiques à courte durée de vie qui produisent une contamination radioactive – que lors de la fission des noyaux d’uranium.

Cette idée fausse repose sur le fait que lors d’une explosion thermonucléaire, la majeure partie de l’énergie serait libérée en raison de la fusion des noyaux. Ce n'est pas vrai. Oui, la Tsar Bomba était comme ça, mais uniquement parce que sa « gaine » d’uranium avait été remplacée par du plomb pour les tests. Les fusibles modernes à deux étages entraînent une contamination radioactive importante.

La zone de destruction totale possible par le Tsar Bomba, tracée sur le plan de Paris. Le cercle rouge est la zone de destruction complète (rayon 35 km). Le cercle jaune a la taille de la boule de feu (rayon 3,5 km).

Il est vrai qu’il y a encore une part de vérité dans le mythe de la bombe « propre ». Prenez la meilleure ogive thermonucléaire américaine, la W88. S'il explose à la hauteur optimale au-dessus de la ville, la zone de destruction grave coïncidera pratiquement avec la zone de dommages radioactifs dangereux pour la vie. Il y aura très peu de décès dus au mal des radiations : les gens mourront à cause de l’explosion elle-même, et non à cause des radiations.

Un autre mythe dit que les armes thermonucléaires sont capables de détruire toute la civilisation humaine, et même la vie sur Terre. Ceci est également pratiquement exclu. L'énergie de l'explosion est distribuée en trois dimensions. Par conséquent, avec une augmentation de la puissance des munitions de mille fois, le rayon d'action destructeur n'augmente que dix fois - une ogive mégatonne a un rayon de destruction seulement dix fois supérieur à une ogive tactique d’une kilotonne.

Il y a 66 millions d’années, un impact d’astéroïde a entraîné l’extinction de la plupart des animaux et plantes terrestres. La puissance d'impact était d'environ 100 millions de mégatonnes, soit 10 000 fois plus que la puissance totale de tous les arsenaux thermonucléaires de la Terre. Il y a 790 000 ans, un astéroïde est entré en collision avec la planète, l'impact a été d'un million de mégatonnes, mais aucune trace d'extinction, même modérée (y compris notre genre Homo), ne s'est produite par la suite. La vie en général et les gens sont beaucoup plus forts qu’il n’y paraît.

La vérité sur les armes thermonucléaires n’est pas aussi populaire que les mythes. Aujourd'hui, la situation est la suivante : les arsenaux thermonucléaires composés d'ogives compactes de puissance moyenne assurent un équilibre stratégique fragile, grâce auquel personne ne peut librement équiper d'autres pays du monde d'armes atomiques. La peur d’une réponse thermonucléaire est un moyen de dissuasion plus que suffisant.

Tout le monde a déjà évoqué l'une des nouvelles les plus désagréables du mois de décembre : le test réussi d'une bombe à hydrogène par la Corée du Nord. Kim Jong-un n'a pas manqué de laisser entendre (de déclarer directement) qu'il était prêt à tout moment à transformer des armes défensives en armes offensives, ce qui a provoqué un émoi sans précédent dans la presse du monde entier. Cependant, il y avait aussi des optimistes qui ont déclaré que les tests étaient falsifiés : ils disent que l'ombre du Juche tombe dans la mauvaise direction et que, d'une manière ou d'une autre, les retombées radioactives ne sont pas visibles. Mais pourquoi la présence d’une bombe à hydrogène dans le pays agresseur est-elle un facteur si important pour les pays libres, puisque même les ogives nucléaires, dont la Corée du Nord dispose en abondance, n’ont jamais autant effrayé personne ?

La bombe à hydrogène, également connue sous le nom de Bombe à Hydrogène ou HB, est une arme au pouvoir destructeur incroyable, dont la puissance se mesure en mégatonnes de TNT. Le principe de fonctionnement de HB est basé sur l'énergie générée lors de la fusion thermonucléaire des noyaux d'hydrogène - exactement le même processus se produit dans le Soleil.

En quoi une bombe à hydrogène est-elle différente d’une bombe atomique ?

La fusion nucléaire, le processus qui se produit lors de la détonation d’une bombe à hydrogène, est le type d’énergie le plus puissant dont dispose l’humanité. Nous n'avons pas encore appris à l'utiliser à des fins pacifiques, mais nous l'avons adapté à des fins militaires. Cette réaction thermonucléaire, semblable à celle que l’on peut observer dans les étoiles, libère un incroyable flux d’énergie. Dans l'énergie atomique, l'énergie vient de la fission noyau atomique, donc l'explosion d'une bombe atomique est beaucoup plus faible.

Premier test

Et l'Union soviétique était encore une fois en avance sur de nombreux participants à la course. guerre froide. La première bombe à hydrogène, fabriquée sous la direction du brillant Sakharov, a été testée sur le site d'essai secret de Semipalatinsk - et, c'est un euphémisme, elle a impressionné non seulement les scientifiques, mais aussi les espions occidentaux.

Onde de choc

L’effet destructeur direct d’une bombe à hydrogène est une onde de choc puissante et très intense. Sa puissance dépend de la taille de la bombe elle-même et de la hauteur à laquelle la charge a explosé.

Effet thermique

Une bombe à hydrogène de seulement 20 mégatonnes (la taille de la plus grosse testée à ce moment bombe - 58 mégatonnes) crée une énorme quantité d'énergie thermique : du béton fond dans un rayon de cinq kilomètres autour du site d'essai du projectile. Dans un rayon de neuf kilomètres, tous les êtres vivants seront détruits ; ni les équipements ni les bâtiments ne survivront. Le diamètre du cratère formé par l'explosion dépassera les deux kilomètres et sa profondeur fluctuera d'une cinquantaine de mètres.

Boule de feu

La chose la plus spectaculaire après l'explosion apparaîtra aux observateurs comme une énorme boule de feu : des tempêtes enflammées déclenchées par la détonation d'une bombe à hydrogène se soutiendront, attirant de plus en plus de matières inflammables dans l'entonnoir.

Contamination radioactive

Mais la conséquence la plus dangereuse de l’explosion sera bien entendu la contamination radioactive. La désintégration des éléments lourds dans un tourbillon de feu déchaîné remplira l'atmosphère de minuscules particules de poussière radioactive - elle est si légère que lorsqu'elle entre dans l'atmosphère, elle peut faire deux ou trois fois le tour du globe et ensuite seulement retomber sous la forme de précipitation. Ainsi, l’explosion d’une bombe de 100 mégatonnes pourrait avoir des conséquences sur la planète entière.

Bombe tsariste

58 mégatonnes, c'est le poids de la plus grosse bombe à hydrogène, qui a explosé sur le site d'essai de l'archipel de Novaya Zemlya. L'onde de choc a fait trois fois le tour du globe, obligeant les opposants à l'URSS à se convaincre une fois de plus de l'énorme pouvoir destructeur de cette arme. Veselchak Khrouchtchev a plaisanté lors du plénum en disant qu'ils n'avaient pas fabriqué une autre bombe uniquement par crainte de briser la vitre du Kremlin.