Атомная бомба против водородной: в чем разница?

30 октября 1961 года небо над Новой Землёй вспыхнуло так, будто кто-то зажёг второе Солнце. Советский бомбардировщик Ту-95 подлетел к полигону на Новой Земле, сбросил груз и сразу же быстро улетел, иначе бы погиб.

Взрыв «Царь-бомбы» мощностью 58,6 мегатонн стал самым мощным в истории человечества. Это оказалось в 3900 раз сильнее Хиросимы.
Огненный шар достиг диаметра восемь километров. По описанию, выглядело это словно еще одно Солнце выстрелило из-под земли. Огненный шар на несколько секунд ослепил пилотов, не помогли даже специальные тёмные фильтры. Грибовидное облако ушло на 67 километров в высоту.

Ударная волна трижды обошла всю планету, а стекла вылетали даже в Финляндии и Норвегии.

Эта бомба была уже не просто ядерной, а водородной, то есть термоядерной.

Именно из-за этого её энергия оказалась почти безграничной. Если бы академик Андрей Сахаров не настоял на «смягчённом» варианте, мощность достигла бы 100 мегатонн, и последствия могли бы быть хуже.
«Чтобы стёкла в Москве не побило», - пояснил Сахаров.
Чем же отличается водородная бомба от обычной атомной, той, что стерла с лица земли Хиросиму?
По мощности разница, как мы помним, фантастическая - в тысячи раз. Давайте посмотрим, чем они отличаются с точки зрения физики.
Деление против синтеза
Атомная энергия делится глобально на два вида. Первый вид - извлечение энергии за счет деления ядер.

Как правило, берется большое нестабильное ядро, разрушается и используется извлекаемая от этого разрушения энергия. Второй вид - энергия синтеза, когда, напротив, происходит слияние частиц при выделении энергии. В атомной, соответственно, используется энергия деления, а в водородной - синтеза. Давайте разберем подробнее.

Атомная бомба: когда ядро рвётся пополам

Атомная бомба, работает по принципу деления тяжёлых ядер — урана-235 или плутония-239.

Радиус полного разрушения составил два километра, но ожоги и заражение ловили за десятки километров.

Достигнув критической массы (49 кг урана или 10 кг плутония), вещество запускает цепную реакцию - одно расщеплённое ядро вызывает деление соседнего, и процесс несётся дальше со скоростью света.

Бомба весила 4,4 тонны, была длиной всего три метра и сделала своё дело за одну микросекунду. Температура в эпицентре — больше миллиона градусов.

Водородная бомба: когда ядра соединяются

А вот водородная бомба идёт другим путём.

В её сердце происходит синтез лёгких ядер водорода - изотопов дейтерия и трита.

Чтобы заставить их слиться, нужна температура около 100 миллионов градусов - в семь раз горячее, чем в центре Солнца!

Как достичь такого жара?

Использовать… атомную бомбу. Сначала взрывается она, а затем, полученная от нее энергия запускает термоядерный процесс.

Способ это не единственный, но самый эффективный на данный момент. Другие способы: импульс от нейтронного источника, магнитное удержание плазмы и даже лазерная установка, которая разогревает и запускает термоядерную реакцию.

Энергия возрастает лавинообразно.
Мощность атомной бомбы ограничена физикой, водородной — только фантазией инженеров. По сути, это использование механизмов, которые работают внутри звезд и миллиарды лет питают их энергией. Недаром взрыв Царь-бомбы сравнивали с появлением второго Солнца.

Хочешь мегатонну — пожалуйста. Сто? Можно. Миллион? Теоретически — тоже.
Результат от Царь-бомбы впечатлял: все постройки в радиусе 55 км- в щепки, а ожоги третьей степени можно получить за 100+ км.
Почему же появление термоядерной бомбы не затмило атомную и их все еще продолжают производить и держать в арсенале?

Как ни странно, много атомных бомб уничтожают эффективнее, чем одна водородная, даже если последняя по мощности превысит их сумму.

Причина — «ядерная зима»: сотни взрывов от атомных бомб поднимут пепел в стратосферу, и планета замёрзнет. И человечество исчезнет не мгновенно, а медленно и мучительно. Умеют люди себя помучить.
Водородная бомба эффективнее атомной если цель - нанести ущерб и сразу вторгнуться на эту территорию. Так как радиационное заражение намного слабее. Не будет и радиоактивного "черного дождя".
К началу 1990-х на Земле было 65 тысяч ядерных боеголовок. Сейчас — около 12,5 тысяч. 90% из них по-прежнему принадлежат России и США.