Вес бомбы которая сбросили на хиросиму

Как работает бомба «Малыш», сброшенная на Хиросиму

Атомная бомба с названием «Малыш» 6 августа 1945 года была сброшена на японский город Хиросима. Тем самым она стала первой первой атомной бомбой, использованной в качестве оружия и, по совместительству, первой взорванной урановой бомбой вообще.

Все верно — «Малыша» даже не испытывали. Конструкция бомбы настолько проста, что она попросту не могла не сработать. Но, ради справедливости, стоит сказать, что сработала она несколько хуже, чем ожидалось.

В бомбе использовался высокообогащенный уран с содержанием U-235 до 90%. Он был разделен на 2 цилиндра, получившие названия «пуля» и «мишень», потом станет понятно почему.

«Мишень» имела диаметр 100 мм и массу 25,6 кг. Масса «Пули» — 38,5 кг, а в центре «пуля» имела вырез, в который должна была войти «мишень».

Схема, по которой работал «Малыш» называется пушечной. Принцип действия тут в том, что «пулей» с помощью порохового заряда, в прямом смысле, стреляют в «мишень». Когда два урановых элемента сближаются, их общая масса становится надкритической, начинается цепная реакция деления ядер атомов урана и происходит взрыв.

Деление урана

Выглядит это примерно так:

При попадании нейтрона в ядро, в нем начинаются колебания. В результате, это приводит к распаду ядра атома урана на два (изредка три) ядра более легких элементов. Все это дело сопровождается выделением энергии и образованием еще, как правило, 2-3 свободных электронов.

Продукты деления не постоянны. Всего для урана существует около 30 пар, на которые он может распасться.

Достижение критической массы означает то, что концентрация вещества такова, что образовавшиеся свободные электроны от каждой реакции деления будут приводить к, как минимум, еще одной такой реакции.

Выглядит это примерно так:

Как вы поняли, для запуска реакции нам требуется, как минимум один свободный нейтрон, который вызовет распад ядра, что и запустит цепную реакцию.

В «Малыше» источника нейтронов не было. Он и не нужен. Ядрам атома урана свойственен спонтанный распад — они могут разделиться без внешнего воздействия. Вероятность этого мала и, будь у нас только один атом, ждать, пока он сам распадется, пришлось бы долго. Но, учитывая, количество урана в бомбе, происходит это постоянно.

Иногда, нейтроны образовавшиеся от такого произвольного деления приводят к делению и других атомов, которые спонтанно распадаться не собирались. Но, пока масса не критическая, самоподдерживающаяся цепная реакция нам не грозит.

А вот когда «мишень» и «пуля» объединились, то такой спонтанный распад и запускает реакцию.

Кроме того, область вокруг делящегося вещества в «Малыше» покрыта отражателем нейтронов для ускорения реакции — если один из нейтронов промахнется и не попадет ни в одно ядро. То отражатель запустит его обратно и он сможет попробовать еще раз.

Конструкторы «Малыша» рассчитывали на выходную мощность бомбы в 30 килотонн. В результате вышло гораздо меньше — от 13 до 18 килотонн по разным оценкам. Связано это с невероятно малым КПД бомбы пушечного типа.

«Мишень» и «пуля» даже не успели объединиться — критическая масса была достигнута уже при их сближении. В результате, прореагировать успел только 1% от находящегося в бомбе урана, после чего реакция затухла. Но и этого хватило для того, чтобы нанести колоссальный ущерб городу.

ЭТО ИНТЕРЕСНО: в результате взрыва «Малыша» радиоактивное заражение в Хиросиме не достигло высоких значений. Связано это с тем, что сам уран-235 гораздо менее радиоактивен, чем некоторые продукты его распада. Если бы в реакцию вступило большее количество вещества, то проблем у города могло быть куда больше.

Примерно по такому же принципу работают некоторые ядерные реакторы. Только, если в бомбе, чем более бурно и лавинообразно протекает реакция тем лучше, то в реакторе она контролируется таким образом, чтобы коэффициент размножения не превышал единицу. Простыми словами в реакторе, одно разделившееся ядро должно вызывать не более, чем одно такое же деление.

Бомба из Нагасаки — «Толстяк» имеет уже совершенно другую схему и работает на основе плутония. О ней мы поговорим в следующий раз.

Поставьте, пожалуйста, ваш лайк и подпишитесь на канал, чтобы не пропустить еще больше интересного в будущем. Спасибо!

Источник

«Малыш» и «Толстяк». Атомные бомбардировки США городов Хиросима и Нагасаки

олег белов

Наследие 06 Августа 2020

Остановившиеся часы точно зафиксировали момент взрыва в Хиросиме — 8 часов 15 минут. Американский бомбардировщик B-29 «Enola Gay», пилотируемый Полом Тиббетсом и бомбардиром Томом Фереби, 6 августа 1945 года сбросил на Хиросиму первую атомную бомбу под названием «Малыш» («Little Boy»). 9 августа атомная бомба «Толстяк» («Fat Man») была сброшена на Нагасаки пилотом Чарльзом Суини, командиром бомбардировщика B-29 «Bockscar» в 11 часов 2 минуты по местному времени.

Ядерный гриб над Хиросимой (слева) и Нагасаки (справа). Фото: Википедия / George R. Caron / Public Domain

В качестве цели для первого ядерного удара Хиросима была выбрана неслучайно. Этот город соответствовал критериям, позволяющим добиться максимального количества жертв и разрушений при атомном взрыве: равнинное расположение в окружении холмов, низкая застройка и легковоспламеняющиеся деревянные здания. Население города составляло свыше 340 тысяч человек, что делало Хиросиму седьмым по величине городом Японии. В городе располагался штаб Пятой дивизии и Второй Основной армии фельдмаршала Сюнроку Хаты, командовавшего защитой Южной Японии. Хиросима была базой снабжения японской армии.

Бомба со взрывным эквивалентом около 20 килотонн тротила взорвалась в воздухе, примерно в 600 метрах над Хиросимой. Эпицентр взрыва пришелся на госпиталь Сима. Значительная часть города была разрушена, от взрыва погибло 70 тысяч человек, еще 60 тысяч умерли от лучевой болезни, ожогов и ранений.

Находившиеся ближе всего к эпицентру взрыва погибли мгновенно, их тела обратились в уголь. Бумага и другие сухие горючие материалы воспламенялись на расстоянии до 2 километров от эпицентра. Световое излучение оставляло силуэты сожженных человеческих тел на стенах. Находившиеся вне домов люди описывали ослепляющую вспышку света, с которой одновременно приходила волна удушающего жара. Взрывная волна следовала почти немедленно.

Радиус зоны полного разрушения составлял примерно 1,6 километра, а пожары возникли на площади в 11,4 квадратных километра. Город был почти полностью стерт с лица Земли. 90% зданий Хиросимы было либо повреждено, либо полностью уничтожено. За первые полгода после бомбардировки умерли еще 140 тысяч человек.

9 августа кошмар почти с точностью повторился в другом японском городе — Нагасаки. Первоначальной целью бомбардировщика В-29 был город Кокура, расположенный на севере острова Кюсю. Однако утром 9 августа над Кокурой наблюдалась сильная облачность, и пилот принял решение повернуть самолет на Нагасаки. Этот город рассматривался как запасной вариант. Здесь американцев также ожидала плохая погода, однако плутониевая бомба под названием «Толстяк» все же была сброшена. Причем она была мощнее сброшенной над Хиросимой, но неточное прицеливание и особенности местного рельефа несколько снизили урон от взрыва. Взрыв произошел на высоте около 500 метров. Мощность бомбы оценивалась в 21 килотонну в тротиловом эквиваленте Общее число погибших в Нагасаки составило в день взрыва от 60 до 80 тысяч человек.

Правительство США планировало, что следующая атомная бомба будет готова к использованию в середине августа, еще по три — в сентябре и октябре. Вплоть до 9 августа японский военный кабинет продолжал настаивать на четырех условиях капитуляции, однако в тот день пришли известия об объявлении войны против Японии Советским Союзом и об атомной бомбардировке Нагасаки. В ночь на 10 августа, голоса по вопросу о капитуляции у японского кабинета разделились поровну: 3 «за», 3 «против». Однако вмешался император, высказавшись за капитуляцию. 15 августа Япония объявила о своей капитуляции. Официально Акт о капитуляции, закончивший Вторую мировую войну, был подписан 2 сентября 1945 года.

Вопрос о целесообразности использования оружия массового поражения с

тяжелейшими последствиями для нескольких поколений японцев остается открытым до сих пор. Люди, оправдывающие бомбардировки, утверждают, что они привели к капитуляции Японии, а следовательно, предотвратили значительные военные потери с обеих сторон; что быстрое завершение войны сохранило много жизней в других странах Азии; что Япония вела тотальную войну, в которой различия между военным и гражданским населением стираются; что руководство Японии отказывалось капитулировать. Противники бомбардировок утверждают, что они были лишь дополнением к кампании обычных бомбардировок, и в применении атомного оружия не было военной необходимости. По их мнению, атомные бомбардировки были фундаментально аморальны, явились военным преступлением или проявлением государственного терроризма.

Спустя годы в Нагасаки, как и в Хиросиме, были открыты музеи атомных бомбардировок. Выживших в результате бомбардировок в Японии называют специальным словом «хибакуся» — человек, пострадавший от бомбардировки. Первые годы после трагедии многие хибакуся скрывали, что пережили бомбардировку и получили высокую долю радиации, так как боялись дискриминации. Им не оказывали материальной помощи и отказывали в лечении. Прошло 12 лет до того момента, как правительство Японии приняло закон, согласно которому лечение пострадавших в результате бомбардировки стало бесплатным.

В последующие годы список жертв от американских бомбардировок продолжал пополняться за счет умерших от лучевой болезни. Их количество увеличивается с каждым годом, а цифры обновляются каждый год 6 и 9 августа. Общее число жертв трагедии — свыше 450 тысяч человек.

Лучшие очерки собраны в книгах «Наследие. Избранное» том I и том II. Они продаются в книжных магазинах Петербурга, в редакции на ул. Марата, 25 и в нашем интернет-магазине.

Еще больше интересных очерков читайте на нашем канале в «Яндекс.Дзен».

Источник

Малыш (бомба)

У этого термина существуют и другие значения, см. Малыш.

Малыш, L-11 (англ. Little Boy, дословно «маленький мальчик») — кодовое название атомной (урановой) бомбы, разработанной в рамках Манхэттенского проекта. Первая удачно взорванная урановая бомба и первая в истории атомная бомба, которая была использована как оружие: 6 августа 1945 года она была сброшена американским бомбардировщиком «Enola Gay» на японский город Хиросима.

Конструкция

Устройство боеприпаса L-11 «Little Boy»: 1 — броневая плита, 2 — электрозапалы Марк-15, 3 — казённая часть орудийного ствола с заглушкой, 4 — мешочки с кордитом, 5 — труба усиления ствола, 6 — стальной задник снаряда, 7 — поддон снаряда из карбида вольфрама, 8 — кольца из урана-235, 9 — выравнивающий стержень, 10 — бронированная труба с электропроводкой, 11 — порты барометрических датчиков, 12 — электроразъёмы, 13 — орудийный ствол калибра 6,5 дюймов, 14 — разъёмы предохранителя, 15 — такелажная серьга, 16 — адаптер мишени, 17 — антенны радиовысотомера, 18 — рукав из карбида вольфрама, 19 — мишень из урана-235, 20 — полониево-бериллиевые инициаторы, 21 — заглушка из карбида вольфама, 22 — наковальня, 23 — рукав мишени из стали К-46, 24 — носовая заглушка диаметром 15 дюймов

Принцип работы. 1 — пороховой заряд, 2 — орудийный ствол, 3 — урановый снаряд, 4 — урановая мишень

Бомба длиной 3 метра и диаметром 71 сантиметр весила 4,4 тонны. Уран для её начинки был добыт в Бельгийском Конго (ныне Демократическая Республика Конго), в Канаде (Большое Медвежье озеро) и в США (штат Колорадо).

В отличие от большинства современных бомб, сделанных по имплозивному принципу, «Малыш» был бомбой пушечного типа — простой в расчёте и изготовлении, а главное — отказоустойчивой (по этой причине точные чертежи бомбы до сих пор засекречены). За это пришлось заплатить низким КПД.

Ядерное топливо обладает критической массой: докритическое количество урана просто радиоактивно, сверхкритическое — вызывает цепную ядерную реакцию, сопровождающуюся взрывом. Цепная реакция в топливе критической массы может начаться самопроизвольно, но в «Малыше» использовался поток нейтронов, который и вызывал первоначальное деление ядер. При делении ядра сами испускают нейтроны, вызывающие новый «виток» реакции. При слабом потоке нейтронов и плохой «герметизации» масса быстро падает ниже критической, и цепная реакция прекращается. Необходимо быстро довести топливо до сверхкритического состояния и как можно дольше удержать его в этом состоянии, не дав разлететься раньше времени. В «Малыше» эта задача была решена следующим образом: основной деталью бомбы был обрезанный ствол флотской пушки, на дульном конце которого находились мишень в виде уранового цилиндра и бериллий-полониевый инициатор, а в казённой части ствола — кордитный порох и снаряд из карбида вольфрама, к головной части которого была прикреплена труба из урана. Выстрел из такой «пушки» с большой скоростью «надевал» эту трубу на цилиндр, доводя массу делящегося вещества до сверхкритической. Одновременно инициатор сжимался, поток нейтронов от него многократно увеличивался, вызывая ядерный взрыв; прочность ствола и давление пороховых газов некоторое время сдерживали урановые части от разлёта.

Бомба содержала 64 килограмма чрезвычайно дорогого высокообогащённого урана, из них около 700 граммов (или чуть более 1 %) непосредственно участвовало в цепной ядерной реакции. Дефект массы в ходе ядерной реакции составил около 600 миллиграммов, то есть по формуле Эйнштейна 600 миллиграммов массы превратились в энергию, эквивалентную энергии взрыва от 13 до 18 тысяч (по разным оценкам) тонн тротила.

Был использован укороченный до 1,8 м ствол морского орудия калибра 16,4 см (6,5″), при этом урановая «мишень» представляла собой цилиндр диаметром 100 мм и массой 25,6 кг, на который при «выстреле» надвигался цилиндрический «снаряд» массой 38,5 кг с соответствующим внутренним каналом. Такая неочевидная конструкция служила для снижения нейтронного фона мишени: в нём она находилась не вплотную, а на расстоянии 59 мм от нейтронного отражателя («тампера»). В свою очередь, «снаряд» содержал более одной критической массы урана — но избегал цепной реакции за счёт разнесённых кольцевых стенок и отсутствия вплоть до выстрела отражателей со всех сторон, кроме донышка. В результате риск преждевременного начала цепной реакции деления с неполным энерговыделением снижался до нескольких процентов.

Несмотря на низкий коэффициент полезного действия, радиоактивное загрязнение от взрыва было невелико, так как взрыв был произведён в 600 м над землёй, а сам непрореагировавший уран является слаборадиоактивным по сравнению с продуктами ядерной реакции. Взрыватели в бомбу вставлялись непосредственно в бомбоотсеке самолёта через 15 минут после взлёта, чтобы свести до минимума опасность последствий неудачного взлёта. При этом существовала вероятность, что бомба может сработать нештатно.

См. также

• Толстяк (бомба)
• Тринити (испытание)

Литература

• Bernstein, Jeremy (англ.)русск.. Nuclear Weapons: What You Need to Know (неопр.). — Cambridge University Press, 2007. — ISBN 0-521-88408-X.
• Campbell, Richard H. The Silverplate Bombers: A History and Registry of the Enola Gay and Other B-29s Configured to Carry Atomic Bombs (англ.). — Jefferson, North Carolina: McFarland & Company, 2005. — ISBN 0-7864-2139-8.
• Coster-Mullen, John. Atom Bombs: The Top Secret Inside Story of Little Boy and Fat Man (англ.). — Waukesha, Wisconsin: J. Coster-Mullen, 2012.
• Diacon, Diane. Residential Housing and Nuclear Attack (англ.). — London: Croom Helm, 1984. — ISBN 978-0-7099-0868-5.
• United es Strategic Bombing Survey, Summary Report (Pacific War) (англ.) / D’Olier, Franklin (англ.)русск.. — Washington: United es Government ing Office, 1946.

Ссылки

• Ядерные бомбы первого поколения: «Малыш» и «Толстяк»
• Definition and explanation of Little Boy (англ.)
• Hiroshima & Nagasaki Remembered rmation preparation and dropping the Little Boy bomb (англ.)
• The Atomic Bombings of Hiroshima and Nagasaki. The Manhattan Engineer District (29 июня 1946). Дата обращения: 6 ноября 2013. Архивировано 6 апреля 2012 года.
• Genetic Effects: Question #7. Radiation Effects Re Foundation. Дата обращения: 6 ноября 2013.

Эта страница в последний раз была отредактирована 3 мая 2021 в 07:59.

Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.

Обычно почти сразу, изредка в течении часа.

Источник