Zbulimi nga Albert Einstein i aftësisë së substancave për të çliruar sasi të mëdha energjie në nivelin atomik shënoi fillimin e fizikës bërthamore. Në vitet 1930, studiuesit simuluan një shpërthim bërthamor në ajër në laborator, por përvoja e fituar rrezikoi jetën paqësore në Tokë.
Parimi i funksionimit
Për një shpërthim bërthamor ajror, ju duhet të krijoni kushte të caktuara që provokojnë një shpërthim. Zakonisht, TNT ose RDX përdoren si detonatorë, nën ndikimin e të cilëve një substancë radioaktive (zakonisht uranium ose plutonium) kompresohet në një masë kritike brenda 10 sekondave, dhe më pas ndodh një lëshim i fuqishëm i energjisë. Nëse bomba është termonukleare, atëherë në të ndodh procesi i shndërrimit të elementeve të lehta në më të rënda. Energjia e çliruar në këtë rast mbart me vete një shpërthim edhe më të fuqishëm.
Një reaktor bërthamor mund të përdoret gjithashtu për qëllime paqësore, pasi ndarja mund të kontrollohet. Për këtë përdoren pajisje që thithin neutronet. Proceset që ndodhin në një instalim të tillë janë gjithmonë në ekuilibër. Madjenëse ka ndonjë ndryshim të vogël në parametra, sistemi i shuan ato në kohë dhe kthehet në modalitetin e funksionimit. Në situata emergjente, elementët rivendosen automatikisht për të ndaluar reaksionin zinxhir.
Përvoja e parë
Zbuluar nga Ajnshtajni dhe studiuar më tej nga fizikanët bërthamorë, çlirimi i energjisë interesoi jo vetëm shkencëtarët, por edhe ushtrinë. Mundësia e marrjes së armëve të reja që mund të krijonin shpërthime të fuqishme nga një sasi e vogël materiali çoi në eksperimente me elementë radioaktivë.
Fizikisht, mundësia e një shpërthimi me një efekt të rëndësishëm dëmtues u vërtetua nga shkencëtari francez Joliot-Curie. Ai zbuloi një reaksion zinxhir, i cili u bë një burim i fuqishëm energjie. Më tej, ai planifikoi të kryente eksperimente me oksidin e deuteriumit, por në kushtet e Luftës së Dytë Botërore ishte e pamundur të bëhej në Francë, kështu që në të ardhmen, shkencëtarët britanikë morën zhvillimin e armëve atomike.
Pajisja e parë shpërthyese u testua në verën e vitit 1945 në Amerikë. Sipas standardeve të sotme, bomba kishte pak fuqi, por në atë kohë efekti rezultues i tejkaloi të gjitha pritjet. Forca e shpërthimit dhe ndikimi në zonën përreth ishin të mëdha.
Rezultat
U kryen teste për të përcaktuar karakteristikat e një shpërthimi ajror-bërthamor. Të pranishmit më pas përshkruan atë që panë. Ata vëzhguan një pikë të ndritshme të ndritshme në një distancë prej disa qindra kilometrash. Më pas u kthye në një top të madh, u dëgjua një tingull shumë i fortë dhe për kilometravalë goditëse u rrokullis. Balona shpërtheu, duke lënë pas një re dymbëdhjetë kilometra në formën e një kërpudhe. Një krater mbeti në vendin e shpërthimit, duke u shtrirë dhjetëra metra në thellësi dhe gjerësi. Toka rreth tij për disa qindra metra u shndërrua në tokë pa jetë, me gropa.
Temperatura e ajrit gjatë shpërthimit bërthamor u rrit ndjeshëm dhe vetë atmosfera dukej se po bëhej më e dendur. Këtë e kanë ndjerë edhe dëshmitarët okularë që ndodheshin larg epiqendrës në strehimore. Shkalla e asaj që ata panë ishte e mahnitshme, sepse askush nuk e imagjinonte se me çfarë pushteti do të përballeshin. U arrit në përfundimin se testet ishin të suksesshme.
Faktorët dëmtues të një shpërthimi bërthamor ajror
Ushtria e kuptoi menjëherë se një armë e re mund të vendoste rezultatin e çdo lufte. Por në atë kohë askush nuk mendonte për ndikimin e faktorëve dëmtues të një shpërthimi bërthamor. Shkencëtarët i kushtuan vëmendje vetëm më të dukshmeve prej tyre:
- vala goditëse;
- emetim drite.
Në atë kohë askush nuk dinte për ndotjen radioaktive dhe rrezatimin jonizues, megjithëse më vonë ishte rrezatimi depërtues që doli të ishte më i rrezikshmi. Pra, nëse shkatërrimi dhe shkatërrimi lokalizoheshin në një distancë prej disa qindra metrash nga epiqendra e një shpërthimi bërthamor ajror, atëherë zona e shpërndarjes së produkteve të prishjes së rrezatimit shtrihej për qindra kilometra. Një person mori ekspozimin e parë, i cili u përkeqësua më pas nga rrezatimet në zonat afër.
Gjithashtu, shkencëtarët nuk e dinin ende se nën ndikiminVala e goditjes ajrore e një shpërthimi bërthamor gjeneron një impuls elektromagnetik që mund të çaktivizojë të gjitha pajisjet elektronike në një distancë prej qindra kilometrash. Kështu, testuesit e parë as që mund ta imagjinonin se sa e fuqishme u krijua arma dhe sa katastrofike mund të ishin pasojat e përdorimit të saj.
Llojet e shpërthimeve
Shpërthimet bërthamore ajrore kryhen në lartësinë e troposferës, domethënë brenda 10 km mbi sipërfaqen e tokës. Por përveç tyre, ka lloje të tjera, për shembull:
- Tokësore ose mbiujore e kryer përkatësisht në sipërfaqen e tokës ose të ujit. Një top zjarri që zgjerohet nga një blic, ndërsa duket sikur dielli lind nga prapa horizontit.
- Në lartësi të madhe, e kryer në atmosferë. Në të njëjtën kohë, blici i ndritshëm ka një madhësi shumë të madhe, varet në ajër dhe nuk prek tokën ose sipërfaqet e ujit.
- Nëntokësore ose nënujore ndodhin në trashësinë e kores së tokës ose në thellësi. Zakonisht nuk ka blic.
- Hapësirë. Këto ndodhin qindra kilometra larg globit, jashtë hapësirës rrethplanetare dhe shoqërohen nga një re molekulash shkëlqyese.
Llojet e ndryshme ndryshojnë jo vetëm në blic, por edhe në karakteristika të tjera të jashtme, si dhe në faktorët dëmtues, intensitetin e shpërthimit, rezultatet dhe pasojat e tij.
Testim në tokë
Bombat e para u testuan direkt në sipërfaqen e tokës. Janë këto lloje shpërthimesh që shoqërohen nga një re e dallueshme kërpudhashajër dhe një krater që shtrihet për disa dhjetëra apo edhe qindra metra në tokë. Një shpërthim tokësor duket më i frikshmi, pasi një re që rri pezull poshtë mbi tokë tërheq jo vetëm pluhurin, por edhe një pjesë të konsiderueshme të tokës, gjë që e bën atë pothuajse të zezë. Grimcat e tokës përzihen me elementë kimikë dhe më pas bien në tokë, gjë që e bën zonën të kontaminuar radioaktivisht dhe plotësisht të pabanueshme. Për qëllime ushtarake, kjo mund të përdoret për të shkatërruar ndërtesa ose objekte të fuqishme, për të infektuar territore të gjera. Efekti shkatërrues është më i fuqishmi.
Shpërthime në sipërfaqe
Testet kryhen edhe mbi sipërfaqen e sipërfaqes së ujit. Në këtë rast, reja do të përbëhet nga pluhur uji, i cili zvogëlon intensitetin e rrezatimit të dritës, por mbart grimca radioaktive në distanca të mëdha, si rezultat i së cilës ato mund të bien së bashku me reshjet një mijë kilometra nga vendi i provës.
Për qëllime ushtarake, kjo mund të përdoret për të shkatërruar bazat detare, portet dhe anijet, ose për të ndotur ujërat dhe brigjet.
Shpërthime ajri
Kjo specie mund të prodhohet në një distancë të madhe nga toka (në këtë rast quhet e lartë) ose në një distancë të vogël (e ulët). Sa më i lartë të jetë shpërthimi, aq më pak ngjashmëri ka reja në rritje me formën e një kërpudhe, pasi kolona e pluhurit nga toka nuk e arrin atë.
Blici në këtë formë është shumë i ndritshëm, kështu që mund të shihet qindra kilometra nga epiqendra. Një top zjarri që shpërthen prej tij me një temperaturë të matur nëmiliona gradë Celsius, ngrihet lart dhe dërgon rrezatim të fuqishëm drite. E gjithë kjo shoqërohet nga një tingull i fortë, që të kujton në mënyrë të paqartë bubullimën.
Ndërsa topi ftohet, ai shndërrohet në një re, e cila krijon një rrjedhë ajri që mbledh pluhurin nga sipërfaqja. Shtylla që rezulton mund të arrijë renë nëse nuk është shumë e lartë mbi tokë. Ndërsa reja fillon të shpërndahet, rrjedha e ajrit dobësohet.
Si rezultat i një shpërthimi të tillë, objektet në ajër, strukturat dhe njerëzit në afërsi mund të goditen.
Përdorim luftarak
Hiroshima dhe Nagasaki janë të vetmet qytete kundër të cilave u përdorën armët bërthamore. Tragjedia që ndodhi atje ishte e pashembullt.
Banorët përjetuan efektin e një shpërthimi bërthamor në ajër, i nisur në një distancë të shkurtër nga sipërfaqja e tokës dhe i klasifikuar si i ulët. Në të njëjtën kohë, infrastruktura u shkatërrua plotësisht, rreth 200 mijë njerëz vdiqën. Dy të tretat e tyre vdiqën menjëherë. Ata që ishin në epiqendër, u shpërbënë në molekula nga temperaturat monstruoze. Emetimi i dritës prej tyre la hije në mure.
Njerëzit që ishin më larg nga epiqendra vdiqën nga vala e goditjes dhe rrezatimi gama i një shpërthimi bërthamor. Disa nga të mbijetuarit morën një dozë vdekjeprurëse rrezatimi, por mjekët nuk dinin ende për sëmundjen nga rrezatimi, kështu që askush nuk e kuptoi pse, pas shenjave imagjinare të shërimit, gjendja e pacientëve u përkeqësua. Mjekët e konsideruan atëdizenteria, por brenda 3-8 javësh, pacientët që kishin të vjella të rënda vdiqën. Sëmundja e çuditshme e të mbijetuarve të bombardimeve atomike të Hiroshimës dhe Nagasakit ishte shtysa për fillimin e kërkimeve në fushën e mjekësisë bërthamore.
Shpërthime në lartësi të madhe
Pas bombardimeve të qyteteve japoneze, armët bërthamore nuk u përdorën për qëllime luftarake, por kërkimet mbi aftësitë e tyre vazhduan në vende të ndryshme. Ushtrimet atmosferike bënë të mundur për të kuptuar se çfarë ndodh kur një shpërthim ndodh në një lartësi. Doli se kur qendra ndodhet 10 km nga sipërfaqja e tokës, lind një valë relativisht e vogël e një shpërthimi bërthamor, por rrezatimi i dritës dhe i rrezatimit rriten në të njëjtën kohë. Sa më i lartë të jetë bërë shpërthimi, aq më i fortë rritet jonizimi, i cili shoqërohet me dështimin e pajisjeve radio.
Nga sipërfaqja, e gjitha duket si një blic i madh i ndritshëm, i ndjekur nga një re e molekulave avulluese të hidrogjenit, karbonit dhe azotit. Rrjedha e ajrit nuk arrin në tokë, kështu që nuk ka kolonë pluhuri. Gjithashtu, nuk ka praktikisht asnjë kontaminim të territorit, pasi masat ajrore lëvizin dobët në lartësi të mëdha, kështu që qëllimi i një shpërthimi të tillë bërthamor mund të jetë shkatërrimi i avionëve, raketave ose satelitëve.
Teste nëntokësore
Kohët e fundit, ka pasur një marrëveshje midis vendeve që rregullon testimet bërthamore dhe kërkon që ato të kryhen vetëm nën tokë, gjë që minimizon ndotjen dhe zonat e pabanueshme të formuara rreth vendeve të testimit.
Testet nëntokësore konsiderohen më pak të rrezikshmet, që nga veprimitë gjithë faktorët dëmtues janë përgjegjës për racën. Në të njëjtën kohë, është e pamundur të shihen ndezje të ndritshme ose një re kërpudha, vetëm një kolonë pluhuri mbetet prej saj. Por vala goditëse çon në një tërmet dhe shembje të tokës. Zakonisht përdoret për qëllime paqësore, për zgjidhjen e problemeve ekonomike kombëtare. Për shembull, në këtë mënyrë ju mund të shkatërroni vargmalet malore ose të formoni rezervuarë artificialë.
Testim nënujor
Shpërthimet nën ujë kanë pasoja më të tmerrshme. Së pari, shfaqet një kolonë llak, e cila ngrihet në një re mjegull radioaktive. Në të njëjtën kohë, valë të gjata metërsh formohen në sipërfaqen e ujit, duke shkatërruar anije dhe struktura nënujore. Më pas, territoret ngjitur janë kontaminuar për shkak të një reje shpërndarëse që derdh shi radioaktiv.
Masa mbrojtëse
Një shpërthim bërthamor vret gjithçka në rrugën e tij dhe shkatërron të gjitha objektet materiale. Njerëzit e kapur në epiqendrën e saj nuk kanë si të shpëtojnë, ata digjen menjëherë deri në tokë. Strehimi i bombave është absolutisht i padobishëm, pasi do të shkatërrohet menjëherë.
Vetëm ata që janë mjaft larg nga shpërthimi mund të shpëtojnë. Në një distancë prej më shumë se 1-3 km nga epiqendra, është e mundur të shmanget ndikimi i valës së goditjes, por për këtë është e nevojshme të gjendet shpejt një strehë e besueshme sapo të ndodhë një blic i ndritshëm. Një person ka nga 2 deri në 8 sekonda për ta bërë këtë, në varësi të distancës. Në strehë, një goditje e drejtpërdrejtë e rrezatimit gama nuk do të ndodhë, por ka ende një probabilitet shumë të lartë të ndotjes radioaktive. Ju mund të zvogëloni rrezikun e sëmundjes nga rrezatimi duke përdorur pajisje mbrojtëse personale dhe duke shmangur kontaktin me tëçdo artikull në territor.
Armët bërthamore janë një nga shpikjet më të tmerrshme të njerëzimit. I përdorur për qëllime paqësore, mund të sjellë përfitime të mëdha, por përdorimi i tij ushtarak është një kërcënim i tmerrshëm për jetën në tokë. Reaksioni zinxhir që ka filluar nuk mund të ndalet, kështu që ekziston një traktat i çarmatimit bërthamor i krijuar për të mbrojtur planetin nga katastrofa.
