Ядерное испытание

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Основные типы ядерных испытаний: 1. надземные, 2. подземные, 3. в верхних слоях атмосферы, 4. подводные.
Ядерное оружие
Одна из первых термоядерных бомб Mark-17, мощность 10 Мт, вес 20 т. Развертывалась с середины 1950-х на бомбардировщиках B-36 «Peacemaker»
 Ядерный клуб 
Испытание термоядерной бомбы на атолле Бикини, 1954 г. Мощность взрыва 11 Мт, из которых 7 Мт выделилось от деления тампера из урана-238
Взрыв первого советского ядерного устройства на Семипалатинском полигоне 29 августа 1949 года. 10 часов 05 минут.

Я́дерное испыта́ние — разновидность испытания оружия. При подрыве ядерного боеприпаса происходит ядерный взрыв. Мощность ядерного боеприпаса может быть разной, соответственно, и последствия ядерного взрыва.

Считается, что для разработки нового ядерного оружия испытания — обязательное необходимое условие. Без испытаний невозможно разрабатывать новое ядерное оружие. Никакими симуляторами на компьютерах и имитаторами невозможно заменить реальное испытание. Поэтому ограничение испытаний преследует в первую очередь помешать разработке новых ядерных систем тем государствам, которые их уже имеют, и не позволить другим государствам стать обладателями ядерного оружия.

Однако проведение полномасштабного ядерного испытания требуется не всегда. Например, урановая бомба, сброшенная на Хиросиму 6 августа 1945 года, не проходила никаких испытаний. «Пушечная схема» подрыва уранового заряда была настолько надежной, что испытаний не потребовалось. 16 июля 1945 года США испытывали в Неваде только бомбу имплозивного типа с плутонием в качестве заряда, подобную той, что была сброшена на Нагасаки 9 августа 1945 года, потому что это более сложное устройство и были сомнения в надёжности данной схемы. Например, ядерное оружие ЮАР тоже имело пушечную систему подрыва заряда, и 6 ядерных зарядов поступили в арсенал ЮАР без каких-либо испытаний.

Цели испытаний[править | править исходный текст]

  • Разработка нового ядерного оружия (weapons development). 75-80 % всех тестов проводятся именно для этой цели
  • Проверка производственного цикла (production verification). Берется любой экземпляр с производственного процесса и проверяется, после чего вся партия поступает в арсенал
  • Испытание воздействия ядерного оружия на окружающую среду и предметы (weapons effects tests): другие типы вооружения, защитные сооружения, амуницию
  • Проверка боеголовки из арсенала (stockpile verification). После того, как оружие испытано и поступило в арсенал, его испытания обычно не проводятся. Проводятся только инспекции и проверки, не требующие испытаний[1].

Типы испытаний[править | править исходный текст]

Исторически ядерные испытания делятся на четыре категории по тому, где они проводятся и в какой среде:

  • Атмосферные;
  • Заатмосферные;
  • Подводные;
  • Подземные.

После вступления в силу договора об ограничении испытаний в трех средах в 1963 году, большая часть испытаний проводилась странами, подписавшими договор, под землей.

Подземные испытания проводятся двумя способами:

  • подрыв заряда в вертикальной шахте. Этот способ чаще всего используется для создания новых оружейных систем
  • подрыв заряда в горизонтальной шахте-тоннеле. Этот способ используется для исследования поражающих факторов взрыва на окружающую среду и предметы[2].

Средняя стоимость подземного испытания составляла на март 1988 года: 20-30 миллионов долларов США — для вертикальной шахты, 40-70 миллионов долларов США — для горизонтальной из-за более сложных инженерных задач. Подготовка одного теста занимала около 18 месяцев, и потому во время одного теста как правило проводилось несколько экспериментов, чтобы сэкономить средства[2].

История[править | править исходный текст]

Первое ядерное испытание было проведено Соединёнными Штатами 16 июля 1945 года в штате Нью-Мексико, заряд был приблизительно эквивалентен 20 килотоннам в тротиловом эквиваленте.

Первое ядерное испытание в СССР было проведено 29 августа 1949 года.

Первое термоядерное устройство было испытано также США на атолле Эниветок (Маршалловы острова) 1 ноября 1952 года (Ivy Mike, 10,4 мегатонны в тротиловом эквиваленте).

Первая водородная бомба была испытана в СССР 12 августа 1953 года (около 0,4 мегатонны в тротиловом эквиваленте).

В качестве жеста доброй воли некоторые ядерные державы объявляют моратории на проведение испытаний и ожидают, что к мораторию присоединятся другие обладатели ядерного оружия. Например, в период с 1958 по 1961 году ядерные испытания не проводили ни США, ни Великобритания, ни СССР, только Франция.

Самым крупным термоядерным зарядом за всё время испытаний стала советская «Царь-бомба» (58 мегатонн), испытанная на половину своей мощности — 58 мегатонн, взорванная на площадке Сухой Нос, на полигоне на Новой Земле 30 октября 1961 года.

В 1963 году все ядерные и многие безъядерные государства подписали Договор об ограничении ядерных испытаний в трех средах, по которому обязались воздерживаться от ядерных взрывов в атмосфере, под водой и в космическом пространстве, разрешались подземные испытания. Франция продолжала наземные испытания вплоть до 1974 года, а Китай — до 1980 года.

22 сентября 1979 года было зафиксировано проведение ядерного испытания в районе острова Буве (Южная Атлантика). Ни одна страна ответственности за этот взрыв не взяла. Предполагается, что этот взрыв, а также последовавший в 1981 году аналогичный без объявления были произведены ЮАР по собственному или совместному с Израилем проектам испытания ядерного оружия.

С лета 1985 года СССР, после начала политики Перестройки, объявил односторонний мораторий на проведение ядерных испытаний.

В 1996 году был подписан Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний, страны, ратифицировавшие Договор, обязались не возобновлять испытаний ядерного оружия.

Завершение[править | править исходный текст]

Последние (уже подземные) ядерные испытания были проведены:

Несмотря на действие запрета на проведение испытаний и строгий контроль за его соблюдением, ни одна из стран ядерного клуба не отказывается от совершенствования своего арсенала. Ядерная боеголовка сама по себе состоит из множества неядерных систем, которые можно испытать без проведения ядерного взрыва, заменив делящийся материал муляжом. Для испытания же самого ядерного заряда проводятся такие тесты, которые не подпадают под договорный запрет. Такие испытания проводятся в специальных лабораториях, например ведущими в этой области в США являются Лос-Аламосская национальная лаборатория и Ливерморская национальная лаборатория.

Страны, отказавшиеся от запрета на проведение[править | править исходный текст]

Не подписавшие договоры Индия и Пакистан провели последние ядерные испытания в 1998 году (см. Ядерная программа Пакистана и Ядерная программа Индии).

Подписавшая договоры о нераспространении ядерного оружия и ограничении ядерных испытаний, КНДР дезавуировала их и 9 октября 2006 года провела первое ядерное испытание; 25 мая 2009 года КНДР совершила второе ядерное испытание (см. Ядерная программа КНДР), 12 февраля 2013 года было проведено третье ядерное испытание.

Хронология ядерных испытаний


Испытания и суперкомпьютеры[править | править исходный текст]

Электронные вычислительные машины стали использоваться в расчетах по ядерному оружию с самого момента их появления. Первыми расчетами, выполненными на первом электронном компьютере общего назначения ЭНИАК в декабре 1945 года, были расчеты по термоядерному взрыву, осуществленные работниками Лос-Аламосской национальной лаборатории из команды Эдварда Теллера.

Огромный объем вычислений и их сложность с самого начала выдвигали требования по созданию все более мощных и совершенных вычислительных машин, что в конечном счете привело к появлению особого типа вычислительной техники под названием «суперкомпьютеры». Использование суперкомпьютеров для симуляции ядерных и термоядерных реакций, происходящих во время взрыва, позволяло экономить колоссальные средства и время. Например, при использовании суперкомпьютера CDC 6600 для разработки новой боеголовки США потребовалось провести только 23 полевых испытания, а при использовании CDC 7600 — уже только 6[2]. Неудивительно, что США накладывало специальные экспортные ограничение на поставку сверхмощных вычислительных машин не только в страны Варшавского блока, но даже в страны-партнеры по НАТО: известен случай, когда в 1966 году США отказало компании CDC в экспортной лицензии компьютера CDC 6600 для Французского атомного агентства, чтобы помешать Франции в их атомной программе[3]. Наличие суперкомпьютеров в 60-ых годах смягчило позицию США по договору о запрете испытаний в трех средах, так как существовала уверенность, что у СССР нет столь мощных компьютеров, и соблюдение договора даст США стратегическое преимущество перед СССР.

Роль суперкомпьютеров увеличилась после подписания Договора о всеобъемлющем запрете на проведение ядерных испытаний. В настоящее время в ведущих лабораториях США, занятых обслуживанием и совершенствованием ядерного арсенала страны, установлены мощнейшие компьютерные системы, которые входят в список TOP500, и на которых проводятся как секретные так и несекретные расчеты, связанные с ядерными взрывами, атомными реакторами и термоядерным синтезом в рамках программы Advanced Simulation and Computing Program. Ранее, несмотря на свою огромную мощность суперкомпьютеры всё же не позволяли очень точно смоделировать весь процесс взрыва во время испытания от начала до конца. Для упрощения задач расчеты осуществлялись в двух или даже в одном измерении, компьютерные испытания проводились поэтапно с моделированием ключевых событий и подачей результатов предыдущего этапа на следующий, что, естественно, приводило к неточностям, которые могли быть сняты только при проведении реального испытания. С выполнением программы Advanced Simulation and Computing Program и вводом в строй суперкомпьютера ASCI Purple в 2005 году, Национальные лаборатории США получили возможность моделировать подрыв ядерного и термоядерного оружия в полном объеме с точностью, достаточной, чтобы судить о текущем состоянии и боеготовности зарядов, находящихся на хранении в арсенале[4].

Ядерные испытания по странам[править | править исходный текст]

Всего ядерными державами было проведено более двух тысяч ядерных взрывов:

Карта ядерных полигонов (Северная Корея пока не показана)

1 054 испытаний по официальным данным (как минимум 1 151 устройств, 331 наземное испытание), в основном на полигоне в штате Невада и на Pacific Proving Grounds на Маршалловых островах, ещё 10 испытаний проводились в разных местах на территории США, в том числе на Аляске, в Колорадо, Миссисипи и Нью-Мексико (см. [1]).

Список самых мощных ядерных испытаний[править | править исходный текст]

Следующий список содержит все извеснтые ядерные испытания, мощность взрыва которых составила 10 мегатонн ТНТ и более.

Дата Мощность (Мт) Размещение заряда Страна Место испытания Испытание
1 30.10.1961 57 Бомба Советский Союз Полигон Новая Земля Царь-бомба
2 24.12.1962 24.2 Бомба Советский Союз Полигон Новая Земля Испытание №219
3 05.08.1962 21.1 Бомба Советский Союз Полигон Новая Земля Испытание №147
4 27.09.1962 20 Бомба Советский Союз Полигон Новая Земля Испытание №174
5 25.09.1962 19.1 Бомба Советский Союз Полигон Новая Земля Испытание №173
6 28.02.1954 15 Грунт США Атолл Бикини Кастл Браво
7 04.05.1954 13.5 Баржа США Атолл Бикини Кастл Янки (англ.)русск.
8 23.10.1961 12.5 Бомба Советский Союз Полигон Новая Земля Испытание №123
9 26.03.1954 11 Баржа США Атолл Бикини Кастл Ромео (англ.)русск.
10 31.10.1952 10.4 Грунт США Атолл Эниветок Айви Майк
11 25.08.1962 10 Бомба Советский Союз Полигон Новая Земля Испытание №159
12 19.09.1962 10 Бомба Советский Союз Полигон Новая Земля Испытание №168

См. также[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

Ссылки[править | править исходный текст]

ссылка на KML  Ядерные испытания Google Maps  KMZ (файл меток KMZ для Google Earth)