การค้นพบโดยอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เกี่ยวกับความสามารถของสารในการปล่อยพลังงานจำนวนมากในระดับอะตอม ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของฟิสิกส์นิวเคลียร์ ในช่วงทศวรรษที่ 1930 นักวิจัยได้จำลองการระเบิดของนิวเคลียร์ในอากาศในห้องปฏิบัติการ แต่ประสบการณ์ดังกล่าวทำให้ชีวิตที่สงบสุขใกล้สูญพันธุ์ไปจากโลก
หลักการทำงาน
สำหรับการระเบิดของนิวเคลียร์ในอากาศ คุณต้องสร้างเงื่อนไขบางอย่างที่กระตุ้นการระเบิด โดยปกติ TNT หรือ RDX จะใช้เป็นตัวจุดชนวนภายใต้อิทธิพลของสารกัมมันตภาพรังสี (โดยปกติคือยูเรเนียมหรือพลูโทเนียม) ถูกบีบอัดให้มีมวลวิกฤตภายใน 10 วินาที จากนั้นจะปล่อยพลังงานออกมาอย่างทรงพลัง หากระเบิดนั้นเป็นเทอร์โมนิวเคลียร์ก็จะเกิดกระบวนการเปลี่ยนธาตุแสงให้กลายเป็นวัตถุที่หนักกว่า พลังงานที่ปล่อยออกมาในกรณีนี้ทำให้เกิดการระเบิดที่รุนแรงยิ่งขึ้น
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สามารถใช้เพื่อความสงบสุขได้เช่นกัน เนื่องจากสามารถควบคุมการแยกตัวได้ ด้วยเหตุนี้จึงใช้อุปกรณ์ที่ดูดซับนิวตรอน กระบวนการที่เกิดขึ้นในการติดตั้งนั้นจะอยู่ในสมดุลเสมอ สม่ำเสมอหากมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในพารามิเตอร์ ระบบจะดับพารามิเตอร์เหล่านั้นให้ทันเวลาและกลับสู่โหมดการทำงาน ในสถานการณ์ฉุกเฉิน องค์ประกอบจะถูกรีเซ็ตโดยอัตโนมัติเพื่อหยุดปฏิกิริยาลูกโซ่
ประสบการณ์ครั้งแรก
ค้นพบโดยไอน์สไตน์และศึกษาเพิ่มเติมโดยนักฟิสิกส์นิวเคลียร์ การปล่อยพลังงานไม่เพียงแต่สนใจนักวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงกองทัพด้วย ความเป็นไปได้ที่จะได้รับอาวุธใหม่ที่สามารถสร้างการระเบิดอันทรงพลังจากวัสดุจำนวนเล็กน้อยนำไปสู่การทดลองกับธาตุกัมมันตรังสี
ทางกายภาพ นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Joliot-Curie ได้พิสูจน์ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่จะเกิดการระเบิดซึ่งมีผลเสียร้ายแรง เขาค้นพบปฏิกิริยาลูกโซ่ซึ่งกลายเป็นแหล่งพลังงานที่ทรงพลัง นอกจากนี้ เขายังวางแผนที่จะทำการทดลองกับดิวเทอเรียมออกไซด์ แต่ในสภาพของสงครามโลกครั้งที่สอง มันเป็นไปไม่ได้ที่จะทำในฝรั่งเศส ดังนั้นในอนาคต นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษจึงพัฒนาอาวุธปรมาณู
ระเบิดเครื่องแรกได้รับการทดสอบในฤดูร้อนปี 1945 ในอเมริกา ตามมาตรฐานปัจจุบัน ระเบิดมีพลังเพียงเล็กน้อย แต่ในขณะนั้น ผลลัพธ์ที่ได้เกินความคาดหมายทั้งหมด แรงระเบิดและผลกระทบต่อพื้นที่โดยรอบนั้นมหาศาล
ผลลัพธ์
ทำการทดสอบเพื่อกำหนดลักษณะของการระเบิดนิวเคลียร์ในอากาศ บุคคลเหล่านั้นได้บรรยายถึงสิ่งที่พวกเขาเห็นในเวลาต่อมา พวกเขาสังเกตเห็นจุดสว่างจ้าที่ระยะทางหลายร้อยกิโลเมตร แล้วกลายเป็นลูกบอลขนาดใหญ่ ได้ยินเสียงดังมาก เป็นกิโลเมตรคลื่นกระแทกกลิ้งไปมา บอลลูนระเบิดทิ้งเมฆยาวสิบสองกิโลเมตรไว้ข้างหลังเป็นรูปเห็ด หลุมอุกกาบาตยังคงอยู่ที่จุดที่เกิดการระเบิด โดยมีความลึกและความกว้างหลายสิบเมตร พื้นดินรอบตัวเขาหลายร้อยเมตรกลายเป็นดินหลุมไร้ชีวิต
อุณหภูมิของอากาศระหว่างการระเบิดของนิวเคลียร์เพิ่มขึ้นอย่างมาก และบรรยากาศเองก็ดูเหมือนจะหนาแน่นขึ้น แม้แต่ผู้เห็นเหตุการณ์ซึ่งอยู่ไกลจากศูนย์กลางของศูนย์พักพิงรู้สึกได้ถึงสิ่งนี้ ขนาดของสิ่งที่พวกเขาเห็นนั้นน่าทึ่งมาก เพราะไม่มีใครจินตนาการได้ว่าพวกเขาจะเผชิญกับอำนาจอะไร สรุปว่าการทดสอบประสบความสำเร็จ
ปัจจัยทำลายล้างของระเบิดนิวเคลียร์ในอากาศ
กองทัพตระหนักในทันทีว่าอาวุธใหม่สามารถตัดสินผลของสงครามใดๆ ก็ได้ แต่ในขณะนั้นไม่มีใครนึกถึงผลกระทบของปัจจัยทำลายล้างของการระเบิดนิวเคลียร์ นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจเฉพาะกับสิ่งที่ชัดเจนที่สุดเท่านั้น:
- คลื่นกระแทก;
- การปล่อยแสง
ในเวลานั้นไม่มีใครรู้เรื่องการปนเปื้อนของกัมมันตภาพรังสีและรังสีไอออไนซ์ ถึงแม้ว่าในเวลาต่อมาจะเป็นรังสีที่อันตรายที่สุด ดังนั้น หากการทำลายล้างและการทำลายล้างเกิดขึ้นที่ระยะห่างหลายร้อยเมตรจากศูนย์กลางของการระเบิดของนิวเคลียร์ในอากาศ พื้นที่ของการแพร่กระจายของผลิตภัณฑ์การสลายตัวของรังสีจะขยายออกไปหลายร้อยกิโลเมตร บุคคลได้รับการสัมผัสครั้งแรก ซึ่งต่อมารุนแรงขึ้นจากผลกระทบของรังสีในบริเวณใกล้เคียง
นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์ยังไม่รู้ด้วยว่าอยู่ภายใต้อิทธิพลคลื่นกระแทกอากาศจากการระเบิดของนิวเคลียร์สร้างพัลส์แม่เหล็กไฟฟ้าที่สามารถปิดการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดได้ในระยะหลายร้อยกิโลเมตร ดังนั้น ผู้ทดสอบกลุ่มแรกจึงไม่สามารถจินตนาการได้เลยว่าอาวุธถูกสร้างขึ้นมาอย่างทรงพลังเพียงใด และผลที่ตามมาจากการใช้อาวุธนั้นจะร้ายแรงเพียงใด
ประเภทของการระเบิด
ระเบิดนิวเคลียร์ในอากาศเกิดขึ้นที่ความสูงของชั้นโทรโพสเฟียร์ นั่นคือภายใน 10 กม. เหนือพื้นผิวโลก แต่นอกจากนั้น ยังมีประเภทอื่นๆ เช่น
- บนบกหรือเหนือน้ำดำเนินการบนพื้นผิวโลกหรือน้ำตามลำดับ ลูกไฟที่ขยายออกจากแฟลชในขณะที่ดูเหมือนดวงอาทิตย์ขึ้นจากด้านหลังขอบฟ้า
- บนที่สูงในบรรยากาศ ในขณะเดียวกัน แฟลชส่องสว่างก็มีขนาดใหญ่มาก โดยจะลอยอยู่ในอากาศและไม่สัมผัสพื้นโลกหรือผิวน้ำ
- ใต้ดินหรือใต้น้ำเกิดขึ้นในความหนาของเปลือกโลกหรือที่ความลึก ปกติไม่มีแฟลช
- อวกาศ. สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นหลายร้อยกิโลเมตรจากโลก นอกพื้นที่วงกลมรอบดาวเคราะห์ และมาพร้อมกับกลุ่มเมฆของโมเลกุลเรืองแสง
ประเภทต่างๆ ไม่เพียงแต่แฟลช แต่ยังมีลักษณะภายนอกอื่นๆ เช่นเดียวกับปัจจัยความเสียหาย ความรุนแรงของการระเบิด ผลลัพธ์และผลที่ตามมา
การทดสอบภาคพื้นดิน
ระเบิดลูกแรกถูกทดสอบโดยตรงบนพื้นผิวโลก เป็นการระเบิดประเภทนี้ที่มาพร้อมกับเมฆเห็ดที่แตกต่างกันในอากาศและหลุมอุกกาบาตที่ขยายออกไปหลายสิบหรือหลายร้อยเมตรในดิน การระเบิดภาคพื้นดินดูน่ากลัวที่สุด เนื่องจากเมฆที่ลอยอยู่ต่ำเหนือพื้นดินไม่เพียงดึงดูดฝุ่นเท่านั้น แต่ยังดึงดูดส่วนสำคัญของดินด้วย ซึ่งทำให้เกือบเป็นสีดำ อนุภาคดินผสมกับองค์ประกอบทางเคมีแล้วตกลงสู่พื้นซึ่งทำให้พื้นที่ปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีและไม่เอื้ออำนวยอย่างสมบูรณ์ สำหรับวัตถุประสงค์ทางการทหาร สามารถใช้เพื่อทำลายอาคารหรือวัตถุที่ทรงพลัง แพร่ระบาดในดินแดนอันกว้างใหญ่ เอฟเฟกต์การทำลายล้างนั้นทรงพลังที่สุด
ระเบิดพื้นผิว
การทดสอบยังดำเนินการอยู่เหนือผิวน้ำ ในกรณีนี้ เมฆจะประกอบด้วยฝุ่นน้ำ ซึ่งช่วยลดความเข้มของการแผ่รังสีแสง แต่พาอนุภาคกัมมันตภาพรังสีไปในระยะไกล อันเป็นผลมาจากการที่พวกมันสามารถตกลงมาพร้อมกับปริมาณน้ำฝนที่อยู่ห่างจากจุดทดสอบนับพันกิโลเมตร
เพื่อวัตถุประสงค์ทางทหาร สามารถใช้เพื่อทำลายฐานทัพเรือ ท่าเรือ และเรือรบ หรือเพื่อปนเปื้อนในน่านน้ำและชายฝั่ง
ระเบิดทางอากาศ
สายพันธุ์นี้สามารถผลิตได้ในระยะห่างจากพื้นดินมาก (ในกรณีนี้จะเรียกว่าสูง) หรือในระยะห่างเล็กน้อย (ต่ำ) ยิ่งการระเบิดสูงเท่าไร เมฆที่ลอยสูงขึ้นก็จะมีรูปร่างเหมือนเห็ดน้อยลงเท่านั้น เนื่องจากฝุ่นจากพื้นดินไปไม่ถึงมัน
แฟลชในรูปแบบนี้สว่างมาก มองเห็นได้ไกลจากจุดศูนย์กลางหลายร้อยกิโลเมตร ลูกไฟระเบิดออกมาจากมันด้วยอุณหภูมิที่วัดได้ในล้านองศาเซลเซียส สูงขึ้นและส่งรังสีแสงอันทรงพลังออกไป ทั้งหมดนี้มาพร้อมกับเสียงที่ดังชวนให้นึกถึงฟ้าร้องอย่างคลุมเครือ
เมื่อลูกบอลเย็นตัวลง มันจะกลายเป็นก้อนเมฆ ซึ่งสร้างกระแสอากาศที่ดูดฝุ่นจากพื้นผิว เสาที่ได้จะไปถึงก้อนเมฆได้หากไม่สูงจากพื้นดินมากนัก เมื่อเมฆเริ่มกระจาย กระแสอากาศก็อ่อนลง
ผลของการระเบิดดังกล่าว วัตถุในอากาศ โครงสร้าง และผู้คนในบริเวณใกล้เคียงอาจถูกโจมตี
การใช้การต่อสู้
ฮิโรชิมาและนางาซากิเป็นเมืองเดียวที่ใช้อาวุธนิวเคลียร์ โศกนาฏกรรมที่เกิดขึ้นนั้นไม่มีใครเทียบได้
ผู้อยู่อาศัยได้รับผลกระทบจากการระเบิดนิวเคลียร์ในอากาศซึ่งเริ่มต้นในระยะใกล้จากพื้นผิวโลกและจัดว่าต่ำ ในเวลาเดียวกันโครงสร้างพื้นฐานถูกทำลายอย่างสมบูรณ์ ผู้คนประมาณ 200,000 คนเสียชีวิต สองในสามของพวกเขาเสียชีวิตทันที ผู้ที่อยู่ในศูนย์กลางของแผ่นดินไหว สลายตัวเป็นโมเลกุลจากอุณหภูมิมหึมา การปล่อยแสงจากพวกมันทำให้เกิดเงาบนผนัง
คนที่อยู่ไกลจากศูนย์กลางแผ่นดินไหวเสียชีวิตจากคลื่นกระแทกและรังสีแกมมาจากการระเบิดของนิวเคลียร์ ผู้รอดชีวิตบางคนได้รับรังสีในปริมาณที่ถึงตาย แต่แพทย์ยังไม่รู้เกี่ยวกับการเจ็บป่วยจากรังสี ดังนั้นจึงไม่มีใครเข้าใจว่าทำไมหลังจากสัญญาณการฟื้นตัวในจินตนาการ สภาพของผู้ป่วยจึงทรุดโทรม แพทย์พิจารณาแล้วโรคบิด แต่ภายใน 3-8 สัปดาห์ผู้ป่วยที่มีอาการอาเจียนรุนแรงเสียชีวิต โรคประหลาดของผู้รอดชีวิตจากระเบิดปรมาณูที่ฮิโรชิมาและนางาซากิเป็นแรงผลักดันให้เกิดการวิจัยด้านเวชศาสตร์นิวเคลียร์
ระเบิดบนที่สูง
หลังจากการทิ้งระเบิดในเมืองต่างๆ ของญี่ปุ่น อาวุธนิวเคลียร์ไม่ได้ถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการสู้รบ แต่การวิจัยเกี่ยวกับความสามารถของพวกเขายังคงดำเนินต่อไปในสถานที่ต่างๆ แบบฝึกหัดเกี่ยวกับบรรยากาศทำให้เข้าใจได้ว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อเกิดการระเบิดที่ระดับความสูง ปรากฎว่าเมื่อศูนย์กลางอยู่ห่างจากพื้นผิวโลก 10 กม. คลื่นนิวเคลียร์ระเบิดขนาดค่อนข้างเล็กก็เกิดขึ้น แต่แสงและรังสีเพิ่มขึ้นในเวลาเดียวกัน ยิ่งมีการระเบิดสูงเท่าใด การเกิดไอออไนซ์ก็จะยิ่งแรงขึ้น ซึ่งตามมาด้วยความล้มเหลวของอุปกรณ์วิทยุ
จากพื้นผิว ทุกอย่างดูเหมือนแสงวาบขนาดใหญ่ ตามด้วยกลุ่มเมฆที่ระเหยโมเลกุลของไฮโดรเจน คาร์บอน และไนโตรเจน การไหลของอากาศไม่ถึงพื้นจึงไม่มีเสาฝุ่น นอกจากนี้ ในทางปฏิบัติแทบไม่มีการปนเปื้อนในดินแดน เนื่องจากมวลอากาศเคลื่อนที่ได้อ่อนที่ระดับความสูง ดังนั้นจุดประสงค์ของการระเบิดนิวเคลียร์ดังกล่าวอาจเป็นเพื่อทำลายเครื่องบิน ขีปนาวุธ หรือดาวเทียม
การทดสอบใต้ดิน
เมื่อเร็ว ๆ นี้มีข้อตกลงระหว่างประเทศที่ควบคุมการทดสอบนิวเคลียร์และกำหนดให้ดำเนินการใต้ดินเท่านั้น ซึ่งลดมลพิษและพื้นที่ที่ไม่เอื้ออำนวยที่เกิดขึ้นรอบพื้นที่ทดสอบ
การทดสอบใต้ดินถือว่าอันตรายน้อยที่สุดเนื่องจากการกระทำปัจจัยที่สร้างความเสียหายทั้งหมดเป็นสาเหตุของสายพันธุ์ ในเวลาเดียวกัน เป็นไปไม่ได้ที่จะเห็นแสงวาบหรือเมฆรูปเห็ด เหลือเพียงเสาฝุ่นเท่านั้น แต่คลื่นกระแทกทำให้เกิดแผ่นดินไหวและดินถล่ม มักใช้เพื่อความสงบสุขในการแก้ปัญหาเศรษฐกิจของประเทศ ตัวอย่างเช่น วิธีนี้จะทำให้คุณสามารถทำลายทิวเขาหรือสร้างอ่างเก็บน้ำเทียมได้
ทดสอบใต้น้ำ
การระเบิดใต้น้ำมีผลกระทบที่เลวร้ายมากกว่า อย่างแรก คอลัมน์สเปรย์ปรากฏขึ้น ลอยขึ้นสู่เมฆหมอกกัมมันตภาพรังสี ในเวลาเดียวกัน คลื่นความยาวเมตรก็ก่อตัวขึ้นบนผิวน้ำ ทำลายเรือและโครงสร้างใต้น้ำ จากนั้นพื้นที่ที่อยู่ติดกันจะปนเปื้อนเนื่องจากเมฆที่กระจายตัวฝนตกกัมมันตภาพรังสี
มาตรการป้องกัน
ระเบิดนิวเคลียร์ทำลายทุกอย่างที่ขวางหน้าและทำลายวัตถุที่เป็นวัตถุทั้งหมด ผู้คนที่ติดอยู่ที่ศูนย์กลางของเกาะไม่มีทางหนีรอดได้ พวกเขาถูกไฟไหม้ที่พื้นทันที ที่กำบังระเบิดนั้นไร้ประโยชน์อย่างแน่นอน เพราะมันจะถูกทำลายทันที
คนที่อยู่ห่างจากระเบิดเท่านั้นที่จะรอดได้ ที่ระยะห่างจากจุดศูนย์กลางมากกว่า 1-3 กม. คุณสามารถหลีกเลี่ยงผลกระทบของคลื่นกระแทกได้ แต่สำหรับสิ่งนี้ จำเป็นต้องหาที่หลบภัยที่เชื่อถือได้อย่างรวดเร็วทันทีที่เกิดแสงวาบ บุคคลมีเวลา 2 ถึง 8 วินาทีในการทำเช่นนี้ขึ้นอยู่กับระยะทาง ในที่พักพิงจะไม่เกิดรังสีแกมมาโดยตรง แต่ยังคงมีโอกาสสูงมากที่จะเกิดการปนเปื้อนของกัมมันตภาพรังสี คุณสามารถลดความเสี่ยงของการเจ็บป่วยจากรังสีโดยใช้อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลและหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับสิ่งของใดๆ ในอาณาเขต
อาวุธนิวเคลียร์เป็นหนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ที่น่ากลัวที่สุดของมนุษยชาติ ใช้เพื่อวัตถุประสงค์อย่างสันติ อาจเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง แต่การใช้ทางทหารเป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อชีวิตบนโลก ปฏิกิริยาลูกโซ่ที่เริ่มต้นขึ้นไม่สามารถหยุดได้ จึงมีสนธิสัญญาปลดอาวุธนิวเคลียร์ที่ออกแบบมาเพื่อปกป้องโลกจากภัยพิบัติ
