تم اختبار القنبلة الهيدروجينية الأمريكية. ما هي القنبلة الهيدروجينية: كيف تعمل، والاختبار
الأسلحة النووية الحرارية (قنبلة هيدروجينية) - نوع من الأسلحة النووية تعتمد قوته التدميرية على استخدام طاقة تفاعل الاندماج النووي للعناصر الخفيفة في العناصر الأثقل (على سبيل المثال، تخليق نواة ذرة الهيليوم من نواتين من الديوتيريوم) الذرات) التي تطلق الطاقة.
وصف عام [ | ]
يمكن بناء جهاز متفجر نووي حراري باستخدام إما الديوتيريوم السائل أو الديوتيريوم الغازي المضغوط. لكن ظهور الأسلحة النووية الحرارية أصبح ممكنا فقط بفضل نوع هيدريد الليثيوم - ديوتريد الليثيوم -6. هذا مزيج من نظير ثقيل للهيدروجين - الديوتيريوم ونظير الليثيوم ذو العدد الكتلي 6.
ديوترايد الليثيوم 6 هو مادة صلبة تسمح لك بتخزين الديوتيريوم ( الحالة الطبيعيةوالذي في الظروف العادية هو غاز) في الظروف العاديةبالإضافة إلى ذلك، فإن مكونه الثاني - الليثيوم 6 - هو المادة الخام لإنتاج أندر نظائر الهيدروجين - التريتيوم. في الواقع، 6 Li هو المصدر الصناعي الوحيد للتريتيوم:
3 6 L i + 0 1 n → 1 3 H + 2 4 H e + E 1 .(\displaystyle ()_(3)^(6)\mathrm (لي) +()_(0)^(1)n\to ()_(1)^(3)\mathrm (H) +() _(2)^(4)\mathrm (هو) +E_(1).) يحدث نفس التفاعل في ديوتريد الليثيوم 6 في جهاز نووي حراري عند تشعيعه بالنيوترونات السريعة؛ الطاقة المفرج عنهاه 1 = 4.784 ميغا إلكترون فولت يحدث نفس التفاعل في ديوتريد الليثيوم 6 في جهاز نووي حراري عند تشعيعه بالنيوترونات السريعة؛ الطاقة المفرج عنها. ثم يتفاعل التريتيوم (3H) الناتج مع الديوتيريوم، ويطلق الطاقة:
2 = 17.59 ميغا إلكترون فولت1 3 H + 1 2 H → 2 4 H e + 0 1 n + E 2 , (\displaystyle ()_(1)^(3)\mathrm (H) +()_(1)^(2)\ mathrm (H) \to ()_(2)^(4)\mathrm (هو) +()_(0)^(1)n+E_(2,)
علاوة على ذلك، يتم إنتاج النيوترون بطاقة حركية لا تقل عن 14.1 ميجا إلكترون فولت، والتي يمكن أن تبدأ مرة أخرى التفاعل الأول على نواة ليثيوم 6 أخرى، أو تسبب انشطار نوى اليورانيوم أو البلوتونيوم الثقيلة في قذيفة أو زناد مع انبعاث عدة ذرات. نيوترونات أسرع. استخدمت الذخائر النووية الحرارية الأمريكية المبكرة أيضًا ديوتريد الليثيوم الطبيعي، والذي يحتوي بشكل أساسي على نظير الليثيوم ذو العدد الكتلي 7. كما أنه بمثابة مصدر للتريتيوم، ولكن لهذا يجب أن تكون للنيوترونات المشاركة في التفاعل طاقة تبلغ 10 ميغا إلكترون فولت أو أعلى: التفاعلن استخدمت الذخائر النووية الحرارية الأمريكية المبكرة أيضًا ديوتريد الليثيوم الطبيعي، والذي يحتوي بشكل أساسي على نظير الليثيوم ذو العدد الكتلي 7. كما أنه بمثابة مصدر للتريتيوم، ولكن لهذا يجب أن تكون للنيوترونات المشاركة في التفاعل طاقة تبلغ 10 ميغا إلكترون فولت أو أعلى: التفاعل+ 7 لي → 3 ح + 4 هو +- 2.467 ميغا إلكترون فولت
تتكون القنبلة النووية الحرارية التي تعمل وفقًا لمبدأ Teller-Ulam من مرحلتين: الزناد وحاوية الوقود النووي الحراري.
لم يكن الجهاز الذي اختبرته الولايات المتحدة عام 1952 قنبلة في الواقع، بل كان نموذجًا أوليًا مختبريًا، وهو “منزل مكون من 3 طوابق مملوء بالديوتيريوم السائل”، مصمم على شكل تصميم خاص. طور العلماء السوفييت القنبلة بدقة - جهاز كامل مناسب للاستخدام العسكري العملي.
أكبر قنبلة هيدروجينية تم تفجيرها على الإطلاق هي قنبلة القيصر السوفيتية بقوة 58 ميجا طن، والتي تم تفجيرها في 30 أكتوبر 1961 في موقع اختبار أرخبيل نوفايا زيمليا. وفي وقت لاحق قال نيكيتا خروتشوف علناً مازحاً إن الخطة الأصلية كانت تتمثل في تفجير قنبلة بقوة 100 ميغا طن، ولكن تم تخفيف التهمة "حتى لا يكسر كل الزجاج في موسكو". من الناحية الهيكلية، تم تصميم القنبلة بالفعل بقوة 100 ميغا طن، ويمكن تحقيق هذه القوة عن طريق استبدال الرصاص باليورانيوم. تم تفجير القنبلة على ارتفاع 4000 متر فوق ملعب التدريب نوفايا زيمليا. دارت موجة الصدمة بعد الانفجار حول الكرة الأرضية ثلاث مرات. وعلى الرغم من نجاح الاختبار، إلا أن القنبلة لم تدخل الخدمة؛ ومع ذلك، كان لإنشاء واختبار القنبلة العملاقة تأثيرًا كبيرًا أهمية سياسيةمما يدل على أن الاتحاد السوفييتي قد حل مشكلة تحقيق أي مستوى تقريبًا من الحمولة الضخمة لترسانته النووية.
الولايات المتحدة الأمريكية [ | ]
فكرة القنبلة الاندماجية التي تبدأ بشحنة ذرية اقترحها إنريكو فيرمي على زميله إدوارد تيلر في خريف عام 1941، في بداية مشروع مانهاتن. كرّس تيلر الكثير من عمله خلال مشروع مانهاتن للعمل على مشروع القنبلة الاندماجية، متجاهلاً إلى حدٍ ما القنبلة الذرية نفسها. تركيزه على الصعوبات وموقف "محامي الشيطان" في المناقشات حول المشاكل أجبر أوبنهايمر على قيادة تيلر وغيره من الفيزيائيين "المثيرين للإشكالية" إلى الانحياز.
تم اتخاذ الخطوات المهمة والمفاهيمية الأولى نحو تنفيذ المشروع التجميعي من قبل مساعد تيلر ستانيسلاف أولام. للبدء الاندماج النووي الحرارياقترح أولام ضغط الوقود النووي الحراري قبل تسخينه، باستخدام عوامل من تفاعل الانشطار الأولي، وكذلك وضع الشحنة النووية الحرارية بشكل منفصل عن المكون النووي الأساسي للقنبلة. مكنت هذه المقترحات من نقل تطوير الأسلحة النووية الحرارية إلى المستوى العملي. وبناءً على ذلك، اقترح تيلر أن الأشعة السينية وأشعة جاما الناتجة عن الانفجار الأولي يمكن أن تنقل طاقة كافية إلى المكون الثانوي، الموجود في غلاف مشترك مع الأولي، لتنفيذ انفجار داخلي (ضغط) كافٍ لبدء تفاعل نووي حراري . ناقش تيلر وأنصاره ومعارضيه لاحقًا مساهمة أولام في النظرية الكامنة وراء هذه الآلية.
انفجار "جورج"
في عام 1951، تم إجراء سلسلة من الاختبارات تحت الاسم العام "عملية الدفيئة"، والتي تم خلالها حل قضايا تصغير الشحنات النووية مع زيادة قوتها. أحد الاختبارات في هذه السلسلة كان انفجارًا يحمل الاسم الرمزي "جورج"، حيث تم تفجير جهاز تجريبي عبارة عن شحنة نووية على شكل طارة مع كمية صغيرة من الهيدروجين السائل موضوعة في المركز. تم الحصول على الجزء الرئيسي من قوة الانفجار على وجه التحديد بسبب اندماج الهيدروجين، مما أكد عمليًا المفهوم العام للأجهزة ذات المرحلتين.
"إيفي مايك"
وسرعان ما تم توجيه تطوير الأسلحة النووية الحرارية في الولايات المتحدة نحو تصغير تصميم تيلر-أولام، والذي يمكن تجهيزه بصواريخ باليستية عابرة للقارات (ICBMs) وصواريخ باليستية تطلق من الغواصات (SLBMs). بحلول عام 1960، تم اعتماد الرؤوس الحربية W47 من فئة ميغا طن، وتم نشرها على الغواصات المجهزة بصواريخ بولاريس الباليستية. وكانت كتلة الرؤوس الحربية 320 كجم وقطرها 50 سم، وأظهرت الاختبارات اللاحقة انخفاض موثوقية الرؤوس الحربية المثبتة على صواريخ بولاريس والحاجة إلى تعديلات عليها. بحلول منتصف السبعينيات، أتاح تصغير الإصدارات الجديدة من الرؤوس الحربية تيلر-أولام إمكانية وضع 10 رؤوس حربية أو أكثر في أبعاد صاروخ متعدد الرؤوس (MIRV).
اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية [ | ]
كوريا الشمالية [ | ]
وفي ديسمبر/كانون الأول، وزعت وكالة الأنباء المركزية الكورية بياناً للزعيم الكوري الشمالي كيم جونغ أون، ذكر فيه أن بيونغ يانغ تمتلك قنبلة هيدروجينية خاصة بها.
في 12 أغسطس 1953، في الساعة 7.30 صباحًا، تم اختبار أول قنبلة هيدروجينية سوفيتية في موقع اختبار سيميبالاتينسك، والذي كان يحمل اسم الخدمة "المنتج RDS-6c". كان هذا هو الاختبار الرابع للأسلحة النووية السوفيتية.
تعود بداية العمل الأول في البرنامج النووي الحراري في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية إلى عام 1945. ثم وردت معلومات حول الأبحاث الجارية في الولايات المتحدة حول المشكلة النووية الحرارية. وقد بدأوا بمبادرة من الفيزيائي الأمريكي إدوارد تيلر في عام 1942. تم أخذ الأساس من خلال مفهوم تيلر للأسلحة النووية الحرارية، والذي كان يُطلق عليه في أوساط العلماء النوويين السوفييت اسم "الأنبوب" - وهو عبارة عن حاوية أسطوانية بها الديوتيريوم السائل، والتي كان من المفترض أن يتم تسخينها عن طريق انفجار جهاز بدء مثل الجهاز التقليدي. القنبلة الذرية. فقط في عام 1950، أثبت الأمريكيون أن "الأنبوب" كان عديم الجدوى، واستمروا في تطوير تصميمات أخرى. ولكن بحلول هذا الوقت، كان الفيزيائيون السوفييت قد طوروا بشكل مستقل مفهومًا آخر للأسلحة النووية الحرارية، والذي أدى قريبًا - في عام 1953 - إلى النجاح.
اخترع أندريه ساخاروف تصميمًا بديلًا للقنبلة الهيدروجينية. واعتمدت القنبلة على فكرة “النفخة” واستخدام ديوترايد الليثيوم 6. تم تطويره في KB-11 (اليوم هي مدينة ساروف، أرزاماس-16 السابقة، منطقة نيجني نوفغورود) كانت الشحنة النووية الحرارية RDS-6 عبارة عن نظام كروي من طبقات اليورانيوم والوقود النووي الحراري، محاطًا بمتفجرات كيميائية.
لزيادة إطلاق الطاقة من الشحنة، تم استخدام التريتيوم في تصميمها. كانت المهمة الرئيسية في إنشاء مثل هذا السلاح هي استخدام الطاقة المنبعثة أثناء انفجار قنبلة ذرية لتسخين وإشعال الهيدروجين الثقيل - الديوتيريوم، لإجراء تفاعلات نووية حرارية مع إطلاق الطاقة التي يمكن أن تدعم نفسها. ولزيادة نسبة الديوتيريوم "المحترق"، اقترح ساخاروف إحاطة الديوتيريوم بقشرة من اليورانيوم الطبيعي العادي، والتي كان من المفترض أن تؤدي إلى إبطاء التوسع، والأهم من ذلك، زيادة كثافة الديوتيريوم بشكل كبير. لا تزال ظاهرة ضغط التأين للوقود النووي الحراري، والتي أصبحت أساس القنبلة الهيدروجينية السوفيتية الأولى، تسمى "السكر".
بناء على نتائج العمل على القنبلة الهيدروجينية الأولى، حصل أندريه ساخاروف على لقب بطل العمل الاشتراكي والحائز على جائزة ستالين.
تم تصنيع "منتج RDS-6s" على شكل قنبلة قابلة للنقل تزن 7 أطنان، وتم وضعها في فتحة القنبلة في قاذفة القنابل Tu-16. وعلى سبيل المقارنة، فإن القنبلة التي صنعها الأمريكيون كانت تزن 54 طنا، وكان حجمها بحجم منزل مكون من ثلاثة طوابق.
ولتقييم الآثار المدمرة للقنبلة الجديدة، تم بناء مدينة من المباني الصناعية والإدارية في موقع اختبار سيميبالاتينسك. في المجموع، كان هناك 190 هيكلًا مختلفًا في الميدان. في هذا الاختبار، تم استخدام مآخذ الفراغ من العينات الكيميائية الإشعاعية لأول مرة، والتي فتحت تلقائيا تحت تأثير موجة الصدمة. في المجموع، تم إعداد 500 جهاز قياس وتسجيل وتصوير مختلف تم تركيبها في مساكن تحت الأرض وهياكل أرضية متينة لاختبار RDS-6s. الدعم الفني للطيران للاختبارات - قياس ضغط موجة الصدمة على الطائرة في الهواء وقت انفجار المنتج وأخذ عينات الهواء من السحابة المشعة، وتم التصوير الجوي للمنطقة بواسطة فريق خاص وحدة الطيران. وتم تفجير القنبلة عن بعد عن طريق إرسال إشارة من جهاز التحكم عن بعد الموجود في المخبأ.
وتقرر تنفيذ انفجار على برج فولاذي بارتفاع 40 متراً وكانت العبوة على ارتفاع 30 متراً. تمت إزالة التربة المشعة من الاختبارات السابقة إلى مسافة آمنة، وتم بناء هياكل خاصة في أماكنها الخاصة على أسس قديمة، وتم بناء مخبأ على بعد 5 أمتار من البرج لتركيب المعدات التي تم تطويرها في معهد الفيزياء الكيميائية التابع لأكاديمية اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. العلوم التي سجلت العمليات النووية الحرارية.
تم تثبيته على الميدان المعدات العسكريةكافة فروع الجيش . خلال الاختبارات، تم تدمير جميع الهياكل التجريبية داخل دائرة نصف قطرها ما يصل إلى أربعة كيلومترات. يمكن أن يؤدي انفجار قنبلة هيدروجينية إلى تدمير مدينة بعرض 8 كيلومترات بالكامل. كانت العواقب البيئية للانفجار مرعبة: الانفجار الأول كان يمثل 82٪ سترونتيوم -90 و 75٪ سيزيوم -137.
وبلغت قوة القنبلة 400 كيلو طن، أي أكثر بـ 20 مرة من الأولى القنابل الذريةفي الولايات المتحدة الأمريكية والاتحاد السوفييتي.
أصبح العمل على صنع القنبلة الهيدروجينية أول "معركة ذكاء" فكرية في العالم على نطاق عالمي حقيقي. أدى إنشاء القنبلة الهيدروجينية إلى ظهور قنبلة جديدة تمامًا الاتجاهات العلمية— فيزياء البلازما ذات درجة الحرارة العالية، فيزياء كثافات الطاقة العالية جدًا، فيزياء الضغوط الشاذة. لأول مرة في تاريخ البشرية، تم استخدام النمذجة الرياضية على نطاق واسع.
أدى العمل على "منتج RDS-6s" إلى إنشاء أساس علمي وتقني، والذي تم استخدامه بعد ذلك في تطوير قنبلة هيدروجينية أكثر تقدمًا بشكل لا يضاهى من نوع جديد بشكل أساسي - قنبلة هيدروجينية ذات مرحلتين.
لم تصبح القنبلة الهيدروجينية التي صممها ساخاروف حجة مضادة خطيرة في المواجهة السياسية بين الولايات المتحدة والاتحاد السوفييتي فحسب، بل كانت أيضًا بمثابة سبب للتطور السريع لرواد الفضاء السوفييتي في تلك السنوات. وكان بعد نجاحه التجارب النوويةتلقى OKB Korolev مهمة حكومية مهمة لتطوير عابر القارات صاروخ باليستيلتسليم الشحنة التي تم إنشاؤها إلى الهدف. بعد ذلك، أطلق الصاروخ المسمى "السبعة" أول قمر صناعي للأرض إلى الفضاء، وعليه أطلق أول رائد فضاء للكوكب يوري جاجارين.
تم إعداد المادة بناءً على معلومات من مصادر مفتوحة
لقد ناقش الجميع بالفعل أحد أكثر الأخبار غير السارة في شهر ديسمبر - الاختبار الناجح الذي أجرته كوريا الشمالية لقنبلة هيدروجينية. ولم يفشل كيم جونغ أون في التلميح (صراحة) إلى أنه مستعد في أي لحظة لتحويل أسلحته من الدفاعية إلى الهجومية، وهو ما أحدث ضجة غير مسبوقة في الصحافة حول العالم. ومع ذلك، كان هناك أيضًا متفائلون أعلنوا أن الاختبارات كانت مزورة: يقولون إن ظل الزوتشيه يسقط في الاتجاه الخاطئ، وبطريقة أو بأخرى فإن التداعيات الإشعاعية غير مرئية. ولكن لماذا يعتبر وجود قنبلة هيدروجينية في الدولة المعتدية عاملاً مهمًا بالنسبة للدول الحرة، لأنه حتى الرؤوس الحربية النووية التي كوريا الشماليةمتوفرة بكثرة، هل سبق لك أن أخافت أي شخص من هذا القبيل؟
القنبلة الهيدروجينية، المعروفة أيضًا باسم القنبلة الهيدروجينية أو HB، هي سلاح لا يصدق القوة التدميريةوالتي تقاس قوتها بالميجا طن من مادة تي إن تي. يعتمد مبدأ تشغيل HB على الطاقة التي يتم توليدها أثناء الاندماج النووي الحراري لنواة الهيدروجين - وتحدث نفس العملية تمامًا في الشمس.
كيف تختلف القنبلة الهيدروجينية عن القنبلة الذرية؟
يعد الاندماج النووي، وهو العملية التي تحدث أثناء تفجير قنبلة هيدروجينية، أقوى أنواع الطاقة المتاحة للبشرية. ولم نتعلم بعد كيفية استخدامه للأغراض السلمية، ولكننا قمنا بتكييفه للأغراض العسكرية. هذا التفاعل النووي الحراري، المشابه لما يمكن رؤيته في النجوم، يطلق تدفقًا لا يصدق من الطاقة. في الطاقة الذرية، تأتي الطاقة من الانشطار النواة الذريةلذا فإن انفجار القنبلة الذرية أضعف بكثير.
الاختبار الأول
و الاتحاد السوفياتيمرة أخرى قبل العديد من المشاركين في السباق الحرب الباردة. تم اختبار القنبلة الهيدروجينية الأولى، التي تم تصنيعها تحت قيادة العبقري ساخاروف، في موقع اختبار سيميبالاتينسك السري - وبعبارة ملطفة، فقد أثارت إعجاب العلماء، بل وأيضاً الجواسيس الغربيين.
موجة الصدمة
التأثير المدمر المباشر للقنبلة الهيدروجينية هو موجة صدمية قوية ومكثفة للغاية. وتعتمد قوتها على حجم القنبلة نفسها والارتفاع الذي انفجرت فيه الشحنة.
التأثير الحراري
قنبلة هيدروجينية بقوة 20 ميغا طن فقط (حجم أكبر قنبلة تم اختبارها في في اللحظةقنبلة - 58 ميغا طن) تخلق كمية هائلة من الطاقة الحرارية: الخرسانة المنصهرة داخل دائرة نصف قطرها خمسة كيلومترات من موقع اختبار القذيفة. في دائرة نصف قطرها تسعة كيلومترات، سيتم تدمير جميع الكائنات الحية؛ ولن تبقى المعدات ولا المباني. وسيتجاوز قطر الحفرة التي أحدثها الانفجار كيلومترين، وسيتراوح عمقها حوالي خمسين مترا.
كرة نارية
الشيء الأكثر إثارة بعد الانفجار الذي سيبدو للمراقبين هو الضخم كرة نارية: العواصف المشتعلة الناجمة عن تفجير القنبلة الهيدروجينية سوف تحافظ على نفسها، وتجذب المزيد والمزيد من المواد القابلة للاشتعال إلى الدوامة.
التلوث الإشعاعي
لكن معظم نتيجة خطيرةالانفجار سوف يسبب، بطبيعة الحال، التلوث الإشعاعي. إن تحلل العناصر الثقيلة في زوبعة نارية مستعرة سوف يملأ الغلاف الجوي بجزيئات صغيرة من الغبار المشع - وهو خفيف جدًا لدرجة أنه عندما يدخل الغلاف الجوي يمكنه أن يدور حول الكرة الأرضية مرتين أو ثلاث مرات وعندها فقط يسقط على شكل تساقط. وبالتالي، فإن انفجار قنبلة بقوة 100 ميغا طن يمكن أن يكون له عواقب على الكوكب بأكمله.
القيصر بومبا
58 ميغا طن - هذا هو وزن أكبر قنبلة هيدروجينية انفجرت في موقع اختبار أرخبيل نوفايا زيمليا. دارت موجة الصدمة حول العالم ثلاث مرات، مما أجبر معارضي الاتحاد السوفييتي على الاقتناع مرة أخرى بالقوة التدميرية الهائلة لهذا السلاح. قال فيسيلتشاك خروتشوف مازحا أمام الجلسة المكتملة إنهم لم يصنعوا قنبلة أخرى فقط خوفا من كسر زجاج الكرملين.
محتويات المقال
قنبلة هيدروجينية,سلاح ذو قوة تدميرية كبيرة (في حدود ميغا طن مكافئ لمادة تي إن تي) ، ويعتمد مبدأ تشغيله على تفاعل الاندماج النووي الحراري للنوى الخفيفة. مصدر طاقة الانفجار هو عمليات مشابهة لتلك التي تحدث في الشمس والنجوم الأخرى.
التفاعلات النووية الحرارية.
يحتوي الجزء الداخلي من الشمس على كمية هائلة من الهيدروجين، وهو في حالة ضغط عالي للغاية عند درجة حرارة تقريبية. 15.000.000 كلفن. عند درجات الحرارة المرتفعة وكثافة البلازما، تتعرض نوى الهيدروجين لاصطدامات مستمرة مع بعضها البعض، وينتهي بعضها باندماجها وفي النهاية تكوين نوى الهيليوم الأثقل. مثل هذه التفاعلات، التي تسمى الاندماج النووي الحراري، تكون مصحوبة بإطلاق كميات هائلة من الطاقة. وفقا لقوانين الفيزياء، فإن إطلاق الطاقة أثناء الاندماج النووي الحراري يرجع إلى حقيقة أنه أثناء تكوين نواة أثقل، يتم تحويل جزء من كتلة النوى الخفيفة المدرجة في تكوينها إلى كمية هائلة من الطاقة. وهذا هو السبب في أن الشمس، ذات الكتلة الهائلة، تفقد تقريبًا كل يوم في عملية الاندماج النووي الحراري. 100 مليار طن من المادة وتطلق طاقة، بفضلها أصبحت الحياة على الأرض ممكنة.
نظائر الهيدروجين.
ذرة الهيدروجين هي أبسط الذرات الموجودة. ويتكون من بروتون واحد، وهو نواته، ويدور حولها إلكترون واحد. أظهرت الدراسات الدقيقة للمياه (H 2 O) أنها تحتوي على كميات ضئيلة من الماء "الثقيل" الذي يحتوي على "النظير الثقيل" للهيدروجين - الديوتيريوم (2 H). تتكون نواة الديوتيريوم من بروتون ونيوترون - وهو جسيم متعادل كتلته قريبة من البروتون.
وهناك نظير ثالث للهيدروجين، وهو التريتيوم، الذي تحتوي نواته على بروتون واحد ونيوترونين. التريتيوم غير مستقر ويخضع تلقائيا الاضمحلال الإشعاعيويتحول إلى نظير الهيليوم. تم العثور على آثار للتريتيوم في الغلاف الجوي للأرض، حيث يتشكل نتيجة تفاعل الأشعة الكونية مع جزيئات الغاز التي يتكون منها الهواء. يتم إنتاج التريتيوم بشكل مصطنع في مفاعل نووي، تشعيع نظير الليثيوم -6 بتدفق النيوترونات.
تطوير القنبلة الهيدروجينية.
أظهر التحليل النظري الأولي أن الاندماج النووي الحراري يمكن إنجازه بسهولة أكبر في خليط من الديوتيريوم والتريتيوم. وأخذًا على ذلك كأساس، بدأ العلماء الأمريكيون في أوائل عام 1950 في تنفيذ مشروع لإنشاء قنبلة هيدروجينية (HB). تم إجراء الاختبارات الأولى لجهاز نووي نموذجي في موقع اختبار إنيويتاك في ربيع عام 1951؛ كان الاندماج النووي الحراري جزئيًا فقط. تم تحقيق نجاح كبير في 1 نوفمبر 1951 أثناء اختبار جهاز نووي ضخم بلغت قوة انفجاره 4 × 8 مليون طن بما يعادل مادة تي إن تي.
تم تفجير أول قنبلة جوية هيدروجينية في الاتحاد السوفييتي في 12 أغسطس 1953، وفي 1 مارس 1954، فجر الأمريكيون قنبلة جوية أكثر قوة (حوالي 15 مليون طن) على جزيرة بيكيني أتول. ومنذ ذلك الحين، نفذت كلتا القوتين تفجيرات لأسلحة ميغاتون المتقدمة.
ورافق الانفجار الذي وقع في بيكيني أتول إطلاق سراح كمية كبيرةالمواد المشعة. وسقط بعضها على بعد مئات الكيلومترات من موقع الانفجار على متن سفينة الصيد اليابانية "لاكي دراجون"، فيما غطى البعض الآخر جزيرة رونجيلاب. وبما أن الاندماج النووي الحراري ينتج هيليومًا مستقرًا، فإن النشاط الإشعاعي الناتج عن انفجار قنبلة هيدروجينية نقية يجب ألا يزيد عن نشاط المفجر الذري للتفاعل النووي الحراري. ومع ذلك، في الحالة قيد النظر، اختلف التداعي الإشعاعي المتوقع والفعلي بشكل كبير من حيث الكمية والتركيب.
آلية عمل القنبلة الهيدروجينية.
يمكن تمثيل تسلسل العمليات التي تحدث أثناء انفجار قنبلة هيدروجينية على النحو التالي. أولاً، تنفجر شحنة بادئ التفاعل النووي الحراري (قنبلة ذرية صغيرة) الموجودة داخل قذيفة HB، مما يؤدي إلى وميض نيوتروني وإنشاء ارتفاع درجة الحرارةاللازمة لبدء الاندماج النووي الحراري. تقصف النيوترونات ملحقًا مصنوعًا من ديوتريد الليثيوم، وهو مركب من الديوتيريوم والليثيوم (يتم استخدام نظير الليثيوم ذو العدد الكتلي 6). ينقسم الليثيوم -6 إلى هيليوم وتريتيوم تحت تأثير النيوترونات. وهكذا، فإن الصمام الذري يخلق المواد اللازمة للتخليق مباشرة في القنبلة الفعلية نفسها.
ثم يبدأ التفاعل النووي الحراري في خليط من الديوتيريوم والتريتيوم، وترتفع درجة الحرارة داخل القنبلة بسرعة، مما يؤدي إلى إشراك المزيد والمزيد من الهيدروجين في عملية التوليف. مع زيادة أخرى في درجة الحرارة، قد يبدأ التفاعل بين نوى الديوتيريوم، وهو سمة من سمات القنبلة الهيدروجينية النقية. وبطبيعة الحال، تحدث جميع ردود الفعل بسرعة كبيرة بحيث يُنظر إليها على أنها لحظية.
الانشطار، الانصهار، الانشطار (القنبلة العملاقة).
في الواقع، في القنبلة، ينتهي تسلسل العمليات الموصوفة أعلاه في مرحلة تفاعل الديوتيريوم مع التريتيوم. علاوة على ذلك، اختار مصممو القنبلة عدم استخدام الاندماج النووي، بل الانشطار النووي. يؤدي اندماج نواة الديوتيريوم والتريتيوم إلى إنتاج الهيليوم والنيوترونات السريعة، التي تكون طاقتها عالية بما يكفي لإحداث انشطار نووي لليورانيوم 238 (النظير الرئيسي لليورانيوم، وهو أرخص بكثير من اليورانيوم 235 المستخدم في القنابل الذرية التقليدية). تقوم النيوترونات السريعة بتقسيم ذرات غلاف اليورانيوم الخاص بالقنبلة العملاقة. انشطار طن واحد من اليورانيوم يولد طاقة تعادل 18 مليون طن. الطاقة لا تذهب فقط إلى الانفجار وتوليد الحرارة. تنقسم كل نواة يورانيوم إلى شظيتين عاليتي الإشعاع. تشتمل منتجات الانشطار على 36 نوعًا مختلفًا العناصر الكيميائيةوما يقرب من 200 نظائر مشعة. كل هذا يشكل التساقط الإشعاعي الذي يصاحب انفجارات القنابل العملاقة.
بفضل التصميم الفريد وآلية العمل الموصوفة، يمكن صنع أسلحة من هذا النوع قوية حسب الرغبة. إنها أرخص بكثير من القنابل الذرية التي لها نفس القوة.
عواقب الانفجار.
موجة الصدمة والتأثير الحراري.
التأثير المباشر (الأساسي) لانفجار قنبلة عملاقة هو ثلاثة أضعاف. التأثير المباشر الأكثر وضوحًا هو موجة الصدمة ذات الشدة الهائلة. وقوة تأثيرها تعتمد على قوة القنبلة وارتفاع الانفجار عن سطح الأرض وطبيعة التضاريس، وتتناقص مع البعد عن مركز الانفجار. يتم تحديد التأثير الحراري للانفجار بنفس العوامل، ولكنه يعتمد أيضًا على شفافية الهواء - فالضباب يقلل بشكل حاد من المسافة التي يمكن أن يسبب فيها الوميض الحراري حروقًا خطيرة.
وفقًا للحسابات، خلال انفجار في الغلاف الجوي لقنبلة بقوة 20 ميغا طن، سيبقى الناس على قيد الحياة في 50٪ من الحالات إذا: 1) لجأوا إلى ملجأ خرساني مسلح تحت الأرض على مسافة حوالي 8 كم من مركز الزلزال. الانفجار (E)، 2) يقع في المباني الحضرية العادية على مسافة تقريبية. 15 كم من EV، 3) وجدوا أنفسهم على مكان مفتوحعلى مسافة تقريبا. 20 كم من EV. في ظروف ضعف الرؤية وعلى مسافة لا تقل عن 25 كم، إذا كان الجو صافيا، بالنسبة للأشخاص في المناطق المفتوحة، فإن احتمال البقاء على قيد الحياة يزداد بسرعة مع المسافة من مركز الزلزال؛ وعلى مسافة 32 كم تبلغ قيمته المحسوبة أكثر من 90٪. إن المنطقة التي يسبب فيها الإشعاع المخترق المتولد أثناء الانفجار الوفاة صغيرة نسبيًا، حتى في حالة القنبلة العملاقة عالية الطاقة.
كرة نارية.
اعتمادًا على تركيبة وكتلة المواد القابلة للاشتعال الموجودة في الكرة النارية، يمكن أن تتشكل العواصف النارية العملاقة ذاتية الاستدامة وتستمر لعدة ساعات. ومع ذلك، فإن النتيجة الأكثر خطورة (وإن كانت ثانوية) للانفجار هي التلوث الإشعاعي للبيئة.
يسقط.
كيف يتم تشكيلها.
عندما تنفجر قنبلة، تمتلئ كرة النار الناتجة بكمية هائلة من الجزيئات المشعة. عادةً ما تكون هذه الجسيمات صغيرة جدًا لدرجة أنه بمجرد وصولها إلى الغلاف الجوي العلوي، يمكنها البقاء هناك لفترة طويلة. لكن إذا لامست كرة نارية سطح الأرض، فإنها تحول كل ما عليها إلى غبار ورماد ساخن وتسحبهما إلى إعصار ناري. وفي زوبعة اللهب، تختلط وترتبط بالجزيئات المشعة. الغبار المشع، باستثناء الأكبر، لا يستقر على الفور. يتم نقل الغبار الناعم بعيدًا بواسطة السحابة الناتجة ويسقط تدريجيًا أثناء تحركه مع الريح. مباشرة في موقع الانفجار، يمكن أن يكون التداعيات الإشعاعية شديدة للغاية - بشكل رئيسي غبار كبير يستقر على الأرض. على بعد مئات الكيلومترات من موقع الانفجار وعلى مسافات أكبر، صغيرة ولكنها ثابتة مرئية للعينجزيئات الرماد. غالبًا ما تشكل غطاءً مشابهًا للثلج المتساقط، وهو مميت لأي شخص يصادف وجوده بالقرب منه. وحتى الجزيئات الأصغر حجمًا وغير المرئية، قبل أن تستقر على الأرض، يمكنها أن تتجول في الغلاف الجوي لعدة أشهر وحتى سنوات، وتدور حول الكرة الأرضية عدة مرات. بحلول الوقت الذي يسقطون فيه، يضعف نشاطهم الإشعاعي بشكل كبير. أخطر الإشعاع هو السترونتيوم 90 الذي يبلغ نصف عمره 28 عامًا. وقد لوحظت خسارتها بوضوح في جميع أنحاء العالم. تستقر على أوراق الشجر والعشب، وينتهي بها الأمر السلاسل الغذائية، بما في ذلك البشر. ونتيجة لذلك، تم العثور على كميات ملحوظة، وإن لم تكن خطيرة بعد، من السترونتيوم 90 في عظام سكان معظم البلدان. يعد تراكم السترونتيوم-90 في عظام الإنسان خطيرًا جدًا على المدى الطويل، حيث يؤدي إلى تكوين أورام العظام الخبيثة.
تلوث المنطقة على المدى الطويل بالتساقط الإشعاعي.
في حالة الأعمال العدائية، سيؤدي استخدام القنبلة الهيدروجينية إلى تلوث إشعاعي فوري لمنطقة داخل دائرة نصف قطرها تقريبًا. على بعد 100 كيلومتر من مركز الانفجار. إذا انفجرت قنبلة عملاقة، فستتلوث مساحة تبلغ عشرات الآلاف من الكيلومترات المربعة. مثل هذه المساحة الضخمة من الدمار بقنبلة واحدة تجعلها نوعًا جديدًا تمامًا من الأسلحة. حتى لو لم تصل القنبلة العملاقة إلى الهدف، أي. لن تضرب الجسم بتأثيرات صدمة حرارية، فإن الإشعاع المخترق والتساقط الإشعاعي المصاحب للانفجار سيجعل المساحة المحيطة غير صالحة للسكن. يمكن أن يستمر هذا الهطول لعدة أيام وأسابيع وحتى أشهر. اعتمادا على كميتها، يمكن أن تصل شدة الإشعاع إلى القاتلة مستوى خطير. يكفي عدد صغير نسبيًا من القنابل الخارقة للتغطية بالكامل بلد كبيرطبقة من الغبار المشع قاتلة لجميع الكائنات الحية. وهكذا، كان إنشاء القنبلة العملاقة بمثابة بداية حقبة أصبح فيها من الممكن جعل قارات بأكملها غير صالحة للسكن. حتى بعد منذ وقت طويلبعد توقف التعرض المباشر للتساقط الإشعاعي، سيظل الخطر بسبب السمية الإشعاعية العالية للنظائر مثل السترونتيوم 90 قائما. ومع الأغذية المزروعة في تربة ملوثة بهذا النظائر، سيدخل النشاط الإشعاعي إلى جسم الإنسان.
محتويات المقال
قنبلة هيدروجينية,سلاح ذو قوة تدميرية كبيرة (في حدود ميغا طن مكافئ لمادة تي إن تي) ، ويعتمد مبدأ تشغيله على تفاعل الاندماج النووي الحراري للنوى الخفيفة. مصدر طاقة الانفجار هو عمليات مشابهة لتلك التي تحدث في الشمس والنجوم الأخرى.
التفاعلات النووية الحرارية.
يحتوي الجزء الداخلي من الشمس على كمية هائلة من الهيدروجين، وهو في حالة ضغط عالي للغاية عند درجة حرارة تقريبية. 15.000.000 كلفن. عند درجات الحرارة المرتفعة وكثافة البلازما، تتعرض نوى الهيدروجين لاصطدامات مستمرة مع بعضها البعض، وينتهي بعضها باندماجها وفي النهاية تكوين نوى الهيليوم الأثقل. مثل هذه التفاعلات، التي تسمى الاندماج النووي الحراري، تكون مصحوبة بإطلاق كميات هائلة من الطاقة. وفقا لقوانين الفيزياء، فإن إطلاق الطاقة أثناء الاندماج النووي الحراري يرجع إلى حقيقة أنه أثناء تكوين نواة أثقل، يتم تحويل جزء من كتلة النوى الخفيفة المدرجة في تكوينها إلى كمية هائلة من الطاقة. وهذا هو السبب في أن الشمس، ذات الكتلة الهائلة، تفقد تقريبًا كل يوم في عملية الاندماج النووي الحراري. 100 مليار طن من المادة وتطلق طاقة، بفضلها أصبحت الحياة على الأرض ممكنة.
نظائر الهيدروجين.
ذرة الهيدروجين هي أبسط الذرات الموجودة. ويتكون من بروتون واحد، وهو نواته، ويدور حولها إلكترون واحد. أظهرت الدراسات الدقيقة للمياه (H 2 O) أنها تحتوي على كميات ضئيلة من الماء "الثقيل" الذي يحتوي على "النظير الثقيل" للهيدروجين - الديوتيريوم (2 H). تتكون نواة الديوتيريوم من بروتون ونيوترون - وهو جسيم متعادل كتلته قريبة من البروتون.
وهناك نظير ثالث للهيدروجين، وهو التريتيوم، الذي تحتوي نواته على بروتون واحد ونيوترونين. التريتيوم غير مستقر ويخضع للتحلل الإشعاعي التلقائي، ويتحول إلى نظير الهيليوم. تم العثور على آثار للتريتيوم في الغلاف الجوي للأرض، حيث يتشكل نتيجة تفاعل الأشعة الكونية مع جزيئات الغاز التي يتكون منها الهواء. يتم إنتاج التريتيوم بشكل مصطنع في مفاعل نووي عن طريق تشعيع نظير الليثيوم -6 بتيار من النيوترونات.
تطوير القنبلة الهيدروجينية.
أظهر التحليل النظري الأولي أن الاندماج النووي الحراري يمكن إنجازه بسهولة أكبر في خليط من الديوتيريوم والتريتيوم. وأخذًا على ذلك كأساس، بدأ العلماء الأمريكيون في أوائل عام 1950 في تنفيذ مشروع لإنشاء قنبلة هيدروجينية (HB). تم إجراء الاختبارات الأولى لجهاز نووي نموذجي في موقع اختبار إنيويتاك في ربيع عام 1951؛ كان الاندماج النووي الحراري جزئيًا فقط. تم تحقيق نجاح كبير في 1 نوفمبر 1951 أثناء اختبار جهاز نووي ضخم بلغت قوة انفجاره 4 × 8 مليون طن بما يعادل مادة تي إن تي.
تم تفجير أول قنبلة جوية هيدروجينية في الاتحاد السوفييتي في 12 أغسطس 1953، وفي 1 مارس 1954، فجر الأمريكيون قنبلة جوية أكثر قوة (حوالي 15 مليون طن) على جزيرة بيكيني أتول. ومنذ ذلك الحين، نفذت كلتا القوتين تفجيرات لأسلحة ميغاتون المتقدمة.
وكان الانفجار الذي وقع في بيكيني أتول مصحوبا بإطلاق كمية كبيرة من المواد المشعة. وسقط بعضها على بعد مئات الكيلومترات من موقع الانفجار على متن سفينة الصيد اليابانية "لاكي دراجون"، فيما غطى البعض الآخر جزيرة رونجيلاب. وبما أن الاندماج النووي الحراري ينتج هيليومًا مستقرًا، فإن النشاط الإشعاعي الناتج عن انفجار قنبلة هيدروجينية نقية يجب ألا يزيد عن نشاط المفجر الذري للتفاعل النووي الحراري. ومع ذلك، في الحالة قيد النظر، اختلف التداعي الإشعاعي المتوقع والفعلي بشكل كبير من حيث الكمية والتركيب.
آلية عمل القنبلة الهيدروجينية.
يمكن تمثيل تسلسل العمليات التي تحدث أثناء انفجار قنبلة هيدروجينية على النحو التالي. أولاً، تنفجر شحنة بادئ التفاعل النووي الحراري (قنبلة ذرية صغيرة) الموجودة داخل غلاف HB، مما يؤدي إلى وميض نيوتروني وخلق درجة الحرارة العالية اللازمة لبدء الاندماج النووي الحراري. تقصف النيوترونات ملحقًا مصنوعًا من ديوتريد الليثيوم، وهو مركب من الديوتيريوم والليثيوم (يتم استخدام نظير الليثيوم ذو العدد الكتلي 6). ينقسم الليثيوم -6 إلى هيليوم وتريتيوم تحت تأثير النيوترونات. وهكذا، فإن الصمام الذري يخلق المواد اللازمة للتخليق مباشرة في القنبلة الفعلية نفسها.
ثم يبدأ التفاعل النووي الحراري في خليط من الديوتيريوم والتريتيوم، وترتفع درجة الحرارة داخل القنبلة بسرعة، مما يؤدي إلى إشراك المزيد والمزيد من الهيدروجين في عملية التوليف. مع زيادة أخرى في درجة الحرارة، قد يبدأ التفاعل بين نوى الديوتيريوم، وهو سمة من سمات القنبلة الهيدروجينية النقية. وبطبيعة الحال، تحدث جميع ردود الفعل بسرعة كبيرة بحيث يُنظر إليها على أنها لحظية.
الانشطار، الانصهار، الانشطار (القنبلة العملاقة).
في الواقع، في القنبلة، ينتهي تسلسل العمليات الموصوفة أعلاه في مرحلة تفاعل الديوتيريوم مع التريتيوم. علاوة على ذلك، اختار مصممو القنبلة عدم استخدام الاندماج النووي، بل الانشطار النووي. يؤدي اندماج نواة الديوتيريوم والتريتيوم إلى إنتاج الهيليوم والنيوترونات السريعة، التي تكون طاقتها عالية بما يكفي لإحداث انشطار نووي لليورانيوم 238 (النظير الرئيسي لليورانيوم، وهو أرخص بكثير من اليورانيوم 235 المستخدم في القنابل الذرية التقليدية). تقوم النيوترونات السريعة بتقسيم ذرات غلاف اليورانيوم الخاص بالقنبلة العملاقة. انشطار طن واحد من اليورانيوم يولد طاقة تعادل 18 مليون طن. الطاقة لا تذهب فقط إلى الانفجار وتوليد الحرارة. تنقسم كل نواة يورانيوم إلى شظيتين عاليتي الإشعاع. تشتمل منتجات الانشطار على 36 عنصرًا كيميائيًا مختلفًا وما يقرب من 200 نظير مشع. كل هذا يشكل التساقط الإشعاعي الذي يصاحب انفجارات القنابل العملاقة.
بفضل التصميم الفريد وآلية العمل الموصوفة، يمكن صنع أسلحة من هذا النوع قوية حسب الرغبة. إنها أرخص بكثير من القنابل الذرية التي لها نفس القوة.
عواقب الانفجار.
موجة الصدمة والتأثير الحراري.
التأثير المباشر (الأساسي) لانفجار قنبلة عملاقة هو ثلاثة أضعاف. التأثير المباشر الأكثر وضوحًا هو موجة الصدمة ذات الشدة الهائلة. وقوة تأثيرها تعتمد على قوة القنبلة وارتفاع الانفجار عن سطح الأرض وطبيعة التضاريس، وتتناقص مع البعد عن مركز الانفجار. يتم تحديد التأثير الحراري للانفجار بنفس العوامل، ولكنه يعتمد أيضًا على شفافية الهواء - فالضباب يقلل بشكل حاد من المسافة التي يمكن أن يسبب فيها الوميض الحراري حروقًا خطيرة.
وفقًا للحسابات، خلال انفجار في الغلاف الجوي لقنبلة بقوة 20 ميغا طن، سيبقى الناس على قيد الحياة في 50٪ من الحالات إذا: 1) لجأوا إلى ملجأ خرساني مسلح تحت الأرض على مسافة حوالي 8 كم من مركز الزلزال. الانفجار (E)، 2) يقع في المباني الحضرية العادية على مسافة تقريبية. 15 كم من EV، 3) وجدوا أنفسهم في مكان مفتوح على مسافة تقريبية. 20 كم من EV. في ظروف ضعف الرؤية وعلى مسافة لا تقل عن 25 كم، إذا كان الجو صافيا، بالنسبة للأشخاص في المناطق المفتوحة، فإن احتمال البقاء على قيد الحياة يزداد بسرعة مع المسافة من مركز الزلزال؛ وعلى مسافة 32 كم تبلغ قيمته المحسوبة أكثر من 90٪. إن المنطقة التي يسبب فيها الإشعاع المخترق المتولد أثناء الانفجار الوفاة صغيرة نسبيًا، حتى في حالة القنبلة العملاقة عالية الطاقة.
كرة نارية.
اعتمادًا على تركيبة وكتلة المواد القابلة للاشتعال الموجودة في الكرة النارية، يمكن أن تتشكل العواصف النارية العملاقة ذاتية الاستدامة وتستمر لعدة ساعات. ومع ذلك، فإن النتيجة الأكثر خطورة (وإن كانت ثانوية) للانفجار هي التلوث الإشعاعي للبيئة.
يسقط.
كيف يتم تشكيلها.
عندما تنفجر قنبلة، تمتلئ كرة النار الناتجة بكمية هائلة من الجزيئات المشعة. عادةً ما تكون هذه الجسيمات صغيرة جدًا لدرجة أنه بمجرد وصولها إلى الغلاف الجوي العلوي، يمكنها البقاء هناك لفترة طويلة. لكن إذا لامست كرة نارية سطح الأرض، فإنها تحول كل ما عليها إلى غبار ورماد ساخن وتسحبهما إلى إعصار ناري. وفي زوبعة اللهب، تختلط وترتبط بالجزيئات المشعة. الغبار المشع، باستثناء الأكبر، لا يستقر على الفور. يتم نقل الغبار الناعم بعيدًا بواسطة السحابة الناتجة ويسقط تدريجيًا أثناء تحركه مع الريح. مباشرة في موقع الانفجار، يمكن أن يكون التداعيات الإشعاعية شديدة للغاية - بشكل رئيسي غبار كبير يستقر على الأرض. على بعد مئات الكيلومترات من موقع الانفجار وعلى مسافات أكبر، تسقط جزيئات صغيرة من الرماد على الأرض، ولكن لا تزال مرئية. غالبًا ما تشكل غطاءً مشابهًا للثلج المتساقط، وهو مميت لأي شخص يصادف وجوده بالقرب منه. وحتى الجزيئات الأصغر حجمًا وغير المرئية، قبل أن تستقر على الأرض، يمكنها أن تتجول في الغلاف الجوي لعدة أشهر وحتى سنوات، وتدور حول الكرة الأرضية عدة مرات. بحلول الوقت الذي يسقطون فيه، يضعف نشاطهم الإشعاعي بشكل كبير. أخطر الإشعاع هو السترونتيوم 90 الذي يبلغ نصف عمره 28 عامًا. وقد لوحظت خسارتها بوضوح في جميع أنحاء العالم. وعندما يستقر على الأوراق والعشب، فإنه يدخل في السلسلة الغذائية التي تشمل الإنسان. ونتيجة لذلك، تم العثور على كميات ملحوظة، وإن لم تكن خطيرة بعد، من السترونتيوم 90 في عظام سكان معظم البلدان. يعد تراكم السترونتيوم 90 في عظام الإنسان خطيرًا جدًا على المدى الطويل، حيث يؤدي إلى تكوين أورام العظام الخبيثة.
تلوث المنطقة على المدى الطويل بالتساقط الإشعاعي.
في حالة الأعمال العدائية، سيؤدي استخدام القنبلة الهيدروجينية إلى تلوث إشعاعي فوري لمنطقة داخل دائرة نصف قطرها تقريبًا. على بعد 100 كيلومتر من مركز الانفجار. إذا انفجرت قنبلة عملاقة، فستتلوث مساحة تبلغ عشرات الآلاف من الكيلومترات المربعة. مثل هذه المساحة الضخمة من الدمار بقنبلة واحدة تجعلها نوعًا جديدًا تمامًا من الأسلحة. حتى لو لم تصل القنبلة العملاقة الهدف، أي. لن تضرب الجسم بتأثيرات صدمة حرارية، فإن الإشعاع المخترق والتساقط الإشعاعي المصاحب للانفجار سيجعل المساحة المحيطة غير صالحة للسكن. يمكن أن يستمر هذا الهطول لعدة أيام وأسابيع وحتى أشهر. اعتمادًا على كميتها، يمكن أن تصل شدة الإشعاع إلى مستويات مميتة. يكفي عدد صغير نسبيًا من القنابل الفائقة لتغطية دولة كبيرة بالكامل بطبقة من الغبار المشع المميت لجميع الكائنات الحية. وهكذا، كان إنشاء القنبلة العملاقة بمثابة بداية حقبة أصبح فيها من الممكن جعل قارات بأكملها غير صالحة للسكن. وحتى بعد فترة طويلة من توقف التعرض المباشر للتساقط الإشعاعي، فإن الخطر الناجم عن السمية الإشعاعية العالية للنظائر مثل السترونتيوم 90 سيظل قائما. ومع الأغذية المزروعة في تربة ملوثة بهذا النظائر، سيدخل النشاط الإشعاعي إلى جسم الإنسان.