Ядерне випробування

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Основні типи ядерних випробувань: 1. надземні, 2. підземні, 3. у верхніх шарах атмосфери, 4. підводні.
Випробування термоядерної бомби на атолі Бікіні, 1954 р. Потужність вибуху, 11 Мт , з яких 7 Мт виділилося від ділення тампера з урану-238

Ядерне випробування - різновид випробування зброї. При підриві ядерного боєприпасу відбувається ядерний вибух. Потужність ядерного боєприпасу може бути різною, відповідно, і наслідки ядерного вибуху.

Вважається, що для розробки нової ядерної зброї - випробування обов'язкова необхідна умова. Без випробувань неможливо розробляти нову ядерну зброю. Ніякими симуляторами на комп'ютерах і імітаторами неможливо замінити реальне випробування. Тому обмеження випробувань переслідує в першу чергу перешкодити розробці нових ядерних систем тим державам, які вже їх мають, і не дозволити іншим державам стати власниками ядерної зброї.

Однак проведення повномасштабного ядерного випробування потрібно не завжди. Наприклад, уранова бомба, скинута на Хіросіму 6 серпня 1945 року, не проходила жодних випробувань. «Гарматна схема» підриву уранового заряду була настільки надійною, що випробувань не знадобилося. 16 липня 1945 року США мали в Неваді тільки бомбу вибухового типу з плутонієм як зарядом, подібну до тієї, що була скинута на Нагасакі 9 серпня 1945 року, тому що це більш складний пристрій і були сумніви в надійності даної схеми. Наприклад, ядерна зброя ПАР теж мала гарматну систему підриву заряду, і 6 ядерних зарядів надійшли в арсенал ПАР без будь-яких випробувань.

Мета випробувань[ред. | ред. код]

  • Розробка нової ядерної зброї (weapons development). 75-80 % всіх тестів проводяться саме для цієї мети
  • Перевірка виробничого циклу (production verification). Береться будь-який примірник з виробничого процесу і перевіряється, після чого уся партія надходить в арсенал.
  • Випробування впливу ядерної зброї на навколишнє середовище і предмети (weapons effects tests): інші типи озброєння, захисні споруди, амуніцію
  • Перевірка боєголовки з арсеналу (stockpile verification). Після того, як зброя випробувана і надійшла в арсенал, її випробування зазвичай не проводяться. Проводяться лише інспекції та перевірки, які не потребують випробувань[1].

Типи випробувань[ред. | ред. код]

Історично ядерні випробування поділяються на чотири категорії по тому, де вони проводяться і в якому середовищі:

  • Атмосферні;
  • Заатмосферні;
  • Підводні;
  • Підземні.

Після вступу в силу договору про обмеження випробувань у трьох середовищах в 1963 році, велика частина випробувань проводилася країнами, що підписали договір, під землею.

"Підземні випробування проводяться двома способами:

  • підрив заряду у вертикальній шахті. Цей спосіб найчастіше використовується для створення нових збройних систем
  • підрив заряду в горизонтальній шахті-тунелі. Цей спосіб використовується для дослідження вражаючих факторів вибуху на навколишнє середовище і предмети[2].

Середня вартість підземного випробування становила на березень 1988 року: 20-30 мільйонів доларів США - для вертикальної шахти, 40-70 мільйонів доларів США для горизонтальної, в наслідок більш складних інженерних завдань. Підготовка одного тесту займала близько 18 місяців, і тому під час одного тесту як правило проводилося кілька експериментів, щоб заощадити кошти[2].

Історія[ред. | ред. код]

Перше ядерне випробування було проведено Сполученими Штатами 16 липня 1945 року в штаті Нью-Мексико, заряд був приблизно еквівалентний 20 кілотоннам в тротиловому еквіваленті.

Перше ядерне випробування в СРСР було проведено 29 серпня 1949 року.

Перший термоядерний пристрій випробувано також в США на атолі Еніветок (Маршаллові острови) 1 листопада 1952 року (Ivy Mike, 10,4 мегатонн у тротиловому еквіваленті).

Перша воднева бомба випробувана в СРСР 12 серпня 1953 року (близько 0,4 мегатонн у тротиловому еквіваленті).

Як жест доброї волі деякі ядерні держави оголошують мораторій на проведення випробувань і очікують, що до мораторію приєднаються інші володарі ядерної зброї. Наприклад, в період з 1958 по 1961 ядерні випробування не проводили ні США, ні Велика Британія, ні СРСР, тільки Франція.

Найбільшим термоядерним зарядом за весь час випробувань стала радянська «Цар-бомба» (58 мегатонн), випробувана на половину своєї потужності — 58 мегатонн, підірвана на майданчику Сухий Ніс, на полігоні на Новій Землі 30 жовтня 1961 року.

У 1963 року всі ядерні і багато без'ядерних держави підписали Договір про обмеження ядерних випробувань у трьох середовищах, за яким зобов'язалися утримуватися від ядерних вибухів у атмосфері, під водою і космічному просторі, дозволялися тільки «підземні» випробування. Проте Франція продовжувала «наземні» випробування аж до 1974 року, а Китай до 1980 року.

22 вересня 1979 року було зафіксовано проведення ядерного випробування в районі острова Буве (Південна Атлантика). Жодна країна відповідальності за цей вибух не взяла. Припускають, що цей вибух, а також наступний в 1981 році аналогічний без оголошення були зроблені ПАР за власним або спільним з Ізраїлем проектами випробування ядерної зброї.

З літа 1985 року СРСР, після початку політики Перебудови, оголосив односторонній мораторій на проведення ядерних випробувань.

У 1996 році було підписано Договір про всеосяжну заборону ядерних випробувань, країни, що ратифікували Договір, зобов'язалися не відновлювати випробувань ядерної зброї.

Завершення[ред. | ред. код]

Останні (вже підземні) ядерні випробування були проведені:

  • СРСР — у 1990 році,
  • Великою Британією — 1991 році,
  • США — 23 вересня 1992 року,
  • Францією — в січні 1996 року,
  • Китаєм — в липні 1996 року.

Незважаючи на дію заборони на проведення випробувань і строгий контроль за його дотриманням, жодна з країн ядерного клубу не відмовляється від вдосконалення свого арсеналу. Ядерна боєголовка сама по собі складається з безлічі неядерних систем, які можна випробувати без проведення ядерного вибуху, замінивши подільний матеріал муляжем. Для випробування ж самого ядерного заряду проводяться такі тести, які не підпадають під договірний заборона. Такі випробування проводяться в спеціальних лабораторіях, наприклад провідними в цій області в США є Лос-Аламоська національна лабораторія і Ліверморська національна лабораторія.

Країни, які відмовилися від заборони на проведення[ред. | ред. код]

Не підписали договори Індія і Пакистан. Вони провели останні ядерні випробування в 1998 році (див. Ядерна програма Пакистану і Ядерна програма Індії).

КНДР яка підписала договори про нерозповсюдження ядерної зброї та обмеження ядерних випробувань, дезавуювала їх і 9 жовтня 2006 року провела перше ядерне випробування; 25 травня 2009 року КНДР здійснила друге ядерне випробування (див. Ядерна програма КНДР), 12 лютого 2013 року було проведено третє ядерне випробування.

Хронологія ядерних випробувань

Випробування і суперкомп'ютери[ред. | ред. код]

Електронні обчислювальні машини стали використовуватися в розрахунках з ядерної зброї з самого моменту їх появи. Першими розрахунками, виконаними на першому електронному комп'ютері загального призначення ENIAC у грудні 1945 року були розрахунки з термоядерного вибуху, здійснені працівниками Лос-Аламоської національної лабораторії з команди Едварда Теллера.

Величезний обсяг обчислень та їх складність з самого початку висували вимоги щодо створення все більш потужних і досконалих обчислювальних машин, що в кінцевому рахунку призвело до появи особливого типу обчислювальної техніки під назвою «суперкомп'ютери». Використання суперкомп'ютерів для симуляції ядерних і термоядерних реакцій, що відбуваються під час вибуху, дозволяло економити колосальні кошти і час. Наприклад, при використанні суперкомп'ютера CDC 6600 для розробки нової боєголовки США знадобилося провести тільки 23 польових випробування, а при використанні CDC 7600 — вже тільки 6[2]. Не дивно, що США накладало спеціальні експортні обмеження на постачання надпотужних обчислювальних машин не тільки в країни Варшавського блоку, але навіть в країни-партнери НАТО: відомий випадок, коли в 1966 році США відмовило компанії CDC в експортній ліцензії суперкомп'ютера CDC 6600 для Французького атомного агентства, щоб перешкодити Франції в їхній атомній програмі[3]. Наявність суперкомп'ютерів у 60-х роках пом'якшила позицію США з договору про заборону випробувань у трьох середовищах, бо існувала впевненість, що в СРСР немає таких потужних комп'ютерів, і дотримання договору дасть США стратегічну перевагу перед СРСР.

Роль суперкомп'ютерів збільшилася після підписання Договору про всеосяжну заборону на проведення ядерних випробувань. В даний час в провідних лабораторіях США, зайнятих обслуговуванням і вдосконаленням ядерного арсеналу країни, встановлені потужні комп'ютерні системи, які входять у список TOP500, і на яких проводяться як секретні, так і неважливі розрахунки, пов'язані з ядерними вибухами, атомними реакторами і термоядерним синтезом в рамках програми Advanced Simulation and Computing Program. Раніше, незважаючи на свою величезну потужність суперкомп'ютери все ж таки не дозволяли дуже точно змоделювати весь процес вибуху під час випробування від початку до кінця. Для спрощення завдань розрахунки здійснювалися в двох або навіть в одному вимірі, комп'ютерні випробування проводилися поетапно з моделюванням ключових подій і подачею результатів попереднього етапу на наступний, що, природно, призводило до неточностей, які могли бути зняті тільки при проведенні реального випробування. З виконанням програми Advanced Simulation and Computing Program і введенням в дію суперкомп'ютера ASC Purple у 2005 році, Національні лабораторії США отримали можливість моделювати підрив ядерної і термоядерної зброї в повному обсязі з точністю, достатньою, щоб судити про поточний стан і боєготовність зарядів, що перебувають на зберіганні в арсеналі[4].

Ядерні випробування за країнами[ред. | ред. код]

Загалом ядерними державами було проведено більше двох тисяч ядерних вибухів:

Карта ядерних полігонів (Північна Корея поки не показана)

1 054 випробувань за офіційними даними (як мінімум 1 151 пристроїв, 331 наземне випробування), в основному на полігоні в штаті Невада і на Pacific Proving Grounds на Маршаллових островах, ще 10 випробувань проводилися в різних місцях на території США, в тому числі на Алясці, Колорадо, Міссісіпі і Нью-Мексико (див. [1]).

Список найпотужніших ядерних випробувань[ред. | ред. код]

Наступний список містить всі відомі ядерні випробування, де потужність вибуху склала 10 мегатонн ТНТ і більше.

Дата Потужність (Мт) Розміщення заряду Країна Місце випробування Випробування
1 30.10.1961 58 Бомба СРСР Полігон Нова Земля Цар-бомба
2 24.12.1962 24.2 Бомба СРСР Полігон Нова Земля Випробування №219
3 05.08.1962 21.1 Бомба СРСР Полігон Нова Земля Випробування №147
4 27.09.1962 20 Бомба СРСР Полігон Нова Земля Випробування №174
5 25.09.1962 19.1 Бомба СРСР Полігон Нова Земля Випробування №173
6 28.02.1954 15 Майданчик США Атол Бікіні Кастл Браво
7 04.05.1954 13.5 Баржа США Атол Бікіні Кастл Янкі[en]
8 23.10.1961 12.5 Бомба Радянський Союз Полігон Нова Земля Випробування №123
9 26.03.1954 11 Баржа США Атол Бікіні Кастл Ромео[en]
10 31.10.1952 10.4 Майданчик США Атол Еніветок Айві Майк
11 25.08.1962 10 Бомба Радянський Союз Полігон Нова Земля Випробування №159
12 19.09.1962 10 Бомба Радянський Союз Полігон Нова Земля Випробування №168

Див. також[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

Посилання[ред. | ред. код]