Бомба. Как ядерное оружие изменило мир

И все-таки, не считая фоновых знаний об излучении и радиоактивных осадках, большинство людей понятия не имеют, что такое ядерное оружие на самом деле. Так ли уж оно отличается от других видов вооружений? Может, оно попросту больше и громче – ну и, наверное, опаснее и неприятнее из-за этой вашей радиации? Что в нем такого особенного? И вообще – разве мы не избавились почти от всех боеголовок после завершения холодной войны и распада Советского Союза?

Ответ на последний вопрос – разумеется, нет. На момент написания книги в мире по-прежнему существует приблизительно 14 000 ядерных боеголовок в руках девяти признанных ядерных держав[1]. Это намного меньше максимального количества на пике холодной войны – от 60 000 до 70 000, – но все равно немало[2]. Впрочем, если мы уничтожили столько боеголовок, волноваться уже не о чем, правильно?

К сожалению, это тоже неверно. Волноваться о ядерном оружии в любом случае стоит, как бы ни менялось его количество. Оно действительно уникально по самой своей сути. Это не просто большие бомбы с мощным взрывным потенциалом; они и действуют иначе, чем так называемое конвенциональное оружие (термин, который до появления первой атомной бомбы в 1945 году был совершенно избыточным и необязательным), и, как следствие, куда мощнее и опаснее.

<emphasis><style name="not_supported_in_fb2_underline">Основы</style></emphasis>

Отчасти мысль о больших бомбах правильная. Это факт: ЯО сильнее любых других взрывчатых веществ, даже если его мощность измеряется в тротиловом эквиваленте, то есть количеством взрывчатки, которая появилась уже почти два века назад. Но поскольку ядерное оружие на несколько порядков сильнее всего, что было известно раньше, значительную часть терминологии пришлось изобретать на основе уже существующих понятий. Отсюда и пошла практика измерять мощность ЯО в килотоннах (тысячи тонн в тротиловом эквиваленте) или мегатоннах (миллионы тонн в тротиловом эквиваленте).

Но это всего лишь условное обозначение. Мощность тротила и ядерного оружия – разного происхождения. Традиционная взрывчатка, такая как тротил, динамит и нитроглицерин, представляет собой химическое вещество: энергия производится в ходе стремительных химических реакций. Эти реакции касаются связей, объединяющих атомы различных элементов в молекулы, и процессов, которые такие связи разрывают. Причем обычно подобные процессы затрагивают только внешние части атомов, то есть электроны, которые вытанцовывают вокруг ядра на разных энергетических уровнях, но не само ядро. Когда химические связи разрываются – во время взрыва или других, более мягких, химических процессов, – элементы остаются теми же, пусть в дальнейшем они могут объединиться и в другие вещества.

А ядерные реакции, о чем уже говорит само их название, связаны с ядром атома: протонами и нейтронами в его сердцевине. Количество протонов и нейтронов определяет тип элемента (количество протонов, или же атомный номер, задает количество электронов). Большинство знакомых нам химических элементов – кислород, железо или кремний, – как правило, стабильны[3], то есть в их ядре сбалансированное число протонов и нейтронов. Но самые тяжелые элементы с больши´м ядром всегда нестабильны: у них не существует сбалансированного соотношения протонов и нейтронов, что делает ядро беспокойной бурлящей массой, которая постоянно излучает частицы в попытках восстановить равновесие. Такие элементы называются радиоактивными; самый известный из них – уран. Именно они делают возможной ядерную энергию – и ядерные взрывы.

Поскольку такие ядра нестабильны по своей природе, они в итоге распадаются на другие элементы, более стабильные. У большинства природных элементов этот процесс обычно занимает очень много времени – тысячи и даже миллионы лет. Но из этого также следует, что для начала реакции не требуются какие-то особые условия. В некоторых случаях процесс можно сильно ускорить, если просто столкнуть нейтрон с ядром. Когда это происходит, ядро расщепляется – этот процесс называется делением. Осколки ядра теперь становятся отдельными элементами со своим числом протонов и нейтронов, а некоторые нейтроны отделяются и разлетаются[4]. Если рядом есть другие нестабильные ядра, эти блуждающие нейтроны могут угодить в них и привести к дальнейшему распаду, и этот процесс будет продолжаться и ускоряться, высвобождая в цепной реакции все больше и больше энергии. Если это происходит достаточно быстро, быстрее микросекунды (миллионной доли секунды), результатом станет ядерный взрыв с высвобождением огромного количества тепла[5], кинетической энергии и радиации.