Высотный ядерный взрыв

Ядерные взрывы в верхних слоях атмосферы Земли
Тик Хардтак , 1958
Кадр ядерного испытания Starfish Prime

Высотные ядерные взрывы являются результатом испытаний ядерного оружия в верхних слоях атмосферы Земли и в космическом пространстве . Несколько таких испытаний на больших высотах были проведены Соединенными Штатами и Советским Союзом в период с 1958 по 1962 год.

Договор о частичном запрещении испытаний был принят в октябре 1963 года, положив конец атмосферным и внеатмосферным ядерным испытаниям. Договор о космосе 1967 года запретил размещение ядерного оружия в космосе, а также другого оружия массового поражения . Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний 1996 года запрещает все ядерные испытания; будь то над землей или под землей, под водой или в атмосфере, но он еще не вступил в силу, поскольку не был ратифицирован некоторыми государствами-участниками Договора.

генерация ЭМИ

Сильный электромагнитный импульс (ЭМИ), который возникает в результате, имеет несколько компонентов. В первые несколько десятых наносекунд около десятой доли процента мощности оружия проявляется в виде мощных гамма-лучей с энергией от одного до трех мегаэлектронвольт ( МэВ , единица энергии). Гамма-лучи проникают в атмосферу и сталкиваются с молекулами воздуха , отдавая свою энергию для производства огромного количества положительных ионов и электронов отдачи (также известных как комптоновские электроны ). Эти комптоновские электроны с энергией МэВ затем ускоряются и движутся по спирали вдоль линий магнитного поля Земли. Результирующие переходные электрические поля и токи генерируют электромагнитные излучения в диапазоне радиочастот от 15 МГц до 250 МГц . Этот высотный ЭМИ происходит на высоте от 30 до 50 километров (от 19 до 31 мили) над поверхностью Земли. Потенциал в качестве противоспутникового оружия стал очевиден в августе 1958 года во время Хардтак-Тик . ЭМИ, наблюдаемый в обсерватории Апиа на Самоа, был в четыре раза мощнее любого, создаваемого солнечными бурями , [1] в то время как в июле 1962 года испытание Starfish Prime повредило электронику в Гонолулу и Новой Зеландии (примерно в 1300 километрах (810 миль)), расплавило 300 уличных фонарей на Оаху (Гавайи), привело в действие около 100 сигнализаций и привело к отказу микроволновой ретрансляционной станции на Кауаи , что отрезало надежную телефонную систему от других гавайских островов. Радиус эффективного уничтожения спутника для излучения Комптона, создаваемого таким ядерным оружием в космосе, был определен примерно в 80 километров (50 миль). Дальнейшие испытания с этой целью были проведены и воплощены в программе Министерства обороны , Программе 437 .

Механизм высотного всплеска ЭМИ на высоте 400 километров (250 миль): гамма-лучи попадают в атмосферу на высоте от 20 до 40 километров (от 12 до 25 миль), выбрасывая электроны, которые затем отклоняются в сторону магнитным полем Земли.

. [ необходима ссылка ]

Недостатки

Однако существуют проблемы с ядерным оружием, перенесенные на сценарии испытаний и развертывания. Из-за очень большого радиуса, связанного с ядерными событиями, было почти невозможно предотвратить неизбирательное повреждение других спутников, включая собственные спутники. Starfish Prime создал искусственный радиационный пояс в космосе, который вскоре уничтожил три спутника ( Ariel , TRAAC и Transit 4B все вышли из строя после пересечения радиационного пояса, в то время как Cosmos V , Injun I и Telstar 1 претерпели незначительную деградацию из-за некоторого радиационного повреждения солнечных батарей и т. д.). Мощность дозы радиации составила не менее 0,6 Гр /день через четыре месяца после Starfish для хорошо защищенного спутника или пилотируемой капсулы на полярной круговой околоземной орбите , что вызвало обеспокоенность NASA в отношении его программ пилотируемого исследования космоса. [ необходима ссылка ]

Отличия от атмосферных испытаний

Поздние фазы огненного шара TEAK и формирование Северной ветви полярного сияния, вид с самолета, летевшего к северо-западу от взрыва.

В целом, ядерные эффекты в космосе (или на очень больших высотах) имеют качественно иное проявление. В то время как атмосферный ядерный взрыв имеет характерное облако в форме гриба , высотные и космические взрывы, как правило, проявляют сферическое «облако», пока не будут искажены магнитным полем Земли . Заряженные частицы, возникающие в результате взрыва, ускоряются вдоль линий магнитного поля Земли, создавая полярное сияние в сопряженной точке , [2] что привело к тому, что документалист Питер Куран охарактеризовал эти взрывы как « радужные бомбы». Визуальные эффекты высотного или космического взрыва могут длиться дольше, чем атмосферные испытания, иногда более 30 минут. Тепло от выстрела Bluegill Triple Prime на высоте 50 километров (31 миля) ощущалось персоналом на земле на атолле Джонстон , и этот тест вызвал ожоги сетчатки у двух сотрудников на эпицентре , которые не носили защитные очки. [ требуется ссылка ]

Советские высотные испытания

Советы провели четыре высотных испытания в 1961 году и три в 1962 году. Во время Карибского кризиса в октябре 1962 года и США, и СССР провели несколько высотных ядерных взрывов в качестве демонстрации враждебности.

Худшие последствия советского высотного испытания произошли 22 октября 1962 года в ходе советских ядерных испытаний проекта К (контрольные испытания системы ПРО А), когда 300-килотоннажная боеголовка ракеты взорвалась около Джезказгана на высоте 290 километров (180 миль). ЭМИ расплавил 570 километров (350 миль) воздушной телефонной линии с измеренным током2500  А , вызвал пожар, в результате которого сгорела Карагандинская электростанция, и отключил 1000 километров (620 миль) мелкозаглубленных силовых кабелей между Целиноградом и Алма-Атой . [ необходима цитата ]

Список высотных ядерных взрывов

Хардтак I Оранжевый
Вид на Starfish Prime сквозь тонкие облака из Гонолулу , находящегося на расстоянии 1300 км.
Огненный шар из обломков и полярное сияние, возникшие в результате испытания Starfish Prime , видны с борта самолета KC-135 через 3 минуты.
МиссияДатаУрожайВысота
 US Hardtack I – (Операция «Новостихроника») – атолл Джонстон , Тихий океан
Юкка28 апреля 1958 г.1,7 кт26,2 км
Тик1 августа 1958 г.3,8 Мт76,8 км
Апельсин12 августа 1958 г.3,8 Мт34 км
 US Argus – Южный Атлантический океан
Аргус I27 августа 1958 г.1,7 кт200 км
Аргус II30 августа 1958 г.1,7 кт240 км
Аргус III6 сентября 1958 г.1,7 кт540 км
 Советский Союз – испытания 1961 года – Капустин Яр
Тест №886 сентября 1961 г.10,5 кт22,7 км
Тест №1156 октября 1961 г.40 кт41,3 км
Тест №12727 октября 1961 г.1,2 кт150 км
Тест №12827 октября 1961 г.1,2 кт300 км
 СШАДоминик I – ( Операция «Аквариум» ) – Атолл Джонстон, Тихий океан
Синежаберный3 июня 1962 г.неуспешный
Блюгилл Прайм25 июля 1962 г.неуспешный
Bluegill Double Prime15 октября 1962 г.неуспешный
Bluegill Трипл Прайм26 октября 1962 г.410 кт50 км
Морская звезда20 июня 1962 г.неуспешный
Морская звезда Прайм [3]9 июля 1962 г.1,4 Мт400 км
Шах и мат20 октября 1962 г.7 кт147 км
Кингфиш1 ноября 1962 г.410 кт97 км
Натянутый канат4 ноября 1962 г.<5 кт30–80 км
 Советский СоюзПроект К – Капустин Яр
Тест №18422 октября 1962 г.300 кт290 км
Тест №18728 октября 1962 г.300 кт150 км
Тест №1951 ноября 1962 г.300 кт59 км

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Тинсли, BA (декабрь 1962 г.). «Риометрические наблюдения ВЧ-шума на Самоа после высотного ядерного испытания». Новозеландский журнал геологии и геофизики . 5 (6): 964–968. doi : 10.1080/00288306.1962.10420048 . ISSN  0028-8306.
  2. Keys, JG (1964-10-01). «Искусственные полярные сияния от ядерных испытаний на большой высоте». Журнал атмосферной и земной физики . 26 (10): 979–993. doi :10.1016/0021-9169(64)90173-4. ISSN  0021-9169.
  3. ^ Виттито, Чарльз Н. (1 июня 1989 г.). Высотный ЭМИ стал причиной инцидента с уличным освещением на Гавайях? (PDF) (Отчет). Sandia National Laboratories . Архивировано (PDF) из оригинала 23 августа 2020 г. . Получено 15 сентября 2020 г. .
  • «Высотные ядерные взрывы»
  • «Ядерное оружие в космосе: радужные бомбы» Питера Курана, архив 2016-10-10 на Wayback Machine – документальный фильм 1999 года
  • Опыт испытаний на большой высоте в США – обзор, подчеркивающий влияние на окружающую среду
  • Измеренные данные о форме волны ЭМИ и фактические последствия испытаний ядерного оружия на большой высоте, проведенных Америкой и Россией
  • Американские и британские официальные анализы фотографий высотных ядерных взрывов

Фильмы правительства США:

  • Операция Аргус
  • Операция Доминик
  • Звездная звезда Prime
  • Операция «Аквариум»
  • Операция «Доминик» – Остров Рождества
  • Операция «Доминик» – остров Джонстон
  • Высотные эффекты – Феноменология
  • Эффекты большой высоты – Системные помехи
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Высотный_ядерный_взрыв&oldid=1253577017"