Síla jaderné zbraně

Technology
12 hours ago
8
4
2
Avatar
Author
Albert Flores

Porovnání síly jednotlivých atomových bomb Síla jaderné zbraně je množství energie uvolněné při výbuchu dané jaderné zbraně, obvykle vyjádřené jako ekvivalent TNT (množství trinitrotoluenu, které by při výbuchu vyvolalo stejnou tlakovou vlnu a destrukční účinky), a to buď v kilotunách (kt - tisíce tun TNT), v megatunách (Mt - miliony tun TNT), nebo někdy v terajoulech (TJ). Výbušnina o síle jednoho terajoulu se rovná 0,239 kilotuny TNT. Protože přesnost jakéhokoli měření energie uvolněné TNT byla vždy problematická, je konvenční definice taková, že jedna kilotuna TNT se považuje za ekvivalent 1012 kalorií.

Poměr síly k hmotnosti je síla zbraně v porovnání s její hmotností. Například praktický maximální poměr síly k hmotnosti u fúzních (termonukleárních) zbraní byl odhadnut na 6 Mt TNT na tunu hmotnosti (25 TJ/kg). +more U prvních těžkých jaderných zbraní z počátku 60. let 20. století, vybavených pouze jednou bojovou hlavicí, odpovídá poměr síle 5,2 Mt na tunu a výše. Postupný vývoj jaderných zbraní, kdy se u moderních systémů používá současně více menších hlavic, vedl ke zvýšení poměru síly k hmotnosti u jednotlivých hlavic.

Příklady síly jaderných zbraní

V pořadí od nejslabších po nejsilnější (většina údajů o síle je přibližná):

BombaSílaPoznámkaHmotnost jaderného materiálu
kt TNTTJ
Davy Crockett0 ktTNTTaktická jaderná zbraň s proměnlivým výkonem - hmotnost pouhých 23 kg, nejlehčí, jakou kdy Spojené státy nasadily (stejná hlavice jako Special Atomic Demolition Munition (SADM) a raketa vzduch-vzduch GAR-11 Nuclear Falcon).
AIR-2 Genie2 ktTNTNeřízená raketa vzduch-vzduch vyzbrojená jadernou hlavicí W25 vyvinutá k zachycení letek bombardérů. +moreCelková hmotnost jaderného materiálu a bomby byla 98,8-100,2 kg
Little Boy“ (svržená na Hirošimu)13 -Štěpná bomba s uranem-235 (první ze dvou jaderných zbraní, které byly použity ve válce). 64 kg uranu-235, pouze u 1,38% uranu došlo ke štěpení
Fat Man“ (svržená na Nagasaki)19 -Implozní štěpná bomba s plutoniem-239 (druhá ze dvou jaderných zbraní používaných ve válce). 6. 2 kg plutonia-239, pouze u 1 kg došlo ke štěpení
Bojová hlavice W76100 ktTNTAž 12 jich může nést SLBM raketa Trident II; smlouva je omezuje na osm.
Bojová hlavice W87300 ktTNT10 jich mohla nést raketa LGM-118A Peacekeeper.
Bojová hlavice W88475 ktTNTAž 12 jich může nést SLBM raketa Trident II; smlouva je omezuje na osm.
Ivy King500 ktTNTNejsilnější americká čistě štěpná bomba, 60 kg uranu, implozní typ. Nikdy nebyla použita. 60 kg vysoce obohaceného uranu (HEU)
Orange Herald800 ktTNTNejsilnější testovaná britská hlavice pro rakety se štěpným reaktorem. 117 kg uranu-235
Bomba B831,200 ktTNTZbraň s proměnlivým výkonem, nejvýkonnější americká zbraň v aktivní službě.
Bomba B539,000 ktTNTDo roku 1997 byla nejsilnější americkou bombou v aktivní službě. 50 kusů bylo ponecháno jako až do úplné demontáže v roce 2011. Varianta B61 Mod 11 nahradila B53 v roli bomby pro ničení bunkrů. Bojová hlavice W53 z této zbraně byla používána na raketách Titan II až do vyřazení systému v roce 1987.
Castle Bravo15,000 ktTNTNejsilnější jaderný test USA, samotná bomba nikdy nebyla nasazena. 400 kg deuteridu lithia-6
EC17/Mk-17, EC24/Mk-24, B41 (Mk-41)25,000 ktTNTNejsilnější americká bomba všech dob - 25 megatun TNT. Mk-41 neboli B41 měla hmotnost 4800 kg a sílu 25 Mt; to se rovná nejvyššímu poměru síly k hmotnosti zbraně, která kdy byla vyrobena. Ve všech případech se jednalo o neřízené (gravitační) pumy nesené bombardérem B-36 (vyřazeným v roce 1957).
Celá série jaderných testů Operace Castle48,200 ktTNTSérie testů nejsilnějších bomb, prováděné USA.
Car Bomba50,000 ktTNTNejsilnější sovětská jaderná zbraň, jaká kdy byla odpálena, síla 50 megatun (50 milionů tun TNT). Ve své „konečné“ podobě (tj. s ochuzeným uranem namísto olověného tamperu) by měla sílu 100 megatun.
Všechny jaderné testy do roku 1996510,300 ktTNTCelková energie uvolněná během všech jaderných zkoušek. [https://books. google. com/books. xAwAAAAAMBAJ&pg=PA63&dq=510. 3&as_pt=MAGAZINES&ei=0VpnSuGLLoWQNuSdnaAB]
.

Pro srovnání, síla výbuchu konvenční bomby GBU-43 MOAB je 0,011 kt. Síla výbuchu při teroristickém bombovém útoku v Oklahoma City (byla použita směs s dusičnanem amonným v nákladním automobilu) byla 0,002 kt. +more Odhadovaná síla výbuchu v bejrútském přístavu je 1,2 kt. Většina nejaderných výbuchů lidského původu je tedy podstatně menší, než jakou mají sílu i ty nejmenší jaderné zbraně.

Limity

Logaritmický graf porovnávající sílu (v kilotunách) a hmotnost (v kilogramech) různých jaderných zbraní vyvinutých Spojenými státy. +more Poměr síly k hmotnosti je síla zbraně v porovnání s hmotností zbraně. Podle amerického konstruktéra jaderných zbraní Teda Taylora je praktický maximální poměr (tzv. „Taylorův limit“) síly k hmotnosti u fúzních (termonukleárních) zbraní přibližně 6 megatun TNT na tunu hmotnosti. Teoreticky byly navrženy zbraně o síle až 9,5 megatun na tunu hmotnosti. V praxi jsou nejvyšší dosažené hodnoty nižší a hodnota bývá nižší u moderních lehčích zbraní, navržených pro efektivní použití s více hlavicemi, nebo se střelami s plochou dráhou letu.

* V případě 25 Mt varianty americké bomby B41 by poměr síly k hmotnosti odpovídal 5,1 megatuny TNT na tunu. Díky tomu si B41 stále drží rekord v poměru nejvyšší účinnosti k hmotnosti zbraně, která kdy byla zkonstruována. +more * Americká bojová hlavice W56 měla poměr síly k hmotnosti 4,96 kt na kilogram hmotnosti zařízení a velmi se tak blíží předpokládané nejvýše dosažitelné hodnotě 5,1 kt/kg v případě zmíněné 25 megatunové bomby B41. Na rozdíl od B41, která nikdy nebyla testována na plný výkon, prokázala hlavice W56 svou účinnost při odpalu XW-56X2 Bluestone v rámci série nukleárních testů „Operation Dominic“ v roce 1962. Podle veřejně dostupných informací tedy může W56 držet prvenství v dosud nejvyšší dosažené účinnosti jaderné zbraně. * V roce 1963 bylo odtajněno, že USA jsou z technologického hlediska schopny nasadit 35 Mt hlavici na raketu Titan II, nebo neřízenou 50-60 Mt bombu na bombardér B-52. Žádná z těchto zbraní nakonec nevznikla, avšak obě by vyžadovaly dosažení lepšího poměru síly a hmotnosti, než u zmíněné 25 Mt varianty bomby B41. Toho by mohlo být dosaženo použitím stejné konstrukce jako u B41, ale s přidáním tamperu („vycpávky“) z U-235 namísto levnějšího tamperu U-238 s nižší hustotou energie, který se nejčastěji používá v termonukleárních zbraních Teller-Ulamovy konstrukce. * U současných menších amerických zbraní je síla 600 až 2200 kilotun TNT na tunu. Pro srovnání, u velmi malých taktických zbraní, jako byla Davy Crockett, to bylo 0,4 až 40 kilotun TNT na tunu. Pro historické srovnání, u Little Boye byla výtěžnost pouze 4 kilotuny TNT na tunu a u největší sovětské Car bomby byl poměr síly 2 megatuny TNT na tunu (záměrně snížena na cca polovinu původně plánované síly, takže existují pochyby o tom, zda by tato zbraň byla schopna poměru síly 4 megatuny na tunu). * Největší kdy zkonstruovaná čistě štěpná bomba, americká Ivy King, měla sílu 500 kilotun. To je pravděpodobně horní hranice možností těchto typu zbraní. Posílení fúze by pravděpodobně mohlo účinnost takové zbraně výrazně zvýšit, ale nakonec všechny zbraně na bázi štěpení narážejí na horní hranici kvůli obtížím s velkými kritickými hmotnostmi. U fúzní (termonukleární) bomby horní hranice není známa.

Zbraně s jednou velkou hlavicí se v dnešní době používají jen zřídka, protože více menších hlavic, vypuštěných na cíl současně má mnohem větší ničivý účinek.

Milníky jaderných explozí

Následující seznam obsahuje významné jaderné exploze. Kromě atomových bombardování Hirošimy a Nagasaki jsou zde zahrnuty i první jaderné testy daného typu zbraně v dané zemi a testy, které byly jinak pozoruhodné (například největší test v historii). +more Síla každé exploze je uvedena v odhadovaných energetických ekvivalentech v kilotunách TNT (viz TNT ekvivalent). Předpokládané testy (jako např. incident Vela) nejsou zahrnuty.

DatumNázevSíla (kt)StátVýznam
Trinity18-20USAPrvní test štěpného bomby, první implozní detonace plutonia.
Little Boy12-18USABombardování Hirošimy v Japonsku, první výbuch uranové zbraně, první bojové užití jaderné bomby. +more
Fat Man18-23USABombardování Nagasaki v Japonsku, druhý výbuch plutoniového implozního zařízení (prvním byl test Trinity), druhé a poslední užití jaderné bomby.
RDS-122SSSRPrvní test štěpné zbraně v Sovětském svazu.
Hurricane25Velká BritániePrvní test štěpné zbraně ve Spojeném království.
Ivy Mike10 400USAPrvní test termonukleární zbraně s kryogenním fúzním palivem, primárně zkušební zařízení, které nebylo použito jako zbraň.
Ivy King500USANejsilnější štěpná bomba, jaká kdy byla testována.
Joe 4400SSSRPrvní test fúzní zbraně v Sovětském svazu.
Castle Bravo15 000USAPrvní termonukleární zbraň využívající suché fúzní palivo. Došlo k vážné nehodě s jaderným spadem. Největší jaderný výbuch provedený Spojenými státy.
RDS-371 600SSSRPrvní test termonukleární zbraně v Sovětském svazu (k nasazení).
Orange Herald800Velká BritánieNejvětší kdy testovaná zbraň se štěpným reaktorem. Měla sloužit jako záložní zbraň „v rozsahu megatun“ pro případ, že by britský termonukleární vývoj selhal.
Grapple X1 800Velká BritániePrvní (úspěšný) test termonukleární zbraně ve Velké Británii
Gerboise Bleue70FranciePrvní test štěpné zbraně ve Francii.
Car Bomba50 000SSSRNejvětší termonukleární zbraň, jaká kdy byla testována - oproti původnímu návrhu o hmotnosti 100 Mt byla zmenšena o 50 %.
59622ČínaPrvní test štěpné zbraně v Čínské lidové republice.
Test No. 63 300ČínaPrvní test termonukleární zbraně v Čínské lidové republice.
Canopus2 600FranciePrvní test termonukleární zbraně ve Francii
Smiling Buddha12IndiePrvní test štěpné jaderné nálože v Indii.
Pokhran-II45-50IndiePrvní potenciální test fúzní zbraně v Indii; první test štěpné zbraně v Indii.
Chagai-I40PákistánPrvní test štěpné zbraně v Pákistánu.
2006 testpod 1Severní KoreaPrvní test štěpné zbraně v Severní Koreji (na bázi plutonia).
2017 test200-300Severní KoreaSeverní Korea se přihlásila k prvnímu testu termonukleární zbraně.
.

Reference

5 min read
Share this post:
Like it 8

Leave a Comment

Please, enter your name.
Please, provide a valid email address.
Please, enter your comment.
Enjoy this post? Join Cesko.wiki
Don’t forget to share it
Top