РУССКАЯ ВОЕННАЯ МОЩЬ ЧАСТЬ 2 ТЕРМОЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ СОЗДАНИЕ ВОДОРОДНОЙ БОМБЫ

На модерации Отложенный

 

 

ВОЕННАЯ МОЩЬ
ЧАСТЬ 2 "ТЕРМОЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ
 

СОЗДАНИЕ ВОДОРОДНОЙ БОМБЫ

С.Г.Патрушев

Доклад Зельдовича

К заседанию НТС ПГУ был представлен отчет С.П. Дьякова, Я.Б. Зельдовича и А.С. Компанейца "К вопросу об использовании внутриатомной энергии легких элементов", а доклад на его основе был сделан Я.Б. Зельдовичем.

Основы подхода в отчете С.П. Дьякова, Я.Б. Зельдовича и А.С. Компанейца те же, что и в докладе И.И. Гуревича, Я.Б. Зельдовича, И.Я. Померанчука и Ю.Б. Харитона 1945 года - выяснение условий, при которых может оказаться возможной ядерная детонация в среде из легких ядер, распространяющаяся в результате прохождения ударной волны в условиях отсутствия теплового равновесия между веществом и излучением. Рассматривалась возможность осуществления подобной детонации как в среде из дейтерия, так и в среде из дейтерида лития-7.

Сделать какие-либо определенные выводы о практической возможности использования ядерной энергии легких элементов без дополнительных теоретических расчетов и экспериментальных исследований не представлялось возможным. В случае положительного ответа на вопрос о возможности детонации необходимо развить теорию инициирования детонации.

В решении НТС ПГУ от 3 ноября 1947 года отмечена важность проводимой в Институте химической физики АН СССР работы по исследованию возможности использования энергии легких элементов для развития ядерной физики и, в случае положительного решения этой задачи, для практических целей. Указана необходимость продолжения этих работ и, в первую очередь, изучение условий для осуществления реакций в легких элементах с использованием явления детонации при инициировании атомным взрывом.

23 апреля 1948 года Л.П. Берия поручил Б.Л. Ванникову, И.В. Курчатову и Ю.Б. Харитону тщательно проанализировать материалы по системе Фукса-фон Неймана, переданные Клаусом Фуксом, и дать предложения по организации необходимых исследований и работ в связи с получением новых материалов. Заключения по новым материалам Фукса были представлены Ю.Б. Харитоном, Б.Л. Ванниковым и И.В. Курчатовым 5 мая 1948 года.

Эти материалы дали новый импульс развитию исследований в СССР по проблеме водородной бомбы, которая получила индекс РДС-6.

Применительно к проблеме возможности создания РДС-6, Постановлением от 10 июня 1948 года, в частности, предусматривались:

 

определение предельного диаметра, необходимого для обеспечения горения чистого дейтерия или смеси дейтерия и трития;

анализ влияния различных количеств трития в смеси с дейтерием на скорость реакции;

исследование зажигания дейтерия от смеси дейтерия и трития;

исследование влияния энерговыделения первичного ядерного заряда на процесс зажигания;

исследование влияния физических свойств оболочки РДС-2 на процесс зажигания;

исследование особенностей действия излучения, нейтронов и заряженных частиц в процессе зажигания.

Эти работы КБ-11 должно было проводить с участием Физического института АН СССР. Для проведения этих работ в Физическом институте было предписано создать специальную теоретическую группу под руководством И.Е. Тамма и С.З. Беленького. В состав группы вошли также А.Д. Сахаров, В.Л. Гинзбург и Ю.А. Романов. Для координации теоретических и расчетных работ и контроля за выполнением заданий было предписано создать при Лаборатории No. 2 специальный закрытый семинар под руководством С.Л. Соболева (Л.Д. Ландау, И.Г. Петровский, С.Л. Соболев, В.А. Фок, Я.Б. Зельдович, И.Е. Тамм, А.Н. Тихонов, Ю.Б. Харитон, К.И. Щелкин).

Первоначально сотрудники группы И.Е. Тамма в соответствии с предусмотренным планом работ по водородной бомбе знакомились в Институте химической физики с расчетами группы Я.Б. Зельдовича и проверяли эти расчеты.

Через несколько месяцев после начала работ группы И.Е. Тамма по специальной тематике А.Д. Сахаров начал рассмотрение возможности решения проблемы создания водородной бомбы на пути возбуждения атомным взрывом ядерной детонации в гетерогенной системе с чередующимися слоями термоядерного горючего и урана-238. Основой такого подхода была идея о том, что при температурах в десятки миллионов градусов, реализующихся при ядерном взрыве, слои термоядерного горючего, размещенные между слоями урана, в результате выравнивания давлений в термоядерном горючем и уране в процессе ионизации вещества приобретают высокую плотность, в результате чего заметно увеличивается скорость термоядерных реакций.

С этого времени работы над водородной бомбой в СССР фактически проходили уже по двум различным направлениям: группа, руководимая Я.Б. Зельдовичем, по-прежнему рассматривала возможность осуществления ядерной детонации в дейтерии, группа И.Е. Тамма начала изучение систем со слоями из урана и термоядерного горючего. Водородная бомба типа Super получила индекс РДС-6т, а водородная бомба слоеной конфигурации - индекс РДС-6с.

Идейные подходы группы Я.Б. Зельдовича к решению проблемы в 1948 году были прежними. После июня 1948 года эти исследования возможности осуществления ядерной детонации в цилиндре из жидкого дейтерия были развернуты и в КБ-11.

Работы по цилиндрической системе с дейтерием продолжались в КБ-11 до 1954 года включительно - до тех пор, пока не была окончательно понята и официально признана их бесперспективность.

Третья боеголовка по весо-габаритным характеристикам имела сходство с американской боеголовкой ракеты "Поларис". Анализ эволюции боеголовок показал, что по мощностным показателям мы шли навстречу друг другу: в советском флоте снижали мощность для увеличения дальности стрельбы путем уменьшения веса боеголовки, а в американском  - стремились повысить мощность до уровня нашей второй боеголовки без изменения весо-габаритных характеристик. В последующих образцах американцы ставили задачу повысить число целей, поражаемых одной ракетой, поэтому они старались создать разделяющиеся головные части, а нам важнее было достичь межконтинентальных дальностей стрельбы [13, с. 212], что проще сделать с моноблочной головной частью, поэтому научно-конструкторские решения опять на время стали разными.

Так закончились 60-е годы. Но ожесточенная научно-техническая борьба СССР и США в создании новых ядерных вооружений флота продолжалась. США стремились больше стратегического ядерного оружия переместить в океан и на военно-морские базы других государств. Для СССР важно было, чтобы корабельное ракетно-ядерное оружие могло со своих баз и из любой точки Мирового океана достигать военные и военно-промышленные объекты США. Противостояние длилось до окончания "холодной войны" и завершения испытаний ядерного оружия (СССР  - 1990 г., США  - 1992 г.). В настоящее время отношения между нашими странами настолько "оттаяли", что ядерные лаборатории США и научно-исследовательские институты России ведут совместные работы в области ядерной энергии.

Идея создания термоядерного оружия была впервые сформулирована в до­кладе «Использование ядерной энергии легких элементов», Я.Б. Зельдовичем, И.Ю. Померанчуком и Ю.Б. Харитоном (1946 год).

Если атомная бомба была создана человеческим разумом (плутоний в при­роде не встречается, а уран-235 нигде не накапливается в количествах, которые могут вызвать цепную ядерную реакцию), то идея водородной бомбы основы­валась на физическом явлении, которое имеет место во Вселенной: ядерном син­тезе, образовании ядер атомов более тяжелых элементов за счет слияния ядер легких элементов. Именно таким образом возникли почти все элементы земной коры. При высоких температурах порядка сотен миллионов градусов кинетиче­ская энергия ядер легких элементов становится настолько высокой, что, стал­киваясь между собой, они могут «сливаться», образуя ядра более тяжелых элементов. При ядерном синтезе выделяется в тысячи раз больше энергии, чем при распаде тяжелых ядер.

Интерес к проблемам ядерного синтеза возник в 30-е годы, когда немецкий физик Ганс А. Бете разработал теорию происхождения энергии звезд, включая Солнце. Согласно этой теории, энергия звезд является, в основном, энергией синтеза: при соединении четырех ядер водорода происходит образование од­ного ядра гелия и выделяется огромная энергия. Водород является одним из главных элементов Вселенной, составляя 75% всей ее материи.

При взрыве урановой или плутониевой бомбы в эпицентре взрыва темпе­ратура может подниматься до нескольких десятков миллионов градусов. Мно­гие физики понимали, что атомная бомба может служить детонатором для более сложной бомбы ядерного синтеза, однако необходимость в такой бомбе казалась совершенно нереальной. Если атомная бомба мощностью 20 кт могла разру­шить большой город и убить сотни тысяч человек, то какое применение может дать бомба в тысячу раз более мощная? При каких обстоятельствах можно )бы оправдать применение бомб, которые убивают людей сразу десятками миллионов?

Среди американских физиков, занятых практической разработкой атомной бомбы в «Манхэттенском проекте», оказался физик Эдвард Теллер, который  в 1943 году решил сконцентрировать свои усилия на создании водородной бомбы и начал предварительные расчеты, чтобы доказать реальность этого ша. Первые расчеты Теллера показали, что температура в несколько миллионов градусов от атомного взрыва не сможет вызвать слияние ядер обычного "легкого" водорода. Но такая температура могла бы обеспечить слияние ядер "тяжелого" изотопа водорода (дейтерия) с образованием «легкого» изотопа гелия. В результате термоядерной реакции два ядра дейтерия, сливаясь, образуют одно ядро легкого изотопа гелия. При этом выделяется один нейтрон и огромное количество энергии. Еще легче могло бы идти слияние ядра дейтерия с ядром более тяжелого водорода — трития. В этом случае образуется ядро "тяжелого" гелия, выделяется одни нейтрон и в пять раз больше энергии — 17,3 МэВ. О работе США по водородной бомбе в Лос-Аламосе стало известно и советскому руководству. В общем виде о новом направлении исследований в Лoc-Аламосе И.В. Курчатов и другие ведущие участники «Уранового проекта» в СССР знали уже с лета 1946 года. Потенциальная возможность создания водородного оружия была очевидна и советским физикам. Однако для ее практические разработки нужно было первоначально создать атомную бомбу, для которой к тому времени еще не было никакой промышленной базы. Было, тем не менее, очевидно, что водородная бомба потребует новых материалов и новых производств, из которых главным было получение значительных количеств дейтерия.

Несмотря на свою колоссальную мощность, водородная бомба по своим размер­ам могла быть не больше атомной. Кроме того, в подобной реакции синтеза не образуются многочисленные радиоактивные продукты деления, загрязняющие атмосферу при взрывах плутониевой или урановой бомбы. Более того, взрывной потенциал водородной бомбы оказывался много дешевле атомной (при расчете на каждую килотонну ВВ), т.е. можно было при меньшей затрате средств разру­шить большой город одной водородной бомбой, а не использовать для этой цели скольких атомных.

Условия термоядерных реакций, которые происходили при астрономических температурах, нельзя было проверять экспериментально, и потому все разработки в этой области требовали колоссального количества расчетов. Было принято решение о мобилизации для теоретических расчетов почти всех математических ин­ститутов и отделов Академии наук СССР. Координировать эту работу было поручено физику Я.Б. Зельдовичу, возглавлявшему теоретический отдел Института химической физики. Был привлечен к расчетам и руководитель теоре­тического отдела Института физических проблем Л.Д. Ландау.

С самого начала было очевидно, что в конструкцию бомбы должен входить жидкий или твердый дейтерий. Технологии получения больших количеств жидких газов, в основном кислорода и гелия, были разработаны в Институте физических проблем (директор института П.Л. Капица). Возникла необходимость изменения профиля института с решения проблем жидкого кислорода и гелия на разделение изотопов водорода, выделение дейтерия и получение его в жид­кой форме.

 

Устройство термоядерного боеприпаса

 

Термоядерные боеприпасы существуют как в виде авиационных бомб (водородная или термоядерная бомба), так и боеголовок для баллистических и крылатых ракет.

История

 

1 ноября 1952 года США взорвали первый термоядерный заряд на атолле Эниветок. Первая в мире водородная бомба — советская РДС-6 была взорвана 12 августа 1953 года на полигоне в Семипалатинске. Устройство, испытанное США в 1952 году фактически не являлось «бомбой», а представляла собой лабораторный образец, «3-х этажный дом, наполненный жидким дейтерием», выполненный в виде специальной конструкции. Советские же ученые разработали именно бомбу — законченное устройство, пригодное к практическому применению[2]. Впрочем, мощность взорванного американцами устройства составляла 10 мегатонн, в то время как мощность бомбы конструкции Сахарова — Лаврентьева[источник не указан 646 дней] — 400 килотонн. Самая крупная когда-либо взорванная водородная бомба — советская 50-мегатонная «царь-бомба», взорванная 30 октября 1961 года на полигоне архипелага Новая Земля. Никита Хрущёв впоследствии публично пошутил, что первоначально предполагалось взорвать 100-мегатонную бомбу, но заряд уменьшили, «чтобы не побить все стёкла в Москве». Конструктивно бомба действительно была рассчитана на 100 мегатонн и этой мощности можно было добиться заменой свинцового тампера на урановый. Бомба была взорвана на высоте 4000 метров над полигоном «Новая Земля». Ударная волна после взрыва три раза обогнула земной шар. Несмотря на успешное испытание, бомба на вооружение не поступила; тем не менее, создание и испытание сверхбомбы имели большое политическое значение, продемонстрировав, что СССР решил задачу достижения практически любого уровня мегатоннажа ядерного арсенала. Любопытно отметить, что после этого прекратился рост мегатоннажа ядерного арсенала США.

 

СССР

 

Первый советский проект термоядерного устройства напоминал слоёный пирог, в связи с чем получил условное наименование «Слойка». Проект был разработан в 1949 году (ещё до испытания первой советской ядерной бомбы) Андреем Сахаровым и Виталием Гинзбургом и имел конфигурацию заряда, отличную от ныне известной раздельной схемы Теллера-Улама. В заряде слои расщепляющегося материала чередовались со слоями топлива синтеза — дейтерида лития в смеси с тритием («первая идея Сахарова»). Заряд синтеза, располагающийся вокруг заряда деления малоэффективно увеличивал общую мощность устройства (современные устройства типа «Теллер-Улам» могут дать коэффициент умножения до 30 раз). Кроме того, области зарядов деления и синтеза перемежались с обычным взрывчатым веществом — инициатором первичной реакции деления, что дополнительно увеличивало необходимую массу обычной взрывчатки. Первое устройство типа «Слойка» было испытано в 1953 году, получив наименование на Западе «Джо-4» (первые советские ядерные испытания получали кодовые наименования от американского прозвища Иосифа (Джозефа) Сталина «Дядя Джо»). Мощность взрыва была эквивалентна 400 килотоннам при КПД всего 15—20 %. Расчёты показали, что разлёт непрореагировавшего материала препятствует увеличению мощности свыше 750 килотонн.

После проведения Соединёнными Штатами испытаний «Иви Майк» в ноябре 1952, которые доказали возможность создания мегатонных бомб, Советский Союз стал разрабатывать другой проект. Как упоминал в своих мемуарах Андрей Сахаров, «вторая идея» была выдвинута Гинзбургом ещё в ноябре 1948 года и предлагала использовать в бомбе дейтерид лития, который при облучении нейтронами образует тритий и высвобождает дейтерий.

В конце 1953 года физик Виктор Давиденко предложил располагать первичный (деление) и вторичный (синтез) заряды в отдельных объёмах, повторив таким образом схему Теллера-Улама. Следующий большой шаг был предложен и развит Сахаровым и Зельдовичем весной 1954 года. Он предполагал использование рентгеновского излучения реакции деления для сжатия дейтерида лития перед синтезом («лучевая имплозия»). «Третья идея» Сахарова была проверена в ходе испытаний «РДС-37» мощностью 1,6 мегатонн в ноябре 1955 года. Дальнейшее развитие этой идеи подтвердило практическое отсутствие принципиальных ограничений на мощность термоядерных зарядов.

Взрыв Царь-бомбы

Советский Союз продемонстрировал это испытаниями в октябре 1961 года, когда на Новой Земле была взорвана бомба мощностью 50 мегатонн, доставленная бомбардировщиком Ту-95. КПД устройства составил почти 97 %, и изначально оно было рассчитано на мощность в 100 мегатонн, урезанных впоследствии волевым решением руководства проекта вдвое.[3] Это было самое мощное взрывное устройство, когда-либо разработанное и испытанное на Земле.

 

США

 

Идея бомбы с термоядерным синтезом, инициируемым атомным зарядом, была предложена Энрико Ферми его коллеге Эдварду Теллеру ещё в 1941 году, в самом начале Манхэттенского проекта. Значительную часть своей работы в ходе Манхэттенского проекта Теллер посвятил работе над проектом бомбы синтеза, в некоторой степени пренебрегая собственно атомной бомбой. Его ориентация на трудности и позиция «адвоката дьявола» в обсуждениях проблем заставили Оппенгеймера увести Теллера и других «проблемных» физиков на запасной путь.

 

Первые важные и концептуальные шаги к осуществлению проекта синтеза сделал сотрудник Теллера Станислав Улам. Для инициирования термоядерного синтеза Улам предложил сжимать термоядерное топливо до начала его нагрева, используя для этого факторы первичной реакции расщепления, а также разместить термоядерный заряд отдельно от первичного ядерного компонента бомбы. Эти предложения позволили перевести разработку термоядерного оружия в практическую плоскость. Исходя из этого, Теллер предположил, что рентгеновское и гамма излучение, порождённые первичным взрывом, могут передать достаточно энергии во вторичный компонент, расположенный в общей оболочке с первичным, чтобы осуществить достаточную имплозию (обжатие) и инициировать термоядерную реакцию. Позднее Теллер, его сторонники и противники обсуждали вклад Улама в теорию, лежащую в основе этого механизма.

 

 Взрыв «Джордж»

 

В 1951 году была проведена серия испытаний под общим наименованием «Operation Greenhouse» (Операция Оранжерея), в ходе которой отрабатывались вопросы миниатюризации ядерных зарядов при увеличении их мощности. Одним из испытаний в этой серии стал взрыв под кодовым наименованием «Джордж» (англ. George), в котором было взорвано экспериментальное устройство, представлявшее собой ядерный заряд в виде тора с небольшим количеством жидкого водорода, помещённым в центре. Основная часть мощности взрыва была получена именно за счёт реакции синтеза водорода, что подтвердило на практике общую концепцию двухступенчатых устройств.

 

 

 Взрыв «Иви Майк»

 

1 ноября 1952 года на атолле Эниветок (Маршалловы острова) под наименованием «Иви Майк» (англ. Ivy Mike) было проведено полномасштабное испытание двухступенчатого устройства с конфигурацией Теллера-Улама. Мощность взрыва составила 10,4 мегатонны, что в 450 раз превысило мощность бомбы, сброшенной в 1945 году на японский город Нагасаки. Устройство общей массой 62 тонны включало в себя криогенную ёмкость со смесью жидких дейтерия и трития и обычный ядерный заряд, расположенный сверху. По центру криогенной ёмкости проходил плутониевый стрежень, являвшийся «свечой зажигания» для термоядерной реакции. Оба компонента заряда были помещены в общую оболочку из урана массой 4,5 тонны, заполненную полиэтиленовой пеной, игравшей роль проводника для рентгеновского и гамма излучения от первичного заряда к вторичному.

 

 Монтаж боеголовок

 

Смесь жидких изотопов водорода не имела практического применения для термоядерных боеприпасов, и последующий прогресс в развитии термоядерного оружия связан с использованием твёрдого топлива — дейтерида лития-6. В 1954 эта концепция была проверена на атолле Бикини в ходе испытаний «Bravo» из серии «Operation Castle» при взрыве устройства под кодовым названием «Креветка». Термоядерным топливом в устройстве служила смесь 40 % дейтерида лития-6 и 60 % дейтерида лития-7. Расчёты предусматривали, что литий-7 не будет участвовать в реакции, однако некоторые разработчики подозревали и такую возможность, предсказывая увеличение мощности взрыва до 20 %. Реальность оказалась гораздо более драматичной: при расчётной мощности в 6 мегатонн реальная составила 15, и это испытание стало самым мощным взрывом из когда-либо произведённых Соединёнными Штатами[5].

 

Вскоре развитие термоядерного оружия в Соединённых Штатах было направлено в сторону миниатюризации конструкции Теллер-Улама, которой можно было бы оснастить межконтинентальные баллистические ракеты (МБР/ICBM) и баллистические ракеты подводных лодок (БРПЛ/SLBM). К 1960 году на вооружение были приняты боеголовки мегатонного класса W47 развёрнутые на подводных лодках, оснащённых баллистическими ракетами Поларис. Боеголовки имели массу 700 фунтов (320 кг) и диаметр 18 дюймов (50 см). Более поздние испытания показали низкую надёжность боеголовок, установленных на ракеты Поларис и необходимость их доработок. К середине 70-х годов миниатюризация новых версий боеголовок по схеме Теллера-Улама позволила размещать 10 и более боеголовок в габаритах боевой части ракет с разделяющимися головными частями (РГЧ/MIRV).

 

Великобритания

 

В Великобритании разработки термоядерного оружия были начаты в 1954 в Олдермастоне группой под руководством сэра Уильяма Пеннея, ранее участвовавшего в Манхэттенском проекте в США. В целом информированность британской стороны по термоядерной проблеме находилась на весьма зачаточном уровне, так как Соединённые Штаты не делились информацией, ссылаясь на закон об Атомной энергии 1946 года. Тем не менее британцам разрешали вести наблюдения, и они использовали самолёт для отбора проб в ходе проведения американцами ядерных испытаний, что давало информацию о продуктах ядерных реакций, получавшихся во вторичной стадии лучевой имплозии. Из-за этих трудностей в 1955 британский премьер-министр Энтони Иден согласился с секретным планом, предусматривавшим разработку очень мощной атомной бомбы в случае неудачи Олдермастонского проекта или больших задержек в его реализации.

Взрыв "Хрупкого гранита"

В 1957 году Великобритания провела серию испытаний на островах Рождества в Тихом океане под общим наименованием «Operation Grapple» (Операция Схватка). Первым под наименованием «Short Granite» (Хрупкий Гранит) было испытано опытное термоядерное устройство мощностью около 300 килотонн, оказавшееся значительно слабее советских и американских аналогов. Тем не менее, британское правительство объявило об успешном испытании термоядерного устройства.

 

В ходе испытания «Orange Herald» (Оранжевый вестник) была взорвана усовершенствованная атомная бомба мощностью 700 килотонн — самая мощная из когда-либо созданных на Земле атомных (не термоядерных) бомб. Почти все свидетели испытаний (включая экипаж самолёта, который её сбросил) считали, что это была термоядерная бомба. Бомба оказалась слишком дорогой в производстве, так как в её состав входил заряд плутония массой 117 килограммов, а годовое производство плутония в Великобритании составляло в то время 120 килограммов. Другой образец бомбы был взорван в ходе третьих испытаний — «Purple Granite» (Фиолетовый Гранит), и его мощность составила приблизительно 150 килотонн.

 

В сентябре 1957 была проведена вторая серия испытаний. Первым в испытании под названием «Grapple X Round C» 8 ноября было взорвано двухступенчатое устройство с более мощным зарядом деления и более простым зарядом синтеза. Мощность взрыва составила приблизительно 1.8 мегатонны. 28 апреля 1958 в ходе испытаний «Grapple Y» над островом Рождества была сброшена бомба мощностью 3 мегатонны — самое мощное британское термоядерное устройство.

 

2 сентября 1958 года был взорван облегчённый вариант устройства, испытанного под наименованием «Grapple Y», его мощность составила около 1,2 мегатонны. 11 сентября 1958 года в ходе последнего испытания под наименованием Halliard 1 было взорвано трёхступенчатое устройство мощностью около 800 килотонн. На эти испытания были приглашены американские наблюдатели. После успешного взрыва устройств мегатонного класса (что подтвердило способности британской стороны самостоятельно создавать бомбы по схеме Теллера-Улама) Соединённые Штаты пошли на ядерное сотрудничество с Великобританией, заключив в 1958 соглашение о совместной разработке ядерного оружия. Вместо разработки собственного проекта британцы получили доступ к проекту малых американских боеголовок Mk 28 с возможностью изготовления их копий.

 

Китай

 

Китайская Народная Республика испытала своё первое термоядерное устройство типа «Теллер-Улам» мощностью 3,36 мегатонны в июне 1967 года (известно также под наименованием «Испытание номер 6»). Испытание было проведено спустя всего 32 месяца после взрыва первой китайской атомной бомбы, что является примером самого быстрого развития национальной ядерной программы от реакции расщепления к синтезу.

 

Франция

Взрыв "Канопус"

В ходе испытаний «Канопус» в августе 1968 года Франция взорвала термоядерное устройство типа «Теллер-Улам» мощностью около 2,6 мегатонны. Подробности о развитии французской программы известны слабо.

 

Положение с компьютерами

По компьютерам, которые были известны тогда в СССР как электронные вычислительные машины. Советский Союз значительно отставал от США. Но этот недостаток преодолевался вовлечением в расчеты большого числа матема­тиков. Каждый из них получал конкретную задачу, часто не представляя обшей картины и даже обшей цели, для которой его расчеты будут использованы. Был расширен прием студентов на все физико-математические факультеты университе­тов. По числу математиков СССР к 1950 году лидировал во всем мире.

Проблема атомной бомбы решалась в основном физиками-эксперимента­торами (а не теоретиками) из научной школы академика А.Ф. Иоффе. Но для начальных разработок водородной бомбы были нужны главным образом фи­зики-теоретики и математики. Это направление было представлено москов­скими школами: И.Е. Тамма (теоретический отдел Физического института Академии наук); Л.Д. Ландау (теоретический отдел Института физических про­блем); Я.Б. Зельдовича (теоретический отдел Института химической физики). Лучшие математики работали в этот период в Институте прикладной матема­тики АН СССР (руководитель академик М.В. Келдыш); математические школы Московского и Ленинградского университетов. В 1946 и 1947 годах эти и другие научные центры постановлениями Совета Министров СССР, подписанными И.В. Сталиным, были вовлечены в проект создания термоядерного оружия и переходили на режимы строгой секретности.

Приведем высказывание заместителя научного руководителя Всероссий­ского научно-исследовательского института экспериментальной физики (ВНИИЭФ) и руководителя математического отделения профессора Ивана Де­нисовича Софронова о роли математических расчетов, сделанное им в 1999 году: «Математические расчеты при создании атомного оружия играют особую роль. Ну, а главная наша гордость — то, что все ядерное оружие, которое стоит на бое­вом дежурстве, было рассчитано нашими математиками, по нашим методикам, по нашим программам с использованием только отечественной вычислительной техники. Надо сказать, что наше отставание от американцев по производитель­ности вычислительных машин было на два порядка или больше. Тем не менее, пари­тет в оружии был достигнут. И заслуга в том наших математиков, наших физиков-теоретиков и конструкторов.

Как ни парадоксально это звучит, но наше отставание в вычислительной тех­нике оказало большое влияние на интенсивность математических разработок, на эффективность создаваемых математических методов. Именно оно заставляло нас изобретать экономичные алгоритмы решения задач, разрабатывать более со­вершенную технологию расчетов, наконец, привлекать к работе большие, чем в США, математические коллективы.

Смею заверить, что сегодня у нас нет конкурентов в решении столь слож­ных прикладных задач. Мы располагаем самым большим пакетом программ и ме­тодик для решения, в том числе и трехмерных задач математической физики, механики сплошной среды, нейтронной физики и др. У нас самый большой математический коллектив в стране. И мы неплохо вооружены, мощность нашего машинного парка мало кому в России уступит. В свое время мы выдержали конкуренцию с американцами в создании атомного оружия. И это оружие до сих является нашим щитом, который на полвека предотвратил всякое попол­ете воевать с нами. Конечно, это не только наша заслуга, но и физиков-теоретиков, которые считаются у нас авторами зарядов, физиков-экспериментаторов, конструкторов и др.

Ядерное оружие, однако, требует к себе пристального внимания, его надо проверить, оно должно быть безопасным и готовым к применению, его надо совершенствовать, что нельзя делать без испытаний, которые в настоящее время щепы. Где же выход? В математических расчетах. Совсем недавно это считалось невозможным. Но уже в прошлом году президент США Клинтон собрал генералов и разработчиков ядерного оружия и объявил, что у них создана виртуальная ядерная бомба. То есть американцы заявили, что они умеют делать оружие без испытаний. Для этого пять лет назад была придумана инициатива СКИ и появились терафлопные машины. Американцы уже готовы делать, может быть, не очень современные, но заряды без испытаний. Пока, правда, ни одного подобного да на вооружение не поступило. Но, тем не менее, они к этому упорно идут. Думаю, что максимум лет через пять они объявят, что могут это делать, и начнут ставить на вооружение вполне современные заряды без испытаний. Думаю, что мы пойдем тем же путем.

| Для этого нам необходимо создать супер-ЭВМ. Сейчас в нашей стране есть две законченные разработки — машина МВС, созданная НИИ «Квант» и Институтом прикладной математики РАН, и наша машина МП-X-Y. Они отличаются по архитектуре, составу элементной базы и программному обеспечению. Мы на­ши разрабатывать машину вместе с ИПМ РАН, но у нас оказались разные точки зрения, и каждый стал делать свою систему. Недавно мы лишний раз убедились, что их подход к проектированию ЭВМ, предназначенных для решения наших задач, не годится. Дважды пытались мы считать свои задачи на машинах, разработанных конкурентами, и оба раза чуда не произошло — эффективность их машин для наших нужд оказалась неприемлемо низкой. Поэтому считать задачи второго ядерного века мы на них не стали.

Сам факт, что изначально мы должны были отвечать за свои расчеты и про­питывать тысячи вариантов изделия, вынудил нас работать ответственно и большими коллективами. Задача в 1000 часов машинного времени для нас ничего рекордного даже 20 или 30лет назад не представляю. Были задачи и в 10 ООО часов непрерывной работы машины. И это с учетом того, что бессбойность работы отечественной вычислительной техники оценивалась по ТУ не более чем 10 часов. Насущной необходимостью при этом оказалось распараллеливание счета задач, то есть решение одной задачи сразу на нескольких машинах.

В 1993-1994 годах во ВНИИЭФ создана мультипроцессорная система с производительностью 1 гигафлоп, в которой используются специально разработанные и изготовленные на отечественной элементной базе коммутаторы с пропускной способностью 90 мегабайт в секунду. На этих экземплярах мультипроцессоров нами разработаны параллельные программы решения ряда производственных задач — трехмерные задачи адиабатической газовой динамики, газовой динамики с учетом теплопроводности, трехмерные задачи переноса нейтронов в кинематическом при­ближении, двухмерные задачи газовой динамики с учетом теплопроводности на не­регулярной сетке и т.д. Один образец нашей машины был куплен Ливерморской национальной лабораторией США для отладки тех программ, которые мы разра­батываем по ее заказу.

Сейчас ведутся интенсивные работы по созданию следующей мультипроцес­сорной системы с производительностью 120—240 гигафлоп, с последующим нара­щиванием ее до мощности в 1 терафлоп. Будучи базовой моделью в ряду МП-Х, этот мультипроцессор позволит создать в будущем году аналог довременных супер­ЭВМ США типа ASCI RED и Origin 2000. Сейчас они аналогов в России не имеют».

В соответствии с Постановлением Совмина СССР № 1989-773сс/оп от 10 июня 1948 года в Физическом институте Академии наук была создана рабо­чая группа под руководством И.Е. Тамма, в задачу которой входило изучение воз­можности создания водородной бомбы. В группу входили А.Д. Сахаров, С.З. Беленький, B.Л. Гинзбург и Ю.А. Романов. В КБ-11 аналогичная работа была начата группой Я.Б. Зельдовича.

Масштабные работы по созданию отечественного термоядерного оружия были начаты с февраля 1951 года, а 12 августа 1953 года было произведено ис­пытание первого советского термоядерного заряда РДС-6, конструкция кото­рого основывалась на идеях А.Д. Сахарова и B.Л. Гинзбурга. На основе заряда РДС-6 была создана авиабомба («изделие 6с»), которая в ходе испытаний была взорвана на башне. Мощность взрыва составила 400 кт, из которых до 20% было получено в результате реакций синтеза.

В 1954 году А.Д. Сахаров, Ю.А. Трутнев, Я.Б. Зельдович и другие (КБ-11) предложили новую конструкцию термоядерного заряда, основанную на идее, аналогичной идее Улама-Теллера, но разработанной независимо. Согласно этой схеме термоядерный и ядерный блоки боезаряда были физически отделены друг от друга. Разогрев и сжатие термоядерного горючего производились с помощью излучения ядерного взрыва. Успешное испытание первой термоядерной бомбы «третьей идеи» (РДС-37) было произведено 27 ноября 1955 года. К месту испы­тания бомба была доставлена бомбардировщиком Ту-16. Мощность взрыва со­ставила 1,7 Мт. В конце 50-х годов XX века на основе РДС-37 была разработана серия новых термоядерных зарядов с более эффективными показателями удель­ной мощности.

Некоторые итоги:

• испытание первого советского заряда с термоядерным усилением РДС-6 прошло 12 августа 1953 года на Семипалатинском полигоне. Важно отметить, что был испытан заряд в виде бомбы, практически го­товой к применению в качестве оружия. Американцы же в это время рас­полагали лишь экспериментальным термоядерным устройством весом в несколько десятков тонн и размером с двухэтажный дом;

со второй половины 1954 года приоритетной становится новая кон­струкция термоядерного оружия — РДС-37. Существенный вклад в ее разработку внесли Я. Зельдович, А. Сахаров, Ю. Трутнев и другие. Ис­пытание этой новой сверхмощной бомбы было успешно проведено 22 ноября 1955 года. Аналогичные результаты в США были получены лишь спустя полгода;

• начало 60-х годов ознаменовалось новым научно-техническим достиже­нием КБ-11. 30 октября 1961 года над Новой Землей была испытана самая мощная в мире водородная бомба, первоначально рассчитанная на 100 мегатонн и испытанная на половинную мощность;

• к концу 60-х годов СССР достиг стратегического паритета с Соединен­ными Штатами. Огромная роль в этом принадлежал всему коллективу ВНИИЭФ.

Ю.Б. Харитон о водородной бомбе говорит: «Очень страшное это оружие, но оно было необходимо, чтобы сохранить мир на планете. Я убежден, что без ядерного сдерживания ход истории был бы иным, наверное, более агрессивным. По моему убеждению, ядерное оружие необходимо для стабилизации, оно способно предупредить большую войну, потому что в нынешнее время решиться на нее может только безумец. Пока современное ядерное оружие у нас есть, оно отвечает жестким требованиям. Но, тем не менее, я постоянно напоминаю о безопасности, о комплексе мер которые должны ее обеспечивать. На мой взгляд, сегодня — это главная проблема».

Об атомной энергетике Ю.Б. Харитон говорит: «Атомная энергетика — магистральный путь развития человечества».

О вкладе А.Д. Сахарова в создание водородной бомбы участники «Атомного проекта СССР» говорят следующее.

А.А. Самарский: «Сахаров, бесспорно, выдающийся человек, лишенный каких- либо комплексов. Он сочетал в себе талант прозорливого физика и математика. Но ему приписали определение «отец водородной бомбы», и это неверно, так как это было многих физиков, которые работали с Сахаровым...». Атомщик № 1 Лев Дмитриевич Рябев: «Как известно, первая водородная бомба... это была конструкция А.Д. Сахарова. Однако у этого «изделия» мощность была недостаточна ...речь шла о мощностях в несколько раз больше! Расчеты по­шали, что данное направление тупиковое... Ученые Арзамаса-16 предложили сов­сем иной вариант... министр принял решение — согласиться с предложением Арзамаса-16, и это позволило создать и испытать принципиально новое термоя­дерное оружие...».

Испытания ядерного оружия

Для проведения испытаний ядерных зарядов и боеприпасов были созданы 1спытательные полигоны в Семипалатинске и на Новой Земле. Кроме испыта­ний, проводившихся на испытательных полигонах в Семипалатинске и на Новой Земле, Советский Союз производил ядерные взрывы и за пределами этих полигонов.

Первым и единственным реальным в истории человечества по воздействию по­ражающих факторов на живую силу и технику стал атмосферный ядерный взрыв 14 сентября 1954 года, произведенный в ходе войсковых учений на Тоцком полигоне Оренбургской области. В авиационной бомбе, использованной в ходе учения, был использован заряд РДС-3, испытанный в 1951 году на Семипала­тинском полигоне. Мощность взрыва, произведенного на высоте 350 м, соста­вила 40 кт. Следующий взрыв, произведенный 2 февраля 1956 года, был частью полномасштабных испытаний баллистической ракеты P-5M. Пуск ракеты был произведен с ракетного полигона Капустин Яр. Ракета Р-5М впервые в мире пронесла через космос головную часть с атомным зарядом. Пролетев 1200 км, головная часть без разрушения дошла до Земли в районе г. Аральска. Сработал ударный взрыватель, и наземный ядерный взрыв мощностью 80 кт открыл в истории человечества ракетно-ядерную эру...

В 1957— 1962 годах Советский Союз провел несколько серий атмосферных ядерных испытаний, в ходе которых ядерные заряды доставлялись в точку под­рыва с помощью баллистических ракет. Первое такое испытание было прове­дено 19 января 1957 года. Первого и третьего ноября 1958 года были Проведены аналогичные испытания. Мощность каждого из трех взрывов составляла 10 кт. Назначением этих испытаний являлось углубленное изучение действия специ­фических поражающих факторов ядерного взрыва, особенно электромагнит­ного импульса, рентгеновского и гамма-излучения, а также других эффектов, сопровождающих взрыв, на военную технику, особенно на работу радиолока­ционных станций.

Аналогичная серия испытаний была проведена 6 сентября и 6 октября 1961 года. В ходе этой серии были произведены два атмосферных взрыва, целью ко­торых являлось изучение воздействия атмосферного ядерного взрыва на работу радиолокационных станций, размещенных на полигоне Сары-Шаган. Кроме того, в ходе этих испытаний изучались эффекты, связанные с генерацией элек­тромагнитного импульса, например, стойкость к его воздействию различных оборонных сооружений, линий электропередачи и военной техники. Мощность взрыва, произведенного на высоте 50 км 6 сентября 1961 года, составила 11 кт, а 6 октября 1961 года — 40 кт.

Заключительная серия испытаний, связанных с доставкой ядерных боеза­рядов ракетами была проведена в 1961 — 1962 годах и получила обозначение «опе­рация К». В ходе этой серии испытаний было произведено пять высотных и космических взрывов. Два взрыва мощностью по 1,2 кт были произведены 27 октября 1961 года на высоте 150 и 300 км. В октябре-ноябре 1962 года были произведены три взрыва мощностью по 300 кт. Высота взрывов составляла 300, 150 и 80 км. Проведение этой серии взрывов было частью испытаний си­стемы «А», развернутой на полигоне Сары-Шаган. В ходе каждого испытания с полигона Капустин Яр запускались две ракеты. Задача системы «А» заключа­лась в осуществлении сопровождения и перехвата головной части второй ра­кеты после подрыва ядерного боезаряда, размещенного на первой ракете.

Из 716 ядерных испытаний, проведенных в Советском Союзе, 130 прихо­дится на Северный полигон на Новой Земле. Первый ядерный взрыв был про­веден 21 сентября 1955 года под водой, а первый наземный — 7 сентября 1957 года. Последний ядерный взрыв СССР также был проведен на Новой Земле 24 октября 1957 года.

Испытания ядерных зарядов на полигонах — венец работы большого коллектива теоретиков, математиков, конструкторов, инженеров, эксперимента­торов, техников, рабочих. При ядерном взрыве приходится иметь дело с температурами в сотни миллионов градусов, с давлениями в сотни миллионов атмосфер, с выбросами радиоактивных веществ. Рассказывает начальник отделения испытаний ВНИИЭФ Феликс Гудин (1999 г.): «.Первый подземный ядерный взрыв был проведен 11 октября 1961 года в штольне Семипалатинского испытательного полигона. На Новоземельском полигоне подземные ядерные взрывы стали проводиться с 1964 года. Со временем условия подземных испытаний усложнялись как из-за резкого увеличения объема физических измерений, так и из-за ужесточе­ния требований к обеспечению экологической безопасности.

На подземных полигонах разыгрывались самые настоящие «звездные войны», строились огромные подземные сооружения, снабженные изощренными системами формирования полей излучения и защиты от радиоактивности, сейсмического и других видов воздействия. Технология проведения испытаний таит в себе много не­известного, причем по мере совершенствования нового оружия меняются и задачи, и каждая новая задача в какой-то момент выполняется испытателями впервые. Случаются при этом и происшествия, иногда курьезные.

Для измерения рентгеновского излучения в широком спектре мы применяли ва­куумные каналы вывода излучения. Они достигают длины до сотен метров. Опре­деленную трудность представляет технология откачки воздуха из этих кантов, учитывая, что на конечном участке они достигали диаметра 2—3 метра. Однажды у нас был неприятный случай — оболочка канала при его откачке «схлопнулась», и мы потерпели серьезную неудачу. К счастью, этот случай был единственным в нашей практике.

Во время проведения другого испытания, когда отрабатывалась конструкция забивок в штольне, произошел выброс продуктов взрыва. Энергия, освободившаяся в результате взрыва, вызвала сдвиг в одной из забивок, и она сыграла роль пыжа. Внешне это наблюдалось с командного пункта примерно так: сначала повалил пар из штольни, а потом на огромной скорости оттуда с дымом и треском полетели обломки. Ну и, естественно, все это сопровождалось грохотом, шумом... Паники у нас не было. Хотя, я должен сказать, что в этих условиях надо быстрее уносить ноги. А дальше уже думать, что делать. Героизм здесь проявлять нельзя. Бессмыс­ленно. Подобных случаев, надо признаться, я больше не вспомню. Каждое такое происшествие заставляло совершенствовать технологию проведения работ.

Еще был один очень серьезный случай. Бывает, что гора, в которой происходит взрыв, под действием огромного давления и высоких температур трескается. В возникающие трещины выходят радиоактивные газообразные продукты. Такой случай был у нас на Новой Земле: во время взрыва, когда персонал экспедиции нахо­дился на корабле в заливе Маточкин Шар, произошло выделение газообразных ра­диоактивных продуктов наружу. К несчастью, корабль не смог с необходимой скоростью уйти оттуда, и часть людей оказалась под воздействием облучения. Правда, все они живы до сих пор, я не говорю о тех, кто умер по возрасту...

Понятно, дело испытателя небезопасное. Но нам есть чем гордиться и се­годня. Во-первых, нам удается сохранить научно-производственный потенциал.

Как мы это делаем? Проводим сейчас неядерные взрывные эксперименты на Новой Земле. Суть их в проверке характеристик основных узлов ядерных зарядов без про­ведения ядерного взрыва. С помощью таких экспериментов мы исследуем техниче­ские решения, направленные на обеспечение безопасности наших зарядов. При этом нам удается проверить и надежность узлов зарядов, находящихся в боезапасе, то есть в арсенале нашей армии. Ну и, конечно, это позволяет поддерживать квали­фикацию наших специалистов, отрабатывать измерительную технику и мето­дики иследования.

Мы приступили к этим экспериментам в 1996 году еще и для того, чтобы не позволить разрушить нашу Новоземельскую базу полностью. База Северного поли­гона в сильной степени ослаблена, люди уходят оттуда из-за бесперспективности. А наша деятельность на этом полигоне позволяет в какой-то степени поддержать веру в душах тех, кто там еще остался ».

Работы по созданию атомного и водородного оружия велись в гигантских масштабах с целью оснащения им Советских Вооруженных Сил.

Была разработана весьма эффективная структура «Системы управления» производством вооружений в стране:

организована «девятка» оборонных министерств и других министерств, связанных с военными заказами;

созданы      Военно-промышленная комиссия, Госплан и др.;

созданы      конструкторское бюро, военные производства, исследователь­ские и проектные организации;

создано      масштабное производство ядерных боеголовок (производство плутония, тяжелой воды, трития, урана (добыча и переработка, обогащение и т.п.).

Большую роль в решении рассмотренных выше проблем сыграл ВНИИЭФ. Датой его основания является 1946 год.

Летом 1997 года исполнилось 40 лет Снежинску (Челябинск-70) — городу, в котором усилиями строителей, ученых, конструкторов и изобретателей в 50-е годы был создан один из ядерных центров нашей страны. Он теперь называется «Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт теоретической физики» (РФЯЦ ВНИИТФ).

Миниатюризация была физически сложной задачей, и ее разработка вся­чески поддерживалась научным руководителем академиком Кириллом Ивано­вичем Щелкиным. Собственно говоря, это подтвердила вся дальнейшая история развития ядерного вооружения. Именно тогда закладывались основы для разделяющихся головных частей (РГЧ) — ракетного вооружения 70-х годов. Создание небольших водородных зарядов имело свою историю и особенности оптимизации, которые, в конечном счете, развили принципиально новые под­ходы. Именно в Челябинске-70 в начале 60-годов.

Таким образом, в СССР интенсивно разрабатывались ядерное оружие и средства доставки ядерных зарядов. Было создано более 100 типов систем до­ставки (артиллерия, ракеты различных классов, самолеты, корабли и подвод­ные лодки и т.д.). Ядерными зарядами были оснащены все виды Вооруженных Сил: Ракетные войска стратегического назначения (РВСН), Войска ПВО, Су­хопутные войска, ВВС и ВМФ.

 

 

Самый мощный советский термоядерный заряд. Испытан 30 октября 1961 г BBHHV

 

 

 

 

Ими оснащались:

стратегические силы: межконтинентальные баллистические ракеты, бал­листические ракеты морского базирования, стратегические бомбарди­ровщики;

нестратегические силы: тактические и оперативно-тактические ракеты «земля—земля», ядерная артиллерия, фронтовая, тактическая и палубная авиация, ракеты «воздух—воздух»; крылатые и противокорабельные ра­кеты, противолодочное оружие и др.

Ядерное оружие начало поставляться в Вооруженные Силы с 1953—54 годов. Гигантские усилия всей страны привели к следующему впечат­ляющему результату, определяющему оборонную мощь страны: «...на середину 1988 года на 1414 ракет наземного базирования приходилось 6500 боеголовок, на 942 БРПЛ — 3400; 950 боезарядов для авиации».

Первопроходцы — создатели ядерного оружия

Таких темпов и такого масштаба строительства принципиально нового производства, которые имели место при создании ядерного оружия СССР, в истории промышленности и науки не было. Величайшая ответственность была присуща всем, кто участвовал в реализации «Атомного проекта СССР».

«Сталин знал до деталей «Атомный проект...». Все по­становления Правительства он подписывал осмысленно, не механически. Руково­дитель страны занимался проектом каждый день, постоянно в течение многих лет...».

Те слова, которые сказаны об атомщике № 1 СССР Льве Дмитрие­виче Рябеве, можно адресовать и всем руководителям «Атомного проекта...»: «Он стал ученым, который постепенно вырос в руководителя отрасли, а затем и всего оборонного комплекса страны. Его жизненный пример свидетельствует: таким людям можно доверять судьбу страны, потому что они не только про­фессионалы самого высокого уровня, но и люди высочайших нравственных устоев и принципов. А потому их уважают друзья и враги...».

Лев Дмитриевич Рябев говорит о реализации «Атомного проекта...»: «...Я вспоминаю свои годы работы в Арзамасе-16. Тогда шла гонка ядерных воору­жений и над нами висела сверхзадача: не отстать! Мы должны были находить тех­нические решения, чтобы как минимум сделать то, что есть у американцев, и поставить соответствующую конструкцию на вооружение. Это была главная за­дача того периода. Надо было создать паритет с Америкой и сохранить его. Если бы этого паритета не существовало, то не было бы и сегодняшнего ядерного разо­ружения. В гонке ядерных вооружений мы должны были дойти до какого-то пре­дела, когда всем станет ясно, что на этом направлении преимуществ не будет, так как СССР выдержит это соревнование. И, понятно, что дальше вооружаться бессмысленно. Это понимание проникло в сферы нашего и американского руковод­ства. Наступал этап ядерного разоружения...».

Здесь назовем лишь некоторые имена огромной армии первопроходцев.

Игорь Васильевич Курчатов — советский физик, ро­дился 30.12.1902 (12.01.1903) года в семье землемера в г. Сим, ныне Ашинского района Челябинской области . В 1923году И.В. Курчатов окончил физико-математиче­ский факультет Крымского университета. В 1924—1925 годах — ассистент при кафедре физики Азербайджанского политехнического института в Баку. С 1925 года рабо­тал в Ленинградском физико-техническом институте под руководством академика А. Ф. Иоффе. В 1943 году основал и возглавил институт, впоследствии получивший назва­ние Института атомной энергии АН СССР. С 1960 года институт носит имя Курчатова.

Проведенные Курчатовым в первые годы научной дея­тельности исследования электрических свойств сегнетовой соли позволили создать учение о сегнето-электричестве. С 1933 года И.В. Курчатов занимался во­просами физики атомного ядра. В 1934 году открыл явление разветвления ядерных реакций, вызываемых нейтронной бомбардировкой, исследовал искусственную радиоактивность ряда элементов.

В 1935 году Курчатов вместе с сотрудниками обнаружил явление ядерной изомерии искусственно-радиоактивных изотопов. Важное значение имеют работы 1 Курчатова по резонансному поглощению нейтронов и их взаимодействию с водоро­дом. Исследования, выполненные в 1940 году советскими физиками К.А. Петржаком и Г.Н. Флеровым под руководством Курчатова, привели к открытию | самопроизвольного деления урана.

В годы Великой Отечественной войны Курчатов совместно с другими учеными I выполнил ряд работ, имевших большое оборонное значение. С 1943 года Курчатов осуществлял научные работы, связанные с атомной проблемой. Под его руководством I 1944году был сооружен первый в Москве циклотрон и в 1946 году первый в Европе атомный реактор, в 1949 году создана первая советская атомная бомба и в 1953 • году - первая в мире термоядерная бомба. В 1954 году была сооружена первая в мире промышленная атомная электростанция в г. Обнинске и в 1958 году — круп­нейшая установка для проведения исследований по осуществлению регулируемых термоядерных реакций.

В 1943 году Курчатов был избран академиком АН СССР. За свои работы трижды удостаивался звания Героя Социалистического Труда (1949, 1951, 1954 годы). В 1957 году Курчатов стал лауреатом Ленинской премии, а в 1942, 1943, 1951, 1954 ему присуждалась Государственная премия СССР. Он был награжден пятью орденами Ленина, орденами и медалями.

Имя Курчатова присвоено Белоярской атомной электростанции. Его имя носит поселок в Курской области, где сооружена Курская атомная электростан­ция. АН СССР учредила медаль имени И.В. Курчатова, присуждаемую за выдаю­щиеся работы в области ядерной физики. 104-й элемент Периодической системы Менделеева назван курчатовием.

V.

И.В. Курчатов, 1955 г.

Похоронен Курчатов на Красной площади у Кремлевской стены.

Вячеслав Александрович Малышев (1902—1957)генерал-полковник, советский партийный государствен­ный деятель, Герой Социалистического Труда (1944 г.). С 1939 года нарком тяжелого машиностроения, с 1941 года — танковой промышленности, с 1946 года министр тяжелого машиностроения, судостроительной промышленности, транспортного и тяжелого машино­строения, среднего машиностроения («крестный отец» отечественной водородной бомбы), заместитель Пред­седателя Совета Министров СССР.

В 1953 году, после испытания первой водородной бомбы, приехал в эпицентр взрыва; через 4 года умер от лучевой болезни.

Юлий Борисович Харитон (1904—1996) — ученый и конструктор в области ядерной физики. Лучше, чем о нем сказать трудно: «СССР, а затем Россию нельзя было бы назвать «великими», если бы не труд и подвиг Юлия Борисовича Харитона, академика, трижды Героя Социалистического Труда, лауреата Ленинской и Государственных премий, главного конструктора и научного руководителя соз­дания ядерного и термоядерного оружия».

Юлий Борисович сказал: «Я не жалею о том, что большая часть моей творческой жизни была по­священа созданию ядерного ору­жия. Не только потому, что мы занимались очень интересной фи­зикой, небольшая часть которой в настоящее время стала доступной для широкого круга читателей. Я не жалею об этом и потому, что после создания в нашей стране ядерного оружия от него не погиб ни один человек. За прошедшие полвека в мире не было крупных военных конфликтов, и трудно отрицать, что одной из существенных причин этого явилась стабилизирующая роль ядерного оружия».

Александров Анатолий Петрович (1903 — 1994) — физик, академик, являлся Президентом Академии наук СССР, трижды Герой Социалистического Труда.

Бочвар Андрей Анатольевич (1902—1984) — металловед, академик, дважды Герой Социалистического Труда.

Ванников Борис Львович (1897—1962) — государственный и партийный дея­тель, генерал-полковник, один из организаторов оборонной промышленности СССР, трижды Герой Социалистического Труда.

Виноградов Александр Павлович (1895—1975) — геохимик, академик, дважды Герой Социалистического Труда.

 

Генерал-полковнк В.А.Малышев.

 

 

 

 

Академик Юлий Харитон около первой советской атомной бомбы

В центре - директор завода №933 в Златоусте-37 К.Володин, слева от него (с ружьем) – автор этой статьи, Сергей Патрушев

 

Геологический Музей Ильменского заповедника. Директор объекта №933 в Златоусте-37 К. Володин и (слева) автор этой статьи Сергей Патрушев

 

Моц отец, инженер-полковник Геннадий Владимировия Патрушев, Представитель Закзчика, начальник Военной приёмки на ряде объектов "Белого архипелага" (Златоуст-37, Челябинск-40, Свердловск-45, Томск-7, Пенза-19 и др.)

 

 

Гончаров Владимир Владимирович (1912) — инженер-технолог, химик, Доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники, один из авторов проекта получения графита высокой чистоты.

Доллежаль Николай Антонович (1899—2000) — ученый-энергетик, академик член-корреспондент, главный конструктор реактора первой в мире атомной электростанции, Герой Социалистического Труда.

Завенягин Авраамий Павлович (1901 — 1956) — государственный и партийный деятель, один из организаторов металлургической, тяжелой и оборонной промышленности СССР, в 1941 — 1950 годах работал в системе МВД СССР, Герой Социалистического Труда.

Зельдович Яков Борисович (1914—1987) — физик, академик, трижды Герой  "Социалистического Труда.

Кикоин Исаак Кушелевич (1908-1984) — физик, академик, дважды Герой Социалистического Труда. Тамм Игорь Евгеньевич (1895—1971) — советский физик, академик СССР, лауреат Нобелевской премии.

Хлопин Виталий Григорьевич (1890—1950) — радиохимик, академик, основатель научной школы в области радиохимии.

Группа ученых-участников создания первой атомной бомбы после испытания ее на Семипалатинском полигоне была удостоена звания Героя Социалистического Труда: И.В. Курчатов, Г.Н. Флеров, Ю.Б. Харитон, В.Г. Хлопин, Н.И. Щелкин, Н.А. Доллежаль, А.А. Бочвар.

Кроме ученых были награждены работники ПГУ, МВД, строители, на­чальники горнорудных уранодобывающих комбинатов и др.: Б.Л. Ванников, 1.Г. Первухин, А.П. Завенягин, А.Н. Комаровский, П.К. Георгиевский, М.М. Царевский, В.А. Сапрыкин, С.П. Александров, Б.Н. Чирков, М.М. Мальцев. Г.В. Патрушев.

Звания Героя Социалистического Труда за создание первой советской водородной бомбы были удостоены: И.Е. Тамм, А.Д. Сахаров, А.П. Александров, Я.Б.Зельдович, Л.Д. Ландау, П.М. Зернов.

Вот имена лишь немногих ученых, строителей, геологов и работников дру­гих направлений, связанные с созданием ядерного оружия, которые внесли крупный вклад в решение проблемы освоения ядерной энергии: Е. Аврорин, В.Алексеев, Л. Альтшулер, В. Амбарцумян, Э. Аленов, Л. Арцимович, В. Белугин, В. Бородин, А. Брит, И. Бугримович, В. Векслер, В. Вернадский, И. Вознесенский, Н. Волошин, А. Вольский, К Володин, С. Воронин, В. Гинзбург, А. Головатый, И. Головин, В. Гончаров, С. Давыдов, Г. Дмитриев, Е. Дрожко, В. Жучихин, А. Займовский, Захаренков, А. Иоффе, Н. Иванов, Л. Иванова, М. Келдыш, С. Качерянц, Коновалов, В. Константинов, С. Кормер, Н. Корнеев, К. Крупников, Б. Леденев, А. Лейпунский, О. Лейпунский, Б. Литвинов, А. Лихтарь, Г. Ломинский, Б. Малютов, С. Матвеев, О. Мельников, В. Меркин, М. Мещеряков, Е. Негин, В. Ни­кольский, Г.Патрушев,К. Петржак, Н. Павлов, А. Павловский, И. Петрянов-Соколов, ф. Решетников, Ю. Романов, В. Садовников, А. Самарский, А. Самойлов, Н. Се­менов, Д. Скобельцын, А. Скрыпкин, Е. Славский, С. Соболев, Ю. Трутнев, Л. Феоктистов, А. Ферсман, И. Франк, Франк-Каменецкий, Фрумкин, А. Хованович, С. Христианович, Г. Цырков, И. Черняев, В. Шевченко и многие другие.

Научно-технический подвиг получил соответствующую оценку: И.В. Кур­чатов — трижды Герой Социалистического Труда; А.Д. Сахаров — трижды Герой Социалистического Труда; А.П. Александров — трижды Герой Социалистиче­ского Труда, лауреат 4-х Государственных премий, лауреат Ленинской премии; Ю. Б. Харитон — трижды Герой Социалистического Труда, лауреат 3-х Госу­дарственных премий, лауреат Ленинской премии; Я.Б. Зельдович — трижды Герой Социалистического Труда, лауреат 4-х Государственных премий, лауреат Ленинской премии; А.П. Виноградов — дважды Герой Социалистического Труда, лауреат 3-х Государственных премий, лауреат Ленинской премии; И.К. Кикоин — Герой Социалистического Труда, лауреат 5-ти Государственных премий, лауреат Ленинской премии; Г.Н. Флеров — Герой Социалистического Труда, лауреат 3-х Государственных премий, лауреат Ленинской премии; B.C. Емельянов — Герой Социалистического Труда, лауреат 2-х Государствен­ных премий; А.И. Алиханов — Герой Социалистического Труда, лауреат 3-х Го­сударственных премий и др.

После войны главными атомными научными центрами стали Институт атомной энергии, созданный И. В. Курчатовым на базе Лаборатории № 2, затем Ленинградский физтех. По инициативе И.В. Курчатова были созданы Институт теоретической и экспериментальной физики в Москве, Физико-энергетиче­ский институт в Обнинске, НИИ энерготехники в Москве, НИИ атомных ре­акторов в Димитровграде, НИИ электрофизической аппаратуры в Ленинграде, Союзный НИИ ядерного приборостроения, ВНИИ радиационной техники в Москве. Были созданы центры атомной науки и техники на Украине, в Бело­руссии, Казахстане, Узбекистане, Грузии, Армении, Латвии, Литве, в Западной Сибири. В Новосибирске был организован Институт ядерной физики при Си­бирском отделении Академии наук. Этим центрам были созданы все условия для развития ядерной физики, науки и техники.

В начале 50-х годов начаты работы по управляемому термоядерному син­тезу (УТС). В 1954 году в Обнинске, Калужской области, была пущена первая в мире АЭС. В мае 1956 года докладом Курчатова в Харуэлле (Англия) положено начало международному сотрудничеству по проблеме УТС.

В 1958 году сдан в эксплуатацию первый в мире атомный ледокол «Ленин». Это дало начало строительству атомного ледокольного флота и лихтеровозов. Полным ходом шло проектирование первого энергоблока Белоярской АЭС на быстрых нейтронах, энергоблоков с реакторами на тепловых нейтронах типа ВВЭР и РБМК. Ныне АЭС работают почти в 30 странах мира.

И.В. Курчатов в памяти потомков останется первым создателем именно мирного атома, а не атомного оружия, хотя как руководитель уранового проекта, И.В. Курчатов стоял у истоков создания атомной промышленности для производства ядерного оружия. В дни 100-летнего юбилея со дня рожде­ния Игоря Васильевича Курчатова важно понять, как СССР становился су­пердержавой: благодаря бескорыстному служению миллионов граждан своему Отечеству.

 

Авиация — средство доставки атомных зарядов

После испытаний в 1953-1955 годах термоядерных зарядов РДС-6с и РДС-37 (мощностью соответственно 400 кт и 1,6 Мт) советская стратегическая авиация получила водородные бомбы (например, 37Д).

В открытой печати упоминались обозначения советских стратегических ядерных авиабомб РН-30 и РН-32. «Миниатюризация» ядерных зарядов позволила создать тактическую атомную бомбу малой мощности (5 кт) 8У69, которая предназначалась для первых советских сверхзвуковых истребителей-бомбардировщиков Су-7Б, запушенных серию в 1960 году. Предположительно ее носителем мог быть и истребитель Г-21С в специальном исполнении «Е-7Н».

Накануне Карибского кризиса (осень 1962 года) на Кубу кроме баллистических и фронтовых крылатых ракет перевезли легкие бомбардировщики ИЛ-28А с соответствующим боекомплектом тактических атомных бомб. Они дне были способны нанести ядерный удар по территории США. А за год до го, 30 октября 1961 года, специально подготовленный межконтинентальный тяжелый бомбардировщик Ту-95 (в уникальной модификации Ту-95В, разработку которой возглавлял Александр Надашкевич) сбросил в районе пролива Маточкин Шар на Новой Земле водородную бомбу «изделие 602» (она же АН602 :и «Иван», масса 26,5т). Мощность взрыва равнялась 50 Мт, что, однако, со­рило лишь половину расчетной — опробовать всю силу «Ивана» не осмелились. Все равно это были самые грандиозные испытания оружия в истории человечества...

В 1961 году на Новоземельском полигоне были взорваны 23, а на Семипалатинском — 22 ядерные бомбы. При этом применялись бомбардировщики Ту-16, Ту-95 и истребители-бомбардировщики Су-7Б. А успешно проведенные 1962 году на Новой Земле учения бомбардировочной авиации (самолеты Ту-16) реальным использованием водородных бомб, кстати, и сегодня доказывают возможность ограниченного применения ядерного оружия в критической для страны ситуации.

Стандартной ядерной бомбой советской фронтовой авиации на момент распада СССР являлась 30-килотонная РН-40. Ее носители — истребители МиГ-23 и МиГ-29, а также, видимо, истребители-бомбардировщики Су-17 и МиГ-27. Кроме того, была создана ядерная бомба РН-28, которую могли доста­влять к цели палубные штурмовики вертикального взлета и посадки Як-38, ба­зировавшиеся на тяжелых авианесущих крейсерах класса «Киев». Запас таких бомб на советских кораблях данного типа составлял 18 штук — вполне доста­точно для уничтожения небольшой страны.

Для применения тактических ядерных бомб на больших сверхзвуковых скоростях предназначались разведчики-бомбардировщики МиГ-25РБ (макси­мальная скорость 3000 км/ч).

 

 TOC \o "1-3" \h \z \u РУССКАЯ МОЩЬ. PAGEREF _Toc307053377 \h 1 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300370037000000

ЧАСТЬ 1: ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ.. PAGEREF _Toc307053378 \h 1 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300370038000000

СОЗДАНИЕ АТОМНОЙ БОМБЫ... PAGEREF _Toc307053379 \h 1 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300370039000000

Основные проблемы разработки первой атомной бомбы.. PAGEREF _Toc307053380 \h 3 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300380030000000

Потсдам.. PAGEREF _Toc307053381 \h 5 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300380031000000

Успеть до заката. PAGEREF _Toc307053382 \h 5 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300380032000000

Создание первых образцов ядерного оружия. PAGEREF _Toc307053383 \h 6 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300380033000000

Атомные бомбы РДС-2, РДС-3.. PAGEREF _Toc307053384 \h 7 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300380034000000

Системы нейтронного инициирования в СССР.. PAGEREF _Toc307053385 \h 9 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300380035000000

Хроника создания ядерного оружия. PAGEREF _Toc307053386 \h 9 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300380036000000

СОЗДАНИЕ ВОДОРОДНОЙ БОМБЫ... PAGEREF _Toc307053387 \h 18 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300380037000000

Доклад Зельдовича. PAGEREF _Toc307053388 \h 18 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300380038000000

Устройство термоядерного боеприпаса. PAGEREF _Toc307053389 \h 20 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300380039000000

СССР.. PAGEREF _Toc307053390 \h 20 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300390030000000

Взрыв Царь-бомбы.. PAGEREF _Toc307053391 \h 21 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300390031000000

США... PAGEREF _Toc307053392 \h 21 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300390032000000

Взрыв «Джордж». PAGEREF _Toc307053393 \h 21 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300390033000000

«Иви Майк». PAGEREF _Toc307053394 \h 21 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300390034000000

Монтаж боеголовок. PAGEREF _Toc307053395 \h 21 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300390035000000

Великобритания. PAGEREF _Toc307053396 \h 22 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300390036000000

Взрыв "Хрупкого гранита" PAGEREF _Toc307053397 \h 22 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300390037000000

Китай.. PAGEREF _Toc307053398 \h 22 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300390038000000

Франция. PAGEREF _Toc307053399 \h 22 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003300390039000000

Компьютеры.. PAGEREF _Toc307053400 \h 22 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003400300030000000

Испытания ядерного оружия. PAGEREF _Toc307053401 \h 24 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003400300031000000

Первопроходцы — создатели ядерного оружия. PAGEREF _Toc307053402 \h 26 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003400300032000000

Авиация — средство доставки атомных зарядов. PAGEREF _Toc307053403 \h 29 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000E0000005F0054006F0063003300300037003000350033003400300033000000