ЯДЕРНЫЙ ЦЕНТР — Дума Сарова
В конце 1930-х годов советские ученые вплотную подошли к обсуждению возможности осуществить цепную ядерную реакцию. С 1941 года к руководству страны стала поступать информация о ведущихся на Западе работах по созданию атомного оружия.
20 августа 1945 года, через несколько дней после атомной бомбардировки японских городов Хиросима и Нагасаки, Государственный Комитет Обороны принял решение об организации Специального комитета, который возглавил Л.П. Берия. Создана особая научно-исследовательская организация, предназначенная для конструирования и отработки атомного оружия. 9 апреля 1946 года вышло закрытое постановление Совета Министров СССР № 805-327 о создании конструкторского бюро (КБ-11) при Лаборатории № 2 АН СССР. Начальником КБ-11 был назначен П.М. Зернов, главным конструктором Ю.Б. Харитон.
С конца 1945 года шел поиск места для размещения секретного объекта. В конце апреля 1946 года Ю.Б. Харитон и П.М. Зернов осмотрели Саров и остановили выбор на этом месте, которое удовлетворяло всем требованиям.
Научно-производственная деятельность КБ-11 велась в обстановке строжайшей секретности. Ее характер и цели были государственной тайной первостепенного значения.
Постановление Совета Министров СССР определило жесткие сроки создания объекта. Правительством создавались особые условия обеспечения стройки. Первые производственные корпуса были готовы в начале 1947 года. Часть лабораторий разместилась в монастырских строениях.
К январю 1949 года был отработан весь комплекс конструкторских вопросов по РДС-1 (такое условное наименование получила первая атомная бомба), составлена программа тренировочных опытов.
В 7 часов утра 29 августа 1949 года состоялось успешное испытание первой советской атомной бомбы, положившее начало мировому ядерному равновесию, удерживающее человечество от глобальных военных конфликтов.Благодаря своим выдающимся специалистам КБ – 11 стало крупнейшим научным, экспериментальным и производственным центром.Создание атомного оружия явилось итогом работы большого уникального коллектива.
С 1985 года по настоящее время в РФЯЦ ВНИИЭФ (открытое наименование секретного объекта) ведутся работы по дальнейшему совершенствованию ядерного, термоядерного и иных видов оружия с целью повышения его эффективности, безопасности и надежности в условиях запрета на проведение ядерных испытаний.
Российский федеральный ядерный центр ВНИИЭФ – крупнейший в стране научно-исследовательский институт, решающий важнейшие научные задачи общегосударственного значения. ВНИИЭФ имеет мощную расчетно-вычислительную, экспериментальную базу и представляет собой систему взаимодействующих подразделений. Это:
— ИНСТИТУТ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ И МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ.
Компьютерное моделирование различных физических процессов в последние годы получило самое широкое развитие. Основная задача института – разработка на базе усовершенствованных физико-математических моделей новых математических методик и программ в интересах проектирования, обеспечения безопасности и надежности эксплуатации боевого оснащения ядерного оружейного комплекса в условиях моратория на проведение натурных испытаний.
— ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ ГАЗОДИНАМИКИ И ФИЗИКИ ВЗРЫВА.
В институте проводятся исследования свойств веществ при высоких и сверхвысоких давлениях, изучение динамики и прочности материалов и конструкций при импульсных нагрузках, детонации, горении взрывчатых составов, исследования в области ударных волн и нестационарных динамических течений.
— ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ И РАДИАЦИОННОЙ ФИЗИКИ.
В институте созданы и функционируют уникальные исследовательские комплексы для радиоционных исследований. Радиационно-облучательный комплекс ПУЛЬСАР на базе мощного ускорителя электронов и импульсного ядерного реактора – уникальная установка для исследования воздействия гамма- и гамма-нейтронного излучения.
— ИНСТИТУТ ЛАЗЕРНО-ФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
В институте успешно ведутся разработки лазерных установок различного назначения, начало которым было положено в середине 1960-х годов. На этих установках исследуются физические основы работы лазеров и свойства высокотемпературной плотной плазмы, образующейся при действии на вещество интенсивного лазерного излучения.
— НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ФИЗИКИ ВЫСОКИХ ПЛОТНОСТЕЙ ЭНЕРГИИ И НАПРАВЛЕННЫХ ПОТОКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ.
Одно из приоритетных направлений деятельности центра- электрофизические исследования, направленные на создание сверхсильных импульсных магнитных полей и сверхмощных импульсных источников энергии на основе взрывомагнитных генераторов.
— ГРАЖДАНСКИЕ РАЗРАБОТКИ.
Накопленные во ВНИИЭФ технические решения, наукоемкие разработки и его уникальная экспериментальная база дали возможность институту расширить сферу своей деятельности, переориентировав часть производств на выпуск продукции гражданского назначения. Этот блок включает в себя задачи в областях фундаментальных и общих прикладных исследований, энергетики, технологий машиностроения и приборостроения, экологии и медицины, информационных и вычислительных систем.
Материалы предоставлены Музеем ядерного оружия, Городским музеем. Фото В.Орлова, Н.Ковалевой, В.
Степашкина
как создавалась первая советская атомная бомба — РТ на русском
Ровно 75 лет назад, 11 февраля 1943 года, Иосиф Сталин подписал решение Государственного комитета обороны о начале проведения в СССР работ по созданию ядерного оружия. Появление в советском арсенале атомной бомбы должно было положить конец монополии США на этот тип вооружений. Как начинался советский атомный проект и с какими трудностями столкнулись отечественные физики — в материале RT.
Похороненное изобретениеРазработка советского ядерного оружия началась с добычи в начале 1930-х годов образцов радия. В 1939 году советские физики Юлий Харитон и Яков Зельдович рассчитали цепную реакцию деления ядер тяжёлых атомов. В следующем году учёные Украинского физико-технического института отправили заявки на создание атомной бомбы, а также способы наработки урана-235. Впервые исследователи предложили использовать обычную взрывчатку в качестве средства для воспламенения заряда, которое позволило бы создать критическую массу и запустить цепную реакцию.
Однако в изобретении харьковских физиков были свои недостатки, и поэтому их заявка, успев побывать в самых различных инстанциях, в итоге была отклонена. Решающее слово осталось за директором Радиевого института АН СССР академиком Виталием Хлопиным: «…заявка не имеет под собой реального основания. Кроме этого, в ней и по сути много фантастического… Даже если бы и удалось реализовать цепную реакцию, то энергию, которая выделится, лучше использовать для приведения в действие двигателей, например, самолётов».
Безрезультатными оказались и обращения учёных накануне Великой Отечественной войны к наркому обороны Сергею Тимошенко. В итоге проект изобретения был похоронен на полке с грифом «совершенно секретно».
- Владимир Семёнович Шпинель
- © Wikimedia Commons
В 1990 году журналисты спросили одного из авторов проекта бомбы Владимира Шпинеля: «Если бы ваши предложения в 1939—1940 годах были по достоинству оценены на правительственном уровне и вам дали бы поддержку, когда бы СССР мог иметь атомное оружие?»
«Думаю, что при таких возможностях, которые позднее имел Игорь Курчатов, мы бы получили её в 1945 году», — ответил Шпинель.
Однако именно Курчатову удалось использовать в своих разработках успешные американские схемы создания плутониевой бомбы, добытые советской разведкой.
Атомная гонкаС началом Великой Отечественной войны ядерные исследования были временно остановлены. Главные научные институты двух столиц эвакуировали в удалённые регионы.
Руководитель стратегической разведки Лаврентий Берия был осведомлён о наработках западных физиков в области ядерного оружия. Впервые о возможности создания сверхоружия советское руководство узнало от «отца» американской атомной бомбы Роберта Оппенгеймера, посетившего Советский Союз в сентябре 1939 года. В начале 1940-х годов и политики, и учёные осознали реальность получения ядерной бомбы, а также то, что её появление в арсенале противника поставит под угрозу безопасность других держав.
В 1941 году советское правительство получило первые разведданные из США и Великобритании, где уже началась активная работа по созданию сверхоружия.
- Академик АН СССР физик Пётр Капица
- РИА Новости
- © В. Носков
Академик Пётр Капица, выступая 12 октября 1941 года на антифашистском митинге учёных, заявил: «Одним из важных средств современной войны являются взрывчатые вещества. Наука указывает принципиальные возможности увеличить взрывную силу в 1,5—2 раза… Теоретические подсчёты показывают, что если современная мощная бомба может, например, уничтожить целый квартал, то атомная бомба даже небольшого размера, если она осуществима, с лёгкостью могла бы уничтожить крупный столичный город с несколькими миллионами населения. Моё личное мнение, что технические трудности, стоящие на пути использования внутриатомной энергии, ещё очень велики.
Также по теме
«Зрелище было неземное»: 55 лет назад Советский Союз испытал Царь-бомбу30 октября 1961 года СССР провёл испытание самой мощной в истории термоядерной авиационной бомбы. RT восстановил события того дня, а…
В сентябре 1942 года советское правительство приняло постановление «Об организации работ по урану». Весной следующего года для производства первой советской бомбы была создана Лаборатория №2 АН СССР. Наконец, 11 февраля 1943 года Сталин подписал решение ГКО о программе работ по созданию атомной бомбы. Поначалу руководить важной задачей поручили заместителю председателя ГКО Вячеславу Молотову. Именно ему предстояло найти научного руководителя новой лаборатории.
Сам Молотов в записи от 9 июля 1971 года так вспоминает о своём решении: «У нас по этой теме работы велись с 1943 года. Мне было поручено за них отвечать, найти такого человека, который бы мог осуществить создание атомной бомбы.
Чекисты дали мне список надёжных физиков, на которых можно было положиться, и я выбирал. Вызвал Капицу к себе, академика. Он сказал, что мы к этому не готовы и атомная бомба — оружие не этой войны, дело будущего. Спрашивали Иоффе — он тоже как-то неясно к этому отнёсся. Короче, был у меня самый молодой и никому ещё не известный Курчатов, ему не давали ходу. Я его вызвал, поговорили, он произвёл на меня хорошее впечатление. Но он сказал, что у него ещё много неясностей. Тогда я решил ему дать материалы нашей разведки — разведчики сделали очень важное дело. Курчатов несколько дней сидел в Кремле, у меня, над этими материалами».
Следующие пару недель Курчатов досконально изучил полученные разведкой данные и составил экспертное заключение: «Материалы имеют громадное, неоценимое значение для нашего государства и науки… Совокупность сведений указывает на техническую возможность решения всей проблемы урана в значительно более короткий срок, чем это думают наши учёные, не знакомые с ходом работ по этой проблеме за границей».
В середине марта Игорь Курчатов занял пост научного руководителя Лаборатории №2. В апреле 1946 года для нужд этой лаборатории было решено создать конструкторское бюро КБ-11. Сверхсекретный объект располагался на территории бывшего Саровского монастыря в нескольких десятках километров от Арзамаса.
- Игорь Курчатов (справа) с группой сотрудников Ленинградского физико-технического института
- РИА Новости
Специалисты КБ-11 должны были создать атомную бомбу, использующую в качестве рабочего вещества плутоний. При этом в процессе создания первого в СССР ядерного оружия отечественные учёные опирались на схемы плутониевой бомбы США, прошедшей успешные испытания в 1945 году. Однако поскольку производством плутония в Советском Союзе ещё не занимались, физики на первоначальном этапе использовали уран, добытый в чехословацких рудниках, а также на территориях Восточной Германии, Казахстана и Колымы.
Первая советская атомная бомба была названа РДС-1 («Реактивный двигатель специальный»). Загрузить в неё достаточное количество урана и запустить в реакторе цепную реакцию группе специалистов под руководством Курчатова удалось 10 июня 1948 года. Следующий шаг заключался в использовании плутония.
«Это и есть атомная молния»В плутониевый «Толстяк», сброшенный на Нагасаки 9 августа 1945 года, американские учёные заложили 10 килограммов радиоактивного металла. Такое количество вещества СССР удалось накопить к июню 1949 года. Руководитель эксперимента Курчатов сообщил куратору атомного проекта Лаврентию Берии о готовности испытать РДС-1 29 августа.
Также по теме
Трагедия Хиросимы: 70 лет назад США впервые в истории применили ядерную бомбу6 августа 1945 года США сбросили ядерную бомбу на японский город Хиросима, уничтожив, по разным оценкам, от 90 до 160 тыс. человек….
В качестве полигона для испытаний выбрали часть казахстанской степи площадью около 20 километров.
В её центральной части специалисты соорудили металлическую башню высотой почти 40 метров. Именно на ней установили РДС-1, масса которого составляла 4,7 тонны.
Советский физик Игорь Головин так описывает обстановку, царившую на полигоне за несколько минут до начала испытаний: «Всё хорошо. И вдруг при общем молчании за десять минут до «часа» раздаётся голос Берии: «А ничего у вас, Игорь Васильевич, не получится!» — «Что вы, Лаврентий Павлович! Обязательно получится!» — восклицает Курчатов и продолжает наблюдать, только шея его побагровела и лицо сделалось мрачно-сосредоточенным».
Крупному учёному в сфере атомного права Абраму Иойрышу состояние Курчатова кажется схожим с религиозным переживанием: «Курчатов бросился вон из каземата, взбежал на земляной вал и с криком «Она!» широко взмахнул руками, повторяя: «Она, она!» — и просветление разлилось по его лицу. Столб взрыва клубился и уходил в стратосферу. К командному пункту приближалась ударная волна, ясно видимая на траве. Курчатов бросился навстречу ей.
За ним рванулся Флёров, схватил его за руку, насильно увлёк в каземат и закрыл дверь». Автор биографии Курчатова Пётр Асташенков наделяет своего героя следующими словами: «Это и есть атомная молния. Теперь она в наших руках…»
Сразу после взрыва металлическая башня разрушилась до основания, а на её месте осталась лишь воронка. Мощная ударная волна отбросила на пару десятков метров шоссейные мосты, а находившиеся рядом машины разлетелись по просторам почти на 70 метров от места взрыва.
- Ядерный гриб наземного взрыва РДС-1 29 августа 1949 года
- © Архив РФЯЦ-ВНИИЭФ
Однажды после очередного испытания Курчатова спросили: «А вас не тревожит моральная сторона этого изобретения?»
«Вы задали закономерный вопрос, — ответил он. — Но мне кажется, он неправильно адресован. Его лучше адресовать не нам, а тем, кто развязал эти силы… Страшна не физика, а авантюристическая игра, не наука, а использование её подлецами.
.. Когда наука совершает рывок и открывает возможность для действий, затрагивающих миллионы людей, возникает необходимость переосмыслить нормы морали, чтобы поставить эти действия под контроль. Но ничего похожего не произошло. Скорее наоборот. Вы вдумайтесь — речь Черчилля в Фултоне, военные базы, бомбардировщики вдоль наших границ. Намерения предельно ясны. Науку превратили в орудие шантажа и главный решающий фактор политики. Неужто вы полагаете, что их остановит мораль? А если дело обстоит так, а оно обстоит именно так, приходится разговаривать с ними на их языке. Да, я знаю: оружие, которое создали мы, является инструментом насилия, но нас вынудили его создать во избежание более отвратительного насилия!» — описывается ответ учёного в книге Абрама Иойрыша и физика-атомщика Игоря Морохова «А-бомба».
Всего было изготовлено пять бомб РДС-1. Все они хранились в закрытом городе Арзамас-16. Сейчас увидеть макет бомбы можно в музее ядерного оружия в Сарове (бывший Арзамас-16).
Атомная бомба | История, свойства, распространение и факты
атомная бомба
Смотреть все СМИ
- Ключевые люди:
- Ванневар Буш Игорь Васильевич Курчатов Теодор Холл Луис Альварес Клаус Фукс
- Похожие темы:
- атом бомба деления пушечной сборки
Просмотреть весь связанный контент →
атомная бомба , также называемая атомная бомба , оружие большой взрывной силы, возникающее в результате внезапного высвобождения энергии при расщеплении или делении ядер тяжелого элемента, такого как плутоний или уран.
Когда нейтрон попадает в ядро атома изотопов урана-235 или плутония-239, это ядро расщепляется на два фрагмента, каждый из которых представляет собой ядро, содержащее примерно половину протонов и нейтронов исходного ядра. В процессе расщепления выделяется большое количество тепловой энергии, а также гамма-лучи и два и более нейтронов. При определенных условиях вылетающие нейтроны ударяются и, таким образом, расщепляют больше окружающих ядер урана, которые затем испускают больше нейтронов, которые расщепляют еще больше ядер. Эта серия быстро множащихся делений завершается цепной реакцией, в которой расходуется почти весь расщепляющийся материал, что приводит к взрыву того, что известно как атомная бомба.
Посмотрите анимацию последовательных событий деления ядра урана нейтроном
Посмотрите все видео к этой статье Многие изотопы урана могут делиться, но уран-235, который встречается в природе в соотношении примерно одна часть на каждые 139 частей изотопа урана-238, легче поддается делению и испускает больше нейтронов за одно деление, чем другие подобные изотопы.
Этими же свойствами обладает плутоний-239. Это основные делящиеся материалы, используемые в атомных бомбах. Небольшое количество урана-235, скажем, 0,45 кг (1 фунт), не может вступить в цепную реакцию и поэтому называется субкритической массой; это связано с тем, что в среднем нейтроны, высвобождаемые при делении, скорее всего, покинут сборку, не ударившись о другое ядро и не вызвав его деления. Если к сборке добавить больше урана-235, шансы того, что один из высвобожденных нейтронов вызовет другое деление, возрастают, поскольку вылетающие нейтроны должны пройти через большее количество ядер урана, и больше шансов, что один из них натолкнется на другое ядро и раздели это. В момент, когда один из нейтронов, образующихся при делении, в среднем вызовет другое деление, будет достигнута критическая масса, и произойдет цепная реакция и, следовательно, атомный взрыв.
На практике сборка делящегося материала должна быть чрезвычайно быстро переведена из подкритического состояния в критическое.
Один из способов сделать это — объединить две подкритические массы, после чего их общая масса станет критической. На практике это может быть достигнуто путем использования взрывчатых веществ для выстреливания двух докритических порций расщепляющегося материала вместе в полую трубу. Второй используемый метод — это метод имплозии, при котором ядро из расщепляющегося материала внезапно сжимается до меньшего размера и, следовательно, до большей плотности; поскольку он более плотный, ядра более плотно упакованы, и шансы испускаемого нейтрона поразить ядро увеличиваются. Ядро атомной бомбы имплозивного типа состоит из сферы или ряда концентрических оболочек из делящегося материала, окруженных оболочкой из бризантных взрывчатых веществ, которые при одновременном детонировании взрывают делящийся материал под огромным давлением в более плотную массу, которая немедленно достигает критичность. Важным средством достижения критичности является использование тампера; это оболочка из оксида бериллия или какого-либо другого вещества, окружающая делящийся материал и отражающая часть вылетающих нейтронов обратно в делящийся материал, где они, таким образом, могут вызвать большее количество делений.
Кроме того, устройства «форсированного деления» включают такие термоядерные материалы, как дейтерий или тритий, в активную зону деления. Плавкий материал ускоряет взрыв деления, поставляя избыток нейтронов.
Деление высвобождает огромное количество энергии по отношению к вовлеченному материалу. При полном делении 1 кг (2,2 фунта) урана-235 высвобождает энергию, эквивалентную 17 000 тонн или 17 килотонн тротила. При взрыве атомной бомбы высвобождается огромное количество тепловой энергии или тепла, при этом температура самой взрывающейся бомбы достигает нескольких миллионов градусов. Эта тепловая энергия создает большой огненный шар, тепло которого может вызвать подземные пожары, способные испепелить целый небольшой город. Конвекционные потоки, создаваемые взрывом, засасывают пыль и другие частицы грунта в огненный шар, создавая характерное грибовидное облако атомного взрыва. Детонация также немедленно производит сильную ударную волну, которая распространяется наружу от взрыва на расстояния в несколько миль, постепенно теряя свою силу по пути.
Такая взрывная волна может разрушить здания за несколько километров от места взрыва.
Посмотрите, как радиация от атомных бомб и ядерных катастроф остается серьезной проблемой для окружающей среды
Посмотреть все видео к этой статьеТакже испускается большое количество нейтронов и гамма-лучей; это смертельное излучение быстро уменьшается на расстоянии от 1,5 до 3 км (от 1 до 2 миль) от взрыва. Материалы, испарившиеся в огненном шаре, конденсируются в мелкие частицы, и этот радиоактивный мусор, называемый радиоактивными осадками, переносится ветрами в тропосферу или стратосферу. К радиоактивным загрязнениям относятся такие долгоживущие радиоизотопы, как стронций-9.0 и плутоний-239; даже ограниченное воздействие радиоактивных осадков в первые несколько недель после взрыва может привести к летальному исходу, а любое воздействие увеличивает риск развития рака.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчасСпустя 70 лет после Хиросимы мнения об использовании атомной бомбы изменились
Посетители смотрят на фотографию области вокруг Купола атомной бомбы, сделанную после того, как атомная бомба была сброшена на Хиросиму, Япония.
Кредит: Джунко Кимура/Getty Images6 августа 1945 года США сбросили атомную бомбу на японский город Хиросима, в результате чего погибли десятки тысяч человек, многие мгновенно, другие от воздействия радиации. Оценки смертности варьируются от 66 000 до 150 000 человек.
Это первое применение ядерного оружия какой-либо страной уже давно разделило американцев и японцев. Американцы неизменно одобряли это нападение и заявляли, что оно было оправданным. У японцев нет. Но мнения меняются: американцы все меньше поддерживают использование ими атомного оружия, а японцы все больше против.
В 1945 году опрос Гэллапа сразу после бомбардировки показал, что 85% американцев одобряют использование нового атомного оружия в японских городах. В 1991 году, согласно опросу Detroit Free Press, проведенному как в Японии, так и в США, 63% американцев заявили, что атомные бомбардировки Японии были оправданным средством прекращения войны, и только 29% считали эти действия неоправданными. В то же время только 29% японцев считают бомбардировку оправданной, а 64% считают ее необоснованной.
Но исследование Pew Research Center, проведенное в 2015 году, показало, что доля американцев, считающих применение ядерного оружия оправданным, сейчас составляет 56%, а 34% считают, что это не так. В Японии только 14% считают, что бомбардировка была оправдана, по сравнению с 79%, которые считают, что это не так.
Неудивительно, что отношение американцев к бомбардировкам Хиросимы сильно различается между поколениями. Семь из десяти американцев в возрасте 65 лет и старше говорят, что использование атомного оружия было оправданным, но только 47% в возрасте от 18 до 29 лет согласны с этим. Существует аналогичный межпартийный раскол: 74% республиканцев, но только 52% демократов считают оправданным применение ядерного оружия в конце Второй мировой войны.
В годы, прошедшие после Второй мировой войны, споры по поводу использования Америкой ядерного оружия против Японии вызвали два вопроса: была ли у Вашингтона альтернатива курсу, который он проводил, — бомбардировке Хиросимы, за которой последовал сброс второго атомного оружия на Нагасаки в августе? 9 — и должны ли теперь США извиняться за эти действия?
В сентябре 1945 года Национальный центр изучения общественного мнения при Чикагском университете спросил американцев, что бы они сделали, если бы именно они решали, использовать атомную бомбу против Японии или нет.
В то время курс, выбранный администрацией Трумэна, поддержало множество американцев: 44 % заявили, что бомбили бы один город за раз, а еще 23 % стерли бы с лица земли города вообще, то есть две трети бомбили некоторые городские районы. Только 26% сбросили бы бомбу в местах, где не было людей. И только 4% не использовали бы бомбу.
К 1995 году, через 50 лет после Хиросимы и Нагасаки, возросла поддержка альтернативы бомбардировкам. Гэллап спросил американцев, если бы решение оставалось за ними, приказали бы они сбросить бомбы или попытались бы каким-то другим способом заставить японцев сдаться. Половина респондентов заявили, что попытались бы пойти другим путем, а 44% по-прежнему поддерживают использование ядерного оружия.
Но это снижение американской поддержки использования атомных бомб против японских городов не означало, что американцы думали, что они должны извиняться за это. В том же опросе Gallup 73% заявили, что США не должны официально извиняться перед Японией за атомные атаки на Хиросиму и Нагасаки.