Первая ядерная бомба СССР
Атомная бомбардировка Хиросимы и Нагасаки шокировала весь мир. С этого момента афоризм «промедление смерти подобно» как нельзя точнее отражал необходимость форсировать ядерный проект в СССР – государстве, также претендовавшем на ведущие роли на мировой арене.
Пасолнце – побочное солнце, явленье на небе отраженья солнца;
обычно их бывает два или более, со светлым сияньем вверху,
это пасолнце столбовое или столбы…
В. И. Даль, «Толковый словарь живого великорусского языка»
Уже 20 августа 1945 года был организован Специальный комитет для контроля по использованию атомной энергии. Во главе его встал Лаврентий Берия, а руководителем Технического совета был назначен министр сельскохозяйственного машиностроения СССР Б. Л. Ванников. Среди прочего, Спецкомитет № 1 занимался подготовкой испытаний первой советской атомной бомбы. Она стала детищем секретного КБ-11, учреждённого 9 апреля 1946 года.
Лаврентий Берия – руководитель советского атомного проекта, о чём многие предпочитают умалчивать
План работ КБ и его главного конструктора Ю. Б. Харитона утверждал сам Сталин. При этом разработка конструкции атомного заряда началась ещё в конце победного 1945-го. Тогда ещё не составлялось техзаданий, Харитон лично давал устные указания – и нёс персональную ответственность за результат. Позднее разработки были переданы КБ-11 (ныне – всемирно известный «Арзамас-16»).
Проект по созданию первой советской атомной бомбы получил название «Реактивный двигатель специальный», сокращённо – РДС. Немудрено, что букву С в аббревиатуре зачастую связывают с фамилией «отца народов». Сборка атомной бомбы должна была быть завершена до 1 февраля 1949 года.
В качестве места для испытательного полигона был выбран район в Казахской ССР, среди безводных степей и солёных озёр. На берегу Иртыша возвели городок Семипалатинск-21. Испытания должны были пройти в 70 км от него.
Схема Семипалатинского испытательного полигона
Испытательная площадка представляла собой равнину примерно 20 км в диаметре, окружённую горами. Начатая на ней в 1947 году работа не прекращалась ни на день. Все необходимые материалы подвозились автотранспортом за 100, а то и 200 км.
В центре опытного поля была возведена башня из металлоконструкций высотой 37,5 м. На ней устанавливалась РДС-1. Территорию в радиусе 10 км оборудовали специальными сооружениями для наблюдения и регистрации испытаний. Само опытное поле было разделено на 14 секторов, в соответствии с их назначением. Так, фортификационные сектора должны были выявить воздействие взрывной волны на защитные постройки, а сектора гражданских сооружений имитировали городскую застройку, подвергшуюся атомной бомбардировке. В них были возведены одноэтажные дома из древесины и четырёхэтажные кирпичные здания, кроме того, отрезки тоннелей метро, фрагменты взлётно-посадочных полос, водонапорная башня. В военных секторах была размещена военная техника – артиллерийские установки, танки, несколько самолётов.
Руководитель службы радиационной защиты, замминистра здравоохранения А. И. Бурназян нашпиговал два танка дозиметрической аппаратурой. Эти машины должны были направиться прямиком к эпицентру взрыва после его осуществления. Бурназян предлагал снять с танков башни и экранировать их свинцовыми щитами. Военные высказались против, поскольку это искажало бы силуэты бронетехники. Но И. В. Курчатов, назначенный руководить испытаниями, отверг протесты, заявив, что испытания атомной бомбы – это не выставка собак, а танки – не пудели, чтобы оценивать их по внешнему виду.
Академик И. В. Курчатов – вдохновитель и один из творцов советского атомного проекта
Однако не обошлось и без братьев наших меньших – ведь и самая точная техника не выявила бы всех последствий ядерного излучения на живые организмы. Животных разместили в крытых загонах и на открытом воздухе. Им предстояло принять на себя один из сильнейших ударов за всю историю эволюции живых видов.
В преддверии испытаний РДС, с 10 по 26 августа, был устроен ряд репетиций. Проверялась готовность всей аппаратуры, были проведены четыре подрыва неядерных взрывчатых веществ. Эти учения продемонстрировали исправность всей автоматики и взрывной линии: кабельная сеть на территории опытного поля по протяжённости превышала 500 км. Личный состав также пребывал в полной готовности.
21 августа на полигон были доставлены плутониевый заряд и четыре нейтронных запала, один из которых должен был использоваться для подрыва боевого изделия. И. В. Курчатов с санкции Берии распорядился о начале испытаний 29 августа в 8 часов утра по местному времени. Вскоре руководитель советского атомного проекта прибыл в Семипалатинск-21. Сам Курчатов трудился там ещё с мая 1949 года.
В ночь накануне испытаний в мастерской около башни была произведена окончательная сборка РДС. Монтаж завершили к 3 часам утра. К тому моменту начинала портиться погода, поэтому подрыв решили перенести на час раньше. В 06:00 заряд был установлен на испытательную башню, а взрыватели подключены к линии.
Башня, на которой был размещён заряд первой отечественной атомной бомбы РДС-1. Рядом – монтажный корпус. Полигон под Семипалатинском-21, 1949 год
Ровно за девять лет до того группа физиков – Курчатов, Харитон, Флёров и Петржак – передали в Академию наук СССР свой план исследований ядерной цепной реакции. Ныне первые двое находились с Берией в командном пункте в 10 км от башни, а Флёров проводил последние проверки на её верхушке. Когда он последним спустился и покинул зону эпицентра, была снята и охрана вокруг неё.
В 06:35 операторы включили электропитание, ещё через 13 минут был запущен автомат испытательного поля.
Ровно в 07:29, 29 августа 1949 года, испытательный полигон озарился невиданно ярким светом. Незадолго до того Харитон приоткрыл дверь в стене КП, противоположной от места взрыва. Увидев вспышку, как знамение успешного подрыва РДС, он закрыл дверь – ведь приближалась взрывная волна. Когда руководство вышло наружу, облако атомного взрыва уже приобрело пресловутую грибообразную форму. Восторженный Берия обнял Курчатова и Харитона и поцеловал их в лоб.
Взрыв первой отечественной атомной бомбы РДС-1 на Семипалатинском полигоне, 29 августа 1949 г.
Один из непосредственных наблюдателей испытаний оставил превосходное описание происходящего:
«На верхушке башни вспыхнул непереносимо яркий свет. На какое-то мгновение он ослаб и затем с новой силой стал быстро нарастать. Белый огненный шар поглотил башню и цех и, быстро расширяясь, меняя цвет, устремился кверху. Базисная волна, сметая на своём пути постройки, каменные дома, машины, как вал, покатилась от центра, перемешивая камни, брёвна, куски металла, пыль в одну хаотическую массу. Огненный шар, поднимаясь и вращаясь, становился оранжевым, красным…».
В то же самое время экипажи дозиметрических танков форсировали движки и десять минут спустя уже находились в эпицентре взрыва. «На месте башни зияла огромная воронка. Жёлтая песчаная почва вокруг спеклась, остекленела и жутко хрустела под гусеницами танка», – вспоминал Бурназян.
За успешное испытание атомной бомбы Берию, как председателя Спецкомитета №1, наградили Сталинской премией I степени «За организацию дела производства атомной энергии и успешное завершение испытания атомного оружия», а также присудили звание «Почётного гражданина СССР». Остальные руководители, прежде всего Курчатов и Харитон, были представлены к званию Героя Социалистического Труда, удостоены больших денежных премий и ряда льгот.
23 сентября 1949 г. президент Трумэн выступил с заявлением, касающимся вопроса об атомном взрыве, который состоялся в СССР. Президент подчеркнул, что ещё 15 ноября 1945 года «в трёхсторонней декларации президента США и премьер-министров Соединённого Королевства и Канады… ни у одной нации не может быть монополии на атомное оружие». Также в связи с этим он обозначил необходимость «эффективного контроля, осуществляемого в порядке принудительного исполнения и имеющего законную силу международного контроля над атомной энергетикой, контроля, который обеспечит правительство и большинство членов Организации Объединённых Наций». Мировое сообщество забило тревогу.
Став достоянием общественности, испытание первой советской атомной бомбы заняло первые полосы мировых газет. Русская эмиграция неистовствовала
Советский союз не опровергал того, что в СССР идут «строительные работы больших масштабов», что планируются «большие взрывные работы». Также министр иностранных дел В. М. Молотов заявил о том, что «секрет атомной бомбы» уже давно известен СССР. Для правительства США это стало сюрпризом. Они не предполагали, что СССР так скоро овладеет технологией производства ядерного оружия.
Оказалось, что место было выбрано весьма удачно, и Семипалатинский полигон был использован ещё неоднократно. В период с 1949 по 1990 год в СССР реализовалась масштабная программа ядерных испытаний, основным итогом которой стало достижение ядерного паритета с США. За это время было проведено 715 испытаний ядерного оружия и взрывов в мирных целях, в которых было взорвано 969 ядерных зарядов. Но начало этому пути положило августовское утро 1949-го, когда на небе вспыхнули два Солнца – и мир навсегда перестал быть прежним.
titcat.ru
Первая советская атомная бомба
29 августа 1949 года в СССР была испытана первая отечественная ядерная бомба РДС-1.
Исследования в области ядерной физики в СССР велись уже с 1918 года. В 1937 году в Радиевом институте в Ленинграде был запущен первый в Европе циклотрон. 25 ноября 1938 года постановлением президиума Академии наук (АН) СССР была создана постоянно действующая комиссия по атомному ядру. В нее вошли Сергей Иванович Вавилов, Абрам Иофе, Абрам Алиханов, Игорь Курчатов и др. (в 1940 году к ним присоединились Виталий Хлопин и Исай Гуревич). К этому времени ядерные исследования проводились более чем в десяти научных институтах. В том же году при АН СССР была образована Комиссия по тяжелой воде, позднее преобразованная в Комиссию по изотопам.
Первой атомной бомбе дали обозначение РДС-1. Это название произошло от правительственного постановления, где атомная бомба была зашифрована как «реактивный двигатель специальный», сокращенно РДС. Обозначение РДС-1 широко вошло в жизнь после испытания первой атомной бомбы и расшифровывалось по-разному: «Реактивный двигатель Сталина», «Россия делает сама».
В сентябре 1939 года началось строительство мощного циклотрона в Ленинграде, а в апреле 1940 года было решено построить опытную установку для производства примерно 15 кг тяжелой воды в год. Но из-за начавшейся войны эти планы не были реализованы. В мае 1940 года Н. Семенов, Я. Зельдович, Ю. Харитон (Институт химической физики) предложили теорию развития цепной ядерной реакции в уране. В этом же году были форсированы работы по поиску новых залежей урановых руд. В конце 30-х – начале 40-х годов многие физики уже представляли как в общих чертах должна выглядеть атомная бомба. Идея заключается в том, чтобы достаточно быстро сосредоточить в одном месте определенное (более критической массы) количество делящегося под действием нейтронов (с испусканием новых нейтронов) материала. После чего в нем начнется лавинообразное нарастание числа распадов атомов – цепная реакция с выделением огромного количества энергии – произойдет взрыв. Проблема состояла в получения достаточного количества делящегося вещества. Единственным таким веществом, встречающимся в природе в приемлемом количестве является изотоп урана с массовым числом (суммарное количество протонов и нейтронов в ядре) 235 (уран-235). В природном уране содержание этого изотопа не превышает 0,71% (99,28% уран-238) к тому же содержание природного урана в руде в лучшем случае составляет 1%. Выделение урана-235 из природного урана было достаточно сложной проблемой. Альтернативой урану, как скоро выяснилось, был плутоний-239. В природе он практически не встречается (его в 100 раз меньше чем урана-235). Получить его в приемлемой концентрации возможно в ядерных реакторах при облучении нейтронами урана-238. Постройка такого реактора представляла еще одну проблему.
Третьей проблемой было то каким образом возможно собрать в одном месте необходимую массу делящегося вещества. В процессе даже очень быстрого сближения подкритичных частей в них начинаются реакции деления. Выделяющаяся при этом энергия может не позволить большей части атомов «принять участие» в процессе деления, и они разлетятся, не успев прореагировать.
В 1940 году В. Шпинель и В. Маслов из Харьковского физико-технического института подали заявку на изобретение атомного боеприпаса на основе использования цепной реакции самопроизвольного деления закритической массы урана-235 которая образуется из нескольких докритических, разделенных непроницаемым для нейтронов взрывчатым веществом уничтожаемым путем подрыва (хотя «работоспособность» такого заряда вызывает большие сомнения, свидетельство на изобретение все же было получено но только в 1946 году). Американцы для своих первых бомб предполагали использовать так называемую пушечную схему. В ней реально использовался пушечный ствол с помощью которого одна подкритическая часть делящегося материала выстреливалась в другую (вскоре выяснилось что для плутония такая схема не подходит из-за недостаточной скорости сближения).
15 апреля 1941 года вышло постановление Совета Народных Комиссаров (СНК) о строительстве в Москве мощного циклотрона. Но после начала Великой Отечественной войны практически все работы в области ядерной физики были прекращены. Многие физики-ядерщики оказались на фронте или были переориентированы на другие, как тогда казалось, более насущные темы.
С 1939 года сбором информации по ядерной проблеме занимались как ГРУ РККА, так и 1-е управление НКВД. Первое сообщение о планах создания атомной бомбы поступило от Д. Кэрнкросса в октябре 1940 года. Этот вопрос обсуждался в Британском комитете по науке, где работал Кэрнкросс. Летом 1941 года проект «Тьюб эллойз» о создании атомной бомбы был утвержден. К началу войны Англия была одним из лидеров в ядерных исследованиях во многом благодаря немецким ученым бежавшим сюда с приходом к власти Гитлера одним из них был член КПГ К. Фукс. Осенью 1941 года он отправился в Советское посольство и сообщил что имеет важную информацию о новом мощном оружии. Для связи с ним был выделен С. Крамер и радистка «Соня» – Р. Кучинская. Первые радиограммы в Москву содержали сведения о газодиффузионном методе разделения изотопов урана и о заводе в Уэльсе, строящимся для этой цели. После шести передач связь с Фуксом прервалась. В конце 1943 года советский разведчик в США Семенов («Твен») сообщил что в Чикаго Э. Ферми осуществил первую цепную ядерную реакцию. Информация исходила от физика Понтекорво. В это же время по линии внешней разведки из Англии поступили закрытые научные труды западных ученых по атомной энергии за 1940-1942 годах. Они подтвердили, что в создании атомной бомбы достигнут большой прогресс. На разведку работала и жена известного скульптора Коненкова, которая сблизившись с крупнейшими физиками Оппенгеймером и Эйнштейном долгое время оказывала влияние на них. Другой резидент в США – Л. Зарубина нашла выход на Л. Сциларда и была вхожа в круг людей Оппенгеймера. С их помощью удалось внедрить надежных агентов в Ок-Ридж, Лос-Аламос и Чикагскую лабораторию – центры американских ядерных исследований. В 1944 году информацию по американской атомной бомбе советской разведке передавали: К. Фукс, Т. Холл, С. Саке, Б. Понтекорво, Д. Грингласс и супруги Розенберги.
В начале февраля 1944 года нарком НКВД Л. Берия провел расширенное заседание Первая советская ядерная бомба и ее главный конструктор Ю.Харитонруководителей разведки НКВД. В ходе заседания было принято решение с целью координации сбора информации по атомной проблеме. поступающей по линии НКВД и ГРУ РККА. и ее обобщения создать отдел «С». 27 сентября 1945 года отдел был организован, руководство было возложено на комиссара ГБ П. Судоплатова. В январе 1945 года Фукс передал описание конструкции первой атомной бомбы. Среди прочего разведкой были получены материалы по электромагнитному разделению изотопов урана, данные об эксплуатации первых реакторов, спецификации по производству урановой и плутониевой бомбы, данные о конструкции системы фокусирующих взрывных линз и размерах критической массы урана и плутония, о плутонии-240, о времени и последовательности операций по производству и сборке бомбы, способе приведения в действие бомбового инициатора; о строительстве заводов по разделению изотопов, а также дневниковые записи о первом испытательном взрыве американской бомбы в июле 1945 года.
Информация, поступавшая по каналам разведки, облегчила и ускорила работу советских ученых. Западные специалисты считали, что атомная бомба в СССР может быть создана не ранее чем в 1954-1955 годах, но ее первое испытание произошло уже в августе 1949 года.
В апреле 1942 года наркома химической промышленности М. Первухина, по распоряжению Сталина, ознакомили с материалами о работе над атомной бомбой за рубежом. Первухин предложил подобрать группу специалистов для оценки сведений, изложенных в этом докладе. По рекомендации Иоффе в группу вошли молодые ученые Курчатов, Алиханов и И. Кикоин. 27 ноября 1942 года вышло постановление ГКО «О добыче урана». Постановление предусматривало создание специального института и начало работ по геологоразведке, добыче и переработке сырья. Начиная с 1943 года Наркомат цветной металлургии (НКЦМ) приступил к добыче на Табашарском руднике в Таджикистане и переработке урановой руды с планом 4 т. урановых солей в год. В начале 1943 года мобилизованные ранее ученные были отозваны с фронта.
Во исполнение постановления ГКО 11 февраля 1943 года была организована Лаборатории №2 АН СССР начальником которой стал Курчатов (в 1949 году она была переименована в Лабораторию измерительных приборов АН СССР – ЛИПАН, в 1956 году на ее основе был создан Институт атомной энергии, а в настоящее время это РНЦ «Курчатовский институт»), которая должна была координировать все работы по реализации атомного проекта.
В 1944 году советской разведкой был получен справочник по уран-графитовым реакторам который содержал очень ценные сведения по определению параметров реактора. Но урана необходимого для загрузки даже малого опытного ядерного реактора в стране тогда еще не было. 28 сентября 1944 года правительство обязало НКЦМ СССР сдавать уран и урановые соли в Государственный фонд и возложил задачу их хранения на Лабораторию № 2. В ноябре 1944 года большая группа советских специалистов, под руководством начальника 4-го спецотдела НКВД В. Кравченко, выехала в освобожденную Болгарию, для изучения результатов по геологоразведке Готенского месторождения. 8 декабря 1944 года вышло постановление ГКО о передаче добычи и переработки урановых руд из НКМЦ в ведение созданного в Главном управлении горно-металлургических предприятий (ГУ ГМП) НКВД 9-го Управления. В марте 1945 года начальником 2-го отдела (горно-металлургического) 9-го Управления НКВД был назначен генерал-майор С. Егоров, до этого занимавший должность зам. начальника Главного управления Дальстроя. В январе 1945 года в составе 9-го Управления на базе отдельных лабораторий Государственного института редких металлов (Гиредмет) и одного из оборонных заводов организуется НИИ-9 (ныне ВНИИНМ) для изучения урановых месторождений, решения задач переработки уранового сырья, получения металлического урана и плутония. К этому времени из Болгарии поступали примерно полторы тонны урановой руды в неделю.
С марта 1945 года после поступления по каналам НКГБ из США информации о схеме атомной бомбы на принципе имплозии (сжатие делящегося материала взрывом обычного ВВ) начались работы над новой схемой имевшей очевидные преимущества перед пушечной. В записке В. Маханева к Берии в апреле 1945 года о сроках создания атомной бомбы говорилось, что диффузионный завод при Лаборатории № 2 для получения урана-235 предполагается пустить в 1947 году. Его производительность должна была составить 25 кг урана в год чего должно было хватить на две бомбы (на самом деле для американской урановой бомбы потребовалось 65 кг урана-235).
В ходе боев за Берлин 5 мая 1945 года было обнаружено имущество Физического института Общества кайзера Вильгельма. 9 мая в Германию была направлена комиссия во главе с А. Завенягиным для поиска ученых, работавших там над Урановым проектом и приемки материалов по урановой проблеме. В Советский Союз вместе с семьями была вывезена большая группа немецких ученых. Среди них были Нобелевские лауреаты Г. Герц и Н. Риль, И.Курчатов, профессора Р. Деппель, М. Фольмер, Г. Позе, П. Тиссен, М. фон Ардене, Гайб (всего около двухсот специалистов из них 33 доктора наук).
Создание ядерного взрывного устройства с использованием плутония-239 требовало постройки промышленного ядерного реактора для его наработки. Даже для небольшого экспериментального реактора требовалось около 36 тонн металлического урана, 9 тонн двуокиси урана и около 500 тонн чистейшего графита. Если проблема графита была решена к августу 1943 года – удалось разработать и освоить специальный технологический процесс получения графита нужной чистоты, а в мае 1944 года его выпуск был налажен на Московском электродном заводе, то необходимого количества урана к концу 1945 года в стране не было. Первые технические условия на изготовление двуокиси урана и металлического урана для исследовательского реактора были выданы Курчатовым в ноябре 1944 года. Параллельно с созданием уран-графитовых реакторов велись работы над реакторами на основе урана и тяжелой воды. Возникает вопрос зачем нужно было так «распылять силы» и двигаться одновременно по нескольким направлениям? Обосновывая необходимость этого Курчатов в своем Докладе в 1947 году приводит такие цифры. Количество бомб, которые можно было получить из 1000 т. урановой руды разными методами равно 20 при использовании уран-графитового котла, 50 – при диффузионном методе, 70 – при электромагнитном, 40 – при использовании «тяжелой» воды. При этом котлы с «тяжелой» водой хотя и обладают рядом существенных недостатков, зато имеют то преимущество что позволяют использовать торий. Таким образом уран-графитовый котел хотя и давал возможность создать атомную бомбу в кратчайшие сроки, но имел наихудший результат в смысле полноты использования сырья. Учитывая опыт США, где из четырех изучавшихся методов разделения урана был выбран газодиффузионый, 21 декабря 1945 года правительством было принято решение о строительстве комбинатов № 813 (Ныне Уральский электро-механический завод городе Новоуральске) для получения высокообогащенного урана-235 методом газовой диффузии и №817 (Челябинск-40, ныне химический комбинат «Маяк» городе Озерске) для получения плутония.
Весной 1948 года истек двухгодичный срок, отпущенный Сталиным на создание советской атомной бомбы. Но к этому времени не то что бомбы, не было расщепляющихся материалов для её производства. Постановлением правительства от 8 февраля 1948 года был установлен новый срок изготовления бомбы РДС-1 – 1 марта 1949 года.
Первый промышленный реактор «А» на Комбинате № 817 был запущен 19 июня 1948 года (22 июня 1948 года вышел на проектную мощность и был выведен из эксплуатации только в 1987 году). Для выделения наработанного плутония из ядерного топлива в составе комбината № 817 был построен радиохимический завод (завод «Б»). Облученные урановые блоки растворяли и химическими методами отделяли плутоний от урана. Концентрированный раствор плутония подвергался дополнительной очистке от высокоактивных продуктов деления с целью снижения его радиационной активности при поступлении к металлургам. В апреле 1949 года на заводе «В» приступили к изготовлению деталей бомбы из плутония по технологии НИИ-9. В это же время был запущен первый исследовательский реактор на тяжелой воде. Освоение производства расщепляющихся материалов шло тяжело с многочисленными авариями при устранении последствий которых имели место случаи переоблучения персонала (тогда на такие мелочи внимания не обращали). К июлю комплект деталей плутониевого заряда был готов. Для проведения физических измерений на комбинат выехала группа физиков под руководством Флерова, а для обработки результатов этих измерений, расчета значений КПД и вероятности неполного взрыва – группа теоретиков под руководством Зельдовича.
5 августа 1949 года заряд плутония был принят комиссией во главе с Харитоном и отправлен литерным поездом в КБ-11. К этому времени здесь были практически закончены работы по созданию взрывного устройства. Здесь в ночь с 10 на 11 августа была проведена контрольная сборка ядерного заряда, получившего индекс 501 для атомной бомбы РДС-1. После этого устройство было демонтировано, детали осмотрены, упакованы и подготовлены к отправке на полигон. Таким образом, советская атомная бомба была сделана за 2 года 8 месяцев (в США на это ушло 2 года 7 месяцев).
Испытание первого советского ядерного заряда 501 было проведено 29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне (устройство находилось на вышке). Мощность взрыва составила 22 Кт. Конструкция заряда повторяла американского «Толстяка», хотя электронная начинка была советской разработки. Атомный заряд представлял собой многослойную конструкцию, в которой перевод плутония в критическое состояние осуществлялся путем сжатия сходящейся сферической детонационной волной. В центре заряда размещалось 5 кг плутония, в виде двух полых полусфер, окруженных массивной оболочкой из урана-238 (тампером). Эта оболочка Первая советская ядерная бомба — схемаслужила для инерционного сдерживания раздувающегося в процессе цепной реакции ядра, чтобы как можно большая часть плутония успела прореагировать и, кроме того, служила отражателем и замедлителем нейтронов (нейтроны с низкими энергиями наиболее эффективно поглощаются ядрами плутония, вызывая их деление). Тампер был окружен оболочкой из алюминия которая обеспечивала равномерность сжатия ядерного заряда ударной волной. В полости плутониевого ядра устанавливался нейтронный инициатор (запал) – шарик диаметром порядка 2 см. из бериллия, покрытый тонким слоем полония-210. При сжатии ядерного заряда бомбы ядра полония и бериллия сближаются, и испускаемые радиоактивным полонием-210 альфа-частицы выбивают из бериллия нейтроны которые инициируют цепную ядерную реакцию деления плутония-239. Одним из наиболее сложных узлом был заряд ВВ состоявший из двух слоев. Внутренний слой представлял собой два полусферических основания из сплава тротила с гексогеном, внешний собирался из отдельных элементов имевших различную скорость детонации. Внешний слой, предназначенный для формирования в основании ВВ сферической сходящейся детонационной волны, получил название фокусирующей системы.
В целях безопасности установка узла содержащего делящийся материал осуществлялось непосредственно перед применением заряда. Для этого в сферическом заряде ВВ имелось сквозное коническое отверстие, которое закрывалось пробкой из ВВ, а в наружном и внутренних корпусах имелись отверстия закрывавшиеся крышками. Мощность взрыва была обусловлена расщеплением ядер примерно килограмм плутония, остальные 4 кг не успевали прореагировать и бесполезно распылялись. В ходе реализации программы создания РДС-1 возникло много новых идей по совершенствованию ядерных зарядов (повышения коэффициента использования делящегося материала, снижении габаритов и веса). Новые образцы зарядов стали мощнее, компактнее и «изящнее» по сравнению с первым.
источник
спасибо
feldgrau.info
|
|
Атомная бомба РДС-1 — первая в СССР: испытание 1949 г.Источник: Щелкин Ф.К., 2004 См. Завенягин и организация испытания РДС-1 19 августа 1949 года Спецкомитет возложил на А.П. Завенягина руководство доставкой заряда из плутония и нейтронных взрывателей из КБ-11 на Учебный полигон N 2. Завенягину поручено сопровождать «Груз N 1» на всём пути следования, а также обеспечить его сохранность во время подготовки к испытанию. А.А. Бриш : «медленно ехали мы по узкоколейке — мы ведь везли заряд. С нами был плутониевый заряд, поэтому мы были так осторожны. Ехали Харитон , Завенягин , кстати, ехали ночью. За несколько километров до «точки» появился заместитель Берии, он присоединился к нам. 21 августа А.П. Завенягин, И.В. Курчатов и Ю.Б. Харитон были уже на месте. 22 августа. Генеральная репетиция взрыва. В последний день с участием Завенягина исследован плутониевый заряд. 23-е. Рассмотрен порядок работы КБ-11 по подготовке и собственно испытанию заряда РДС-1 . Среди участников совещания и А.П. Завенягин. В. Алферов : «Вблизи стальной башни соорудили спецздание, в котором собиралась бомба, его назвали ДАФ — по первым буквам фамилии Духова , Алферова , Флерова . Сборка была разбита на три этапа: I этап — сердцевина бомбы, этим занимался Духов, потом II этап — подключение автоматики и III этап — устройство инициирования. Происходила сборка так: Духов и два исполнителя все делали своими руками — ради секретности больше никого не подпускали. При этом велся особый журнал, Харитон тщательно читал инструкцию, исполнитель делал все буквально в соответствии с инструкцией, Харитон подходил посмотреть — так ли все? — и снова читал инструкцию. Потом Харитон докладывал Курчатову , тот приходил и расписывался в том журнале, и все продолжалось. Такую процедуру придумал сам Курчатов: несмотря на всю его демократичность, он любил, чтобы ответственные моменты, фиксировались в писаных документах — «писдокументах», как называл их он сам и его окружение. При сборке двух полусфер были сделаны замеры штангенциркулем и сличение с чертежом. Тут вдруг обнаружилась та самая фаска, которую забыли внести в чертёж, сработало коварство «писдокумента», Харитон побелел, однако Духов не растерялся и говорит: «Смотрите, в чертеже написано: острые края кромки притупить». Но тут возник Завенягин: «Затупить, мол, это не фаску сделать, фаска — это когда 0,2 мм и больше». Позвали Курчатова, тот не без юмора говорит Зельдовичу : «Яша, рассчитай — будет прорыв волны из-за фаски?» Зельдович все понял и пошел «рассчитывать». Через несколько минут приносит и показывает Курчатову совершенно чистый лист. Тот взглянул и дает команду — продолжать сборку!». Е.И. Забабахин : «По-видимому, Курчатову мы были обязаны тем, что в сложнейшей обстановке первых испытаний не было ни серьезных ЧП, ни заметных неувязок. Большую и хорошую роль в этом сыграли Зернов , Ванников , Малышев и Завенягин , но дела шли гладко не потому, что было четкое разделение функций руководства — научного и административного (я думаю, этого еще не было), а обеспечивалось это атмосферой деловитости и доброжелательства». 26-е. Поздний вечер. Руководители КБ-11 представили И.В. Курчатову и А.П. Завенягину акты о готовности всех узлов «изделия 501» к опыту, после чего было установлено его время — 29 августа, 8.00. И.Н. Головин : «Работа идет круглосуточно. Курчатов и Завенягин лично следят за всеми приготовлениями. Их обоих можно видеть то на месте будущего взрыва, то в помещениях сборки узлов бомбы, то в бетонированных блиндажах-лабораториях». В ночь на 29 августа Ю.Б. Харитон и Н.Л. Духов с помощниками в присутствии И.В. Курчатова, А.П. Завенягина, А.С. Александрова и П.М. Зернова установили поршень нейтронного инициатора в центральную часть изделия, где уже разместился плутониевый «шар Духова». 3 часа ночи. Монтаж ядерного заряда окончен. Спустя примерно час «изделие» поднято на 30-метровую башню. Среди нескольких человек, завершавших там подготовку к взрыву, — А.П. 6 утра. Предпоследним башню покинул А.П. Следом — К.И. Щелкин , опломбировавший вход. Щелкин Феликс В отчете Щелкина , который хранится в архиве КБ-11, читаем: «… к 4.00 утра на центр поля, к башне, после опечатывания системы автоматики и разъемов на подрывной линии, прибыли Щелкин и Матвеев с боекомплектом электродетонаторов. Получив разрешение у находившихся у башни Берии и Курчатова на подъем изделия на башню, Щелкин отдал распоряжение на вывоз изделия из сборочной мастерской. Д.А. Фишман с четырьмя мастерами КБ-11 выкатили изделие по рельсовому пути и установили его в клети грузового подъемника башни. Начальник полигонов КБ-11 Г.П. Ломинский , которому было поручено управление подъемником, тщательно проверил крепление изделия. Щелкин и Матвеев с боекомплектом капсюлей-детонаторов поднялись на башню на пассажирском лифте. Вслед за ними туда же поднялись А. П. Завенягин и А. С. Александров . Получив разрешение, Ломинский и техник А. А. Измайлов подняли грузовую кабину на отметку 30 метров, где она была закреплена. Вместе с изделием на лифте поднялся П.М. Зернов . В 5 утра все, за исключением К. И. Щелкина, С. Н. Матвеева, Г. П. Ломинского, А. П. Завенягина, А. С. Александрова и П. М. Зернова, покинули башню. С поля был эвакуирован весь личный состав, кроме офицеров охраны МГБ. Осмотр изделия, снаряжение его капсюлями- детонаторами, подключение к подрывной схеме и повторный осмотр заняли около часа и были закончены к 6 часам. В.И. Жучихин : «Капсюли вставлял Ломинский ( Г.П Ломинский , нач. полигонов КБ-11 ), ему помогал Матвеев , Щелкин читал инструкцию, Завенягин стоял в уголке, как контролер-наблюдатель, ни во что не вмешиваясь. Последняя операция — моя. Дальше пешком вниз по лестнице. Первыми — Ломинский и Матвеев, за ними — я. Затем спустился Завенягин. Спустился и смотрит вверх, а последним был Щелкин. Для безопасности лестница была огорожена. Щелкин зацепился за ограждение, и у него из кармана выпал фонарь. И вот фонарь летит сверху, а Завенягин смотрит и говорит: «Да что же там падает?» И вдруг фонарь этот с грохотом падает около него!». Чертовщина какая-то. О ходе этих операций Зернов по прямому проводу докладывал Курчатову, находившемуся на командном пункте… Все, находившиеся в башне, спустились вниз по лестнице. Замыкающими были А. П. Завенягин и К. И. Щелкин, который вышел последним и опломбировал вход в башню». «Машина уже ждёт. Поехали. На промежуточном пункте С.Н. Матвеев в присутствии А.П. Завенягина и К.И. Щёлкина включил разъём, соединив тем самым аппаратуру на башне с системой контроля и управления, установленной на командном пункте». Об обстановке, которая царила на полигоне перед самым взрывом, написано много. Завенягин уже сделал своё дело и если и находился среди «главных испытателей», то чувств своих ничем не выдавал. Хотя персональная ответственность «контролёра», конечно, давила. И в случае неудачи вспомнили бы и его. Непременно. Да и Л.П. Берия постарался «разрядить» напряжение. В своём стиле, конечно: «вдруг при общем молчании за десять минут до взрыва 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. -Десять секунд, пять секунд три, две, одна, пуск! Курчатов резко повернулся лицом к открытой двери. Небо уже померкло на фоне освещённых холмов и степи. 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.
Председатель госкомиссии Л.П. Берия обнял Курчатова со словами: Курчатов хорошо знал, какое было бы несчастье». В.И. Жучихин : «В заключительных операциях на всех участках работ всегда присутствовал А.П. Завенягин. Он внимательно всматривался в порядок производимых работ, всегда старался понять до конца суть дела, особенно каждого устройства, его надежность. Причем свой интерес он проявлял не во время работы, а только после ее завершения, перед подписанием акта о готовности. Получалось, что его дотошные вопросы, не мешали работе и в то же время заставляли людей осмыслить все проделанное и не раз думать о том, все ли сделано, так ли, как надо, не стоит ли чего-нибудь улучшить. Завенягин являлся представителем ведомства Берии, но был прямой противоположностью генералу Мешику ( П.Я. Мешик , начальник режимной службы по полигону). Исключительно доброжелательный, очень уравновешенный человек, с первых же слов разговора он сразу располагал людей к себе и создавал непринужденную обстановку. Никогда не повышал голоса, а если собеседника нужно было «укоротить немедля», то лишь изрекал короткую фразу: «На этом все. Будь здоров!» — означавшую «умолкни и уходи!». Пока готовились к испытаниям, А.П. чуть было не травмировался. Для спускающейся клети (речь идет о башне, на которой устанавливали «изделие») сделали яму порядка метра глубиной с четырьмя металлическими штырями- опорами для клети. Возле ямы, заложив руки за спину, долго прогуливался А.П. Ну и оступился. Повезло еще: лишь слегка оцарапался. Сразу же поставили шлагбаум, чтобы такое не повторилось. Щелкин Феликс Здесь остается добавить один факт, которого нет в отчете. О нем рассказал отец много лет спустя. Башня на высоте 30 метров, где находились люди и изделие, раскачивалась под воздействием порывов ветра с амплитудой 1 метр. Капсюли-детонаторы содержали ВВ и могли сработать от удара, находясь вне изделия или специальной тары. Никогда их установка — а были проведены три генеральных репетиции — не проводилась в условиях такой «качки». Природа сопротивлялась как могла, или напоминала: осторожнее, ребята!!! Интересно, что этой ответственной и опасной операцией в присутствии трех генералов руководил гвардии рядовой Щелкин. Воистину неисповедимы пути Господни. Я и сейчас испытываю гордость за отца, потому что сразу после взрыва он «откололся» от руководства и остался с «ребятами» праздновать победу. С «ребятами», с которыми он два года и пять месяцев, днем и ночью, плечо к плечу, с чувством величайшего духа причастности к наиважнейшему для защиты Родины делу бился за эту победу. Как на фронте, одну на всех. Опять цитирую В. И. Жучихина, на этот раз «репортаж» из-за праздничного стола в гостинице для ИТР 29.08.1949 года: «Впервые мы услышали из уст Кирилла Ивановича о том, каким образом формировался коллектив нашего института. По личному поручению Сталина высокопоставленные чиновники ЦК партии отобрали для института именитых ученых, партийных руководителей и руководителей крупных производств — тех, кто зарекомендовал себя как талантливый организатор и высококвалифицированный специалист. Однако почти все они оказались отвергнутыми Щелкиным , которому Сталин предоставил право окончательно отбирать специалистов по своему усмотрению. По предположению Кирилла Ивановича, если под одну крышу собрать заслуженных деятелей науки и техники, то они скорее заведут междоусобную полемику, нежели объединят свои усилия и начнут всерьез заниматься совершенно новой для всех, не имеющей аналогов проблемой. Для поиска подходов к новой и очень сложной атомной проблеме, доведения ее решения до конца нужны были молодые люди, еще не испорченные именитым положением. Лишь молодым присущи задор и смелость, желание рискнуть, а без этих качеств в данном случае нельзя было обойтись». Отец был счастлив, что не ошибся в этих действительно задорных и смелых, рисковых молодых ребятах. Еще одно очень важное свидетельство Виктора Ивановича. После взрыва Берия обратился к Курчатову с предложением дать название заряду. Игорь Васильевич ответил, что название уже есть и крестный отец — Щелкин. «Россия делает сама». Дело в том, что в документах заряды давно обозначались аббревиатурой «ракетный двигатель» — РДС-1, 2 и т. д. Ю. Б. Харитон слышал, что это наименование расшифровывал секретарь Спецкомитета Махнев как «реактивный двигатель Сталина». Очень может быть. Однако очень важно, что, пожалуй, в самый важный день их жизни и Курчатов, и Щелкин поддержали расшифровку «Россия делает сама». Это очень символично. Оба наверняка знали расшифровку Махнева. И тем не менее, «Россия делает сама». И Берия поддержал. Два из трех самых информированных о роли разведки в атомном проекте человека — Берия и Курчатов — согласились со Щелкиным, одним из двух самых информированных в стране людей о том, как делали нашу первую атомную! Это принципиальнейший факт для истории Российской науки! Официальный отчет об испытании, адресованный Берии и написанный по поручению Спецкомитета от КБ-11, подписал один Щелкин . Почему? Не знаю. Первого сентября в эпицентр атомного взрыва на открытой легковой автомашине отправились Зернов, Щелкин, два фотографа и дозиметрист. Что двигало этими людьми? Не знали, что это опасно? Знали. Они знали также, что дело, которому они служат, крайне необходимо их Родине. Ответственность за порученное каждому дело, человеческая смелость, бескорыстная любовь к Родине — вот «двигатель» этой пятерки. Отец просто не мог подписать отчет, не увидев всего своими глазами. Вот что он рассказал об этом эпизоде. После душа все сели за обильно уставленный едой стол. Перед каждым стояла бутылка водки. Задача одна — выпить как можно больше. Врач следил за теми, кто мало пил, и подливал. Водкой пытались снизить самую большую опасность пребывания людей на зараженной местности. Дело в том, что самые узкие кровеносные сосуды находятся вблизи спинного мозга человека. Радиоактивные осколки, испускающие альфа-частицы, застревают именно в этих сосудах. И хотя путь пробега альфа-частицы в организме всего около 4 мм, этого достаточно, чтобы уничтожить красные кровяные тельца. Заболевание белокровием — раком крови — может наступить и через несколько месяцев, и через 20 лет, в зависимости от количества застрявших в сосудах у позвоночника радиоактивных осколков. Алкоголь расширяет сосуды, и радиоактивный осколок проскакивает узкое место и попадает туда, где он не опасен. См. Завенягин после испытания первой атомной бомбы Ссылки:
|
www.famhist.ru
Первая советская атомная бомба
29 августа 1949 года в СССР была испытана первая отечественная ядерная бомба РДС-1.
Первой атомной бомбе дали обозначение РДС-1. Это название произошло от правительственного постановления, где атомная бомба была зашифрована как «реактивный двигатель специальный», сокращенно РДС. Обозначение РДС-1 широко вошло в жизнь после испытания первой атомной бомбы и расшифровывалось по-разному: «Реактивный двигатель Сталина», «Россия делает сама».
Взрыв РДС-1 29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне. Мощность бомбы составила более 20 кт. 37-метровая башня, на которой была установлена бомба, была стерта, а под ней образовалась воронка диаметром 3 м и глубиной 1,5 м, покрытая оплавленным стеклоподобным веществом. |
Исследования в области ядерной физики в СССР велись уже с 1918 года. В 1937 году в Радиевом институте в Ленинграде был запущен первый в Европе циклотрон. 25 ноября 1938 года постановлением президиума Академии наук (АН) СССР была создана постоянно действующая комиссия по атомному ядру. В нее вошли Сергей Иванович Вавилов, Абрам Иофе, Абрам Алиханов, Игорь Курчатов и др. (в 1940 году к ним присоединились Виталий Хлопин и Исай Гуревич). К этому времени ядерные исследования проводились более чем в десяти научных институтах. В том же году при АН СССР была образована Комиссия по тяжелой воде, позднее преобразованная в Комиссию по изотопам.
В сентябре 1939 года началось строительство мощного циклотрона в Ленинграде, а в апреле 1940 года было решено построить опытную установку для производства примерно 15 кг тяжелой воды в год. Но из-за начавшейся войны эти планы не были реализованы. В мае 1940 года Н. Семенов, Я. Зельдович, Ю. Харитон (Институт химической физики) предложили теорию развития цепной ядерной реакции в уране. В этом же году были форсированы работы по поиску новых залежей урановых руд. В конце 30-х – начале 40-х годов многие физики уже представляли как в общих чертах должна выглядеть атомная бомба. Идея заключается в том, чтобы достаточно быстро сосредоточить в одном месте определенное (более критической массы) количество делящегося под действием нейтронов (с испусканием новых нейтронов) материала. После чего в нем начнется лавинообразное нарастание числа распадов атомов – цепная реакция с выделением огромного количества энергии – произойдет взрыв. Проблема состояла в получения достаточного количества делящегося вещества. Единственным таким веществом, встречающимся в природе в приемлемом количестве является изотоп урана с массовым числом (суммарное количество протонов и нейтронов в ядре) 235 (уран-235). В природном уране содержание этого изотопа не превышает 0,71% (99,28% уран-238) к тому же содержание природного урана в руде в лучшем случае составляет 1%. Выделение урана-235 из природного урана было достаточно сложной проблемой. Альтернативой урану, как скоро выяснилось, был плутоний-239. В природе он практически не встречается (его в 100 раз меньше чем урана-235). Получить его в приемлемой концентрации возможно в ядерных реакторах при облучении нейтронами урана-238. Постройка такого реактора представляла еще одну проблему.
Третьей проблемой было то каким образом возможно собрать в одном месте необходимую массу делящегося вещества. В процессе даже очень быстрого сближения подкритичных частей в них начинаются реакции деления. Выделяющаяся при этом энергия может не позволить большей части атомов «принять участие» в процессе деления, и они разлетятся, не успев прореагировать.
В 1940 году В. Шпинель и В. Маслов из Харьковского физико-технического института подали заявку на изобретение атомного боеприпаса на основе использования цепной реакции самопроизвольного деления закритической массы урана-235 которая образуется из нескольких докритических, разделенных непроницаемым для нейтронов взрывчатым веществом уничтожаемым путем подрыва (хотя «работоспособность» такого заряда вызывает большие сомнения, свидетельство на изобретение все же было получено но только в 1946 году). Американцы для своих первых бомб предполагали использовать так называемую пушечную схему. В ней реально использовался пушечный ствол с помощью которого одна подкритическая часть делящегося материала выстреливалась в другую (вскоре выяснилось что для плутония такая схема не подходит из-за недостаточной скорости сближения).
15 апреля 1941 года вышло постановление Совета Народных Комиссаров (СНК) о строительстве в Москве мощного циклотрона. Но после начала Великой Отечественной войны практически все работы в области ядерной физики были прекращены. Многие физики-ядерщики оказались на фронте или были переориентированы на другие, как тогда казалось, более насущные темы.
С 1939 года сбором информации по ядерной проблеме занимались как ГРУ РККА, так и 1-е управление НКВД. Первое сообщение о планах создания атомной бомбы поступило от Д. Кэрнкросса в октябре 1940 года. Этот вопрос обсуждался в Британском комитете по науке, где работал Кэрнкросс. Летом 1941 года проект «Тьюб эллойз» о создании атомной бомбы был утвержден. К началу войны Англия была одним из лидеров в ядерных исследованиях во многом благодаря немецким ученым бежавшим сюда с приходом к власти Гитлера одним из них был член КПГ К. Фукс. Осенью 1941 года он отправился в Советское посольство и сообщил что имеет важную информацию о новом мощном оружии. Для связи с ним был выделен С. Крамер и радистка «Соня» – Р. Кучинская. Первые радиограммы в Москву содержали сведения о газодиффузионном методе разделения изотопов урана и о заводе в Уэльсе, строящимся для этой цели. После шести передач связь с Фуксом прервалась. В конце 1943 года советский разведчик в США Семенов («Твен») сообщил что в Чикаго Э. Ферми осуществил первую цепную ядерную реакцию. Информация исходила от физика Понтекорво. В это же время по линии внешней разведки из Англии поступили закрытые научные труды западных ученых по атомной энергии за 1940-1942 годах. Они подтвердили, что в создании атомной бомбы достигнут большой прогресс. На разведку работала и жена известного скульптора Коненкова, которая сблизившись с крупнейшими физиками Оппенгеймером и Эйнштейном долгое время оказывала влияние на них. Другой резидент в США – Л. Зарубина нашла выход на Л. Сциларда и была вхожа в круг людей Оппенгеймера. С их помощью удалось внедрить надежных агентов в Ок-Ридж, Лос-Аламос и Чикагскую лабораторию – центры американских ядерных исследований. В 1944 году информацию по американской атомной бомбе советской разведке передавали: К. Фукс, Т. Холл, С. Саке, Б. Понтекорво, Д. Грингласс и супруги Розенберги.
В начале февраля 1944 года нарком НКВД Л. Берия провел расширенное заседание руководителей разведки НКВД. В ходе заседания было принято решение с целью координации сбора информации по атомной проблеме. поступающей по линии НКВД и ГРУ РККА. и ее обобщения создать отдел «С». 27 сентября 1945 года отдел был организован, руководство было возложено на комиссара ГБ П. Судоплатова. В январе 1945 года Фукс передал описание конструкции первой атомной бомбы. Среди прочего разведкой были получены материалы по электромагнитному разделению изотопов урана, данные об эксплуатации первых реакторов, спецификации по производству урановой и плутониевой бомбы, данные о конструкции системы фокусирующих взрывных линз и размерах критической массы урана и плутония, о плутонии-240, о времени и последовательности операций по производству и сборке бомбы, способе приведения в действие бомбового инициатора; о строительстве заводов по разделению изотопов, а также дневниковые записи о первом испытательном взрыве американской бомбы в июле 1945 года.
Информация, поступавшая по каналам разведки, облегчила и ускорила работу советских ученых. Западные специалисты считали, что атомная бомба в СССР может быть создана не ранее чем в 1954-1955 годах, но ее первое испытание произошло уже в августе 1949 года.
В апреле 1942 года наркома химической промышленности М. Первухина, по распоряжению Сталина, ознакомили с материалами о работе над атомной бомбой за рубежом. Первухин предложил подобрать группу специалистов для оценки сведений, изложенных в этом докладе. По рекомендации Иоффе в группу вошли молодые ученые Курчатов, Алиханов и И. Кикоин. 27 ноября 1942 года вышло постановление ГКО «О добыче урана». Постановление предусматривало создание специального института и начало работ по геологоразведке, добыче и переработке сырья. Начиная с 1943 года Наркомат цветной металлургии (НКЦМ) приступил к добыче на Табашарском руднике в Таджикистане и переработке урановой руды с планом 4 т. урановых солей в год. В начале 1943 года мобилизованные ранее ученные были отозваны с фронта.
Во исполнение постановления ГКО 11 февраля 1943 года была организована Лаборатории №2 АН СССР начальником которой стал Курчатов (в 1949 году она была переименована в Лабораторию измерительных приборов АН СССР – ЛИПАН, в 1956 году на ее основе был создан Институт атомной энергии, а в настоящее время это РНЦ «Курчатовский институт»), которая должна была координировать все работы по реализации атомного проекта.
В 1944 году советской разведкой был получен справочник по уран-графитовым реакторам который содержал очень ценные сведения по определению параметров реактора. Но урана необходимого для загрузки даже малого опытного ядерного реактора в стране тогда еще не было. 28 сентября 1944 года правительство обязало НКЦМ СССР сдавать уран и урановые соли в Государственный фонд и возложил задачу их хранения на Лабораторию № 2. В ноябре 1944 года большая группа советских специалистов, под руководством начальника 4-го спецотдела НКВД В. Кравченко, выехала в освобожденную Болгарию, для изучения результатов по геологоразведке Готенского месторождения. 8 декабря 1944 года вышло постановление ГКО о передаче добычи и переработки урановых руд из НКМЦ в ведение созданного в Главном управлении горно-металлургических предприятий (ГУ ГМП) НКВД 9-го Управления. В марте 1945 года начальником 2-го отдела (горно-металлургического) 9-го Управления НКВД был назначен генерал-майор С. Егоров, до этого занимавший должность зам. начальника Главного управления Дальстроя. В январе 1945 года в составе 9-го Управления на базе отдельных лабораторий Государственного института редких металлов (Гиредмет) и одного из оборонных заводов организуется НИИ-9 (ныне ВНИИНМ) для изучения урановых месторождений, решения задач переработки уранового сырья, получения металлического урана и плутония. К этому времени из Болгарии поступали примерно полторы тонны урановой руды в неделю.
С марта 1945 года после поступления по каналам НКГБ из США информации о схеме атомной бомбы на принципе имплозии (сжатие делящегося материала взрывом обычного ВВ) начались работы над новой схемой имевшей очевидные преимущества перед пушечной. В записке В. Маханева к Берии в апреле 1945 года о сроках создания атомной бомбы говорилось, что диффузионный завод при Лаборатории № 2 для получения урана-235 предполагается пустить в 1947 году. Его производительность должна была составить 25 кг урана в год чего должно было хватить на две бомбы (на самом деле для американской урановой бомбы потребовалось 65 кг урана-235).
В ходе боев за Берлин 5 мая 1945 года было обнаружено имущество Физического института Общества кайзера Вильгельма. 9 мая в Германию была направлена комиссия во главе с А. Завенягиным для поиска ученых, работавших там над Урановым проектом и приемки материалов по урановой проблеме. В Советский Союз вместе с семьями была вывезена большая группа немецких ученых. Среди них были Нобелевские лауреаты Г. Герц и Н. Риль, профессора Р. Деппель, М. Фольмер, Г. Позе, П. Тиссен, М. фон Ардене, Гайб (всего около двухсот специалистов из них 33 доктора наук).
Создание ядерного взрывного устройства с использованием плутония-239 требовало постройки промышленного ядерного реактора для его наработки. Даже для небольшого экспериментального реактора требовалось около 36 тонн металлического урана, 9 тонн двуокиси урана и около 500 тонн чистейшего графита. Если проблема графита была решена к августу 1943 года – удалось разработать и освоить специальный технологический процесс получения графита нужной чистоты, а в мае 1944 года его выпуск был налажен на Московском электродном заводе, то необходимого количества урана к концу 1945 года в стране не было. Первые технические условия на изготовление двуокиси урана и металлического урана для исследовательского реактора были выданы Курчатовым в ноябре 1944 года. Параллельно с созданием уран-графитовых реакторов велись работы над реакторами на основе урана и тяжелой воды. Возникает вопрос зачем нужно было так «распылять силы» и двигаться одновременно по нескольким направлениям? Обосновывая необходимость этого Курчатов в своем Докладе в 1947 году приводит такие цифры. Количество бомб, которые можно было получить из 1000 т. урановой руды разными методами равно 20 при использовании уран-графитового котла, 50 – при диффузионном методе, 70 – при электромагнитном, 40 – при использовании «тяжелой» воды. При этом котлы с «тяжелой» водой хотя и обладают рядом существенных недостатков, зато имеют то преимущество что позволяют использовать торий. Таким образом уран-графитовый котел хотя и давал возможность создать атомную бомбу в кратчайшие сроки, но имел наихудший результат в смысле полноты использования сырья. Учитывая опыт США, где из четырех изучавшихся методов разделения урана был выбран газодиффузионый, 21 декабря 1945 года правительством было принято решение о строительстве комбинатов № 813 (Ныне Уральский электро-механический завод городе Новоуральске) для получения высокообогащенного урана-235 методом газовой диффузии и №817 (Челябинск-40, ныне химический комбинат «Маяк» городе Озерске) для получения плутония.
Весной 1948 года истек двухгодичный срок, отпущенный Сталиным на создание советской атомной бомбы. Но к этому времени не то что бомбы, не было расщепляющихся материалов для её производства. Постановлением правительства от 8 февраля 1948 года был установлен новый срок изготовления бомбы РДС-1 – 1 марта 1949 года.
Первый промышленный реактор «А» на Комбинате № 817 был запущен 19 июня 1948 года (22 июня 1948 года вышел на проектную мощность и был выведен из эксплуатации только в 1987 году). Для выделения наработанного плутония из ядерного топлива в составе комбината № 817 был построен радиохимический завод (завод «Б»). Облученные урановые блоки растворяли и химическими методами отделяли плутоний от урана. Концентрированный раствор плутония подвергался дополнительной очистке от высокоактивных продуктов деления с целью снижения его радиационной активности при поступлении к металлургам. В апреле 1949 года на заводе «В» приступили к изготовлению деталей бомбы из плутония по технологии НИИ-9. В это же время был запущен первый исследовательский реактор на тяжелой воде. Освоение производства расщепляющихся материалов шло тяжело с многочисленными авариями при устранении последствий которых имели место случаи переоблучения персонала (тогда на такие мелочи внимания не обращали). К июлю комплект деталей плутониевого заряда был готов. Для проведения физических измерений на комбинат выехала группа физиков под руководством Флерова, а для обработки результатов этих измерений, расчета значений КПД и вероятности неполного взрыва – группа теоретиков под руководством Зельдовича.
5 августа 1949 года заряд плутония был принят комиссией во главе с Харитоном и отправлен литерным поездом в КБ-11. К этому времени здесь были практически закончены работы по созданию взрывного устройства. Здесь в ночь с 10 на 11 августа была проведена контрольная сборка ядерного заряда, получившего индекс 501 для атомной бомбы РДС-1. После этого устройство было демонтировано, детали осмотрены, упакованы и подготовлены к отправке на полигон. Таким образом, советская атомная бомба была сделана за 2 года 8 месяцев (в США на это ушло 2 года 7 месяцев).
Испытание первого советского ядерного заряда 501 было проведено 29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне (устройство находилось на вышке). Мощность взрыва составила 22 Кт. Конструкция заряда повторяла американского «Толстяка», хотя электронная начинка была советской разработки. Атомный заряд представлял собой многослойную конструкцию, в которой перевод плутония в критическое состояние осуществлялся путем сжатия сходящейся сферической детонационной волной. В центре заряда размещалось 5 кг плутония, в виде двух полых полусфер, окруженных массивной оболочкой из урана-238 (тампером). Эта оболочка служила для инерционного сдерживания раздувающегося в процессе цепной реакции ядра, чтобы как можно большая часть плутония успела прореагировать и, кроме того, служила отражателем и замедлителем нейтронов (нейтроны с низкими энергиями наиболее эффективно поглощаются ядрами плутония, вызывая их деление). Тампер был окружен оболочкой из алюминия которая обеспечивала равномерность сжатия ядерного заряда ударной волной. В полости плутониевого ядра устанавливался нейтронный инициатор (запал) – шарик диаметром порядка 2 см. из бериллия, покрытый тонким слоем полония-210. При сжатии ядерного заряда бомбы ядра полония и бериллия сближаются, и испускаемые радиоактивным полонием-210 альфа-частицы выбивают из бериллия нейтроны которые инициируют цепную ядерную реакцию деления плутония-239. Одним из наиболее сложных узлом был заряд ВВ состоявший из двух слоев. Внутренний слой представлял собой два полусферических основания из сплава тротила с гексогеном, внешний собирался из отдельных элементов имевших различную скорость детонации. Внешний слой, предназначенный для формирования в основании ВВ сферической сходящейся детонационной волны, получил название фокусирующей системы.
В целях безопасности установка узла содержащего делящийся материал осуществлялось непосредственно перед применением заряда. Для этого в сферическом заряде ВВ имелось сквозное коническое отверстие, которое закрывалось пробкой из ВВ, а в наружном и внутренних корпусах имелись отверстия закрывавшиеся крышками. Мощность взрыва была обусловлена расщеплением ядер примерно килограмм плутония, остальные 4 кг не успевали прореагировать и бесполезно распылялись. В ходе реализации программы создания РДС-1 возникло много новых идей по совершенствованию ядерных зарядов (повышения коэффициента использования делящегося материала, снижении габаритов и веса). Новые образцы зарядов стали мощнее, компактнее и «изящнее» по сравнению с первым.
Источник
Понравился наш сайт? Присоединяйтесь или подпишитесь (на почту будут приходить уведомления о новых темах) на наш канал в МирТесен!
belayaistoriya.ru
ПЕРВАЯ СОВЕТСКАЯ АТОМНАЯ БОМБА . Чёрт побери
Исследования в области ядерной физики в СССР велись уже с 1918 года. В 1937 году в Радиевом институте в Ленинграде был запущен первый в Европе циклотрон. 25 ноября 1938 года постановлением президиума Академии наук (АН) СССР была создана постоянно действующая комиссия по атомному ядру. В нее вошли Сергей Иванович Вавилов, Абрам Иофе, Абрам Алиханов, Игорь Курчатов и др. (в 1940 году к ним присоединились Виталий Хлопин и Исай Гуревич).
К этому времени ядерные исследования проводились более чем в десяти научных институтах. В том же году при АН СССР была образована Комиссия по тяжелой воде, позднее преобразованная в Комиссию по изотопам.
В сентябре 1939 года началось строительство мощного циклотрона в Ленинграде, а в апреле 1940 года было решено построить опытную установку для производства примерно 15 кг тяжелой воды в год. Но из-за начавшейся войны эти планы не были реализованы. В мае 1940 года Н. Семенов, Я. Зельдович, Ю. Харитон (Институт химической физики) предложили теорию развития цепной ядерной реакции в уране. В этом же году были форсированы работы по поиску новых залежей урановых руд. В конце 30-х – начале 40-х годов многие физики уже представляли как в общих чертах должна выглядеть атомная бомба. Идея заключается в том, чтобы достаточно быстро сосредоточить в одном месте определенное (более критической массы) количество делящегося под действием нейтронов (с испусканием новых нейтронов) материала. После чего в нем начнется лавинообразное нарастание числа распадов атомов – цепная реакция с выделением огромного количества энергии – произойдет взрыв.
Проблема состояла в получения достаточного количества делящегося вещества. Единственным таким веществом, встречающимся в природе в приемлемом количестве является изотоп урана с массовым числом (суммарное количество протонов и нейтронов в ядре) 235 (уран-235). В природном уране содержание этого изотопа не превышает 0,71% (99,28% уран-238) к тому же содержание природного урана в руде в лучшем случае составляет 1%. Выделение урана-235 из природного урана было достаточно сложной проблемой. Альтернативой урану, как скоро выяснилось, был плутоний-239. В природе он практически не встречается (его в 100 раз меньше чем урана-235). Получить его в приемлемой концентрации возможно в ядерных реакторах при облучении нейтронами урана-238. Постройка такого реактора представляла еще одну проблему.
Третьей проблемой было то каким образом возможно собрать в одном месте необходимую массу делящегося вещества. В процессе даже очень быстрого сближения подкритичных частей в них начинаются реакции деления. Выделяющаяся при этом энергия может не позволить большей части атомов «принять участие» в процессе деления, и они разлетятся, не успев прореагировать.
В 1940 году В. Шпинель и В. Маслов из Харьковского физико-технического института подали заявку на изобретение атомного боеприпаса на основе использования цепной реакции самопроизвольного деления закритической массы урана-235 которая образуется из нескольких докритических, разделенных непроницаемым для нейтронов взрывчатым веществом уничтожаемым путем подрыва (хотя «работоспособность» такого заряда вызывает большие сомнения, свидетельство на изобретение все же было получено но только в 1946 году). Американцы для своих первых бомб предполагали использовать так называемую пушечную схему. В ней реально использовался пушечный ствол с помощью которого одна подкритическая часть делящегося материала выстреливалась в другую (вскоре выяснилось что для плутония такая схема не подходит из-за недостаточной скорости сближения).
15 апреля 1941 года вышло постановление Совета Народных Комиссаров (СНК) о строительстве в Москве мощного циклотрона. Но после начала Великой Отечественной войны практически все работы в области ядерной физики были прекращены. Многие физики-ядерщики оказались на фронте или были переориентированы на другие, как тогда казалось, более насущные темы.
С 1939 года сбором информации по ядерной проблеме занимались как ГРУ РККА, так и 1-е управление НКВД.
Первое сообщение о планах создания атомной бомбы поступило от Д. Кэрнкросса в октябре 1940 года. Этот вопрос обсуждался в Британском комитете по науке, где работал Кэрнкросс. Летом 1941 года проект «Тьюб эллойз» о создании атомной бомбы был утвержден. К началу войны Англия была одним из лидеров в ядерных исследованиях во многом благодаря немецким ученым бежавшим сюда с приходом к власти Гитлера одним из них был член КПГ К. Фукс. Осенью 1941 года он отправился в Советское посольство и сообщил что имеет важную информацию о новом мощном оружии. Для связи с ним был выделен С. Крамер и радистка «Соня» – Р. Кучинская. Первые радиограммы в Москву содержали сведения о газодиффузионном методе разделения изотопов урана и о заводе в Уэльсе, строящимся для этой цели. После шести передач связь с Фуксом прервалась.
В конце 1943 года советский разведчик в США Семенов («Твен») сообщил что в Чикаго Э. Ферми осуществил первую цепную ядерную реакцию. Информация исходила от физика Понтекорво. В это же время по линии внешней разведки из Англии поступили закрытые научные труды западных ученых по атомной энергии за 1940-1942 годах. Они подтвердили, что в создании атомной бомбы достигнут большой прогресс.
На разведку работала и жена известного скульптора Коненкова, которая сблизившись с крупнейшими физиками Оппенгеймером и Эйнштейном долгое время оказывала влияние на них.
Другой резидент в США – Л. Зарубина нашла выход на Л. Сциларда и была вхожа в круг людей Оппенгеймера. С их помощью удалось внедрить надежных агентов в Ок-Ридж, Лос-Аламос и Чикагскую лабораторию – центры американских ядерных исследований. В 1944 году информацию по американской атомной бомбе советской разведке передавали: К. Фукс, Т. Холл, С. Саке, Б. Понтекорво, Д. Грингласс и супруги Розенберги.
В начале февраля 1944 года нарком НКВД Л. Берия провел расширенное заседание руководителей разведки НКВД. В ходе заседания было принято решение с целью координации сбора информации по атомной проблеме. поступающей по линии НКВД и ГРУ РККА. и ее обобщения создать отдел «С». 27 сентября 1945 года отдел был организован, руководство было возложено на комиссара ГБ П. Судоплатова. В январе 1945 года Фукс передал описание конструкции первой атомной бомбы. Среди прочего разведкой были получены материалы по электромагнитному разделению изотопов урана, данные об эксплуатации первых реакторов, спецификации по производству урановой и плутониевой бомбы, данные о конструкции системы фокусирующих взрывных линз и размерах критической массы урана и плутония, о плутонии-240, о времени и последовательности операций по производству и сборке бомбы, способе приведения в действие бомбового инициатора; о строительстве заводов по разделению изотопов, а также дневниковые записи о первом испытательном взрыве американской бомбы в июле 1945 года.
Информация, поступавшая по каналам разведки, облегчила и ускорила работу советских ученых. Западные специалисты считали, что атомная бомба в СССР может быть создана не ранее чем в 1954-1955 годах, но ее первое испытание произошло уже в августе 1949 года.
В апреле 1942 года наркома химической промышленности М. Первухина, по распоряжению Сталина, ознакомили с материалами о работе над атомной бомбой за рубежом. Первухин предложил подобрать группу специалистов для оценки сведений, изложенных в этом докладе. По рекомендации Иоффе в группу вошли молодые ученые Курчатов, Алиханов и И. Кикоин. 27 ноября 1942 года вышло постановление ГКО «О добыче урана». Постановление предусматривало создание специального института и начало работ по геологоразведке, добыче и переработке сырья. Начиная с 1943 года Наркомат цветной металлургии (НКЦМ) приступил к добыче на Табашарском руднике в Таджикистане и переработке урановой руды с планом 4 т. урановых солей в год. В начале 1943 года мобилизованные ранее ученные были отозваны с фронта.
Во исполнение постановления ГКО 11 февраля 1943 года была организована Лаборатории №2 АН СССР начальником которой стал Курчатов (в 1949 году она была переименована в Лабораторию измерительных приборов АН СССР – ЛИПАН, в 1956 году на ее основе был создан Институт атомной энергии, а в настоящее время это РНЦ «Курчатовский институт»), которая должна была координировать все работы по реализации атомного проекта.
В 1944 году советской разведкой был получен справочник по уран-графитовым реакторам который содержал очень ценные сведения по определению параметров реактора. Но урана необходимого для загрузки даже малого опытного ядерного реактора в стране тогда еще не было. 28 сентября 1944 года правительство обязало НКЦМ СССР сдавать уран и урановые соли в Государственный фонд и возложил задачу их хранения на Лабораторию № 2.
В ноябре 1944 года большая группа советских специалистов, под руководством начальника 4-го спецотдела НКВД В. Кравченко, выехала в освобожденную Болгарию, для изучения результатов по геологоразведке Готенского месторождения. 8 декабря 1944 года вышло постановление ГКО о передаче добычи и переработки урановых руд из НКМЦ в ведение созданного в Главном управлении горно-металлургических предприятий (ГУ ГМП) НКВД 9-го Управления.
В марте 1945 года начальником 2-го отдела (горно-металлургического) 9-го Управления НКВД был назначен генерал-майор С. Егоров, до этого занимавший должность зам. начальника Главного управления Дальстроя. В январе 1945 года в составе 9-го Управления на базе отдельных лабораторий Государственного института редких металлов (Гиредмет) и одного из оборонных заводов организуется НИИ-9 (ныне ВНИИНМ) для изучения урановых месторождений, решения задач переработки уранового сырья, получения металлического урана и плутония. К этому времени из Болгарии поступали примерно полторы тонны урановой руды в неделю.
С марта 1945 года после поступления по каналам НКГБ из США информации о схеме атомной бомбы на принципе имплозии (сжатие делящегося материала взрывом обычного ВВ) начались работы над новой схемой имевшей очевидные преимущества перед пушечной. В записке В. Маханева к Берии в апреле 1945 года о сроках создания атомной бомбы говорилось, что диффузионный завод при Лаборатории № 2 для получения урана-235 предполагается пустить в 1947 году. Его производительность должна была составить 25 кг урана в год чего должно было хватить на две бомбы (на самом деле для американской урановой бомбы потребовалось 65 кг урана-235).
В ходе боев за Берлин 5 мая 1945 года было обнаружено имущество Физического института Общества кайзера Вильгельма. 9 мая в Германию была направлена комиссия во главе с А. Завенягиным для поиска ученых, работавших там над Урановым проектом и приемки материалов по урановой проблеме. В Советский Союз вместе с семьями была вывезена большая группа немецких ученых. Среди них были Нобелевские лауреаты Г. Герц и Н. Риль, профессора Р. Деппель, М. Фольмер, Г. Позе, П. Тиссен, М. фон Ардене, Гайб (всего около двухсот специалистов из них 33 доктора наук).
Создание ядерного взрывного устройства с использованием плутония-239 требовало постройки промышленного ядерного реактора для его наработки. Даже для небольшого экспериментального реактора требовалось около 36 тонн металлического урана, 9 тонн двуокиси урана и около 500 тонн чистейшего графита. Если проблема графита была решена к августу 1943 года – удалось разработать и освоить специальный технологический процесс получения графита нужной чистоты, а в мае 1944 года его выпуск был налажен на Московском электродном заводе, то необходимого количества урана к концу 1945 года в стране не было. Первые технические условия на изготовление двуокиси урана и металлического урана для исследовательского реактора были выданы Курчатовым в ноябре 1944 года.
Параллельно с созданием уран-графитовых реакторов велись работы над реакторами на основе урана и тяжелой воды. Возникает вопрос зачем нужно было так «распылять силы» и двигаться одновременно по нескольким направлениям? Обосновывая необходимость этого Курчатов в своем Докладе в 1947 году приводит такие цифры. Количество бомб, которые можно было получить из 1000 т. урановой руды разными методами равно 20 при использовании уран-графитового котла, 50 – при диффузионном методе, 70 – при электромагнитном, 40 – при использовании «тяжелой» воды. При этом котлы с «тяжелой» водой хотя и обладают рядом существенных недостатков, зато имеют то преимущество что позволяют использовать торий. Таким образом уран-графитовый котел хотя и давал возможность создать атомную бомбу в кратчайшие сроки, но имел наихудший результат в смысле полноты использования сырья. Учитывая опыт США, где из четырех изучавшихся методов разделения урана был выбран газодиффузионый, 21 декабря 1945 года правительством было принято решение о строительстве комбинатов № 813 (Ныне Уральский электро-механический завод городе Новоуральске) для получения высокообогащенного урана-235 методом газовой диффузии и №817 (Челябинск-40, ныне химический комбинат «Маяк» городе Озерске) для получения плутония.
Весной 1948 года истек двухгодичный срок, отпущенный Сталиным на создание советской атомной бомбы. Но к этому времени не то что бомбы, не было расщепляющихся материалов для её производства. Постановлением правительства от 8 февраля 1948 года был установлен новый срок изготовления бомбы РДС-1 – 1 марта 1949 года.
Первый промышленный реактор «А» на Комбинате № 817 был запущен 19 июня 1948 года (22 июня 1948 года вышел на проектную мощность и был выведен из эксплуатации только в 1987 году). Для выделения наработанного плутония из ядерного топлива в составе комбината № 817 был построен радиохимический завод (завод «Б»). Облученные урановые блоки растворяли и химическими методами отделяли плутоний от урана. Концентрированный раствор плутония подвергался дополнительной очистке от высокоактивных продуктов деления с целью снижения его радиационной активности при поступлении к металлургам. В апреле 1949 года на заводе «В» приступили к изготовлению деталей бомбы из плутония по технологии НИИ-9. В это же время был запущен первый исследовательский реактор на тяжелой воде. Освоение производства расщепляющихся материалов шло тяжело с многочисленными авариями при устранении последствий которых имели место случаи переоблучения персонала (тогда на такие мелочи внимания не обращали). К июлю комплект деталей плутониевого заряда был готов. Для проведения физических измерений на комбинат выехала группа физиков под руководством Флерова, а для обработки результатов этих измерений, расчета значений КПД и вероятности неполного взрыва – группа теоретиков под руководством Зельдовича.
5 августа 1949 года заряд плутония был принят комиссией во главе с Харитоном и отправлен литерным поездом в КБ-11. К этому времени здесь были практически закончены работы по созданию взрывного устройства. Здесь в ночь с 10 на 11 августа была проведена контрольная сборка ядерного заряда, получившего индекс 501 для атомной бомбы РДС-1.
(Это название произошло от правительственного постановления, где атомная бомба была зашифрована как «реактивный двигатель специальный», сокращенно РДС. Обозначение РДС-1 широко вошло в жизнь после испытания первой атомной бомбы и расшифровывалось по-разному: «Реактивный двигатель Сталина», «Россия делает сама»)
После этого устройство было демонтировано, детали осмотрены, упакованы и подготовлены к отправке на полигон. Таким образом, советская атомная бомба была сделана за 2 года 8 месяцев (в США на это ушло 2 года 7 месяцев).
Испытание первого советского ядерного заряда 501 было проведено 29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне (устройство находилось на вышке). Мощность взрыва составила 22 Кт. Конструкция заряда повторяла американского «Толстяка», хотя электронная начинка была советской разработки. Атомный заряд представлял собой многослойную конструкцию, в которой перевод плутония в критическое состояние осуществлялся путем сжатия сходящейся сферической детонационной волной. В центре заряда размещалось 5 кг плутония, в виде двух полых полусфер, окруженных массивной оболочкой из урана-238 (тампером). Эта оболочка служила для инерционного сдерживания раздувающегося в процессе цепной реакции ядра, чтобы как можно большая часть плутония успела прореагировать и, кроме того, служила отражателем и замедлителем нейтронов (нейтроны с низкими энергиями наиболее эффективно поглощаются ядрами плутония, вызывая их деление). Тампер был окружен оболочкой из алюминия которая обеспечивала равномерность сжатия ядерного заряда ударной волной. В полости плутониевого ядра устанавливался нейтронный инициатор (запал) – шарик диаметром порядка 2 см. из бериллия, покрытый тонким слоем полония-210.
При сжатии ядерного заряда бомбы ядра полония и бериллия сближаются, и испускаемые радиоактивным полонием-210 альфа-частицы выбивают из бериллия нейтроны которые инициируют цепную ядерную реакцию деления плутония-239. Одним из наиболее сложных узлом был заряд ВВ состоявший из двух слоев. Внутренний слой представлял собой два полусферических основания из сплава тротила с гексогеном, внешний собирался из отдельных элементов имевших различную скорость детонации. Внешний слой, предназначенный для формирования в основании ВВ сферической сходящейся детонационной волны, получил название фокусирующей системы.
В целях безопасности установка узла содержащего делящийся материал осуществлялось непосредственно перед применением заряда. Для этого в сферическом заряде ВВ имелось сквозное коническое отверстие, которое закрывалось пробкой из ВВ, а в наружном и внутренних корпусах имелись отверстия закрывавшиеся крышками. Мощность взрыва была обусловлена расщеплением ядер примерно килограмм плутония, остальные 4 кг не успевали прореагировать и бесполезно распылялись. В ходе реализации программы создания РДС-1 возникло много новых идей по совершенствованию ядерных зарядов (повышения коэффициента использования делящегося материала, снижении габаритов и веса). Новые образцы зарядов стали мощнее, компактнее и «изящнее» по сравнению с первым.
P.S. Неточно описан запал. Для излучения нейтронов вовсе не требуется сближать ядра бериллия и полония. Полоний излучает альфа частицы, а те взаимодействуют с ядрами бериллия и порождают нейтроны. В исходном состоянии между бериллием и полонием имеется тонкий слой золота, и для частиц он непроницаем. При сжатии детонационной волной происходит перемешивание бериллия с полонием и выброс нейтронов. Для перемешивания использовались лунки в оболочке запала, которые при сжатии порождали кумулятивные струи, вонзающиеся в бериллиевое ядро. Именно на поверхность лунок наносился полоний — он и уносился кумулятивной струёй в ядро.
chert-poberi.ru
Атомная бомба в СССР — Интернет-газета «КОНТИНЕНТ»
История неудач и триумфа
6 июля 1945 года США, в обстановке чрезвычайной секретности, в пустыне штата Нью-Мексико произвели первое в истории испытание атомного оружия. Президент США Г. Трумен, был потрясен, поскольку внезапно почувствовал себя «Властелином Мира». Ведь даже будучи сенатором, а потом и вице-президентом, он не мог и предположить, не знал и не догадывался о том, что на создание атомного оружия тайно тратятся миллиарды долларов.
Однако, несмотря на строжайшую секретность, американский атомный «Манхэттенский проект» («Армия США, почтовый ящик 1663»), не являлся секретом для советской внешней разведки, еще в 1941 году получившей из Лондона информацию о попытках группы американских ученых создать «взрывчатое вещество» огромной силы, т.н. «урановою бомбу» (первоначально называлось атомное оружие).
И. Сталин давно был в курсе работ, которые велись в США и Великобритании по созданию ядерного оружия. И когда в августе 1949 года в СССР была взорвана собственная атомная бомба, и США, и Великобритания, были шокированы, так как считали, что это может произойти не раньше 1955-1957 года. Американской монополии на ядерное оружие более не существовало!
Каким же образом СССР, страна, только что перенесшая страшные 4 года войны, страна, лежавшая в разрухе, с взорванными предприятиями и заводами, разрушенными городами, сожжёнными селами, страна, потерявшая более 30 миллионов человек, страна ГУЛАГа, бараков, землянок, послевоенного голода и хлеба по карточкам, смогла не просто создать атомную бомбу в самые кратчайшие сроки, но и утвердить свое военное могущество по всему миру?
В тяжелейших условиях послевоенной экономики ядерное оружие в СССР было создано невероятным, героическим трудом и советских ученых, да и всего народа. И, безусловно, заслуга внешней разведки – четкое и своевременное привлечение внимания политического руководства страны, и «лично товарища Сталина» (который часто крайне скептически относился к разведданным) к ведущимся на Западе работам по разработке атомного оружия.
Руководство внешней разведки поставило четкие задачи перед всей агентурой и сотрудниками – определение стран, ведущих практические работы по созданию атомного оружия; срочно информирование Центра о содержании этих работ и приобретение через агентуру необходимой научно-технической информацию, способной облегчить создание подобного оружия в СССР.
Было создано и специальное подразделение научно-технической разведки, поставлена задача по выявлению всей информации, связанной с проблемой создания «урановой бомбы».
Отметим, что проблемой расщепления атомного ядра и получения нового источника атомной энергии ученые Германии, Англии, США, Франции и других стран вплотную стали заниматься с 1939 года. Подобные работы велись и в Советском Союзе учеными-ядерщиками Я. Зельдовичем, Ю. Харитоном и другими. Однако начавшаяся война и эвакуация научных институтов прервали работы по созданию атомного оружия в нашей стране.
К сожалению, долгое время сама задача добывания атомных секретов не выделялась в числе приоритетов внешней разведки, да и добиться ощутимых результатов советской резидентуре в США долго не удавалось – мощную стену секретности проекта преодолеть было весьма непросто, и лишь в конце 1941 года из Нью-Йорка была передана информацию, что в Лондон выехали американские профессора Юри, Брагг и Фоулер для работы «над взрывчатым веществом огромной силы».
Информация лондонской резидентуры вызвала и недоверие Лаврентия Берии, который считал, что «враги» специально «подсовывают дезинформацию», чтобы вынудить СССР в военное время пойти на колоссальные расходы и тем самым ослабить обороноспособность страны.
В феврале 1942 года фронтовые разведчики захватывают немецкого офицера, в портфеле которого была обнаружена тетрадь с непонятными записями. Тетрадь пересылается в Наркомат обороны, а оттуда – Уполномоченному по науке ГКО. Было установлено, что речь идет о планах фашисткой Германии по созданию атомного (ядерного) оружия.
И лишь в марте 1942 года научно-техническая разведка сообщает И. Сталину о реальности создания атомного оружия и предлагает образовать при ГКО научно-консультативный совет для координации работ.
В ноябре 1943 года Центр внешней разведки получает сообщение, что в США выехал ряд ведущих ученых Англии, в том числе Клаус Фукс, немецкий эмигрант и член Компартии Германии.
К. Фукс был завербован и пошел на сотрудничество из желания нейтрализовать усилия нацистской Германии по созданию ядерного оружия, он передал советской стороне ряд расчетов по расщеплению ядра и созданию атомной бомбы.
Всего от К. Фукса в 1941-1943 годах было получено 7 ценных материалов, а в феврале 1944 года, в Нью-Йорке, он передал копии своих теоретических работ, что позволило сократить Советскому Союзу срок создания атомного оружия от трех до десяти лет и опередить США по созданию водородного оружия.
В 1944-1945 годах советской разведке удалось «наладить» «регулярное снабжение» Центра документальной информацией, и именно она позволяла Москве быть в курсе всех работ, которые проводились в США по созданию «супер-бомбы».
Несмотря на то, что внешней разведке не приписывается ведущей роли в создании атомного оружия в СССР, тем не менее, её важную роль признают сами учёные. Начиная с 1943 года до испытания в 1945 году первой американской атомной бомбы, разведка получила несколько тысяч листов секретной документальной информации.
И.В. Курчатов, которому и направлялись все материалы, писал, что «…разведка предоставила очень богатый и поучительный материал, содержащий теоретически важные указания, и в нем наряду с разрабатываемыми советскими учеными методами и схемами, были указаны и возможности, которые не рассматривались…».
Итак, роль внешней разведка в разработке «атомного проекта» заключалась не только в сборе ценнейшей информации и вербовке агентов.
Пожалуй, самое главное, это то, что ей удалось привлечь серьезное внимание руководства страны и лично Сталина к проблеме создания на Западе атомного оружия и тем самым инициировать проведение подобных работ в СССР.
Считается, что именно благодаря своевременно полученной информации академику И.В. Курчатову и его группе удалось избежать больших ошибок и тупиковых направлений и создать атомную бомбу всего за три года, тогда как США на это потратили более пять лет, израсходовав пять миллиардов долларов.
Но отметим, что материалы разведки дают максимальный эффект лишь в том случае, если они попадают именно тем людям, которые могут их понять, оценить и правильно использовать. А в СССР работа разведки была построена таким образом, что получаемые агентурными службами сведения могли реализовываться в решения только после прохождения «через кабинет» Сталина, который держал под личным контролем абсолютно все важные решения, и именно в этом состояла «основа эффективности» его неограниченной власти.
Информация от агентов приходила в форме научных отчетов и сложных математических расчетов, копий исследований, и понять эти материалы могли лишь высококвалифицированные математики, физики и химики. Отчеты лежали непрочитанные в сейфах НКВД больше года, и лишь в мае-июне 1942 года, Сталин получил краткий устный доклад по атомной бомбе, представленный Л.Берией.
Таким образом, лишь ученые высокого уровня могли разобраться научных в материалах и отчетах… И это произошло…
Л.П. Берия сообщил Сталину о выводах разведки, и зачитал письмо физиков, «намного более популярно, чем НКВД», объяснивших, что такое атомная бомба и почему Германия или США вскоре могут её изготовить. Говорят, что Сталин, походив немного по своему кабинету, подумал и сказал: «Нужно делать!».
Сталин и Курчатов – «лидер страны» и «научный менеджер»
Назначения на важные государственные или партийные посты всегда было монополией Сталина, как абсолютного лидера государства, и их оформление как решения Политбюро, ГКО или Президиума Верховного Совета СССР было лишь формальностью.
Как уже отмечалось, исследования по овладению атомной энергией активно велись советскими учеными ещё в тридцатые годы, и уже тогда считались приоритетными.
В 1933 году состоялась Первая Всесоюзная конференция по ядерной физике с приглашением иностранных ученых, а в 1938 году при президенте Академии наук СССР была образована комиссия по атомному ядру. Однако после начала войны работы по урановой проблеме были приостановлены, а ученых привлекли к решению более насущных задач.
Организационные основы атомного проекта СССР были заложены серией Постановлений Государственного Комитета Обороны (ГКО) в 1942-1945 годах, а 11 февраля 1943 года Сталин подписал решение «О программе работ для создания атомной бомбы». Общее руководство проблемой было возложено на В.М. Молотова и считается, что именно Молотов лично представил Сталину Игоря Васильевича Курчатова, и именно экспертное заключение Курчатова по документам разведки послужило началом создания в СССР атомной бомбы.
Программа по атомной бомбе требовала своего «научного лидера» и Сталин прекрасно понимал, что это должен быть авторитетный и крупный ученый. Консультации о возможном лидере проводились, в том числе, и лично Л. Берией – выбранному «лидеру из учёных» нужно было знакомиться с почти двумя тысячами страниц исключительно научных материалов, состоявших из формул, схем, расчетов и объяснений на английском языке. Поэтому любой физик, которому доверили бы руководство проблемой, первые месяцы должен был бы работать в сверхсекретных архивах НКВД, а не в тихой лаборатории.
10 марта 1943 года Сталин назначил Игоря Курчатова на пост научного руководителя работ по использованию атомной энергии в СССР, наделив Курчатова чрезвычайными полномочиями по мобилизации необходимых для решения проблемы человеческих и материальных ресурсов. В течение всего марта 1943 года, сутками не выходя из комнаты, И.В. Курчатов изучал в НКВД многочисленные документы разведки, дав экспертное заключение по 237 научных работам!
Но… Ни И.В. Курчатов, ни его коллеги, допущенные к секретам разведки, не имели права раскрывать источники своей осведомленности, и как говорят и историки, и те кто работал в этом проекте, хотя они молчали очень долго, что якобы и Курчатову, и, его коллегам приходилось выдавать данные, полученные в разведуправлении НКВД, за …собственные открытия, что создавало им «ореол гениальности» и, как это ни парадоксально звучит – в целом шло на пользу делу! Это был четко и тонко просчитанный психологический ход – каждый мечтал и стремился работать под эгидой гениального учёного!
Игорь Васильевич Курчатов собирает команду, используя очень ограниченные финансовые возможности организует в разоренной войной стране необходимые теоретические и экспериментальные исследования, анализирует данные разведки и информирует правительство о состоянии работ и вопиющем несоответствии целей и средств. В то время в СССР стране атомным проектом было занято 100 человек, а в США – 50 тысяч!
Помогал и высокий авторитет Курчатова в правительстве, он умел отстаивать интересы дела и его исполнителей в самых высоких государственных сферах, и быть терпимым к проявлениям некомпетентности «надзирающей стороны», если, конечно, она не очень мешала процессу исследований. Кроме того, он мог сказать Сталину многое… Существует легенда, что когда американцы взорвали атомную бомбу, Сталин немедленно вызвал Берию и Курчатова и спросил: «Ну что, товарищ Курчатов, проср… твои ученые бомбу?». «Не проср…, товарищ Сталин», смело ответил Игорь Васильевич, «…в очередях простояли!».
И Сталин в считанные дни принимает кардинальные решения, на долгие десятилетия определившие развитие ядерного оружия, ядерной промышленности и всей науки в России. Но эти решения были подготовлены именно Курчатовым и его «командой» и никогда в мировой истории власть не передавала до такой степени «бразды правления» в руки ученых. За 17 лет И.В. Курчатов превратил Россию в мировую супердержаву.
Курчатов четко и ясно видел основной путь, ведущий к цели, и уверенно шёл по нему, но, в то же время, поддерживал и широту поиска, опираясь на молодежь школы академика Иоффе: А.П. Александрова, А.И. Алиханова, Л.А. Арцимовича, И.К. Кикоина. И, самое главное – особое внимание уделяет созданию атомной бомбы, и здесь его опора – Ю.Б. Харитон, Я.Б. Зельдович, И.Е. Тамм и А.Д. Сахаров.
Обладая широчайшим научным кругозором и уникальными организаторскими способностями, силой своих убеждений, И.В. Курчатов смог в короткий срок переориентировать целые научные коллективы на работы по новым для них направлениям. С промышленными объектами ему было проще – достаточно было приказа свыше. А вот учёные привлекались именно для творческой работы, которую по приказу выполнять можно, но это будет не эффективно.
19 июля 1948 года под руководством И.В. Курчатова был начат запуск ядерного реактора с нулевой отметки и 22 июня его мощность достигла проектного значения – 100 МВт. Строительство реактора заняло менее двух лет и примерно столько же времени заняли разработка и проектирование реактора. Менее чем за 4 года в СССР был разработан и пущен в действие атомный реактор…
А первое и успешное испытание первой советской атомной бомбы было проведено на полигоне в Семипалатинской области Казахстана 29 августа 1949 года…
И. Сталин, удовлетворенный тем, что американской монополии в области атомной бомбы не существует, якобы заметил: «Если бы мы опоздали на один-полтора года, то, наверное, испробовали бы этот заряд на себе».
Что здесь сработало – страх перед всесильным Сталиным и Берией? И да, и нет… Но, скорее всего была возможность проявить себя как ученого, гордость за страну, за то, что именно ему было дано право и возможности создать атомную бомбу, усилив тем самым обороноспособность страны.
А после удачных испытаний весь коллектив получил и высокие правительственные награды, и большие денежные премии, автомобили, дачи, квартиры. Напомню – это был 1949 год, и полстраны лежало в развалинах. Так что со стороны правительства был сделан и ещё «психологический ход» – поощрение не только лучших, и не только учёных, а практически всех, кто принимал участие в работах – от академиков до рабочих.
И.В. Курчатов был инициатором создания секретных научных центров в Арзамасе, Обнинске, Дубне, Дмитровграде, Снежинске, промышленных и научных ядерных центров Урала и Сибири, именно он «стимулировал рождение» Московского физико-технического и Московского инженерно-физического институтов, Научно-исследовательского институт ядерной физики МГУ, смог усилить и переориентировать физфак МГУ. И именно эти центры, «закрытые города», давали возможность в советское время пусть и «поднадзорно», но и достаточно безбедно жить его «обитателям», что также стимулировало развитие промышленности и образования – многие стремились учиться в престижных вузах и потом работать на этих «почтовых ящиках».
Л.П. Берия – «эффективный менеджер»?
20 августа 1945 года Сталин подписал Постановление № 9887 «О Специальном Комитете», который состоял из ключевых фигур партийного и государственного аппарата. Председателем Комитета был назначен Л.П. Берия, и на Специальный Комитет возлагалось всё руководство по организации разработки и производства атомных бомб, всей деятельности по использованию атомной энергии в СССР: научно-исследовательские работы, разведка месторождений добычи урана и создание атомной промышленности.
30 августа 1945 года было создано и Первое главное управление, на которое возлагалось непосредственное руководство научно-исследовательскими, проектными, конструкторскими организациями и предприятиями по использованию атомной энергии и производству атомных бомб.
Важнейшей составной частью урановой проблемы был ясный, но невероятно трудный план – начать усиленные поиски месторождений урана и организовать его добычу. Было создано Первое главное геолого-разведочное управление, на которое были возложены организация и руководство специальными геолого-поисковыми и разведочными работами по урану на территории СССР.
Важная роль в организации атомной промышленности страны принадлежала Госплану СССР и … ГУЛАГу, точнее входящему в его «систему» Главному управлению лагерей горно-металлургических предприятий (ГУЛГМП).
НКВД через своих представителей, уполномоченных Совета Министров, чётко и безжалостно контролировал выполнение постановлений Спецкомитета и Правительства руководителями предприятий и строек.
Л.П. Берия, начиная с 1944 года, курирует все работы и исследования, связанные с созданием атомного оружия, проявив при этом незаурядные организаторские способности.
Когда выяснилось, что для выполнения задач атомного проекта катастрофически не хватало… физиков, Берия сразу же распорядился искать «ученые головы» по лагерям ГУЛАГа. Вчерашних зэков, умиравших от истощения и непосильной работы, направляли в специально созданные «шарашки» – научные тюрьмы. И чтобы о них не говорили, но именно они спасли жизнь многим ученым, в частности и учителю физики А.С. Солженицыну. «Шарашки» прошел и А. Туполев, и умиравший на приисках Колымы С.П. Королев и многие другие учёные.
Но даже после этих экстренных мер ученых все равно не хватало – судьбой каждого специалиста занимался Технический совет Спецкомитета при Совмине СССР.
А физикой атомного ядра вообще занималось несколько учёных, и Л. Берия быстро сделал выводы – в 1945 году принимается решение о создании спецкафедр в ряде университетов, а затем и о создании особых вузов. При этом руководителям, отвечавшим в СССР за высшее образование, на «исправление недостатков в подготовке физиков по атомному ядру и инженеров смежных специальностей» давалось … десять дней.
Однако, «эффективность управления» Берии, «по слухам», была и таковой. Приезжая куда-либо, он вызвал руководителей проекта или вообще всех ученых и инженеров и спрашивал – сколько требуется времени для выполнения такого-то проекта. «Три месяца», отвечали ему. «Месяц», говорил Берия, и, сверкнув пенсне, молча уходил. Проект сдавали в срок, а то и за три недели… Никому не хотелось «стать лагерной пылью»…
Но все знали, что Л. Берия пытался детально вникнуть в работы, был чрезвычайно требователен к подчиненным и безжалостно расставался с нерадивыми работниками. Всемирно известного физика Петра Капицу «за саботаж» (хотя тот делал это «по-научному изысканно», но Берии требовалось не «пустое теоретизирование», а результат) вывели из «атомного проекта» и лишили поста директора Института физических проблем.
Своеобразная «заслуга» Л.П. Берии, как «эффективного правительственного управленца» в том, что за три с половиной года «с чистого листа» и «в чистом поле» в разрушенной войной стране была создана в высшей степени наукоемкая атомная промышленность.
И здесь был не только страх людей перед возможностью оказаться на золотых приисках Колымы или шахтах Воркуты. Здесь была и гордость за свою работу, и энтузиазм, и личная ответственность за безопасность страны, желание сделать все как можно лучше и «не за страх, а за совесть».
Да и Л. Берия прекрасно понимал, что и сам мог попасть в «жернова ГУЛАГА», если бы провалил проект – Сталин бы ему этого не простил. Естественно Л.П. Берия смог проявить свои «уникальные способности организатора и менеджера» только обладая невероятными возможностями и властью.
Хотя И.В. Курчатов впоследствии и писал, что «…Берия курировал все работы и исследования, связанные с созданием атомного оружия, проявив при этом незаурядные организаторские способности, и если бы не он, Берия, бомбы не было…». Так это или не так… Но всё равно – слишком дорогой ценой дался «атомный проект СССР»…
Современная атомная энергетика России
В ноябре 2005 года, экс-премьер-министр и экс-полномочный представитель Президента в Приволжском округе Сергей Кириенко возглавил Федеральное агентство по атомной энергии России («Росатом»), с декабря 2007 года – Генеральный директор государственной корпорации «Росатом».
Как отмечали эксперты, перестановка руководства в Росатоме – фактор, указывающий, что внимание со стороны Правительства РФ на развитие атомной промышленности и энергетики усилилось, и необходимы срочные, серьезные и оперативные реформы.
Академик Евгений Велихов, Президент Российского научного центра «Курчатовский институт» так комментировал назначение Сергея Кириенко: «Ничего ужасного в том, что Кириенко не атомщик, нет. Главное – что он управленец и человек со стратегическим видением не только отрасли, но и экономики в целом. В мире идет энергокризис, растут цены на углерод, и для атомной энергетики наступает золотой век, но у нас в стране ничего не развивается. Надеюсь, Кириенко не упустит этот шанс». Увы, академик глубоко ошибался…
С приходом С. Кириенко на должность главы Росатома, ожидали, что после четырех лет провального руководства Александра Румянцева, атомную отрасль ждут серьезные перемены к лучшему. Но, увы, российская атомная энергетика так и остается (по эффективности использования своих мощностей) на уровне 2003 года.
Сергей Кириенко и «его команда» не переломили ситуацию, неэффективные управленческие решения привели к серьезным финансовым потерям в отрасли и прямым потерям бюджетных инвестиций, сорвали контроль над графиком выполнения работ в атомной отрасли.
Руководство Росатома практически ничего не сделало для восстановления строительно-монтажного комплекса атомной энергетики, программа строительства и достройки АЭС в России фактически сорваны, почти полностью развалена экспериментальная база НИИ отрасли, заморожены работы по созданию новых технологий и оборудования ядерно-топливного цикла, отсутствуют планы реконструкции и строительства новых исследовательских реакторов. По оценкам специалистов возможные потери, связанные с неэффективным менеджментом и неумелым использованием инвестиционных средства в Росатоме превышают 36 млрд. долларов.
Руководитель, менеджер, принимающий ключевые решения, должен понимать суть происходящего, и не только на уровне организационных, но и всех взаимосвязанных между собой экономических и технологических вопросов и принимаемых решений, и не только на уровне центрального аппарата, но и на уровне линейных подразделений. В противном случае он становится заложником своего близкого окружения, что и произошло в Росатоме.
Безусловную озабоченность вызывает качество менеджмента в «Росатоме», так как сама корпорация возникла в результате «повального слияния» предприятий, до сих пор не интегрированных в единое целое.
«Кадры решаю всё!» – эту фразу приписывают Сталину. Но в руководстве отрасли, институтов и предприятий, среди работников службы главных инженеров, работников материально-технического снабжения, отвечающих за номенклатуру и качество поставляемых материалов и оборудования атомной промышленности можно встретить …философов, педагогов, фармацевтов, работы по добыче урана курировал (до 2012 года) …ветеринар по образованию. Что можно сказать? Неоднозначные и некомпетентные решения по стратегически важным направлениям атомной отрасли становятся просто неизбежными, а особенно уязвимыми являются аспекты безопасности эксплуатации ядерно-опасных объектов системы Росатома.
Кроме того, руководство Росатома проводит политику информационной закрытости отрасли, руководителям предприятий запрещены публичные комментарии в СМИ о положении дел не только в отрасли, но и на своём предприятии, а многие негативные тенденции категорически закрыты для публичного обсуждения.
В свое время лишь авария на Чернобыльской АЭС заставила сделать атомную отрасль максимально открытой и в нынешних условиях необходимо обеспечить не меньшую её прозрачность. И дело не только в вопросах безопасности и предупреждения населения о возможной угрозе, но и неэффективного корпоративного управления Росатома, что, естественно, руководство признавать не желает. Необходим четкий контроль – от общественной экспертизы до введение «института независимых директоров» в государственных компаниях отрасли, требуется жесткий и постоянный контроль Минфина, МЭРТа, Ростехнадзора и Счетной палаты.
Кадровая проблема остаётся одной из основных для российских атомщиков, руководству предприятий приходится сталкиваться с ситуацией, когда для выполнения заказов не хватает квалифицированной рабочей силы.
На ситуации с кадрами для атомной промышленности сказались «предпочтения» абитуриентов вузов последних лет, когда конкурс на естественные науки и инженерные профессии резко сократился, а на специальности, как «экономика», «менеджмент», «юриспруденция» – наоборот, возрос и студенты учатся не для получения знаний, а для получения диплома.
Лишь несколько лет назад российские атомщики всерьёз взялись за решение этой проблемы подготовки кадров. Корпорация «ТВЭЛ», производитель ядерного топлива, выплачивает лучшим студентам Московского инженерно-физического факультета, которые обучаются по профильным для корпорации специальностям, стипендии в размере от 6 до 10 минимальных зарплат… И это пока всё…
Некомпетентность управления большинством отраслей промышленности, образования, науки, здравоохранения, социальной сферы в РФ как в зеркале отразились и в Росатоме. Но АЭС и смежные предприятия – это не заводы по выпуску кастрюль. Не стоит забывать Чернобыль… 25 апреля 1986 год… Прошло всего чуть больше 25 лет…
А.А. Каздым
Кандидат геолого-минералогических наук
Академик Международной Академии наук
Член МОИП
kontinentusa.com
Первая Советская Атомная Бомба Год. Военные технологии. informatik-m.ru
первая советская атомная бомба годВ СССР состоялось испытание первой атомной бомбы
Атомный взрыв
В декабре 1946 года в СССР был запущен первый (экспериментальный) атомный реактор, для работы которого потребовалось 45 тонн урана. Для запуска промышленного реактора, требовавшегося для получения плутония, было нужно еще 150 тонн урана, которые были накоплены только к началу 1948 года.
Испытательные пуски реактора начались 8 июня 1948 года под Челябинском, но в конце года произошла серьёзная авария, из-за которой реактор был остановлен на 2 месяца. При этом была произведена ручная разборка и сборка реактора, в процессе которой облучились тысячи человек, включая участвовавших в ликвидации аварии членов руководства советского атомного проекта Игоря Курчатова и Авраамия Завенягина.
10 килограммов плутония, необходимых для изготовления аналога американской атомной бомбы, были получены в СССР к середине 1949 года.
29 августа 1949 года первая отечественная атомная бомба, являвшаяся копией американской плутониевой бомбы, взорванной в Нагасаки, успешно прошла испытание на Семипалатинском полигоне. Руководителям работ Лаврентию Берии и Игорю Курчатову были присуждены звания Почетный гражданин СССР.
Ряд учёных, участвовавших в проекте – Курчатов, Флёров, Харитон, Хлопин, Щелкин, Зельдович, Бочвар, а также Николаус Риль, стали Героями Социалистического труда. Все они были удостоены Сталинских премий, а также получили дачи под Москвой и автомобили «Победа», а Курчатов – автомобиль «ЗИС». Звание Героя Соцтруда получили также — один из руководителей советской оборонки Борис Ванников, его заместитель Первухин, замминистра Завенягин, а также ещё 7 генералов МВД, руководивших атомными объектами. Руководитель проекта Берия был награждён орденом Ленина.
Первая атомная бомба СССР: реакция США на испытания
29 августа Последнее обновление: 17:14 GMT 21:14 MCK
65 лет назад 29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне была испытана первая советская атомная бомба.
На Западе этот испытание вызвало настоящий шок — никто не ожидал, что Советский Союз сможет добиться этого результата в столь короткие сроки.
Считается, что советским специалистам сильно помогли разведчики — первая бомба в результате во многом была скопирована с американского образца.
О реакции США на испытание советской атомной бомбы материал Павла Аксенова.
Первая советская атомная бомба
Создание советской ядерной бомбы по сложности научных, технических и инженерных задач –значительное, поистине уникальное событие, оказавшее влияние на баланс политических сил в мире после Второй мировой войны. Решение этой задачи в нашей стране, не оправившейся еще от страшных разрушений и потрясений четырех военных лет, стало возможным в результате героических усилий ученых, организаторов производства, инженеров, рабочих и всего народа. Воплощение в жизнь Советского атомного проекта потребовало настоящего научно-технологического и промышленного переворота, который привел к появлению отечественной атомной отрасли. Этот трудовой подвиг оправдал себя. Овладев секретами производства ядерного оружия, наша Родина на долгие годы обеспечила военно-оборонный паритет двух ведущих государств мира – СССР и США. Ядерный щит, первым звеном которого стало легендарное изделие РДС-1, и сегодня защищает Россию.
Руководителем Атомного проекта был назначен И. Курчатов. С конца 1942 года он стал собирать ученых и специалистов, необходимых для решения проблемы. Первоначально общее руководство атомной проблемой осуществлял В. Молотов. Но 20 августа 1945 года (через несколько дней после атомной бомбардировки японских городов) Государственный Комитет Обороны принял решение о создании Специального Комитета, который возглавил Л. Берия. Именно он стал руководить Советским атомным проектом.
Первая отечественная атомная бомба имела официальное обозначение РДС-1. Расшифровывалось оно по-разному: «Россия делает сама», «Родина дарит Сталину» и т. д. Но в официальном постановлении СМ СССР от 21 июня 1946 года РДС получила формулировку – «Реактивный двигатель «С»».
В тактико-техническом задании (ТТЗ) указывалось, что атомная бомба разрабатывается в двух вариантах: с применением «тяжелого топлива» (плутония) и с применением «легкого топлива» (урана-235). Написание ТЗ на РДС-1 и последующая разработка первой советской атомной бомбы РДС-1 велась с учетом имевшихся материалов по схеме плутониевой бомбы США, испытанной в 1945 году. Эти материалы были предоставлены советской внешней разведкой. Важным источником информации был К. Фукс – немецкий физик, участник работ по ядерным программам США и Англии.
Разведматериалы по плутониевой бомбе США позволили избежать ряда ошибок при создании РДС-1, значительно сократить сроки ее разработки, уменьшить расходы. При этом с самого начала было ясно, что многие технические решения американского прототипа не являются наилучшими. Даже на начальных этапах советские специалисты могли предложить лучшие решения как заряда в целом, так и его отдельных узлов. Но безусловное требование руководства страны состояло в том, чтобы гарантированно и с наименьшим риском получить действующую бомбу уже к первому ее испытанию.
Ядерная бомба должна быть изготавливаться в виде авиационной бомбы весом не более 5 тонн, диаметром не более 1,5 метра и длиной не более 5 метров. Эти ограничения были связаны с тем, что бомба разрабатывалась применительно к самолету ТУ-4, бомболюк которого допускал размещение «изделия» диаметром не более 1,5 метра.
По мере продвижения работ стала очевидной необходимость особой научно-исследовательской организации для конструирования и отработки самого «изделия». Ряд исследований, проводимых Лабораторией N2 АН СССР, требовал их развертывания в «удаленном и изолированном месте». Это означало: необходимо создать специальный научно-производственный центр для разработки атомной бомбы.
Создание КБ-11
С конца 1945 года шел поиск места для размещения сверхсекретного объекта. Рассматривались различные варианты. В конце апреля 1946 года Ю. Харитон и П. Зернов осмотрели Саров, где прежде находился монастырь, а теперь размещался завод N 550 Наркомата боеприпасов. В итоге выбор остановился на этом месте, которое было удалено от крупных городов и одновременно имело начальную производственную инфраструктуру.
Постановление Совета Министров СССР от 21 июня 1946 года определило жесткие сроки создания объекта: первая очередь должна была войти в строй 1 октября 1946 года, вторая — 1 мая 1947 года. Строительство КБ-11 («объекта») возлагалось на Министерство внутренних дел СССР. «Объект» должен был занять до 100 кв. километров лесов в зоне Мордовского заповедника и до 10 кв. километров в Горьковской области.
Стройка велась без проектов и предварительных смет, стоимость работ принималась по фактическим затратам. Коллектив строителей формировался с привлечением «специального контингента» — так обозначались в официальных документах заключенные. Правительством создавались особые условия обеспечения стройки. Тем не менее строительство шло трудно, первые производственные корпуса были готовы только в начале 1947 года. Часть лабораторий разместилась в монастырских строениях.
Разработка первой советской атомной бомбы РДС-1 началась 1 июля 1946 года под руководством академика Ю.Б. Харитона. В разработке участвовали АН СССР, многие НИИ, КБ, оборонные заводы. Для обеспечения режима секретности в документах бомба именовалась как #171 ракетный двигатель#187 . За основу конструкции была взята американская бомба #171 Толстяк#187 , в качестве носителя использовался бомбардировщик Ту-4А. Разработка бомбы шла по четырём направлениям: отработка ядерного заряда, разработка металлического ядра, определение критической массы активного вещества, отработка взрывателя.
В сентябре 1948 года начались лётные испытания, в ходе которых проверялась работа автоматики. Отработка баллистики бомбы была завершена к 1949 году. В Челябинске-40 был изготовлен плутониевый заряд. Окончательная сборка осуществлялась в Арзамасе-16. Для испытаний ядерного заряда на полигоне №2 (г. Семипалатинск) была построена башня высотой 37,5 м. И, несмотря на то, что в СССР ещё не было опыта разработки подобных бомб, уже 29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне был произведен первый испытательный взрыв.
37-метровая башня, на которой была установлена бомба, испарилась, а на ее месте образовалась воронка диаметром 3 м и глубиной 1,5 м, покрытая оплавленным стеклоподобным веществом. Уровень радиации в центре составлял 50 рентген/сек. В 2 км от эпицентра разрешалось находиться не более 15 минут. Здания, расположенные в 50 м от эпицентра, были полностью разрушены. Из 1538 подопытных животных (собак, овец, коз, свиней, кроликов, крыс) в результате взрыва погибло 345.
Легкие повреждения получили танки Т-34 и полевая артиллерия в радиусе 500 м от эпицентра, а все типы самолетов на расстоянии до 1,5 км потерпели значительный ущерб. На расстоянии километра от эпицентра и далее через каждые 500 метров были установлены 10 легковых автомобилей «Победа» – все машины сгорели. Жилые щитовые и деревянные дома городского типа оказались разрушенными полностью в радиусе 5 км.
Ядерная программа
История разработки первой атомной бомбы СССР являет собой образец высокой организованности всех служб самой разной направленности: коллектива исследователей, конструкторов, технологов, производства и администрации. Несмотря на строгие условия режима секретности, в рамках допустимого, имело место постоянное и четкое взаимодействие всех подразделений с полным пониманием важности и необходимости выполнения стоящих перед каждым задач.
Итогом реализации советского атомного проекта явилось создание в августе 1949 года опытного образца первой атомной бомбы и его успешное испытание 29 августа 1949 года. Отставание в развитии ядерного оружия СССР по сравнению с США составило всего четыре года.
Бомба РДС-1 имеет литой корпус каплевидной формы. Стабилизатор выполнен по Х-образной схеме.
Внутри корпуса расположен ядерный заряд (из особо чистого плутония) мощностью 20 кт и блоки системы автоматики. Заряд представляет собой многослойную конструкцию, в которой перевод активного вещества в критическое состояние осуществлялся путём его сжатия посредством сходящейся сферической детонационной волны во взрывчатом веществе.
Плутоний размещался в центре ядерного заряда и конструктивно состоял из двух сферических полудеталей. В полости плутониевого ядра устанавливался нейтронный инициатор (детонатор). Поверх плутония находились 2 слоя взрывчатого вещества (сплав тротила с гексогеном). Внутренний слой формировался из двух полусферических оснований, внешний собирался из отдельных элементов. Внешний слой (фокусирующая система) предназначен для создания сферической детонационной волны.
1 — корпус
2 — взрывной механизм
3 — обычное взрывчатое вещество
4 — электродетонатор
5 — нейтронный отражатель
6 — ядерное горючее (235U)
7 — источник нейтронов
8 — процесс обжатия ядерного горючего направленным внутрь взрывом
В мирных целях
На первоначальном этапе (в 1950-е — 1960-е годы) с промышленным использованием ядерных взрывов связывали большие надежды, существовали проекты, где предполагалось использование сотен таких взрывов: проекты соединения Мёртвого моря с Красным или Средиземным, канала через Панамский перешеек, канала через полуостров Малакка в Юго-Восточной Азии, обводнение впадины Каттара (Египет), проекты соединения реки Лены с Охотским морем.
Реализация таких проектов потребовала создания так называемых «чистых» ядерных зарядов, при взрыве которых выделяется минимум радиоактивности. В данной области были достигнуты определённые успехи, хотя полной «чистоты» добиться не удалось. На практике использование ядерных взрывов в народном хозяйстве имело место только в СССР.
В заключение. всего было изготовлено 5 бомб РДС-1. В ВВС они не передавались, а находились на хранении в Арзамасе-16.
Источники: http://www.calend.ru/event/2857/, http://www.bbc.com/russian/multimedia//08/140829_v_soviet_nuclear_test, http://www.vniief.ru/wps/wcm/connect/vniief/site/about/history/firstbomb/, http://goodgood.me/istoriya-rds-1
Комментариев пока нет!
informatik-m.ru