Ядерная и Водородная бомба. Что мощнее ядерная или водородная бомба

Ядерное оружие включает в себя водородные бомбы, как частный вариант. У водородной бомбы, в отличие от обычной атомной, мощность практически не ограничена - только весом. Костя Комарь слегка спутал - для водородных бомб имеют обычно мощность в мегатонны, а атомные - десятки килотонн. И взрывали у нас бомбу в 50 мегатонн - дальше были проблемы с грузоподъемностью самолета. В качестве ядерной взрывчатки в водородных бомбах используется дейтерид лития - он компактен и легко подрывается обычной атомной бомбой в качестве взрывателя. Ограничения на мощность бомб никто не устанавливал, просто такие и более мощные уже неэффективны - дорого, трудно доставить, гораздо эффективнее доставить к месту и взорвать на некотором удалении друг от друга сразу несколько менее мощных бомб. Сейчас у ракет в составе боеголовки обычно насчитывается от трех до десяти отдельно наводящихся ядерных зарядов.

водородная мощнее

водородная - основана на реакции синтеза - слияния легких ядер в более тяжелые - при этом процессе выделяется больше энергии чем при реакции распада ядер урана - то что ты назвал ядерной бомбой. но вообще они обе ядерные 🙂

Водородная. Она включает в себя ядерную, которая разогревает водород до миллионов градусов, что запустает реацию синтеза и приводит к основому взрыву.

Вы имеете ввиду бомбу из Урана и бомбу из тяжёлов воды? Конечно же из воды мощнее. У бомб из урана, или плутония есть ограничение по критической массе. Больше ну никак. И эта величина не более 10 кило тонн. (примерно) А вот водородная бомба может быть неогранниченной мощности. Попробовали взорвать у нас на Новой земле бомбочку на 50 килотонн и ВСЕМ стало страшно. Ударная волна ТРИ раза землю обогнули. Только после этого установили ограничени на мощность бомб. А хотел Советский Союз и на 100 килотонн бомбочку испытать.. . Что бы было - страшно представить.

Водородная . т. к. при слиянии ядер энергии выделяется больше, чем при расщеплении Процесс ядерного синтеза (слияния) практически неуправляем, поэтому термоядерные (водородные) электростанции так и не смогли создать В водородной бомбе для запала используют небольшой урановый заряд, т е обычную атомную бомбочку)

Мощность ядерной бомбы ограничена критической массой делящегося вешества. Мощность водородной бомбы не ограничена.

У ядерной бомбы основанной на делении тяжёлых ядер, есть естественный предел мощности - каждый элемент ядерного топлива не может превышать критическую массу. У термоядерной, основанной на синтезе лёгких ядер, теоретически предела нет. Самая мощная испытанная термоядерная бомба - 50 Мт.

Строго говоря, ядерная "бомба" -- общее название. Если речь и дёт о тактичемсом ЯО, то тут будет обычный "атомный" боеприпас, т. е. просто плутоний со взрывчаткой (уран давно не катит) . Под ЯБЧ МБР подразумеваются термоядерные заряды, что следует из их типовой мощности -- 300-500 кт. Хотя называют их ракетами с ядерной БГ. А Кузькина Мать давно никому не нужна: толпа Кузькиных правнуков эффективнее.

Все бомбы ядерные, потому что основаны на ЯДЕРНОЙ энергии. Но вопрос задан некорректно. Есть Атомная бомба (на энергии деления атомных ядер) , есть Термоядерная (водородная) бомба )на энергии синтеза атомных ядер, есть Нейтронная бомба (та же термоядерная, но малой мощности) с увеличенным выходом нейтронов специально для поражения людей. Разумеется, самая мощная из существующих на сегодня это термоядерная (водородная) . 30 октября 1961 года в СССР была взорвана САМАЯ МОЩНАЯ В МИРЕ термоядерная бомба эквивалентом в 57 МЕГАТОНН- МИЛЛИОНОВ ТОНН обычной взрывчатки (тротила) . http://www.youtube.com/watch?v=mQOoGULGa3I

водородная - основана на реакции синтеза - слияния легких ядер в более тяжелые - при этом процессе выделяется больше энергии чем при реакции распада ядер урана - то что ты назвал ядерной бомбой. но вообще они обе ядерные

водородная-создавая чд путем обычной имплозии

Принцип действия водородной бомбы Действие водородной бомбы основано на использовании энергии, выделяющейся при реакции термоядерного синтеза лёгких ядер. Именно эта реакция протекает в недрах звёзд, где под действием сверхвысоких температур и гигантского давления ядра водорода сталкиваются и сливаются в более тяжёлые ядра гелия. Во время реакции часть массы ядер водорода превращается в большое количество энергии — благодаря этому звёзды и выделяют огромное количество энергии постоянно. Учёные скопировали эту реакцию с использованием изотопов водорода — дейтерия и трития, что и дало название «водородная бомба». Изначально для производства зарядов использовались жидкие изотопы водорода, а впоследствии стал использоваться дейтерид лития-6, твёрдое вещество, соединение дейтерия и изотопа лития. Дейтерид лития-6 является основным компонентом водородной бомбы, термоядерным горючим. В нём уже хранится дейтерий, а изотоп лития служит сырьём для образования трития. Для начала реакции термоядерного синтеза требуется создать высокие температуру и давление, а также выделить из лития-6 тритий. Эти условия обеспечивают следующим образом. Оболочку контейнера для термоядерного горючего делают из урана-238 и пластика, рядом с контейнером размещают обычный ядерный заряд мощностью несколько килотонн — его называют триггером, или зарядом-инициатором водородной бомбы. Во время взрыва плутониевого заряда-инициатора под действием мощного рентгеновского излучения оболочка контейнера превращается в плазму, сжимаясь в тысячи раз, что создаёт необходимое высокое давление и огромную температуру. Одновременно с этим нейтроны, испускаемые плутонием, взаимодействуют с литием-6, образуя тритий. Ядра дейтерия и трития взаимодействуют под действием сверхвысоких температуры и давления, что и приводит к термоядерному взрыву. Если сделать несколько слоёв урана-238 и дейтерида лития-6, то каждый из них добавит свою мощность ко взрыву бомбы — т. е. такая «слойка» позволяет наращивать мощность взрыва практически неограниченно. Благодаря этому водородную бомбу можно сделать почти любой мощности, причём она будет гораздо дешевле обычной ядерной бомбы такой же мощности.

science.ques.ru

Водородная бомба - это... Что такое Водородная бомба?

Термоя́дерное ору́жие — тип оружия массового поражения, разрушительная сила которого основана на использовании энергии реакции ядерного синтеза легких элементов в более тяжёлые (например, синтеза двух ядер атомов дейтерия (тяжелого водорода) в одно ядро атома гелия), при которой выделяется колоссальное количество энергии. Имея те же поражающие факторы, что и у ядерного оружия, термоядерное оружие имеет намного большую мощность взрыва. Теоретически она ограничена только количеством имеющихся в наличии компонентов. Следует отметить, что радиоактивное заражение от термоядерного взрыва гораздо слабее, чем от атомного, особенно, по отношению к мощности взрыва. Это дало основания называть термоядерное оружие «чистым». Термин этот, появившийся в англоязычной литературе, к концу 70-х годов вышел из употребления.

Общее описание

Термоядерное взрывное устройство может быть построено, как с использованием жидкого дейтерия, так и газообразного сжатого. Но появление термоядерного оружия стало возможным только благодаря разновидности гидрида лития — дейтериду лития-6. Это соединение тяжёлого изотопа водорода — дейтерия и изотопа лития с массовым числом 6.

Дейтерид лития-6 — твёрдое вещество, которое позволяет хранить дейтерий (обычное состояние которого в нормальных условиях — газ) при плюсовых температурах, и, кроме того, второй его компонент — литий-6 — это сырьё для получения самого дефицитного изотопа водорода — трития. Собственно, 6Li — единственный промышленный источник получения трития:

В ранних термоядерных боеприпасах США использовался также и дейтерид природного лития, содержащего в основном изотоп лития с массовым числом 7. Он также служит источником трития, но для этого нейтроны, участвующие в реакции, должны иметь энергию 10 МэВ и выше.

Для того, чтобы создать необходимые для начала термоядерной реакции нейтроны и температуру (порядка 50 млн градусов), в водородной бомбе сначала взрывается небольшая по мощности атомная бомба. Взрыв сопровождается резким ростом температуры, электромагнитным излучением, а также возникновением мощного потока нейтронов. В результате реакции нейтронов с изотопом лития образуется тритий.

Наличие дейтерия и трития при высокой температуре взрыва атомной бомбы инициирует термоядерную реакцию (234), которая и дает основное выделение энергии при взрыве водородной (термоядерной) бомбы. Если корпус бомбы изготовлен из природного урана, то быстрые нейтроны (уносящие 70 % энергии, выделяющейся при реакции (242)) вызывают в нем новую цепную неуправляемую реакцию деления. Возникает третья фаза взрыва водородной бомбы. Подобным образом создается термоядерный взрыв практически неограниченной мощности.

Дополнительным поражающим фактором является нейтронное излучение, возникающее в момент взрыва водородной бомбы.

Устройство термоядерного боеприпаса

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

История

1 ноября 1952 США взорвали первый термоядерный заряд на атолле Эневетак. Первая советская водородная бомба была взорвана 12 августа 1953 года. Однако следует заметить, что американская «бомба» представляла собой лабораторный образец, фактически «дом, наполненный жидким дейтерием», выполненный в виде специальной конструкции, а советская бомба была законченным устройством, пригодным к практическому применению. Впрочем, мощность взорванного американцами устройства составляла 10 мегатонн, в то время как мощность бомбы конструкции академика Сахарова — 400 килотонн. Самая крупная когда-либо взорванная водородная бомба — советская 50-мегатонная «царь-бомба», взорванная 30 октября 1961 года на полигоне архипелага Новая Земля. Никита Хрущёв в последствии публично пошутил, что первоначально предполагалось взорвать 100-мегатонную бомбу, но заряд уменьшили, «чтобы не побить все стёкла в Москве». Конструктивно бомба действительно была рассчитана на 100 мегатонн и этой мощности можно было добиться заменой свинцового тампера на урановый. Бомба была взорвана на высоте 4000 метров над полигоном "Новая Земля". Ударная волна после взрыва три раза обогнула земной шар. Несмотря на успешное испытание, бомба на вооружение не поступила, тем не менее, создание и испытание сверхбомбы имели большое политическое значение, продемонстрировав, что СССР решил задачу достижения практически любого уровня мегатоннажа ядерного арсенала. Любопытно отметить, что после этого прекратился рост мегатоннажа ядерного арсенала США.

СССР

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

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

В конце 1953 года физик Виктор Давиденко предложил располагать первичный (деление) и вторичный (синтез) заряды в отдельных объемах, повторив таким образом схему Теллера-Улама. Следующий большой шаг был предложен и развит Сахаровом и Яковом Зельдовичем весной 1954. Он подразумевал использовать рентгеновское излучение от реакции деления для сжатия дейтерида лития перед синтезом («лучевая имплозия»). «Третья идея» Сахарова была проверена в ходе испытаний «РДС-37» мощностью 1.6 мегатонн в ноябре 1955 года. Дальнейшее развитие этой идеи подтвердило практическое отсутствие принципиальных ограничений на мощность термоядерных зарядов.

Советский Союз продемонстрировал это испытаниями в октябре 1961 года, когда на Новой Земле была взорвана бомба мощностью 50 мегатонн, доставленная бомбардировщиком Ту-95. КПД устройства составил почти 97 %, и изначально оно было рассчитано на мощность в 100 мегатонн, урезанных впоследствии волевым решением руководства проекта вдвое. Это было самое мощное термоядерное устройство, когда-либо разработанное и испытанное на Земле. Настолько мощное, что его практическое применение в качестве оружия теряло всякий смысл, даже с учетом того, что оно было испытано уже в виде готовой бомбы.

США

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

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

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

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

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

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

Великобритания

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

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

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

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

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

Китай

Китайская Народная Республика испытала своё первое термоядерное устройство типа «Теллер-Улам» мощностью 3,31 мегатонны в июне 1967 года (известно также под наименованием «Испытание номер 6»). Испытание было проведено спустя всего 32 месяца после взрыва первой китайской атомной бомбы, что является примером самого быстрого развития национальной ядерной программы от реакции расщепления к синтезу. Эта феноменальная скорость стала парадоксальным результатом маккартизма: китайские физики, работавшие в США, были высланы по подозрению в шпионаже и, вернувшись на родину, способствовали его усилению.

Франция

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

Другие страны

Детали развития проекта Теллер-Улам в других странах менее известны.

Происшествия с термоядерными боеприпасами

Испания, 1966

17 января 1966 года американский бомбардировщик B-52 столкнулся с самолётом-заправщиком над Испанией, при этом погибло семь человек. Из четырёх термоядерных бомб, находившихся на борту самолёта, три были обнаружены сразу, одна — после двухмесячных поисков.

Гренландия, 1968

21 января 1968 года вылетевший с аэродрома в Платтсбурге (штат Нью-Йорк) самолёт B-52 в 21:40 по среднеевропейскому времени врезался в ледяной панцирь залива Северная Звезда (Гренландия) в пятнадцати километрах от авиабазы ВВС США Туле (en:Thule Air Base). На борту самолёта находилось 4 термоядерные авиабомбы.

Пожар способствовал детонации вспомогательных зарядов во всех четырёх атомных бомбах, находящихся на вооружении бомбардировщика, но не привел к взрыву непосредственно ядерных устройств, поскольку они не были приведены в боеготовность экипажем. Более чем 700 датских гражданских и американских военных лиц работали в опасных условиях без средств личной защиты, устраняя ядерное загрязнение. В 1987 г. почти 200 из датских рабочих неудачно попытались предъявить иск Соединённым Штатам. Однако некоторая информация была выпущена американскими властями согласно Закону о свободе информации. Но Kaare Ulbak, главный консультант датского Национального института радиационной гигиены, сказал, что Дания тщательно изучила здоровье рабочих в Туле и не нашла свидетельств увеличенния смертности или заболеваемости раком.

Пентагон опубликовал информацию о том, что все из четырех атомных боезарядов были найдены и уничтожены. Но в ноябре 2008 года в связи с истечением срока секретности информация, находящаяся под грифом «Секретно», была раскрыта. В документах было сказано, что разбившийся бомбардировщик нёс четыре боезаряда, но в течение нескольких недель учёным удалось по фрагментам обнаружить только 3 боезаряда. В апреле 1968 подводная лодка «Star III» была отослана на базу для поисков утерянной бомбы, серийный номер которой 78252, в море. Но найдена она не была до сих пор. Во избежание паники среди населения Соединённые Штаты опубликовали информацию о четырёх найденных уничтоженных бомбах.

Ссылки

Примечания

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

dik.academic.ru

Водородная бомба - это... Что такое Водородная бомба?

Термоя́дерное ору́жие — тип оружия массового поражения, разрушительная сила которого основана на использовании энергии реакции ядерного синтеза легких элементов в более тяжёлые (например, синтеза двух ядер атомов дейтерия (тяжелого водорода) в одно ядро атома гелия), при которой выделяется колоссальное количество энергии. Имея те же поражающие факторы, что и у ядерного оружия, термоядерное оружие имеет намного большую мощность взрыва. Теоретически она ограничена только количеством имеющихся в наличии компонентов. Следует отметить, что радиоактивное заражение от термоядерного взрыва гораздо слабее, чем от атомного, особенно, по отношению к мощности взрыва. Это дало основания называть термоядерное оружие «чистым». Термин этот, появившийся в англоязычной литературе, к концу 70-х годов вышел из употребления.

Общее описание

Термоядерное взрывное устройство может быть построено, как с использованием жидкого дейтерия, так и газообразного сжатого. Но появление термоядерного оружия стало возможным только благодаря разновидности гидрида лития — дейтериду лития-6. Это соединение тяжёлого изотопа водорода — дейтерия и изотопа лития с массовым числом 6.

Дейтерид лития-6 — твёрдое вещество, которое позволяет хранить дейтерий (обычное состояние которого в нормальных условиях — газ) при плюсовых температурах, и, кроме того, второй его компонент — литий-6 — это сырьё для получения самого дефицитного изотопа водорода — трития. Собственно, 6Li — единственный промышленный источник получения трития:

В ранних термоядерных боеприпасах США использовался также и дейтерид природного лития, содержащего в основном изотоп лития с массовым числом 7. Он также служит источником трития, но для этого нейтроны, участвующие в реакции, должны иметь энергию 10 МэВ и выше.

Для того, чтобы создать необходимые для начала термоядерной реакции нейтроны и температуру (порядка 50 млн градусов), в водородной бомбе сначала взрывается небольшая по мощности атомная бомба. Взрыв сопровождается резким ростом температуры, электромагнитным излучением, а также возникновением мощного потока нейтронов. В результате реакции нейтронов с изотопом лития образуется тритий.

Наличие дейтерия и трития при высокой температуре взрыва атомной бомбы инициирует термоядерную реакцию (234), которая и дает основное выделение энергии при взрыве водородной (термоядерной) бомбы. Если корпус бомбы изготовлен из природного урана, то быстрые нейтроны (уносящие 70 % энергии, выделяющейся при реакции (242)) вызывают в нем новую цепную неуправляемую реакцию деления. Возникает третья фаза взрыва водородной бомбы. Подобным образом создается термоядерный взрыв практически неограниченной мощности.

Дополнительным поражающим фактором является нейтронное излучение, возникающее в момент взрыва водородной бомбы.

Устройство термоядерного боеприпаса

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

История

1 ноября 1952 США взорвали первый термоядерный заряд на атолле Эневетак. Первая советская водородная бомба была взорвана 12 августа 1953 года. Однако следует заметить, что американская «бомба» представляла собой лабораторный образец, фактически «дом, наполненный жидким дейтерием», выполненный в виде специальной конструкции, а советская бомба была законченным устройством, пригодным к практическому применению. Впрочем, мощность взорванного американцами устройства составляла 10 мегатонн, в то время как мощность бомбы конструкции академика Сахарова — 400 килотонн. Самая крупная когда-либо взорванная водородная бомба — советская 50-мегатонная «царь-бомба», взорванная 30 октября 1961 года на полигоне архипелага Новая Земля. Никита Хрущёв в последствии публично пошутил, что первоначально предполагалось взорвать 100-мегатонную бомбу, но заряд уменьшили, «чтобы не побить все стёкла в Москве». Конструктивно бомба действительно была рассчитана на 100 мегатонн и этой мощности можно было добиться заменой свинцового тампера на урановый. Бомба была взорвана на высоте 4000 метров над полигоном "Новая Земля". Ударная волна после взрыва три раза обогнула земной шар. Несмотря на успешное испытание, бомба на вооружение не поступила, тем не менее, создание и испытание сверхбомбы имели большое политическое значение, продемонстрировав, что СССР решил задачу достижения практически любого уровня мегатоннажа ядерного арсенала. Любопытно отметить, что после этого прекратился рост мегатоннажа ядерного арсенала США.

СССР

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

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

В конце 1953 года физик Виктор Давиденко предложил располагать первичный (деление) и вторичный (синтез) заряды в отдельных объемах, повторив таким образом схему Теллера-Улама. Следующий большой шаг был предложен и развит Сахаровом и Яковом Зельдовичем весной 1954. Он подразумевал использовать рентгеновское излучение от реакции деления для сжатия дейтерида лития перед синтезом («лучевая имплозия»). «Третья идея» Сахарова была проверена в ходе испытаний «РДС-37» мощностью 1.6 мегатонн в ноябре 1955 года. Дальнейшее развитие этой идеи подтвердило практическое отсутствие принципиальных ограничений на мощность термоядерных зарядов.

Советский Союз продемонстрировал это испытаниями в октябре 1961 года, когда на Новой Земле была взорвана бомба мощностью 50 мегатонн, доставленная бомбардировщиком Ту-95. КПД устройства составил почти 97 %, и изначально оно было рассчитано на мощность в 100 мегатонн, урезанных впоследствии волевым решением руководства проекта вдвое. Это было самое мощное термоядерное устройство, когда-либо разработанное и испытанное на Земле. Настолько мощное, что его практическое применение в качестве оружия теряло всякий смысл, даже с учетом того, что оно было испытано уже в виде готовой бомбы.

США

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

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

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

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

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

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

Великобритания

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

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

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

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

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

Китай

Китайская Народная Республика испытала своё первое термоядерное устройство типа «Теллер-Улам» мощностью 3,31 мегатонны в июне 1967 года (известно также под наименованием «Испытание номер 6»). Испытание было проведено спустя всего 32 месяца после взрыва первой китайской атомной бомбы, что является примером самого быстрого развития национальной ядерной программы от реакции расщепления к синтезу. Эта феноменальная скорость стала парадоксальным результатом маккартизма: китайские физики, работавшие в США, были высланы по подозрению в шпионаже и, вернувшись на родину, способствовали его усилению.

Франция

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

Другие страны

Детали развития проекта Теллер-Улам в других странах менее известны.

Происшествия с термоядерными боеприпасами

Испания, 1966

17 января 1966 года американский бомбардировщик B-52 столкнулся с самолётом-заправщиком над Испанией, при этом погибло семь человек. Из четырёх термоядерных бомб, находившихся на борту самолёта, три были обнаружены сразу, одна — после двухмесячных поисков.

Гренландия, 1968

21 января 1968 года вылетевший с аэродрома в Платтсбурге (штат Нью-Йорк) самолёт B-52 в 21:40 по среднеевропейскому времени врезался в ледяной панцирь залива Северная Звезда (Гренландия) в пятнадцати километрах от авиабазы ВВС США Туле (en:Thule Air Base). На борту самолёта находилось 4 термоядерные авиабомбы.

Пожар способствовал детонации вспомогательных зарядов во всех четырёх атомных бомбах, находящихся на вооружении бомбардировщика, но не привел к взрыву непосредственно ядерных устройств, поскольку они не были приведены в боеготовность экипажем. Более чем 700 датских гражданских и американских военных лиц работали в опасных условиях без средств личной защиты, устраняя ядерное загрязнение. В 1987 г. почти 200 из датских рабочих неудачно попытались предъявить иск Соединённым Штатам. Однако некоторая информация была выпущена американскими властями согласно Закону о свободе информации. Но Kaare Ulbak, главный консультант датского Национального института радиационной гигиены, сказал, что Дания тщательно изучила здоровье рабочих в Туле и не нашла свидетельств увеличенния смертности или заболеваемости раком.

Пентагон опубликовал информацию о том, что все из четырех атомных боезарядов были найдены и уничтожены. Но в ноябре 2008 года в связи с истечением срока секретности информация, находящаяся под грифом «Секретно», была раскрыта. В документах было сказано, что разбившийся бомбардировщик нёс четыре боезаряда, но в течение нескольких недель учёным удалось по фрагментам обнаружить только 3 боезаряда. В апреле 1968 подводная лодка «Star III» была отослана на базу для поисков утерянной бомбы, серийный номер которой 78252, в море. Но найдена она не была до сих пор. Во избежание паники среди населения Соединённые Штаты опубликовали информацию о четырёх найденных уничтоженных бомбах.

Ссылки

Примечания

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

dal.academic.ru

Водородная бомба - Энциклопедия по машиностроению XXL


В термоядерной (водородной) бомбе выделение энергии происходит с большой скоростью и примерно через 1 мксек после начала реакции происходит тепловой взрыв и разлетание содержимого бомбы. Поэтому стационарный режим в водородной бомбе не устанавливается.  [c.328]

В состав водородной бомбы входит атомная бомба, которая изготавливается из урана (или плутония).  [c.421]

Близкие условия можно создать и на Земле в водородной бомбе, которая позволяет осуществить самоподдерживающуюся термоядерную реакцию неуправляемого (взрывного) характера. Возможная конструкция водородной бомбы схематически изображена на рис. 201. Здесь А — атомная бомба, за счет взрыва которой создается температура примерно 10 ° Т — комбинированное термоядерное горючее В — взрывчатое вещество (обыч нее) для приведения в действие атомной бомбы О — оболочка для предотвращения преждевременного разбрасывания ядерно-го горючего.  [c.481]

Горячая плазма ведет себя подобно газу, т. е. при помещении ее в замкнутый объем реактора она неизбежно придет в контакт с его стенками, передаст им тепло и остынет (либо расплавит их, как это происходит в водородной бомбе). Одним из возможных способов устранения контакта плазмы со стенками  [c.481]

Величина необходимой температуры зависит от размеров реагирующей системы и концентрации ядер. Так, например, на Солнце цепная термоядерная реакция идет при температуре 2- 10 ° К. Примерно при такой же температуре может быть получена в земных условиях цепная термоядерная реакция взрывного характера (водородная бомба).  [c.484]

Ядерная энергия может освобождаться и при синтезе легких ядер (термоядерная реакция). На этом принципе построена водородная бомба. В энергетике принцип синтеза не применяется, так как пока не разработан метод регулирования термоядерной реакции. По этому вопросу ведутся научно-исследовательские работы и в СССР построены лабораторные установки.  [c.464]

Введение в исследовательскую практику последнего времени крупных экспериментальных установок сделало возможным развертывание работ по овладению новым источником энергии — термоядерными реакциями синтеза изотопов водорода (дейтерия, трития) и других легких элементов, эффективно протекающими при сверхвысоких температурах. Составив одну из крупнейших проблем современной ядерной физики, они впервые были искусственно воспроизведены в водородных бомбах как неуправляемые взрывные реакции, протекающие в миллионные доли секунды. Между тем для промышленного использования этого энергетического источника, по существу неисчерпаемого, так как практически неисчерпаемы запасы природных легких элементов (например, в морской воде), необходимо осуществление управляемых термоядерных реакций. На решении задач, связанных с овладением такими реакциями,— нагреве взаимодействующих веществ плазмы по крайней мере до  [c.157]

В 1953 г. в Советском Союзе были проведены успешные испытания водородной бомбы, опередившие аналогичные испытания в США (1954 г.) и в Англии (1957 г.). В 1955 г. в СССР был произведен испытательный взрыв водородной бомбы, превосходившей по мощности все ранее испытывавшиеся образцы. Сообщая в 1961 г. о серии испытаний ядерного оружия в нашей стране, американская Правительственная комиссия по атомной энергии не могла не отметить существенных успехов, вновь достигнутых в рассматриваемой области советскими учеными и инженерами  [c.160]

Термоядерный синтез—-не просто теоретическая возможность. Считается, что это основной механизм излучения энергии звезд. Термоядерный синтез лежит в основе водородной бомбы. Однако поддержание реакции синтеза  [c.41]

Однако в водородной бомбе процесс протекает мгновенно и, по сути, неуправляем.  [c.176]

Совсем иная ситуация в ядерной физике, где процессы деления и рекомбинации могут привести к весьма эс к ]ек-тивным событиям ввиду огромного числа участвующих атомов. Масса ядра атома водорода (протона) равна 1,008146 атомных единиц, если масса атома кислорода принимается равной 16. Масса нейтрона — 1,00897, а масса атома гелия — 4,003879. При крайне высоких температурах в присутствии нейтронов (и углерода) водород может превращаться в гелий, потому что ядро атома гелия представляет собой комбинацию двух протонов и двух нейтронов. Однако масса образующегося ядра на 0,03136 меньше массы исходных частиц, что составляет примерно 1% массы. Соответствующая энергия выделяется в виде тепла, что и лежит в основе разрушительного эффекта водородной бомбы.  [c.363]

Теоретически схема высвобождения термоядерной энергии совершенно ясна и могла бы быть предложена уже тогда, когда ученым стало ясно, откуда берется неиссякаемая энергия звезд. Да и практически ядерный синтез осуществлен в земных условиях — при взрывах водородных бомб. Поэтому, как сказал в своей нобелевской лекции академик П. Л. Капица, вызывает некоторое недоумение вопрос почему же до сих пор не удалось осуществить ядерный синтез не при взрыве, а так, чтобы он стал неиссякаемым источником энергии  [c.216]

Для водородных бомб, конечно, не существует подобного предела для массы используемого заряда.  [c.66]

То, что ядерный синтез представляет собой более мощный источник энергии, чем ядерное деление, объясняет, почему при одинаковом весе зарядов водородная бомба по своему действию гораздо разрушительнее атомной. Правда, процессы ядерного синтеза, происходящие в водородной бомбе и предложенные для использования в будущих термоядерных реакторах, начинаются не с ядер водорода (протонов), а с ядер дейтерия или даже трития. Некоторые из этих реакций синтеза, начинающихся с дейтерия или трития, даны в табл. 6. Две из них уже упоминались среди реакций, происходящих в Солнце, однако последнее, как мы знаем, само производит (синтезирует) свой дейтерий из водорода. Почему же в качестве термоядерного топлива мы предпочитаем использовать редкие изотопы водорода — дейтерий или тритий, а не имеющиеся в изобилии протоны (ядра водорода-1)  [c.95]

Ускорители, лазеры и водородные бомбы  [c.104]


Может ли взрыв атомной бомбы когда-нибудь использоваться исключительно в мирных целях, таких, как выемка грунта при постройке гаваней и каналов или, скажем, добыча полезных ископаемых, залегающих под землей Широкую популярность одно время получила идея применения энергии ядерных взрывов для изменения русла рек, которые, таким образом, можно было бы направить через пустыни, превратив огромные пространства засушливых земель в густо заселенные районы . Однако вскоре ученые доказали, что радиоактивные осадки, выпадающие в результате ядерных взрывов, превратили бы эти пустыни в еще более бесплодные земли. Тем не менее идея использования огромной энергии ядерных взрывов в созидательных целях время от времени выдвигалась вновь. Например, в 1957 году Комиссия по атомной энергии США разработала программу Плужный лемех , направленную на исследование возможностей использования ядерных взрывов в невоенных целях. В эту программу, в частности, был включен проект Орион , рассмотренный нами ранее. Однако потенциальная выгода от ядерных взрывов не может оправдать дальнейшее, пусть даже самое минимальное, отравление нашей планеты радиоактивными осадками. Конечно, использование лазера в качестве детонатора водородной бомбы свело бы к минимуму возможное заражение окружающей среды. Но дело не в этом. По-видимому, все идеи мирного использования ядерного оружия являются не чем иным,  [c.135]

Вильсона камера 19 Водородная бомба 105  [c.137]

Ядерный синтез. Реакция синтеза заключается в слиянии легких ядер и образовании тяжелых ядер при чрезвычайно высоких температурах. Многие склонны считать ядерный синтез панацеей от всех проблем, связанных с энергоснабжением, после того как будет разработана соответствующая технология. Потенциальные преимущества здесь действительно кажутся значительными. Исходное топливо — дейтерий встречается практически в неограниченных количествах и доступен при незначительных затратах. Продуктом ядерной реакции является гелий — нетоксичное и нерадиоактивное вещество. Отсутствует опасность выхода из-под контроля цепной реакции. Уровень радиоактивности относительно низок. Некоторые специалисты считают, что отсутствует возможность похищения материалов для производства ядерного оружия, хотя другие отмечают, что тритий, тяжелый изотоп водорода, масса которого в три раза превышает массу обычного водорода, ведет себя в процессе подобно дейтерию (масса которого вдвое превышает массу обычного водорода), тритий же используется в водородных бомбах.  [c.230]

Краткий обзор устройства атомных и водородных бомб  [c.149]

В ожидании того, что модели атомных и водородных бомб будут выставлены в витринах больших нью-йоркских магазинов , как в шутку писали в газетах, мы без претензий на достоверность приводим здесь две возможные схемы водородной бомбы. На первой схеме атомная бомба А окружена большим резервуаром Е,  [c.152]

На рисунке 107 изображена одна из возможных конструкций термоядерной (водородной) бомбы с прочной металлической оболочкой, термоядерным горючим и атомным запалом (детонатором). В качестве ядер-ного горючего используются изотопы водорода iD —дейтерий, Д —тритий, а также литий sLi . Запал, зажигающий термоядерную реакцию, представляет обычную атомную бомбу, изготовленную из делящихся материалов Запал располагается в середине бомбы и окружается термоядерным горючим.  [c.328]

При взрыве атомной бомбы (детонатора) создается высокая температура, под действием которой возникает термоядерная реакция в тритиево-дейтериевой смеси и в смеси лития и дейтерия. Это значительно увеличивает мощность бомбы. Если первые атомные бомбы имели 20-тысячетонный тротиловый эквивалент, то эквивалент некоторых водородных бомб составляет 10—50 млн. т тротила.  [c.328]

Отдельным направлением являются поиски использования энергии, образующейся при синтезе тяжелых ядер водорода — дейтерия и трития. Этот процесс носит название термоядерного. В отличие от атомной энергии, где происходит расщепление атомов урана и плутония, в термоядерном процессе происходит слияние тяжелых атомных ядер водорода. При слиянии этих ядер водорода высвобождается значительное количество энергии, намного большее по сравнению с атомной энергией. Термоядерный процесс был втводородной бомбе.  [c.176]

В повести Уэллса мир потрясает катастрофа ядерной войны. И хотя эта ужасная возможность использования ядерной энергии в достаточной степени поражает читателя, но даже богатое вообралядерную энергию для построения мира на Земле, на благо человека. Можно надеяться, что ядерные взрывы в Хиросиме и Нагасаки также являются убедительным предостережением человечеству, и люди на Земле, подобно героям Уэллса, в будущем будут использовать ядерную энергию не как средство уничтожения, а лишь как средство спасения земной цивилизации в связи с истощением других энергетических ресурсов.  [c.13]

В этой главе будет рассказано о совершенно ином подходе к проблеме использования солнечной энергии — с помощью создания повсеместно на Земле минисолнц , то есть энергетических реакторов, использующих управляемую термоядерную реакцию синтеза. Идею укрощения водородной бомбы чрезвычайно трудно воплотить в жизнь, но если нам удастся это сделать, то результаты окажутся гораздо значительнее достигнутых при укрощении атомной бомбы .  [c.91]

Таким образом, следует признать, что в конце концов дейтерий как топливо необычайно дешев и практически неисчерпаем. Кроме того, продуктами его сгорания являются новое топливо (тритий) и гелий, практическое применение которого широко известно . Наконец, дейтерий не оставляет после себя радиоактивного пепла — нежелательного побочного продукта атомных электростанций (обычно эти отходы в герметичной упаковке зарывают на сотни лет под землю, пока не исчезнет их губительная радиация). Все эти явные преимущества термоядерного источника энергии вызвали многочисленные попытки обуздать грозную энергию водородной бомбы, которые в последние десятилетия привели к некоторым успехам. Однако грандиозная идея укрош,ения водородной бомбы чрезвычайно сложна, и на пути ее воплощения стоят определенные трудности.  [c.103]

Помимо ускорителей частиц, существуют гораздо более простые и более дешевые устройства, которые со временем также смогут использоваться для инициирования самоподдерживаю-щейся термоядерной реакции. Это лазеры, с помощью которых можно облучать мишени из дейтерия световыми импульсами чрезвычайно сконцентрированной энергии Ч В настоящее время самые крупные лазерные установки, по-видимому, способны давать световые вспышки с энергией в импульсе, пока еще в 100 раз меньшей, чем та, которая необходима для самоподдерживающегося термоядерного процесса. Можно предположить, что уже в ближайшем будущем суперлазеры смогут инициировать неуправляемые термоядерные реакции в водородных бомбах. Сейчас наиболее известным (или, вернее сказать, общепризнанным) методом детонирования водородной бомбы является взрыв атомной бомбы, который обеспечивает получение температур, необходимых для начала термоядерной реакции (рис. 34). Поскольку продукты термоядерной реакции имеют очень низкий уровень радиоактивности, то все радиоактивные осадки, связанные со взрывом водородной бомбы, образуются при первоначальном атомном взрыве. Таким образом, не касаясь военных аспектов этой проблемы, можно сказать, что водородные бомбы, детонируемые лазером и лишенные тем самым радиоактивной опасности, предоставят заманчивую возможность мирного ис-  [c.105]

Д. служит меченым стабильным индикатором при проведении разл. хим., биохим. и др. исследований. Тяжёлая вода D2O представляет собой лучтиий из известных замедлителей нейтронов. В водородных бомбах используется гидрид лития LiD при взрыве водородной бомбы протекают термоядерные реакции  [c.577]

Т. р. в земных условиях. На Земле имеет смысл использовать лишь наиб, эффективные Т. р., прежде всего связанные с участием дейтерия, трития и гелия-.l. Подобные Т. р. в крупных масштабах осуществлены пока только в ис-пытат. взрывах термоядерных, Hjm водородных, бомб [4 . Схема реакций в термоядерной бомбе включает Т. р. 12, 7,  [c.106]

В 1939—45 была впервые освобождена ядерная энергия с помощью цепной реакции деления ядер урана и создана атомная бомба. В 1955 в СССР была построена первая атомная электростанция (г. Обнинск). В 1952 была осуществлена реакция термоядерного синтеза и создана водородная бомба. Одна из важнейших задач, к-рая стоит перед человечеством,—создание управляемого термоядерного синтеза, к-рое позволило бы во многом рещить энергетич. проблемы. В большом масщтабе ведутся эксперим. и тео-ретич. работы по созданию горячей дейтерий-тритиевой плазмы, необходимой для термоядерной реакции отечеств. установки типа токамак являются, по-видимому, самыми перспективными в этом направлении.  [c.320]

Разработан общий интегрированный план широкомасштабной системы ПРО с элементами космического базирования. Главная задача сводится к возможности поражения МРБ и баллистических ракет, запускаемых с подводных лодок, на всем протяжении их траектории полета до цели. Рассмотрен вариант системы с семью ярусами. Два первых ярус а, соответствующих активному участку полета ракет, будут занимать боевые космические станции с оружием направленного излучения (лазерное, пучковое, а также с кинетическим оружием (самонаводящиеся малогабаритные ракеты и электромагнитные пушки). Два других яруса также включают названное оружие, предназначенное для поражения головных частей ракет на баллистическом участке полета. Создаваемые ударные космические вооружения, по замыслу Пентагона, должны обладать целым рядом только им присущих свойств мгновенным поражением целей на огромных расстояниях, достигающих тысячи километров. С этой целью ведутся большие работы по созданию лазерно-голографических систем. В этих системах методом динамической голографии должна обеспечиваться коррекция волнового фронта лазерного излучения, проходящего через атмосферу, что позволит получить минимальные потери [57]. Особое место занимает рентгеновский лазер с накачкой от ядерного взрыва, который, по заявлению отца водородной бомбы Э. Теллера, является самым новаторским и в потенциале самым плодотворным из всех видов оружия. В 1986 году на работы по созданию рентгеновского лазера было израсходовано. 200 млн долларов.  [c.125]

I и приобретает направленное движение к центру. Энергия и импулы этого вещества передаются внутренней части шарика, которая сильно сжимается и нагревается. Частищ>1 верхних слоев шарика приобретают скорость от центра шарика (как бы испаряются с поверхности). Таким образом, вещество внутренней области шарика очень сильно сжимается, что сопровождается огромным повышением температуры, а вещество внешних слоев шарика разлетается с очень большими скоростями (рис, 9 прямые стрелки). Если плотность и температура сжатого вещества шарика достигнут необходимых для осуществления ядерной реакции значений, то произойдет небольшой термойдерный взрыв, вроде взрыва маленькой водородной бомбы. Выделенная при этом энергия превращается в основном в кинетическую энергию продуктов ядерной реакции слияния, которая, в принципе, может быть преобразована в другие формы энергии и целесообразно использована.  [c.30]

В книге затронут весьма широкий круг вопросов. Сначала дается сжатое изложение истории развития наших представлений о строении вещества и особенно интересно рассказывается о постепенном проникновении науки в мир атома открытие радиоактивности, познание строения атома и, наконец, формирование обширной области науки — ядерной физики. Затем в обш,едоступной форме излагаются современные методы изучения ядерных реакций, получение частиц большой энергии для бомбардировки атомного ядра и вопросы, связанные с делением тяжелых ядер, в конце концов приведших к осуществлению цепной реакции. Открытие цепной реакции явилось основой для построения ядерных реакторов и создания атомной бомбы. В наглядной форме описываются конструкции ядерных реакторов, а также основные принципы действия атомных и водородных бомб. Много места автор уделяет описанию разнообразных применений атомной энергии в мирных целях и их перспективам в будущем (электростанции на ядерном горючем, ракетные двигатели, метод меченых атомов, биологическое и медицинское использование ядерных излучений и т. д.).  [c.3]

Ежедневно реакторы дают несколько сот граммов плутония производство 1 кг этого элемента требует мощности приблизительно 1 ООО ООО кет. Два реактора из числа построенных в Ханфорде сконструированы с учетом новейших -достижений техники. Третий реактор предусматривает производство трития., предназначенного для водородных бомб (см. гл. 6, 2 и 3).  [c.136]


mash-xxl.info

Тайна советской водородной бомбы или Миф об „отце” Сахарове: cycyron

Подлость и зависть людей безграничны. Я не историк и не исследователь.Я только вполне допускаю, о возможном использовании и присвоении чужого гения, даже в среде самых уважаемых и ныне почитаемых людей. Часто их внешнее поведение и выдает их действительное внутреннее содержание, но человек так устроен, что он больше верит в добро и искренность, при этом отметает свои подозрения. Дело пытливых людей восстановить истину, если это возможно. Главное, не перегнуть. как это часто бывает у нас. Я же только добавил тексту кое-какие иллюстрации, чтобы читателю было не так скучно прочесть большой материал.

Олег Александрович Лаврентьев

Нас со школы уверяют, будто „отцом” советской водородной бомбы был А.Д. Сахаров. Это утверждение охотно подхватывается на Западе, что, собственно, очевидно. Хорошим человеком в СССР мог быть только диссидент. Такая фабула объясняет поведение западных источников восхваления Андрея Дмитриевича.

Однако на поверку ситуация с разработкой водородной бомбы, а также управляемого термоядерного синтеза выглядит по-иному. О настоящем герое, Олеге Александровиче Лаврентьеве, почему-то забывают. К сожалению, понятно, почему забывают. Ведь когда Лаврентьев направлял Сталину свой проект создания бомбы, он не являлся ни дипломированным специалистом, ни даже студентом. Не входил в академическую науку, да и вообще, с точки зрения учёных, был обычным выскочкой-дилетантом.


Действительно, по окончании Второй мировой, бывший доброволец проходил сверхсрочную на Дальнем Востоке. В процессе службы он учился в... школе рабочей молодежи!

Вот, что пишет Википедия об этом: „Прочитав в 7 классе (в 1941 году) книгу «Введение в ядерную физику», проявил интерес к этой теме. В воинской части на Сахалине Лаврентьев занимался самообразованием, пользуясь технической библиотекой и вузовскими учебниками.”

Это ж какой надо иметь недюжинный талант, чтобы, не получив специального образования в области чего бы то ни было, вырабатывать действующие проекты по конкретным конструкциям в ядерной физике! И эти проекты впоследствии были одобрены не только Сахаровым и Таммом, но даже Берией.

Об этой удивительной, но замалчиваемой истории русского гения и патриота, скончавшегося в 2011 г. доктора физ.-мат. наук О.А. Лаврентьева, предлагаемый рассказ В.И. Секерина. ***

Расхожей банальностью стало утверждение о том, что Советскому Союзу никогда не удалось бы создать атомное и термоядерное оружие без помощи наших разведчиков. По современному освещению проблемы средствами массовой информации они везли в страну сверхсекретные документы по работе соответствующих устройств если не вагонами, то уж точно чемоданами.

«Наши» телевизионщики назойливо повторяют показ бывших секретными документов и чертежей с резолюциями «ознакомить». Советским «лапотникам», по понятиям журналистов, оставалось только читать эти документы да копировать изделия.

Не совсем понятно, почему данным инсинуациям не дают должного отпора те, кому по роду занятий, казалось бы, сделать легче всего, а именно - участники этих работ. Нельзя сказать, что они совсем не пишут, но их изложение всегда какое-то стеснительное, недоговоренное. Особенно это касается истории термоядерной бомбы. Сейчас в связи с рассекречиванием многих документов стало возможным ясно и четко показать, кто у кого и что воровал.

Ядерный реактор и ядерная бомба

В отличие от обычной взрывчатки ядерная бомба начинена радиоактивным веществом, например, U-235, которое постоянно «тлеет», часть атомов этого вещества самопроизвольно распадается на осколки, выделяя огромное количество энергии. Пока данного вещества мало, осколки и выделившееся тепло излучаются наружу. Но при достижении определенной массы, называемой критической, получившиеся при самопроизвольном распаде частицы (нейтроны) попадают в соседние атомы, которые под их ударами теперь уже вынужденно распадаются, выделяют дополнительную энергию и новые нейтроны. Так происходит цепная ядерная реакция.

Если критическая масса достигается медленно и под управлением, а выделяющаяся энергия превращается в тепло и отводится, то данное устройство называется ядерным реактором. В бомбе, чтобы получить взрыв, сверхкритическая масса получается быстрым соединением нескольких докритических кусков путем сжатия их подрывом обычной взрывчатки.

К 1942 году, к году запуска ядерного реактора в США, все открытия, необходимые для создания атомной и термоядерной бомб, в мире были сделаны. И не только сделаны, но и опубликованы. Открываем учебное пособие - «Курс общей химии» - д.х.н. Б.В. Некрасова, изданное в 1945 году (сданное в производство 15.01.1945 г., до проведения испытания ядерного заряда в США), и на с. 951 читаем: «Изучение процесса взаимодействия урана с нейтронами привело к открытию совершенно нового пути распада - деления ядра на две более или менее равных части (Ган и Штрассман, 1939 г.).

Такое деление (позже обнаруженное также для ядер тория, протактиния и иония) особенно характерно для изотопа U-235 и происходит в результате поглощения его ядром медленно движущегося нейтрона. Весьма важно то, что оно сопровождается не только образованием двух новых «осколочных» ядер, но и испусканием нейтронов (в среднем по два на каждое деление), которые могут, в свою очередь, вызвать деление соседних ядер U-235.

Таким образом, становится принципиально возможным самопроизвольное продолжение однажды начавшегося процесса. Так как деление ядер происходит с громадным энергетическим эффектом, рассматриваемый процесс открывает наиболее реальные в настоящее время перспективы практического использования внутриатомной энергии. Однако на этом пути встречаются значительные технические трудности, связанные с необходимостью предварительного обогащения сравнительно редким изотопом U-235 больших количеств урана». А далее мелким шрифтом.

«Для обеспечения бесперебойности процесса деления масса применяемого урана должна быть очень велика (порядка тонны), так как лишь при этих условиях создается достаточная вероятность попадания нейтронов в ядра. Как уже указывалось ранее, содержание U-235 в обычном уране составляет всего лишь 0,55%. Между тем, даже по наиболее эффектному методу разделения изотопов при помощи термодиффузии для обогащения 5 г UF6 легким изотопом в 6-7 раз потребуется 80 дней работы специально запроектированной установки».

Имея только это описание и достаточное количество урана, уже можно приступать к конструированию ядерного реактора и бомбы. Но ведь ни грамма урана нам никто не дал, а его требовалось не граммы, а тонны и много тонн. Кроме урана необходимы были сверхчистый графит, тяжелая вода, конструкционные материалы и многое, многое другое. Все это мы сами добыли, обогатили, технологии разработали, промерили, проверили и реактор запустили. Четкая организация и самоотверженный труд не только ученых, заслуженно пользующихся славой, но и тысяч безвестных рабочих, инженеров, технологов и конструкторов обеспечили успех. Да, разведчики внесли свою лепту, но она была малой частью грандиозного дела. И не надо забывать, что это было время после только что закончившейся самой разрушительной для нашей страны войны.

Не о бомбе всем хотелось думать, а о восстановлении разрушенного хозяйства. Вместо этого, чтобы не искушать американцев на повторение процедуры умиротворения Москвы и других наших городов, какую они совершили в Японии с Хиросимой и Нагасаки, нам пришлось вплотную заняться созданием своего подобного оружия, которое и было успешно испытано в 1949 г.

Такова краткая история с созданием ядерной бомбы, в которой никого не называют «отцом» этой бомбы: ни американской, ни советской. Называют технических и научных руководителей работ: американцев - генерала Л.Р. Гровза и ученого Д.Р. Оппенгеймера и советских - Л.П. Берию и И.В. Курчатова. Все потому, что никто в создание ядерной бомбы не внес существенного или принципиального вклада в сравнении с остальными участниками. Это были плоды коллективного труда, кого-то больше, кого-то меньше.

Водородная бомба «папаши»

Другое дело - водородная бомба. Здесь уже есть и ее «папаши», американской - Э. Теллер, советской - А. Сахаров. Про американца пусть пишут соотечественники, нам интереснее свой. «Роль этого великого человека - талантливого физика, гражданина мира - в происходящих глубоких изменениях в нашей стране необычайно велика. Его имя принадлежит истории. Но время всестороннего анализа деятельности А.Д. Сахарова (а мы не сомневаемся, что такой анализ будет проведен) еще впереди». [1]

Выступления Сахарова, активного члена «Межрегиональной группы» Съезда народных депутатов - разрушителей Советского Союза, - широко освещалось СМИ. Менее известно его реальное участие в создании водородной бомбы. «Отцом водородной бомбы в Советском Союзе по праву считается А.Д. Сахаров. Среди создателей атомной и водородной бомб в первой шеренге стоят также имена И.В. Курчатова (научного руководителя ядерных программ), И.Е. Тамма, Ю.Б. Харитона, Я.Б. Зельдовича, К.И. Щелкина, Е.И. Забабахина». [2, с. 886]

Вспомним, что после окончания Второй мировой войны бывшие союзники опять оказались по разную сторону баррикады и не по вине СССР. «Вскоре после Хиросимы военные стратеги в Вашингтоне начали размышлять о способах применения атомных бомб против Советского Союза. Самый первый список целей атомного нападения был подготовлен 3 ноября 1945 года». [9, с. 301]

В результате войны СССР приобрел большой международный авторитет, развернутую военную промышленность и союзников в Европе и Азии. США приобрели то же самое, плюс огромный промышленный потенциал и атомную бомбу. В 1947 году госсекретарь США Дж. Маршалл выступил с планом восстановления главных отраслей промышленности стран Европы и СССР при условии, что эти страны обязывались способствовать развитию «свободного предпринимательства», т.е. поощрять частные американские инвестиции, расходование которых контролировалось бы США.

16 западноевропейских стран, в основном будущие страны НАТО, подписали соглашение. И.В. Сталин на такие условия сотрудничества не пошел. Противостояние обострялось тем, что идеи национальной независимости находили поддержку у народов не только колониальных стран, но и европейских капиталистических. И на пути США к мировой гегемонии стоял только Советский Союз. Успешное испытание советской ядерной бомбы устанавливало военный паритет соперничающих сторон, что никак не устраивало Америку.

31 января 1950 года Президент США Г. Трумен выступил с заявлением о том, что дал указание Комиссии по атомной энергии «продолжать работу над всеми видами атомного оружия, включая так называемую водородную или сверхбомбу». [3, с. 1096] Для Советского правительства такой поворот событий не был неожиданностью. Обсуждения и теоретические работы в США над водородной бомбой велись и ранее, с тех пор, как началась работа над ядерной бомбой. В марте 1948 года в Лондоне состоялась встреча К. Фукса, теоретика и одного из разработчиков американской водородной бомбы с нашим резидентом, «во время которой он передал для СССР материалы, оказавшиеся первостепенной важности. Среди этих материалов был новый теоретический материал, относящийся к сверхбомбе. ...

В качестве первичной атомной бомбы использовалась бомба пушечного типа на основе урана-235 с отражателем из окиси бериллия. Вторичным узлом являлась жидкая ДТ-смесь. ... Инициирующий отсек примыкал к длинному цилиндрическому сосуду с жидким дейтерием». [3, с. 1099] В этой схеме предполагалось, что взорвавшаяся ядерная бомба нагревает смесь дейтерия с тритием до температуры в несколько миллионов градусов, что вызовет термоядерную реакцию.

Мощность взрыва водородной бомбы ограничивается только возможностью ее транспортировки. Дело в том, что жидкий дейтерий и тритий (их температура близка к абсолютному нулю) требуют особого хранения. Они помещаются в криостат, сосуд с двойными стенками, между которыми вакуум, этот сосуд погружается в жидкий гелий, находящийся в таком же криостате, тот в свою очередь погружен в подобный же сосуд с жидким азотом.

Сжиженные газы испаряются, их надо улавливать и снова охлаждать. Необходима криогенная техника и ее непрерывное обслуживание. «Обсуждалось, например, что бомбу, замаскировав, доставят на корабле к берегам Америки и там взорвут, уничтожив полстраны. (Сравните приведенное в книге Сахарова обсуждение сходного предложения, которое вел А.Д. Сахаров с контр-адмиралом Ф. Фоминым. Интересна реакция Ф. Фомина: «Мы, моряки, не воюем с мирным населением»)». [5, с. 71] «10 июня 1948 года Постановление СМ СССР обязывало КБ под руководством Ю.Б. Харитона провести проверку данных о возможности осуществления ... водородной бомбы. ... В июне этого же года специальная группа ФИАН СССР в составе И.Е Тамма, С.З. Беленького и А.Д. Сахарова приступила к работе по проблеме ядерного горения дейтерия. В состав группы вскоре вошли В.Л. Гинзбург и Ю.А. Романов». [3, с. 1099]

Здесь уместно привести некоторые биографические данные А. Сахарова. Родился в 1921 году, в 1938-м поступил в Московский университет, в 1942-м окончил учебу в Ашхабаде, куда эвакуировался вместе с университетом, и распределился на завод в Ковров. В 1945-м поступает в аспирантуру к И.Е. Тамму.

Вот что пишет В.Б. Адамский о Тамме и его взаимоотношениях с Сахаровым: «...И.Е. Тамм, человек резкий, импульсивный, нетерпимый ко всякой фальши и неспособный к какому-либо конформизму, оказавший, как мне представляется, большое влияние как учитель и гражданин на Андрея Дмитриевича в начале его пути». [1, с. 26]

В конце января 1950 года «Клаус Фукс продиктует и подпишет заявление в лондонском Военном министерстве, признавшись в том, что он передавал сверхсекретную информацию в СССР - о конструкции образцов ядерного оружия, разработанных в Лос-Аламосской лаборатории во время войны и вскоре после ее окончания. Всего четыре дня спустя после письменного признания Фукса (31.01.1950) президент Гарри Трумэн направил Комиссии по атомной энергии США директиву возобновить работы по программе создания супербомбы. ...»

Не прошло и месяца со дня появления директивы Трумэна о программе создания водородной бомбы, как обнаружилось, что почти все более или менее важные предположения о конструкции водородной бомбы, принятые к этому времени и известные Фуксу, оказались неверными. Г. Бете (глава теоретического отдела Лос-Аламосской лаб.) писал: «Если русские действительно начали свою термоядерную программу на основе именно той информации, что они получили от Фукса, то их программа также должна была провалиться. ...

После начала серьезной работы над ней (супербомбой) и как цепь «случайных» событий, произошедших много времени спустя после того, как Фукс покинул Лос-Аламосс, привела к совершенно новой концепции термоядерного оружия, известной ныне под названием водородной бомбы Теллера-Улама». [6, с. 154]

Советским физикам выводы Г. Бете не были известны. 1 ноября 1952 года США провели испытание термоядерного устройства с жидким дейтерием тротиловым эквивалентом порядка 10 млн. т. Конструкция этого устройства не рассекречена до сих пор, поэтому даже его вес разными авторами указывается разный. Ю.Б. Харитон называет - 65 т [7, с. 201], а Б.Д. Бондаренко - 80 т. [2, с. 892]

Но сходятся в одном, устройство - огромное лабораторное сооружение величиной с двухэтажный дом, его трудно транспортировать, то есть это не было бомбой.

Кто отец?

Примерно через месяц после директивы Президента США форсируются работы в СССР. 26 февраля 1950 г. было принято Постановление СМ СССР «О работах по созданию РДС-6» (РДС-6 - шифр водородной бомбы), которым предписывалось создание бомбы с тротиловым эквивалентом 1млн. т и весом до 5 т. Постановление предусматривало использование в конструкции трития. В тот же день было принято Постановление СМ СССР «Об организации производства трития». [3, с. 1100]

На пути к поставленной Правительством цели просматривались трудно преодолимые проблемы.

«Как известно, в водородной бомбе идет реакция слияния трития Т и дейтерия Д, Т+Д или Т+Т. Поэтому для создания водородной бомбы был необходим тритий. В конце 40-х - начале 50-х годов, когда встал вопрос о создании водородной бомбы, в СССР трития не было. (Тритий нестабилен, его период полураспада 8 лет, поэтому в природе, например, в воде, он существует в незначительных количествах.)

Тритий можно производить в атомных реакторах, работающих на обогащенном уране. В начале 50-х годов в СССР таких реакторов не было, была только поставлена задача их сооружения. Было очевидно, что за короткое время, 2-3 года, не удастся наработать значительное количество трития». [5, с. 70]

Но одновременно с Советом Министров и Академией Наук СССР обороно-способностью страны был озабочен солдат срочной службы Советской Армии Олег Александрович Лаврентьев. Ему удалось обойти возникшие трудности. «С ядерной физикой я познакомился в 1941 г., когда учился в 7 классе средней школы. Я прочитал только что вышедшую книгу «Введение в ядерную физику» (автора я не помню), где нашел для себя много интересного. Из нее я впервые узнал про атомную проблему, и возникла моя голубая мечта - работать в области атомной энергетики.

Дальнейшему моему образованию помешала война. В 18 лет я ушел добровольцем на фронт. Участвовал в боях за освобождение Прибалтики. После окончания войны служил на Сахалине. Там для меня сложилась благоприятная обстановка. Мне удалось переквалифицироваться из разведчиков в радиотелеграфисты и занять сержантскую должность. Это было очень важно, так как я начал получать денежное довольствие и смог выписать из Москвы нужные мне книги, подписаться на журнал УФН.

В части имелась библиотека с довольно большим выбором технической литературы и учебников.

Появилась четкая цель, и я начал подготовку к серьезной научной работе. По математике я освоил дифференциальное и интегральное исчисление. По физике проработал общий курс университетской программы: механику, теплоту, молекулярную физику, электричество и магнетизм, атомную физику. По химии - двухтомник Некрасова и учебник для университетов Глинки.

Особое место в моих занятиях занимала ядерная физика. По ядерной физике я впитывал и усваивал все, что появлялось в газетах, журналах, передачах по радио. Меня интересовали ускорители: от каскадного генератора напряжения Кокрофта и Уолтона до циклотрона и бетатрона; методы экспериментальной ядерной физики, ядерные реакции заряженных частиц, ядерные реакции на нейтронах, реакции удвоения нейтронов (n, 2n), цепные реакции, ядерные реакторы и ядерная энергетика, проблемы применения ядерной энергии в военных целях. Из книг по ядерной физике у меня тогда были: М.И. Корсунский, «Атомное ядро»; С.В. Бреслер, «Радиоактивность»; Г. Бете, «Физика ядра».

Идея использования термоядерного синтеза впервые зародилась у меня зимой 1948 года. Командование части поручило мне подготовить лекцию для личного состава по атомной проблеме. Вот тогда и произошел «переход количества в качество». Имея несколько дней на подготовку, я заново переосмыслил весь накопленный материал и нашел решение вопросов, над которыми бился много лет подряд: нашел вещество - дейтерид лития-6, способное сдетонировать под действием атомного взрыва, многократно его усилив, и придумал схему для использования в промышленных целях ядерных реакций на легких элементах. К идее водородной бомбы я пришел через поиски новых цепных ядерных реакций. Последовательно перебирая различные варианты, я нашел то, что искал. Цепь с литием-6 и дейтерием замыкалась по нейтронам. Нейтрон, попадая в ядро Li6, вызывает реакцию: n + Li6 = Не4 + Т + 4,8 МэВ.

Тритий, взаимодействуя с ядром дейтерия по схеме: Т + D = Не4 + n + 4,8 МэВ, возвращает нейтрон в среду реагирующих частиц.

Дальнейшее уже было делом техники. В двухтомнике Некрасова я нашел описание гидридов. Оказалось, что можно химически связать дейтерий и литий-6 в твердое стабильное вещество с температурой плавления 700° С. Чтобы инициировать процесс, нужен мощный импульсный поток нейтронов, который получается при взрыве атомной бомбы. Этот поток дает начало ядерным реакциям и приводит к выделению огромной энергии, необходимой для нагрева вещества до термоядерных температур».

В приведенном описании схема бомбы в элементах подобна той, что была передана К. Фуксом резиденту, только в ней жидкий дейтерий заменен на дейтерид лития. В такой конструкции не нужен тритий, и это уже не устройство, которое надо было бы подвозить на барже к вражескому берегу и подрывать, а настоящая бомба, при необходимости доставляемая баллистической ракетой. В современных термоядерных бомбах применяется только дейтерид лития. Здесь даются выдержки из статьи О.А. Лаврентьева, опубликованной в Сибирском физическом журнале N 2, 1996 г., с. 51-66, изданного тиражом 200 (двести) экземпляров.

«Что было делать дальше? Я, конечно, понимал всю важность сделанных мной открытий и необходимость донести их до специалистов, занимающихся атомными проблемами. Но в Академию наук я уже обращался, в 1946 г. посылал туда предложение по ядерному реактору на быстрых нейтронах. Никакого ответа не получил. В Министерство Вооруженных Сил направил изобретение по управляемым зенитным ракетам. Ответ пришел только через восемь месяцев и содержал отписку в одну фразу, где даже название изобретения было искажено.

Писать еще одно послание в «инстанции» было бессмысленно. К тому же я считал свои предложения преждевременными. Пока не решена главная задача - создание атомного оружия в нашей стране, - никто не будет заниматься «журавлем в небе». Поэтому мой план состоял в том, чтобы закончить среднюю школу, поступить в Московский государственный университет и уже там, смотря по обстоятельствам, довести свои идеи до специалистов.

В сентябре 1948 г. в г. Первомайске, где находилась наша часть, открылась школа рабочей молодежи. Тогда существовал строжайший приказ, запрещающий военнослужащим посещать вечернюю школу. Но наш замполит сумел убедить командира части, и троим военнослужащим, в том числе и мне, было разрешено посещать эту школу. В мае 1949 года, закончив три класса за год, я получил аттестат зрелости. В июле ожидалась наша демобилизация, и я уже готовил документы в приемную комиссию МГУ, но тут совершенно неожиданно мне присвоили звание младшего сержанта и задержали еще на один год.

А я знал, как сделать водородную бомбу. И я написал письмо Сталину. Это была коротенькая записка, буквально несколько фраз о том, что мне известен секрет водородной бомбы. Ответа на свое письмо я не получил. Прождав безрезультатно несколько месяцев, я написал письмо такого же содержания в ЦК ВКП(б). Реакция на это письмо была быстрой. Как только оно дошло до адресата, из Москвы позвонили в Сахалинский обком, и ко мне из Южно-Сахалинска приехал подполковник инженерной службы Юрганов.

Насколько я понял, его задачей было убедиться, являюсь ли я нормальным человеком с нормальной психикой. Я поговорил с ним на общие темы, не раскрывая конкретных секретов, и он уехал удовлетворенный. А через несколько дней командование части получило предписание создать мне условия для работы. Мне выделили в штабе части охраняемую комнату, и я получил возможность написать свою первую работу по термоядерному синтезу.

Работа состояла из двух частей. В первую часть вошло описание принципа действия водородной бомбы с дейтеридом лития-6 в качестве основного взрывчатого вещества и урановым детонатором. Он представлял собой ствольную конструкцию с двумя подкритическими полушариями из U235, которые выстреливались навстречу друг другу.

Симметричным расположением зарядов я хотел увеличить скорость столкновения критической массы вдвое, чтобы избежать преждевременного разлета вещества до взрыва. Урановый детонатор располагался в центре сферы, заполненной Li6D. Массивная оболочка должна была обеспечить инерционное удержание вещества в течение времени термоядерного горения. Были приведены оценка мощности взрыва, способ разделения изотопов лития, экспериментальная программа осуществления проекта».

Термоядерный синтез

Вторая часть письма - идея управляемого термоядерного синтеза (УТС), работы по которому ведутся, - пока безуспешно, - уже более 50-ти лет во всем мире. «Во второй части работы предлагалось устройство для использования энергии ядерных реакций между легкими элементами в промышленных целях. Оно представляло собой систему из двух сферических, концентрически расположенных электродов. Внутренний электрод выполнен в виде прозрачной сетки, внешний является источником ионов. На сетку подан высокий отрицательный потенциал. Плазма создается инжекцией ионов с поверхности сферы и эмиссией вторичных электронов с сетки. Теплоизоляция плазмы осуществляется путем торможения ионов во внешнем электрическом поле, а электронов - в поле объемного заряда самой плазмы.

Меня, конечно, торопили, да и сам я спешил быстрее закончить работу, так как были уже посланы документы в приемную комиссию МГУ и пришло уведомление, что они приняты.

21 июля пришел приказ о моей досрочной демобилизации. Мне пришлось закругляться, хотя вторая часть работы была еще не закончена. Я хотел включить некоторые дополнительные вопросы, связанные с формированием плазменного образования в центре сферы, и свои соображения по защите сетки от прямых ударов падающего на нее потока частиц. Все эти вопросы нашли отражение в моих последующих работах.

Работа была отпечатана в одном экземпляре и 22 июля 1950 года отослана секретной почтой в ЦК ВКП (б) на имя заведующего отделом тяжелого машиностроения И.Д. Сербина. (Сербин Иван Дмитриевич курировал по линии ЦК важнейшие отрасли оборонной промышленности, в том числе по атомной и космической технике, участвовал в подготовке полета первого космонавта (здесь и далее примечания О.А.)).

Черновики были уничтожены, о чем составлен акт за подписью военного писаря секретного делопроизводства старшины Алексеева и моей. Грустно было смотреть, как сгорают в печке листки, в которые я вложил две недели напряженнейшего труда. Так закончилась моя служба на Сахалине, а вечером с документами о демобилизации я выехал в Южно-Сахалинск»...

4 августа 1950 года письмо было зарегистрировано в Секретариате ЦК ВКП(б), затем поступило в Специальный комитет при СМ СССР - правительственный орган, созданный Постановлением Государственного Комитета Обороны от 20.08.1945 г. для руководства всеми работами по использованию атомной энергии, председателем комитета являлся Л.П. Берия. Из комитета письмо поступило на отзыв А. Сахарову, который был написан 18 августа 1950 г. Из воспоминаний А. Сахарова.

«Летом 1950 года на объект пришло присланное из секретариата Берии письмо с предложением молодого моряка Тихоокеанского флота Олега Лаврентьева... Во время чтения письма и писания отзыва у меня возникли первые неясные еще мысли о магнитной термоизоляции. ... В начале августа 1950 года из Москвы вернулся Игорь Евгеньевич Тамм. ... Он с огромным интересом отнесся к моим размышлениям - все дальнейшее развитие идеи магнитной термоизоляции осуществлялось нами совместно». [4, с. 896].

Продолжает О.А.Л.: «В Москву я приехал 8 августа. Приемные экзамены еще продолжались. Я был включен в группу опоздавших и после сдачи экзаменов был принят на физический факультет МГУ.

В сентябре, уже будучи студентом, я встретился с Сербиным. Я ожидал получить рецензию на свою работу, но напрасно. Сербин попросил меня рассказать подробно о моих предложениях по водородной бомбе. Слушал меня внимательно, вопросов не задавал, а в конце нашей беседы сказал мне, что известен другой способ создания водородной бомбы, над которым работают наши ученые. Тем не менее он предложил мне поддерживать контакт и сообщать ему обо всех идеях, которые у меня появятся.

Потом он усадил меня в отдельной комнате и примерно полчаса я заполнял анкету и писал автобиографию. Эта процедура тогда была обязательна, и впоследствии мне приходилось ее повторять неоднократно.

Через месяц я написал еще одну работу по термоядерному синтезу и через экспедицию ЦК направил ее Сербину. Но отзыва снова не получил, ни положительного, ни отрицательного».

В октябре 1950 года А. Сахаров и И. Тамм изложили принцип устройства предлагаемого магнитного термоядерного реактора первому заместителю начальника Первого главного управления Н.И. Павлову, а 11 января 1951 года И.В. Курчатов, И.Н. Головин и А.Д. Сахаров обратились к Л.П. Берии с предложением о мероприятиях, обеспечивающих постройку модели магнитного ядерного реактора. [4, с. 896]

«Прошло два месяца. Началась зимняя сессия. Помню, после первого экзамена по математике мы вернулись в общежитие поздно вечером. Захожу в комнату, а мне говорят, что меня разыскивали и оставили номер телефона, по которому я должен позвонить, как только приду. Я позвонил. Человек на другом конце провода представился: «Министр измерительного приборостроения Махнев». (Махнев Василий Алексеевич - министр атомной промышленности. Это министерство имело кодовое название «Министерство измерительного приборостроения» и помещалось в Кремле рядом со зданием Совета Министров).

Он предложил приехать к нему прямо сейчас, хотя время было позднее. Так и сказал: «Подъезжайте к Спасским воротам». Я сразу не понял, переспросил, и он терпеливо стал объяснять, куда надо ехать. В бюро пропусков, кроме меня, был еще только один человек. Когда я получал пропуск и назвал свою фамилию, он внимательно на меня посмотрел. Оказалось, что мы идем в одном направлении. Когда мы пришли в приемную, Махнев вышел из кабинета и познакомил нас. Так я впервые встретил Андрея Дмитриевича Сахарова.

На столе у министра я увидел свою аккуратно отпечатанную вторую работу, рисунок выполнен тушью. Кто-то уже прошелся по ней красным карандашом, подчеркнув отдельные слова и сделав пометки на полях. Махнев спросил, читал ли Сахаров эту мою работу. Оказалось, что он читал предыдущую, которая произвела на него сильное впечатление. Особенно важным он считал мой выбор умеренной плотности плазмы.

Через несколько дней мы встретились снова в приемной Махнева и опять поздно вечером. Махнев сказал, что нас примет председатель Специального комитета, но придется подождать, так как у него совещание. (Специальный комитет - орган, ведавший разработкой атомного и водородного оружия. В его состав входили министры, члены Политбюро и Курчатов. Председателем был Берия, а секретарем - Махнев. Заседания спецкомитета проводились в Кремле, в здании Совета Министров СССР).

Ждать пришлось довольно долго, а потом мы все пошли в здание Совета Министров СССР. Меня поразила многократная и очень тщательная проверка документов. Министр стоял в стороне и терпеливо ждал, пока наши фотографии сличались с оригиналами. Мы прошли три поста: в вестибюле здания, при выходе из лифта и в середине довольно длинного коридора. Наконец мы попали в большую сильно накуренную комнату с длинным столом посередине. Это, видимо, и была комната для заседаний Специального комитета. Форточки были открыты, но помещение еще не проветрилось.

Махнев сразу ушел на доклад, а мы остались на попечении молоденьких капитанов с голубыми погонами. Они угощали нас лимонадом, но нам тогда пить не хотелось, и я до сих пор жалею, что не попробовал, какой лимонад пили министры. Минут через тридцать в кабинет был вызван Сахаров, а еще через десять - я. Открыв дверь, я попал в слабо освещенную и, как мне показалось, пустую комнату.

Читать полностью

cycyron.livejournal.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о