Воднева бомба в ссср була випробувана. Небезпечна «слойка»: як радянська воднева бомба потрясла світ. Можливі наслідки вибуху водневої бомби

16 січня 1963 Микита Хрущов оголосив про створення в СРСР водневої бомби. І це ще один привід згадати про масштаби її руйнівних наслідківі про те, яку загрозу являє собою зброю масового ураження.

16 січня 1963 Микита Хрущов оголосив про те, що в СРСР створена воднева бомба, після чого ядерні випробування були припинені. Карибська криза 1962 року показав, наскільки крихким і беззахисним може бути світ на тлі ядерної загрози, тому в безглуздою гонці на знищення один одного СРСР і США змогли прийти до компромісу і підписати перший договір, що регламентував розробку ядерної зброї, - Договір про заборону випробувань ядерної зброї в атмосфері, космосі і під водою, до якого згодом підключилися багато країн світу.

В СРСР і США випробування ядерної зброї велися ще з середини 1940-х років. Теоретична можливість отримання енергії шляхом термоядерного синтезу була відома ще до Другої світової війни. Також відомо, що в Німеччині в 1944 році велися роботи з ініціювання термоядерного синтезу шляхом стиснення ядерного палива з використанням зарядів звичайної вибухової речовини, але вони не увінчалися успіхом, тому що не вдалося отримати необхідних температур і тиску.

За 15 років випробувань ядерної зброї в СРСР і США було зроблено безліч відкриттів в області хімії і фізики, які призвели до отримання двох типів бомб - атомної і водневої. Принцип їх роботи трохи відрізняється: якщо до вибуху атомної бомби призводить розпад ядра, то воднева бомба вибухає завдяки синтезу елементів з виділенням колосальної кількості енергії. Саме ця реакція протікає в надрах зірок, де під дією надвисоких температур і гігантського тиску ядра водню стикаються і зливаються в більш важкі ядра гелію. Отриманої кількості енергії достатньо для того, щоб запустити ланцюгову реакцію, залучаючи в неї весь можливий водень. Саме тому зірки не гаснуть, а вибух водневої бомби володіє такою руйнівною силою.

Як це працює?

Вчені скопіювали цю реакцію з використанням рідких ізотопів водню - дейтерію і тритію, що і дало назву "воднева бомба". В подальшому став використовуватися дейтерид літію-6, тверда речовина, з'єднання дейтерію і ізотопу літію, яке за своїми хімічними властивостямиє аналогом водню. Таким чином дейтерид літію-6 є пальним бомби і, по суті, виявляється більш "чистим", ніж уран-235 або плутоній, що використовуються в атомних бомбах і викликають найпотужнішу радіацію. Однак для того, щоб сама воднева реакція запустилася, що щось має дуже сильно і різко підвищити температури всередині снаряда, для чого використовується звичайний ядерний заряд. А ось контейнер для термоядерного палива роблять з радіоактивного урану-238, чергуючи його з шарами дейтерію, через що перші радянські бомби такого типу називалися "слойками". Саме через них все живе, що опинилося навіть на відстані сотень кілометрів від вибуху і вціліле під час вибуху, може отримати дозу опромінення, яка призведе до важких захворювань і смерті.

Чому під час вибуху утворюється "гриб"?

Насправді хмара грибовидной форми - звичайне фізичне явище. Такі хмари утворюються при звичайних вибухах достатньої потужності, при виверженнях вулканів, сильних пожежах і падіння метеоритів. Гаряче повітря завжди піднімається вище холодного, однак тут його нагрівання відбувається настільки швидко і так потужно, що він видимим стовпом піднімається вгору, закручується в кільцеподібний вихор і тягне за собою "ніжку" - стовп пилу і диму з поверхні землі. Піднімаючись, повітря поступово охолоджується, стаючи схожим на звичайне хмара з-за конденсації водяної пари. Однак це ще не все. Набагато небезпечніше для людини ударна вибухова хвиля, Що розходиться по поверхні землі від епіцентру вибуху по колу радіусом, що досягає 700 км, і радіоактивні опади, що випадають з того самого грибовидного хмари.

60 водневих бомб СРСР

До 1963 року в СРСР було вироблено понад 200 ядерних випробувальних вибухів, 60 з яких були термоядерними, тобто вибухала в даному випадку не атомна, а воднева бомба. В день на полігонах могли проводитися по три-чотири експерименти, в ході яких вивчалася динаміка вибуху, що вражають здібності, потенційний збиток противника.

Перший дослідний зразок був підірваний 27 серпня 1949 року, а останнє випробування ядерної зброї в СРСР виробили 25 грудня 1962 го. Всі випробування проходили в основному на двох полігонах - на Семипалатинському полігоні або "Сіяпе", розташованому на території Казахстану, і на Новій землі, архіпелазі в Північному Льодовитому океані.

12 серпня 1953 року го: перші випробування водневої бомби в СРСР

Вперше водневий вибух був проведений в США в 1952 році на атолі Еніветок. Там здійснили вибух заряду потужністю 10,4 мегатонни, що в 450 разів перевищувало потужність бомби "Товстун", скинутої на Нагасакі. Втім, називати цей пристрій бомбою в прямому сенсі слова не можна. Це була конструкція з триповерховий будинок, заповнена рідким дейтерієм.

А ось перше термоядерна зброя в СРСР було випробувано в серпні 1953 року в Семипалатинському полігоні. Це була вже справжня бомба, скинута з літака. Проект був розроблений в 1949 році (ще до випробування першої радянської ядерної бомби) Андрієм Сахаровим і Юлієм Харитоном. Потужність вибуху була еквівалентна 400 кілотонн, проте дослідження показали, що потужність могла бути збільшена до 750 кілотонн, так як в термоядерної реакції було витрачено лише 20% палива.

Найпотужніша бомба в світі

Найпотужніший вибух в історії був ініційований групою фізиків-ядерників під керівництвом академіка Академії наук СРСР І.В. Курчатова 30 жовтня 1961 року полігоні "Сухий Ніс" на архіпелазі Нова земля. Виміряна потужність вибуху склала 58,6 мегатонни, що багаторазово перевищувало всі досвідчені вибухи, вироблені на території СРСР або США. Спочатку планувалося, що бомба буде ще більші і потужніші, проте не існувало жодного літака, який міг би підняти більшу вагу в повітря.

Вогненна куля вибуху досяг радіуса приблизно 4,6 кілометра. Теоретично він міг би вирости до поверхні землі, однак цьому перешкодила відображена ударна хвиля, що підняла низ кулі і відкинула його від поверхні. Ядерний гриб вибуху піднявся на висоту 67 кілометрів (для порівняння: сучасні пасажирські літаки літають на висоті 8-11 кілометрів). Відчутна хвиля атмосферного тиску, що виникла в результаті вибуху, три рази обігнула земну кулю, Поширившись всього за кілька секунд, а звукова хвиля докотилася до острова Діксон на відстані близько 800 кілометрів від епіцентру вибуху (відстань від Москви до Санкт-Петербурга). Радіацією було заражено все на відстані двох-трьох кілометрів.

Створення термоядерного зброї стало переломним моментом в середині ХХ століття. З військово-політичної точки зору воно означало можливість необмеженого збільшення енерговиділення ядерних арсеналів. З науково-технічної точки зору це було виключно ефективне, технологічне і економічне рішення проблеми збільшення енерговиділення і вражаючих факторів ядерних боєприпасів. З політичної точки зору була усвідомлена неможливість широкомасштабних світових воєн.

Перші зразки термоядерної зброї були створені в СРСР і США практично одночасно.

Хоча можливості американського виробництва і дозволили США в кінці 50-х років домогтися істотного зростання мегатоннаж ядерного арсеналу в порівнянні з СРСР, згодом цей розрив був ліквідований, і фундаментом для цього з'явилися досягнення СРСР в розробці перших термоядерних зарядів. Можна з упевненістю сказати, що якщо б нам не вдалося створити власні зразки термоядерних зарядів або якби цей процес суттєво затягнувся, США повернули б собі ядерну монополію, і можливість СРСР у військовому протистоянні з США була б зведена практично до нуля. Тоді історія другої половини XX століття могла бути зовсім інший.

Створювані в умовах глибокої секретності конструкції водневих бомб в США і СРСР грунтувалися на дії одних і тих же фізичних законів, відштовхувалися від однакових тенденцій розвитку зброї, тому природно, що багато в чому незалежно один від одного вчені Заходу і Сходу в кінцевому підсумку приходили до близьких результатів .

З червня 1946 року теоретичні дослідження можливості використання ядерної енергії легких елементів почали проводитися в Москві в Інституті хімічної фізики групою в складі С.П. Дьякова і А.С. Компанійців під керівництвом Я.Б. Зельдовича. З 1948 року до вирішення даної проблеми приєдналася група І.Є. Тамма, в якій працював А.Д. Сахаров.

Восени 1948 року А.Д. Сахаров незалежно від Е. Теллера приходить до ідеї гетерогенної схеми з шарами, що чергуються з дейтерію і U-238, тобто до схеми аналогічною схемою «будильника». Що лежить в її основі принцип іонізаційного стиснення термоядерного пального називають «цукруванням» ( «перша ідея»).

В Наприкінці 1948 року В.Л. Гінзбург запропонував використовувати в якості термоядерного пального дейтерид Li6D ( «друга ідея»).

За вказівкою Б.Л.Ваннікова 8 травня 1949 року Ю.Б. Харитон підготував висновок за пропозицією И.Е.Тамма, зазначивши, що основна ідея пропозиції А.Д. Сахарова «надзвичайно дотепна і фізично наочна», підтримав роботи по «слойке».

З цього часу роботи над водневою бомбою в СРСР фактично проходили вже за двома різними напрямками: група, керована Я.Б. Зельдовичем, як і раніше розглядала можливість здійснення ядерної детонації в дейтерії, група І.Є. Тамма початку вивчення систем з шарами з урану і термоядерного пального. воднева бомбатипу Super отримала індекс РДС-6т, а воднева бомба листкової конфігурації - індекс РДС-6с.

Ідея «слойки» і ідея застосування дейтериду літію-6 - «перша» і «друга» ідеї по термінології «Спогадів» А.Д. Сахарова, і стали тими ключовими ідеями, Які в подальшому були покладені в основу розробки першої радянської водневої бомби РДС-6с. Однак, незважаючи на ясність вихідних фізичних ідей «слойки», сформульованих в 1948 році, шлях створення на їх основі реалістичної конструкції не був простим.

26 лютого 1950 року Рада Міністрів СРСР прийняла Постанову № 827-808 «Про роботи по створенню РДС-6», яка зобов'язувала Перше головне управління, Лабораторію № 2 АН СРСР і КБ-11 провести розрахунково-теоретичні, експериментальні та конструкторські роботи по створенню вироби РДС-6с ( «Слойка») і РДС-6т ( «Труба»). В першу чергу повинно було бути створено виріб РДС-6с з тротиловим еквівалентом 1 млн т. І з вагою до 5 т.

Було встановлено термін виготовлення 1-го примірника вироби РДС-6с - 1954 рік.

Науковим керівником робіт зі створення виробів РДС-6с і РДС-6т був призначений Ю. Б. Харитон, його заступниками І.Є. Тамм і Я.Б. Зельдович.

Постановою Ради Міністрів СРСР від 28 лютого 1950 роки роботи над водневою бомбою були зосереджені в КБ-11. Відповідно до цієї постанови група І.Є. Тамма була направлена ​​в 1950 році на постійну роботу в Арзамас-16. У той же день було прийнято Постанову РМ СРСР № 828-304 «Про організацію виробництва тритію». Незабаром були прийняті постанови СМ СРСР про організацію виробництва дейтериду літію-6 і будівництво спеціалізованого реактора по напрацюванні тритію.

У Челябінську-65 було налагоджено виробництво тритію і інших спеціальних ізотопів. У 1951 році був виведений на проектну потужність 50 МВт реактор АІ. Дещо пізніше напрацювання тритію була організована в важководяних реакторах, першим з яких був реактор ОК-180. Напрацьований тритій виділявся з літієвих мішеней у вакуумній печі і очищався хімічним методом

Розроблений в 1950-1953 рр. в КБ-11 термоядерний заряд РДС-6с, який був першим термоядерним зарядом СРСР, був сферичну систему з шарів урану і термоядерного пального, оточених хімічним вибуховою речовиною. Для збільшення енерговиділення заряду в його конструкції був використаний тритій.

Величезних зусиль з участю великої кількості людей і великих матеріальних витрат вимагали виробництво входять у виріб речовин, інші виробничі та технологічні роботи.

особливу рольу всій підготовці до випробувань першого термоядерного грали теоретичні групи. Їх завданням був вибір основних напрямків розробки виробів, оцінки та загальнотеоретичні роботи, що відносяться до процесу вибуху, вибір варіантів виробів і курирування конкретних розрахунків процесів вибуху в різних варіантах. Ці розрахунки проводилися чисельними методами, в ті роки - в спеціальних математичних групах, створених при деяких науково-дослідних інститутах.

Теоретичні групи також відігравали важливу роль у визначенні завдань, аналізі результатів, обговорення та координації майже всіх перерахованих напрямків робіт інших підрозділів об'єкта і залучених організацій ».

Загальне керівництво роботами над РДС-6с здійснювалося І.В. Курчатовим. Головним конструктором і безпосереднім керівником робіт був Ю.Б. Харитон.

До квітня 1953 року всі елементи термоядерного заряду РДС-6с були відпрацьовані.

Випробування РДС-6с на Семипалатинському полігоні було четвертим за рахунком; США до початку 1953 роки провели вже 34 ядерних випробування. Для забезпечення безпеки населення Урядом СРСР було вжито надзвичайних заходів. Із зони можливого радіоактивного забруднення було виселено 2250 чоловік і вивезено 44068 голів худоби.

Керував випробуваннями, як і в попередні роки І.В. Курчатов. До робіт на полігоні були залучені кращі вчені і фахівці нашої країни. На Семипалатинському полігоні широким фронтом йшла підготовка досвідченого поля - ділянки, де розташовувалися різні споруди, будівлі, техніка та інші об'єкти для вивчення різних аспектів впливу вибуху.

Сигнал на підрив РДС-6с було подано о 7.30 ранку 12 серпня 1953 року. Горизонт осяяла найяскравіша спалах, яка зліпила очі навіть через темні окуляри. Незвичайні явища, супутні розвитку вибуху, багато спостерігачів фіксували дуже ретельно, а потім передали свої записи І.В. Курчатова. Ось що можна в них прочитати:

«Явище спостерігав 12 серпня ц.р. з аеродрому в пункті «М», в 65-ти км від місця вибуху. Рівне о 7 год. 30 хвилин. ранку на горизонті в стороні «Поля» спалахнув яскравий білий сліпуче світло, який, незважаючи на наявні затемнені окуляри, змусив мене на мить закрити очі. Сліпучий спалах миттєво перетворилася на величезну бурхливу і з кожною секундою збільшується на горизонті вогненну масу. Високо над горизонтом з'явився куля червоно-оранжевого кольору, який вибухнув, і на його місці утворилося щільне білу хмару, що має форму гриба, яке, однак, в вершині порівняно довго (близько 15-20 хвилин) зберігало оранжеве забарвлення ...

Далі ця хмара стало міняти свою форму під дією вітру і сховалося за хмарами о 12 годині в південно-західному напрямку ... Вогняний полушар сплив, утворюючи світиться головку «гриба» на товстій темній ніжці. Головка гриба, розширюючись, плавно піднімалася, ніжка при цьому утоньшаться, особливо у верхній своїй частині, що примикає до голівки; головка швидко гасла і стала темною ... Різко впадало в очі швидкий рух у всій масі хмари ... На верхній частині головки з'явилося біла хмара, а з верхньої частини ніжки (пилового стовпа), що примикає до голівки, почало формуватися хмара у вигляді розширюється вниз конуса (спідниці ) ... Загальне враження від вибуху дуже сильне. У бойових умовах, безсумнівно, вибух морально подіє на людей, які будуть його спостерігати з боку. В житті я багато бачив розривів і вибухів, але цей вибух не має з ними нічого спільного і не може з чимось бути порівняний. Незабутні також мої враження про тих руйнування на значних відстанях від епіцентру вибуху, які я спостерігав, об'їжджаючи полігон після події ».

Успішне випробування РДС-6с 12 серпня 1953 року в Семипалатинському полігоні повністю підтвердило фізичні та конструкторські принципи цього типу водневої бомби, а також метод розрахунку. Виміряний різними методами повний тротиловий еквівалент дорівнював 400 кт і в межах точності вимірювань збігся з розрахунковою потужністю.

«Зведений звіт по випробуванню вироби РДС-6с» був написаний Я.Б. Зельдовичем і підписаний І.В. Курчатовим, Ю.Б. Харитоном, Я.Б. Зельдовичем, Є.І. Забабахіним і В.С. Комелькова 9 вересня 1953 року.

Роботи по РДС-6с мали продовження. 6 листопада 1955 року в СРСР був успішно випробуваний заряд РДС-27, який представляв собою модернізацію РДС-6с на основі використання виключно дейтериду літію (без використання тритію). Енерговиділення заряду склало 250 кт, що було в 1,6 рази менше енерговиділення РДС-6с. За своїм конструкційним якостям це було реальне зброю, а його випробування проводилося в складі авіабомби, скинутої з літака.

Вчені-фізики з Комісії з атомної енергії США склали в зв'язку з цим доповідь, який був представлений президенту. Суть цього документа стало те, що радянський Союзсправив «на високому технічному рівні водневий вибух» і виявився в деякому відношенні попереду. Автори доповіді констатували: «СРСР вже здійснив дещо з того, що США сподівалися отримати в результаті дослідів, призначених на весну 1954 року».

лауреат Нобелівської премії, Керівник першого теоретичного відділу в Лос-Аламосі Г. Бете цілком щиро написав: «Я не знаю, як вони його зробили. Вражаюче, що вони змогли його здійснити ».

Які ж уроки можна витягти з тих подій, які привели до першого (і надзвичайно успішному) випробуванню першої термоядерної атомної бомби в 1953 році?

• по-перше, це урок цілеспрямованої раціональної організації всіх робіт з атомної проблеми;
• по-друге, це урок того, як треба залучати всю інтелектуальну міць країни для виконання державного завдання;
• по-третє, це приклад того, як необхідно реагувати на прорив в науковій сфері, Що має колосальне оборонне значення;
• по-четверте, це був перший приклад створення зброї стримування, заснованого на самих передових технологіях, які визначаються досягненнями фундаментальної науки.

Особливе становище РДС-6с, як великого події в розвитку ядерної збройової програми нашої держави, полягає в тому, що ця розробка лежить на перетині розвитку різних ідей, які визначили вигляд ядерних і термоядерних зарядів різних держав. З одного боку, ця розробка сконцентрувала в собі основні принципи проектування ядерної зброї, відомих в той час, об'єднавши їх з ідеєю бустінга, а з іншого боку, РДС-6с зробила принципове, якщо не основне, вплив на створення РДС-37 і тим самим взагалі на вигляд термоядерного арсеналу нашої країни. Успішні ідеї, взяті з конструкції РДС-6с, надали тривалий вплив на розробку термоядерної зброї в нашій країні.

Робота творців першої водневої бомби, в тому числі і співробітників КБ-11, була високо оцінена радянським урядом. 25 серпня 1953 року міністру середнього машинобудування В.А. Малишеву були спрямовані списки працівників КБ-11, які подаються до нагородження. Всього 753 людини.

Як відомо, ще в середині 20-х років англійський астрофізик Еддінгтон вис казав припущення, що джерелом енергії зірок можуть бути ядерні реакції син- теза (злиття легких атомних ядер у важчі. Надвисокі температура і тиск в надрах зірок створюють необхідні для цього умови . у нормальних (земних) умовах кінетична енергія ядер легких атомів занадто мала для того, щоб вони, подолавши електростатичне відштовхування, могли зблизитися і вступити в ядерну реакцію. Однак це відштовхування можна подолати, зіштовхуючи розігнані до високих швидкостей ядра легких елементів. Д.Кокрофт і Е.Уолтон використовували цей метод в своїх експериментах, що проводилися в 1932р. в Кембриджі (Великобританія). Прискорені в електричному полі протони, «обстрілювали» літієвий мішень при цьому спостерігалося взаємодію протонів з ядрами літію. у 1938р. трьома фізиками неза- лежно один від одного були відкриті два циклу термоядерних реакцій перетворення водо- роду в гелій, що є джерелом ніком енергії зірок: - протон-протонний (Г. Бете і Ч.Крітчфілд) і вуглецево-азотний (Г.Бете і К.Вейцзеккер). Таким чином теоретична можливість отримання енергії шляхом ядерного син- теза була відома ще до війни. Питання полягало в тому щоб створити работоспособ- ве технічний пристрій яке б дозволило створити на Землі умови необхід мі для початку реакцій синтезу. Для цього були потрібні мільйонні температури і надвисокі тиску. У 1944р. в Німеччині в лабораторії Дібнер велися роботи з ініціювання термоядерного синтезу шляхом стиснення ядерного палива підривом кумуля- тивних зарядів звичайної вибухової речовини (див. «Урановий проект Фашистської Німеччини»). Роботи ці не дали однак бажаного результату як тепер зрозуміло через недостатність тиску і температури. СШАІдея бомби заснованої на термоядерному синтезі, ініційованому атомним зарядом була запропонована Е. Фермі його колезі Е.Теллеру (який і вважається «батьком» термо- ядерної бомби) ще в 1941р. У 1942р. між Оппенгеймером і Теллером виник конфлікт оскільки останній був «ображений» тим, що місце глави теоретичного відділу було віддано не йому. В результаті Оппенгеймер відсторонив Теллера від проекту атомної бомби і перевів на вивчення можливості використання реакції синтезу гелію з ядер важкого водню (дейтерію) для створення нової зброї. Теллер взявся за створення пристрою, який отримав назву «класичний супер» (в з- Радянському варіанті «труба»). Ідея полягала в розпалюванні термоядерної реакції в жид- кому дейтерії за допомогою тепла від вибуху атомного заряду. Але незабаром з'ясувалося, що атомний вибух недостатньо гарячий, і не забезпечує необхідних умов для «горіння» дейтерію. Для початку реакцій синтезу потрібно введення в суміш тритію. Реакція дейтерію з тритієм повинна була забезпечити підвищення температури до умов дейтериево-дейтерієвого синтезу. Але тритій, зважаючи на свою радіоактивності (період напіврозпаду всього 12 років) в природі практично не зустрічається і його доводиться отримувати штучним шляхом в реакторах ділення. Це робило його на порядок дорожче збройового плутонію. Крім того кожні 12 років половина отриманого тритію просто зникала в результаті радіоактивного розпаду. Застосування газоподібних дейтерію і тритію в якості ядерного палива було неможливо і доводилося застосовувати сжі- ваний газ, що робило вибухові пристрої малопридатними для практичного засто- нання. Дослідження проблем «класичного супер» тривало в США до кінця 1950р. коли з'ясувалося що навіть незважаючи на велику кількість тритію досягти стабільного термоядерного горіння в такому пристрої неможливо. Дослідження зайшли в глухий кут. У квітні 1946р. в Лос-Аламосі проходило секретну нараду на якому обговорюються далися підсумки американських робіт по водневій бомбі в ньому брав участь Клаус Фукс. Через якийсь час після наради він передав матеріали, пов'язані з цими робо- тами, представникам радянської розвідки і вони потрапили до наших фізикам. На початку 1950р. К.Фукс був заарештований і це джерело інформації «вичерпався». В кінці серпня 1946р. Е.Теллер висунув ідею, альтернативну «класичному супер», яку він назвав «Alarm Clock». Цей варіант був використаний в СРСР А. Сахарова під назвою «слойка», а в США ніколи не реалізовувався. Ідея заклю чалась в оточенні ядра, що ділиться атомної бомби шаром термоядерного пального з суміші дейтерію з тритієм. Випромінювання від атомного вибуху здатне стиснути 7-16 шарів пального, перемежованого з шарами, що поділяється, і нагріти його приблизно до такої ж температури, як і саме діляться ядро. Це знову ж вимагало викорис тання дуже дорогого і незручного тритію. Термоядерна паливо оточувала оболонка з урану-238 яка на першому етапі виконувала роль утеплювача, не даючи енер гії вийти за межі капсули з паливом. Без неї горючі, що складаються з легких елементів було б абсолютно прозоро для теплового випромінювання, і не прогрілося б до високих температур. Непрозорий уран, поглинаючи цю енергію, повертав частину її назад в паливо. Крім того, вони збільшують стиснення пального шляхом стримування його теплового розширення. На другому етапі, уран піддавався розпаду за рахунок нейтро- новий, що з'явилися при синтезі, виділяючи додаткову енергію. У вересні 1947р. Теллер запропонував використовувати нове термоядерна пальне - дейтерид літію-6 є при нормальних умовах твердою речовиною. Літій поглинаючи нейтрон ділився на гелій і тритій з виділенням додаткової енергії, що ще більше підвищувало температуру, допомагаючи початися синтезу. Ідею «слойки», використовували і британські фізики при створенні при створенні своєї першої бомби. Але будучи тупиковою гілкою розвитку термоядерних систем ця схема відмерла. Перекласти розробку термоядерної зброї в практичну площину дозволила запропонована в 1951 р. співробітником Теллера Станіславом Уламом нова схема. Для ініціювання термоядерного синтезу передбачалося стискати термоядерна паливо, використовуючи випромінювання від первинної реакції розщеплення, а не ударну хвилю (т.зв. Ідея «радіаційної імплозії»), а також розмістити термоядерний заряд окремо від первинна ядерного компонента бомби - тригера (двоступенева схема ). З огляду на що при звичайному атомний вибух 80% енергії виділяється у вигляді рентгенівського випромінювання, а близько 20 в вигляді кінетичної енергії осколків розподілу і що, рентгенівські промені набагато випереджають розширюються (зі швидкістю близько 1000 км / с.) Залишки плутонію, така схема дозволяла стиснути ємність з термоядерним пальним другого ступеня до початку його інтенсивного нагріву. Ця модель американської водневої бомби отримала назву Улама-Теллера. На практиці все відбувається наступним чином. Компоненти бомби поміщаються в циліндричний корпус з тригером на одному кінці. Термоядерна паливо у вигляді ци Ліндрен або еліпсоїда поміщається в корпус з дуже щільного матеріалу - урану, свинцю або вольфраму. Усередині циліндра аксіально поміщений стрижень з Pu-239 або U-235, 2-3 см. В діаметрі. Решту простір корпусу заповнюється ПЛАСТ- масою. При підриві тригера випускаються рентгенівські промені нагрівають урановий корпус бомби він починає розширюватися і охолоджуватися шляхом унесення маси (абляції). Явище виносу, подібно струмені кумулятивного заряду спрямованого всередину капсули, розвиває величезний тиск на термоядерна горючі. Два інших джерела тиску рух плазми (після спрацьовування первинного заряду корпус капсули як і весь пристрій являє собою іонізовану плазму) і тиск рентгенівських фотонів не роблять значного впливу на обтиснення. При стисненні стержня з подільного матеріалу він переходить в надкрітіческое стан. Швидкі нейтрони, що утворюються при діленні тригера і уповільнені дейтериду літію до теплових швидкостей починають ланцюгову реакцію в стрижні. Відбувається ще один атомний вибух діючий зразок «запальної свічки» і викликає ще більше збільшує давши- лення і температури в центрі капсули, роблячи їх достатніми для розпалювання термо- ядерної реакції. Урановий корпус заважає виходу теплового випромінювання за його межі, значно збільшуючи ефективність горіння. Температури, що виникають в ході термоядерної реакції багаторазово перевищують утворюються при ланцюговому розподілі (до 300 млн. Замість 50-100млн. Град.). Все це відбувається приблизно за кілька сотень нано- секунд. Описана вище послідовність процесів на цьому закінчується, якщо корпус заряду виготовлений з вольфраму (або свинцю). Однак якщо виготовити його з U-238 то утворюються при синтезі швидкі нейтрони, викликають поділ ядер U-238. Розподіл однієї тонни U-238 дає енергію, еквівалентну 18 Мт. При цьому обраеуется багато радіоактивних продуктів поділу. Все це і становить радіоактивні опади, які супроводжують вибух водневої бомби. Чисто термоядерні заряди створюють значи- тельно менше зараження обумовлене тільки вибухом тригера. Такі бомби напів чилі назву «чистих» / Двухступенчатая схема Теллера-Улама дозволяє створювати настільки потужні заряди, на скільки вистачить потужності тригера для надшвидкого обтиску великої кількості пального. Для подальшого збільшення величини заряду можна використовувати енергію другого ступеня для стиснення третьої. На кожній стадії в таких пристроях можливе посилення потужності в 10-100 разів. Модель вимагала великої кількості тритію, і для його виробництва американці побудували нові реактори. Роботи йшли у великому поспіху, адже Радянський Союз на той час уже створив атомну бомбу. Штатам залишалося тільки сподіватися, що СРСР пішов по вкраденому Фуксом тупиковій колії (який був арештований в Англії в січні 1950р.). І ці надії виправдалися. Перші термоядерні пристрої були підірвані в ході операції Greenhouse (Оран- Жере) на атолі Еніветок (Маршаллові острова). Операція включала чотири випробування. В ході перших двох «Dog» і «Easy» в апреле1951г. були випробувані дві нові атомні бомби: Mk.6 - 81Кт. і Mk.5 - 47Кт. 8 травня 1951 р. було проведено перше випробування термоядерного пристрою «George» потужністю 225Кт. Це був чисто дослідницький експеримент з вивчення термоядерного горіння дейтерію. Пристрій був ядерний заряд у вигляді тора 2,6м. в діаметрі і 0,6 м. товщиною з невеликим (кілька грамів) кількістю рідкої дейтериево-тритиевой суміші, поміщеним в центрі. Вихід енергії від синтезу в цьому пристрої дуже невеликий в порівнянні з виходом енергії від ділення ядер урану. 25 травня 1951 р. було проведено випробування тер- моядерного пристрою «Item». У ньому в якості термоядерного палива использова- лась суміш дейтерію з тритієм, охолоджена до рідкого стану, і що знаходиться всередині ядра зі збагаченого урану. Пристрій створювалося для випробування принципу збільшення потужності атомного заряду за рахунок додаткових нейтронів виникають в реакції синтезу. Ці нейтрони, потрапляючи в зону реакції поділу, збільшували їх інтенсивність (збільшувалася частка ращепівшіхся ядер урану) а отже і силу вибуху. Для прискорення розробок в липні 1952р. уряд США організувало другий збройовий ядерний центр - Ліверморської національної лабораторії ім. Лоуренса в Каліфорнії. 1 листопада 1952р. на атолі Еніветок проведено випробування «Ivy Mike» потужністю 10,4Мт. Це було перший пристрій, створене за принципом Теллера-Улама. Важило воно близько 80т. і займало приміщення розміром з двоповерховий будинок. Термоядерна горю- чее (дейтерій - тритій) знаходилося в рідкому стані при температурі, близькій до абсолютного нуля в дьюаровском посудині по центру якого проходив плутонієвий стор- Ежен. Сам посудину оточував корпус-штовхач з природного урану, масою більш 5т. Цілком збірка містилася в величезну сталеву оболонку, 2м. в діаметрі і 6,1м. в висоту, зі стінками товщиною 25-30см. Експеримент став проміжним кроком амери Кансько фізиків на шляху до створення транспортабельного водневої зброї. 77% (8 Мт.) Виходу енергії забезпечило розподіл уранового корпусу заряду і тільки (2.4Мт.), Припадав на реакцію синтезу.
«Ivy Mike» Суміш рідких ізотопів водню не мала практичного застосування для термоя- дерну боєприпасів, і подальший прогрес у розвитку термоядерної зброї пов'язаний з використанням твердого палива - дейтериду літію-6 (Li6). В цьому плані попереду виявилися радянські вчені, що використали дейтерид Li6 вже в першій радянській термоядерна бомбу випробуваної в серпні 1953р. Американський же завод по производ- ству Li6 в Ок-Рідж був пущений в експлуатацію тільки до середини 1953р. (Будівельник- ство почалося в травні 1952р.). Після операції «Ivy Mike» обидва ядерних центру (в Лос- Аламосі і Каліфорнії) приступили до нагальної розробці більш компактних зарядів з використанням дейтериду літію, які можливо було б застосовувати в бойових умо- вах. У 1954 р. в ході операції «Castle» на атолі Бікіні планувалося провести ви- пробування експериментальних зразків термоядерних зарядів стали прототипами для перших серійних бомб. Однак для якнайшвидшого оснащення збройних сил новим ору- жиємо три типи пристроїв, були відразу, без випробувань, виготовлені малою серією (по 5 виробів). Одним з них стла бомба EC-16 (її випробування під ім'ям «Jughead» планіро- валось провести в ході операції «Castle»). Це була транспортабельна версія кріогенної системи «Mike» (маса бомби 19т. Потужність 8МТ.). Але після перших успеш- них випробувань пристроїв з дейтериду літію EC-16 моментально застаріла і навіть не випробовувалася. EC-17 і ЄС-14 були серійними версіями пристроїв «Runt I» і «Alarm Clock». 1 березня 1954 р. (Тут і далі дата вказана за місцевим часом) відбулося ис бування «Castle Bravo» в ході якого було підірвано пристрій «Shrimp». Це був двоступеневий заряд з дейтериду літію збагаченим ізотопом Li6 до 40% (решта становив природний Li7). Таке горючі застосовувалося в США вперше тому потужність вибуху сильно перевищила очікувану в 4-8Мт. і склала 15Мт. (10МТ. Виділилося при розподілі оболонки з U-238 і 5 Мт. Від реакції синтезу). Причина несподівано високої потужності полягала в Li7 який за очікуваннями повинен був бути досить інертним, але в дійсності при поглинанні швидких нейтронів атом Li7 теж ділився на тритій і гелій. Цей «незапланований» тритій і забезпечив 2-х крат ве посилення потужності. Кратер від вибуху вийшов 2 км. в діаметрі і глибиною 75м. Маса пристрою становила 10.5т. довжина 4,5 м. діаметр 1,35 м. Успішний результат першого випробування привів до відмови від кріогенних проектів «Jughead» (EC-16) і «Ramrod» (криогенного близнюка пристрою «Morgenstern»). Через дефіцит збагаченого Li6 в наступному лабораторне «Castle Romeo» вико- зовано заряд з природного (7. 5% Li6) літію. Термоядерний пристрій під ім'ям «Runt I» було підірвано 26 Марта 1954 р. Одночасно це було контрольне випробування термоядерної бомби яка позначається EC-17. Потужність вибуху склала 11Мт. з яких на реакції синтезу довелося 4Мт. Як і у випадку з «Bravo», що виділилася потужність набагато перевищила очікувані 1.5-7Мт. Маса пристрою - 18т. довжина - 5,7 м. діаметр - 1,55 м. 26 Апреля 1954 р. в ході випробування «Castle Union» було підірвано пристрій «Alarm Clock» (EC-14) з вмістом Li6-95%. Енерговиділення - 6,9 Мт. з яких 1,6Мт. (27.5%) утворилися за рахунок реакцій синтезу. Вибух залишив на дні лагуни кратер 100м. шириною і 30м. глибиною. Маса пристрою - 12,5 т. Довжина - 3,86 м. Діаметр - 1,55 м. 7 квітня 1954 р. проведено випробування «Castle Koon» в ході якого було взор- вано виріб «Morgenstern» який був першою термоядерної розробкою Каліфорній- ського ядерного центру і останнім збройним проектом, над яким працював Е.Теллер. Випробування було невдалим. Замість запланованої 1Мт. потужність вибуху склала лише 110кт. з яких тільки 10кт. за доводилося на термоядерний синтез. Це сталося через те, що нейтронний потік від тригера досяг другого ступеня, перед- ньо розігрів її і перешкодивши ефективному обтисненню. Решта вироби, іспитан- ні в «Castle», містили бор-10, службовець гарним поглиначем нейтронів і сніжа- ющим ефект попереднього розігріву термоядерного палива. 5 Мая 1954 р. проведено випробування «Castle Yankee». Випробовуваний заряд називаються вався «Runt II» і був прототипом для бомби EC-24 і близнюком «Runt I». Цей виріб було повністю аналогічно випробуваного в «Romeo», але в ньому замість природ- ного застосовувався збагачений (до 40% Li6) літій. Це дало збільшення потужності в 2.5Мт. Потужність вибуху склала 13.5 Мт. (При очікуваних 7.5-15Мт.) З яких на реакції синтезу довелося 6,5Мт. Маса «Runt II» 17,8т. довжина-5,6м. діаметр -1,52м. Вклю- чення в графік випробування цього заряду сталося через надзвичайного успіху «Castle Romeo» і виключення випробувань пристроїв «Ramrod» і «Jughead». 14 Мая 1954 р. відбулося випробування «Castle Nectar» в ході якого було взор- вано виріб «Zombie» представляло собою прототип полегшеного термоядерного заряду TX-15. У порівнянні з вагою інших зарядів, ця бомба виглядає зовсім невеликий маса - 2.9т. потужність - 1.7 Мт, довжина - 2,8 м. діаметр-0,88 м. первонах- чільного вона розроблялася як чисто атомна бомба з потужністю в діапазоні сотень кілотонн в якій застосовувалося радіаційне обтиснення одного атомного заряду іншим. Ідея була збережена але в проект додали термоядерна пальне для збільшення мощ- ності. В результаті вийшла радіаційно обжимаються атомна бомба з термоядерним посиленням (80% енергії виділяється за рахунок розподілу урану). Проект виграв у вазі, але застосування в ньому дорогого і відсутнього на той момент в належних кількостях матеріалу - високозбагаченого літію стримувало його виробництво до 1955р. Таким чином на озброєння США вже в 1954 р надійшли в обмеженому колі-честве перші термоядерні бомби. Це були величезні і важкі мастодонти ЄС-14 ( «Alarm Clock») маса 14т. потужність 7Мт. що одержав позначення Мк.14, ЄС-17 ( «Runt I») маса 19 т. Потужність 11 Мт. діаметр - 1,6 м. довжина - 7,5 м одержав позначення Мк.17. Ці заряди виготовлені серіями по 5 шт. Крім того, було 10 набоїв EC 24 ( «Runt II») отримали позначення Мк.24. Термоядерна бомба Mk.17 стала найбільшою бомбою з створених в США. Взяти її в політ міг тільки B-36. Для її експлуатації були потрібні спеціальні машини, засоби і пристосування. Подве- сить її в літак могли лише на одній авіабазі, що було вкрай незручно і знижувало гнучкість застосування цієї зброї. Тому всі п'ять Mk.17 були зняті з озброєння в 1957р. Після операції «Castle» було розгорнуто серійне виробництво нових термоя- дерну зарядів, які почали надходити на озброєння в 1955р. Серійна версія «Zombie» ( «Castle Nectar») - Mk.15 довжина - 3,5 м. маса - 3447кг. потужність - 1.69Мт. В 1955- 1957гг. було виготовлено 1200шт. зняті з озброєння в 1965р. Mk.21 з ядром, содер жащім 95% літію-6: довжина - 3,75 м. маса - 8т. потужність 5МТ. У 1955 - 56гг. ви- ведено 275 шт. зняті з озброєння в 1957р. Спадкоємець «Castle Yankee» - Mk.24 довжина - 7,42м. маса 19т. потужність 15Мт. У 1954-55 рр. виготовлено 105шт. зняті з воору- вання в 1956р. У 1956р. відбулося випробування «Redwing Cherokee» (подальше раз -вітіе бомби Mk.15). Енерговиділення склало 3.8Мт. маса 3,1т. довжина - 3,45м. діаметр - 0,88м. Важлива відмінність цього заряду від випробуваних раніше те, що він був відразу конструктивно оформлений у вигляді авіабомби і вперше в США було вироблено БОМ- бометаніе термоядерного пристрою з літака. Найпотужніша американська бомба була розроблена за програмою B-41. Роботи почалися в 1955р. в Каліфорнійскрм ядерному центрі на основі розробляється там експериментальної триступеневої термоядерної системи. Прототипи бомби TX-41, ис випробовують в тестах "Sycamore", "Poplar" і "Pine" операції "Hardtack" на полігоні в Тихому океані, між 31 травнем і 27 липнем 1958р. серед них були тільки чисті вари- анти. У результете була створена найпотужніша американська термоядерна бомба Mk.41. Вона мала ширину 1,3 м. (1,85м. По хвостовому оперенню) довжину 3,7 м. і масу 4,8т. За період 1960-62гг. було виготовлено 500 шт. (Знята з озброєння в 1976 р.). Цей триступеневий термоядерний заряд проводився в двох варіантах. «Гряз- ная» з оболонкою третього ступеня з U-238 - Y1 і «чиста» зі свинцевою оболонкою -Y2 потужністю менше 10 Мт. і 25 Мт. відповідно. В якості палива использо- вався дейтерид літію з 95% Li-6. Серед всіх американських проектів, в цьому був досягнутий найбільшу питому Енерговихід: 5.2 кт / кг. (За словами Тейлора для термоядерного зброї межа відносини потужності заряду до маси - близько 6 кт / кг.). У 1979р. після важкого серцевого нападу Е.Теллер зробив несподіване за- ня «... першу конструкцію (водневої бомби) створив Дік Гарвин». В інтерв'ю, присвяченому тій же темі, Гарвин згадував що в 1951р. в Лос-Аламосі Теллер рас сказав йому про наукову ідею, що лежить в основі створення майбутнього зброї, і попросив сконструювати ядерний вибуховий пристрій. Рей Кіддер, один з основоположників атомної зброї прокоментував цю заяву так: «Завжди існувало противоре- чие подібного типу: у кого виникла ідея створення водневої бомби і хто її створив. Тепер все сказано. Це виключно правдоподібно і, смію зауважити, точно ». Однак серед учених немає одностайності щодо вкладу 23-річну (в ту пору Гарвіна в розробку термоядерної бомби. СРСР Як вже говорилося СРСР через свого агента - англійського фізика Клауса Фукса (до його арешту в 1950р.) Отримував практично всі матеріали по американським раз- работкам як то кажуть з "перших рук". Але він був не єдиним нашим джерелом і після 1950р. інформація продовжувала надходити (може бути не тій кількості). З нею, в суворій таємниці, знайомився тільки Курчатов. Ніхто (з фізиків) крім нього про цю інформацію не знав. З боку це виглядало як геніальне осяяння Але до ідеї використання термоядерного синтезу для створення бомби радянські вчені схоже прийшли самостійно. У 1946р. І. Гуревич, Я. Зельдович, І.Померанчук і Ю. Харитон передали Курчатову спільну пропозицію в формі відкритого звіту. Суть їх пропозиції полягала в використанні атомного вибуху в якості детона- тора для забезпечення вибуховий реакції в дейтерії. При цьому підкреслювалося, що "бажана найбільша можлива щільність дейтерію", а для полегшення вознікнове ня ядерної детонації корисно застосування масивних оболонок, що уповільнюють розліт. Гуревич пізніше назвав факт незасектеченності цього звіту «... наочним доказом того, що ми нічого не знали про американських розробках.» Але Сталін і Берія у всю гнали створення атомної бомби і на пропозицію малоізвстних вчених не звернули уваги. Далі події розвивалися наступним чином. У червні 1948р. за постановою Уряду в ФІАН під керівництвом І.Тамм була створена спеціальна група, в яку був включений А.Сахаров в завдання якої входило дослідження можливості створення водневої бомби. При цьому їй доручалося перевірка та уточнення тих розрахунків, які проводилися в московській групі Я. Зель- довіча в Інституті хімічної фізики. Треба сказати, що в той період група Я.Зель- довіча розробляла проект «труба». Уже в кінці 1949р. Сахаров запропонував нову модель водневої бомби. Це була гетерогенна конструкція з чергуються шарів матеріалу, що розщеплюється і шарів палива синтезу (дейтерію в суміші з тритієм). Схема отримала найменування «слойка» або схема Сахарова-Гінзбурга (незрозуміло яким чином «слойку» впроваджувалися рідкі дейтерій і тритій). Ця модель мала деякі недоліки - водневий компонент бомби був незначний, що обмежувало потужність вибуху. Ця потужність могла бути максимум в двадцять-сорок разів вище потужності звичайної плутонієвої бомби. Крім того тільки тритій був дуже дорогий і для його виробництва потрібно багато часу. За пропозицією В. Гінзбурга як джерело дейтерію і тритію був використаний літій, який мав до того ж додаткові переваги -твёрдое агрегатний стан і дешевизну. У лютому 1950р. було прийнято постанову Ради Міністрів СРСР ставив завдання організувати розрахунково-теоретичні, експериментальні та конструкторські роботи по створенню виробів РДС-6с ( «слойка») і РДС-6т ( «труба»). Таким чином у нас паралельно розвивалися два напрямки - «труба» і «слойка». В першу чергу повинно було бути створено виріб РДС-6с вагою до 5т. для посилення потужності в дейте- рід літію вводити не велика кількістьтритію. Було встановлено термін виготовлення першого примірника вироби РДС-6с - 1954р. К1 травня 1952р. слід було виготовити РДС-6с була перевірена 12 серпня 1953р. на Семипалатинському полігоні, отримавши на Заході найменування «Джо-4». Це була саме переміщувана бомба, а не стаціонарний пристрій, як у американців. Заряд мав кілька більшу вагу і ті ж габарити, що і перша радянська атомна бомба, випробувана в 1949р. Випробування вирішено було провести в стаціонарних умовах на сталевий вежі висотою 40м. (Заряд устанавли- вався на висоті 30м.). Потужність вибуху була еквівалентна 400Кт. при ккд всього 15 - 20%. Розрахунки показали, що розліт непрореагировавшего матеріалу перешкоджає збільшенню потужності понад 750Кт. Виділяється потужність розподілялася таким чином 40 кт. - тригер, 60-80 кт. синтез, решта - розподіл оболонок з U-238. Л.Феоктистов згадує: «У 1953 р. ми ... були впевнені, що ... «слойкою» ми не тільки наздоганяємо, але навіть перегонимо Америку. ... Звичайно, ми вже тоді чули про випробування «Майк», але ... в той час ми думали, що багаті американці підірвали «будинок» з рідким дейтерієм ... за схемою, близькою до «трубі» Зельдовича ». Бомба мала два суттєвих недоліки, обумовлені наявністю тритію - висока вартість і обмежений (до півроку) термін придатності. У дальнейщем від тритію відмовилися, що призвело до деякого зниження потужності. Випробування нового заряду було проведено 6 листопада 1955р. Причому вперше водорордная бомба була скинута з літака. На початку 1954 р. відбулася спеціальна нарада в Міністерстві середнього маши- ностроенія за участю міністра В. Малишева по «трубі». Було прийнято рішення про повну безперспективність цього напряму (в США до такого ж висновку прийшли ще в 1950р.). Подальші дослідження сконцентрувалися на тому, що у нас отримало назву «атомного обтиску» (АТ) ідея якого полягала використовувати для обтиску основного заряду не продукт вибуху, а випромінювання (схема Улама-Теллера). У зв'язку з цим 14 січня 1954 р. Зельдович власноруч написав записку Харитонові, супроводивши її яка б пояснила схемою: «У цій записці повідомляються попередня схема пристрою для АТ сверх'ізделія і оціночні розрахунки її дії. Застосування АТ було запропоновано В. Давиденко ». У своїх «Спогадах» Сахаров зазначав що до цієї ідеї «... одночасно прийшли кілька співробітників наших теоретичних відділів. Одним з них був я ... Але також, безсумнівно, дуже велика була роль Зельдовича, Трутнева і деяких ... ». На початок літа 1955р. розрахунково-теоретичні роботи були завершені, був випущений звіт. Але виготовлення експериментального заряду завершилося лише до осені. Він був успішно випробуваний 22 листопада 1955р. Це була перша радянська двоступенева воднева бомба невеликої потужності, що отримала позначення РДС-37. При її випро- тании довелося замінити частину термоядерного пального на інертна речовина, щоб знизити потужність заради безпеки літака і житлового містечка, який перебував при- мірно в 70км. від місця вибуху. Потужність вибуху склала 1,6Мт. Рішення про створення водневої бомби потужністю 100Мт. Хрущов прийняв в 1961р. щоб показати імперіалістам «кузькину мать». До цього максимальним зарядом, випробуваним в СРСР заряд потужністю 2.9 Мт. До розробки пристрою отримав позначення А602ЕН група Сахарова приступила відразу після наради з Хрущовим 10 липня 1961р. на якому було оголошено про початок проведення восени 1961р. серії випробувань пристроїв в 4, 10 і 12.5 Мт. Розробка йшла прискореними темпами. З готувався випробування не робили таємниці. Публічна заява з приводу планірующе- гося супервзрива було зроблено Хрущовим 1 вересня 1961р. (В той же день вироблена- дено перше випробування серії). Ядерний заряд розроблявся в ВНІІЕФ (Арзамас-16), збиралася бомба в РФЯЦ-ВНДІТФ (Челябінськ-70). Бомба мала триступеневу схему. Близько 50% потужності забезпечувалося термоядерної частиною, а 50% - діленням корпусів третьої і другого ступенів з урану-238. Для випробувань було вирішено обмежити максимальні потужність бомби до 50 Мт. Для цього уранову оболонку третього ступеня замінили на свинцеву що знизило внесок уранової частини з 51.5 до 1.5 Мт. Для забезпечення безпечного (для екіпажу) застосування «супербомби» з літака-носія в НДІ парашутно-десантних систем була створена гальмівна парашутна система з пло щадью основного купола 1600 кв.м. Бомба мала довжину близько 8 м. Діаметр близько 2 м. Масу 27т. Вантаж таких габаритів не поміщався ні в один з існуючих бомбарді- ровщіков і тільки Ту-95 на межі вантажопідйомності міг підняти його в повітря. Але і в йогов бомбоотсек бомба не поміщалася. На заводі-виробнику стратегічний бомбардувальник Ту-95 піддали доопрацювання, вирізавши частину фюзеляжу і все-таки в польоті бомба більше ніж наполовину стирчала назовні. Така підвіска і чималу вагу вантажу привели до того, що літак сильно зменшив в дальності і швидкості - стаючи практично непридатним до бойового застосування. Весь корпус літака, навіть лопаті його гвинтів, були покриті спеціальною білою фарбою, що захищає від світлового спалаху при вибуху.
Все було готово вже через 112 днів після зустрічі з Хрущовим. Вранці 30 жовтня 1961р. Ту-95 піднявся в повітря і взяв курс на Нову Землю. Екіпажем літака командував майор А.Дурновцев (після випробування він отримав звання Героя СРСР і під- шення до підполковника). Бомба відокремилася на висоті 10500м. і знижувалася на замед- ляющая парашуті до 4000м. За час падіння літак встиг піти на відносно безпечну відстань в 40-50км. Вибух стався в 11:32 за московським часом. Спалах виявився настільки яскрава, що її можна було спостерігати з відстані до 1000 км. на 300-кілометровому видаленні було чути потужний рев. Світиться вогненна куля досяг землі і мав розміри близько 10км. в діаметрі. Гиганский гриб піднявся на висоту в 65 км. Після вибуху через іонізації атмосфери на 40 хв. було перервано радіоповідомлення з Новою Землею. Зона повного знищення була кругом в 25км. в радіусі 40 км. були зруйновані дерев'яні і сильно пошкоджені кам'яні будинки, на відстані 60 км. можна було отримати опіки третього ступеня (з омертвлянням верхніх шарів шкіри), а вікна, двері, дахи зривало і на великих відстанях. При повній потужності в 100 Мт. зона повного знищення мала б радіус 35 км. зона серйозних ушкоджень - 50 км. опіки третього ступеня можна було б п олучая на дистанції в 77 км. З повною упевненістю можна стверджувати, що використання такої зброї у військових умовах було неможливо і випробування мало суто політичне і психоло- ня значення. Подальші роботи по бомбі були припинені серійне виробниц ство не велося. Великобританія У Великобританії розробка термоядерної зброї була почата в 1954 р. в Олдер- мастоне групою під керівництвом сера Вільяма Пенна, який раніше брав участь в ман- хеттенском проект в США. В цілому інформованість британської сторони по термо- ядерної проблеми перебувала на дуже зародковому рівні, так як США не ділилися інформацією, посилаючись на закон про Атомної енергії 1946р. У 1957р. Великобританія провела серію випробувань на островах Різдва в Тихому океані під загальним найменуванням «Operation Grapple» (Операція Сутичка). Першим під найменуванням «Short Granite» (Крихкий Граніт) було випробувано дослідне термоядерний пристрій потужністю близько 300Кт. опинилося значно слабкіше радянських і аме- риканских аналогів. В ході випробування «Orange Herald» (Помаранчевий вісник) була підірвана найпотужніша з коли-небудь створених атомна бомба потужністю 700Кт. Майже всі свідки випробувань (включаючи екіпаж літака, який її скинув) вважали, що це була термоядерна бомба. Бомба виявилася занадто дорогою у виробництві, так як в її склад входив 117кг. плутонію, а річне виробництво плутонію в Велико- британії становило в той час 120 кг. У вересні 1957р. була проведена друга серія випробувань. Першим у випробуванні під назвою «Grapple Х Round» 8. листопада було підірвано двоступенева пристрій з невеликим термоядерним зарядом. Потужність вибуху склала приблизно 1.8 Мт. 28 квітня 1958р. в ході випробувань «Grapple Y» над островом Різдва була скинута найпотужніша британська термоядерна бомба потужністю 3 Мт. 2 вересня 1958 був підірваний полегшений варіант цього пристрою потужністю близько 1,2 Мт. 11 вересня 1958 в ході останнього випробування під найменуванням "Halliard 1" було підірвано триступеневе пристрій потужністю близько 800Кт. Франція У ході випробувань «Канопус» у Французькій Полінезії в серпні 1968 р Франція підірвала термоядерний пристрій типу «Теллер-Улам» потужністю близько 2,6Мт. Подроб- ності про развитиии французької програми маловідомі. Це фотографії випробувань першої французької термоядерної бомби.


Китай КНР зазнала своє перше термоядерний пристрій типу «Теллер-Улам» потужністю 3,31Мт. в червні 1967р. (Відомо також під найменуванням «Випробування номер 6»). Випро- тание було проведено лише через 32 місяці після вибуху першої китайської атомної бомби, що є прикладом найшвидшого розвитку національної ядерної прог- Рамі від реакції розщеплення до синтезу. Це стало можливим завдяки США звідки в той час були вислані за підозрою в шпигунстві працювали там китайські фізики.

12 серпня 1953 на Семипалатинському полігоні була випробувана перша радянська воднева бомба.

А 16 січня 1963 року народження, в самий розпал холодної війни, Микита Хрущовзаявив світові про те, що Радянський союз має в своєму арсеналі новою зброєю масового ураження. За півтора року до цього в СРСР був проведений найпотужніший вибух водневої бомби в світі - на Новій Землі був підірваний заряд потужністю понад 50 мегатонн. Багато в чому саме ця заява радянського лідера змусило світ усвідомити загрозу подальшої ескалації гонки ядерних озброєнь: вже 5 серпня 1963 року в Москві було підписано договір про заборону випробувань ядерної зброї в атмосфері, космічному просторі й під водою.

Історія створення

Теоретична можливість отримання енергії шляхом термоядерного синтезу була відома ще до Другої світової війни, але саме війна і подальша гонка озброєнь поставили питання про створення технічного пристрою для практичного створення цієї реакції. Відомо, що в Німеччині в 1944 році велися роботи з ініціювання термоядерного синтезу шляхом стиснення ядерного палива з використанням зарядів звичайної вибухової речовини - але вони не увінчалися успіхом, тому що не вдалося отримати необхідних температур і тиску. США і СРСР вели розробки термоядерної зброї починаючи з 40-х років, практично одночасно відчувши перші термоядерні пристрої на початку 50-х. У 1952 році на атолі Еніветок США здійснили вибух заряду потужністю 10,4 мегатонни (що в 450 разів більше потужності бомби, скинутої на Нагасакі), а в 1953 році в СРСР було випробувано пристрій потужністю 400 кілотонн.

Конструкції перших термоядерних пристроїв були погано пристосованими для реального бойового використання. Наприклад, пристрій, випробуваний США в 1952 році, являло собою наземне спорудження висотою з 2-поверховий будинок і вагою понад 80 тонн. Рідке термоядерна пальне зберігалося в ньому за допомогою величезної холодильної установки. Тому в подальшому серійне виробництво термоядерної зброї здійснювалося з використанням твердого палива - дейтериду літію-6. У 1954 році США випробували пристрій на його основі на атолі Бікіні, а в 1955 році на Семипалатинському полігоні була випробувана нова радянська термоядерна бомба. У 1957 році випробування водневої бомби провели в Великобританії. У жовтні 1961 року в СРСР на Новій Землі була висаджена термоядерна бомба потужністю 58 мегатонн - найпотужніша бомба з коли-небудь випробуваних людством, яка увійшла в історію під назвою «Цар-бомба».

Подальший розвиток було направлено на зменшення розмірів конструкції водневих бомб, щоб забезпечити їх доставку до мети балістичними ракетами. Уже в 60-ті роки масу пристроїв вдалося зменшити до декількох сотень кілограмів, а до 70-х років балістичні ракети могли нести понад 10 боєголовок одночасно - це ракети з головними частинами, кожна з частин може вражати свою власну мету. На сьогоднішній день термоядерним арсеналом володіють США, Росія і Великобританія, випробування термоядерних зарядів були проведені також в Китаї (в 1967 році) і у Франції (в 1968 році).

Принцип дії водневої бомби

Дія водневої бомби засноване на використанні енергії, що виділяється при реакції термоядерного синтезу легких ядер. Саме ця реакція протікає в надрах зірок, де під дією надвисоких температур і гігантського тиску ядра водню стикаються і зливаються в більш важкі ядра гелію. Під час реакції частина маси ядер водню перетворюється в велику кількість енергії - завдяки цьому зірки і виділяють величезну кількість енергії постійно. Вчені скопіювали цю реакцію з використанням ізотопів водню - дейтерію і тритію, що і дало назву «воднева бомба». Спочатку для виробництва зарядів використовувалися рідкі ізотопи водню, а згодом став використовуватися дейтерид літію-6, тверда речовина, З'єднання дейтерію і ізотопу літію.

Дейтерид літію-6 є основним компонентом водневої бомби, термоядерним пальним. У ньому вже зберігається дейтерій, а ізотоп літію служить сировиною для утворення тритію. Для початку реакції термоядерного синтезу потрібно створити високі температуруі тиск, а також виділити з літію-6 тритій. Ці умови забезпечують наступним чином.

Оболонку контейнера для термоядерного пального роблять з урану-238 і пластика, поруч з контейнером розміщують звичайний ядерний заряд потужністю кілька кілотонн - його називають тригером, або зарядом-ініціатором водневої бомби. Під час вибуху плутонієвого заряду-ініціатора під дією потужного рентгенівського випромінювання оболонка контейнера перетворюється в плазму, стискаючись в тисячі разів, що створює необхідне високий тиск і величезну температуру. Одночасно з цим нейтрони, що випускаються плутонієм, взаємодіють з літієм-6, утворюючи тритій. Ядра дейтерію і тритію взаємодіють під дією надвисоких температури і тиску, що і призводить до термоядерного вибуху.

Якщо зробити кілька шарів урану-238 і дейтериду літію-6, то кожен з них додасть свою потужність до вибуху бомби - т. Е. Така «слойка» дозволяє нарощувати потужність вибуху практично необмежено. Завдяки цьому водневу бомбу можна зробити майже будь-якої потужності, причому вона буде набагато дешевше звичайної ядерної бомби такої ж потужності.

Атомна бомба і воднева бомби є потужною зброєю, яке використовує ядерні реакції в якості джерела вибухової енергії. Вчені вперше розробили технологію створення ядерної зброї в ході Другої світової війни.

Атомні бомби в реальній війнівикористовувалися тільки двічі, і обидва рази Сполученими Штатами - проти Японії в кінці Другої світової війни. Після війни був період поширення ядерної зброї, а під час «холодної війни» Сполучені Штати і Радянський Союз боролися за панування в глобальній гонці ядерних озброєнь.

Що таке воднева бомба, як вона влаштована, принцип дії термоядерного заряду і коли проведені перші випробування в СРСР - написано нижче.

Як влаштована атомна бомба

Після того, як в Берліні, в 1938 році, німецькі фізики Отто Хан, Ліза Мейтнер і Фріц Штрассман відкрили явище ядерного ділення, з'явилася можливість створення зброї надзвичайної потужності.

Коли атом радіоактивного матеріалу розщеплюється на більш легкі атоми, відбувається раптове, потужне вивільнення енергії.

Відкриття ядерного ділення відкрило можливість використання ядерних технологій, включаючи зброю.

Атомна бомба - зброя, яке отримує свою вибухову енергію тільки від реакції поділу.

Принцип дії водневої бомби або термоядерного заряду, засновані на комбінації ядерного ділення і ядерного синтезу.

Ядерний синтез - ще один тип реакції, в якому більш легкі атоми об'єднуються для вивільнення енергії. Наприклад, в результаті реакції ядерного синтезу з атомів дейтерію і тритію утвориться атом гелію з вивільненням енергії.

Проект «Манхеттен»

Проект «Манхеттен» - кодова назва американського проекту з розробки практичної атомної бомби під час Другої світової війни. Проект «Манхеттен» було розпочато як відповідь зусиллям німецьких вчених, які працювали над зброєю, що використовують ядерну технологію, З 1930-х років.

28 грудня 1942 року президент Франклін Рузвельт санкціонував створення Манхеттенського проекту для об'єднання різних вчених і військових посадових осіб, які працюють над ядерними дослідженнями.

Велика частина роботи була виконана в Лос-Аламосі, штат Нью-Мексико, під керівництвом фізика-теоретика Дж. Роберта Оппенгеймера.

16 липня 1945 року в віддаленому пустельному місці недалеко від Аламогордо, штат Нью-Мексико, перша атомна бомба, еквівалентна по потужності 20 кілотонн тротилу, була успішно випробувана. Вибух водневої бомби створив величезну грибоподібних хмару заввишки близько 150 метрів і відкрив атомне століття.

Єдине фото першого в світі атомного вибуху, зроблене американським фізиком Джеком Аебі

Малюк і Товстун

Вчені з Лос-Аламоса розробили два різних типи атомних бомб до 1945 року - проект на основі урану під назвою «Малюк» і зброю на основі плутонію під назвою «Товстун».

У той час як війна в Європі закінчилася в квітні, бойові дії в Тихоокеанському регіоні тривали між японськими військами і військами США.

В кінці липня президент Гаррі Трумен закликав до капітуляції Японії в Потсдамської декларації. Декларація обіцяла «швидке і повне знищення», якби Японія не здалася.

6 серпня 1945 року Сполучені Штати скинули свою першу атомну бомбу з бомбардувальника B-29 під назвою «Енола Гей» в японському місті Хіросіма.

Вибух «Малюка» відповідав 13 кілотонн у тротиловому еквіваленті, зрівняв з землею п'ять квадратних миль міста і миттєво вбив 80 000 чоловік. Десятки тисяч людей пізніше помруть від радіаційного опромінення.

Японці продовжували боротися, і Сполучені Штати скинули другу атомну бомбу через три дні в місті Нагасакі. Вибух «Товстуни» вбив близько 40 000 чоловік.

Посилаючись на руйнівну силу «нової і найжорстокішою бомби», японський імператор Хірохіто оголосив про капітуляцію своєї країни 15 серпня, закінчивши Другу світову війну.

Холодна війна

В післявоєнні рокиСполучені Штати були єдиною країною з ядерною зброєю. Спочатку у СРСР не вистачало наукових напрацювань і сировини для створення ядерних боєголовок.

Але, завдяки зусиллям радянських вчених, даними розвідки і виявленим регіональним джерел урану в Східній Європі, 29 серпня 1949 року між СРСР випробував свою першу ядерну бомбу. Пристрій водневої бомби розроблено академіком Сахаровим.

Від атомної зброї до термоядерного

Сполучені Штати відповіли в 1950 запуском програми розробки більш досконалого термоядерної зброї. Почалася гонка озброєнь «холодної війни», а ядерні випробування і дослідження стали широкомасштабними цілями для декількох країн, особливо для Сполучених Штатів і Радянського Союзу.

в цьому році, США провели вибух термоядерної бомби потужністю 10 мегатонн у тротиловому еквіваленті

1955 рік - СРСР відповів своїм першим термоядерним випробуванням - всього-то лише 1,6 мегатонн. Але головні успіхи радянського ВПК були попереду. Тільки в 1958 році СРСР випробував 36 ядерних бомб різного класу. Але ніщо з того, що випробував Радянський Союз, не зрівняється з Цар - бомбою.

Випробування і перший вриваючись водневої бомби в СРСР

Вранці 30 жовтня 1961 радянський бомбардувальник Ту-95 злетів з аеродрому Оленя на Кольському півострові на крайній півночі Росії.

Літак був спеціально зміненої версією, яка з'явилася в експлуатації кілька років тому - величезний чотиримоторний монстр, якому доручено носити радянський ядерний арсенал.

Модифікована версія ТУ-95 «Ведмідь», спеціально підготовлена ​​для першого випробування водневої Цар-бомби в СРСР

Ту-95 ніс під собою величезну 58-мегатонну бомбу, пристрій занадто велике, щоб вмістити всередині бомбового відсіку літака, де такі боєприпаси зазвичай перевозилися. Бомба довжиною 8 м мала діаметр близько 2,6 м і важила більше 27 тонн і в історії залишилася з ім'ям Цар-бомба - «Tsar Bomba».

Цар-бомба не була звичайною ядерною бомбою. Це був результат напружених зусиль вчених СРСР створити найпотужніший ядерну зброю.

Туполєв досяг своєї цільової точки - Нова Земля, Малонаселений архіпелаг в Баренцевому морі, над замерзлими північними краями СРСР.

Цар Бомба вибухнула в 11:32 за московським часом. Результати випробування водневої бомби в СРСР продемонстрували весь букет вражаючих факторів даного виду зброї. Перш, ніж відповісти на питання, що могутніше, атомна або воднева бомба, слід знати, що потужність останньої іхмеряется мегатоннами, а у атомних - кілотоннами.

світлове випромінювання

В одну мить бомба створила вогненна куля шириною в сім кілометрів. Вогненна куля пульсувало від сили власної ударної хвилі. Спалах можна було побачити за тисячі кілометрів - на Алясці, в Сибіру і в Північній Європі.

Ударна хвиля

Наслідки вибуху водневої бомби Новій Землі були катастрофічними. У селі Північний, приблизно в 55 км від Ground Zero, всі будинки були повністю зруйновані. Повідомлялося про те, що на радянській території в сотнях кілометрів від зони вибуху було пошкоджено все - руйнувалися будинки, падали даху, ушкоджувалися двері, руйнувалися вікна.

Радіус дії водневої бомби кілька сотень кілометрів.

Залежно від потужності заряду і вражаючих факторів.

Датчики реєстрували вибухову хвилю, що обернулася навколо Землі не один раз, не двічі, а тричі. звукову хвилюзафіксували біля острова Діксон на відстані близько 800 км.

електромагнітний імпульс

Понад годину була порушена радіозв'язок у всій Арктиці.

проникаюча радіація

Отримав деяку дозу радіації екіпаж.

Радіоактивне зараження місцевості

Вибух Цар-бомби на Новій Землі виявився на подив «чистим». Випробувачі прибутку в точку вибуху через дві години. Рівень радіації в цьому місці не становив великої небезпеки - не більше 1 мР / год в радіусі всього 2-3 км. Причинами були особливості конструкції бомби і виконання вибуху на досить великій відстані від поверхні.

теплове випромінювання

Незважаючи на те, що літак-носій, покритий особливою світло- і теплоотражающей фарбою, в момент підриву бомби пішов на відстань 45 км, він повернувся на базу зі значними термічними ушкодженнями обшивки. У незахищеної людини випромінювання викликало б опіки третього ступеня на відстані до 100 км.

	Гриб після вибуху видно на відстані 160 км, діаметр хмари в момент зйомки - 56 км
	Спалах від вибуху Цар-бомби, близько 8 км в діаметрі

Принцип дії водневої бомби

Пристрій водневої бомби.

Первинний щабель виконує роль вимикача - тригера. Реакція поділу плутонію в тригері ініціює термоядерну реакцію синтезу у вторинній ступені, при якій температура всередині бомби миттєво досягає 300 мільйонів ° С. Відбувається термоядерний вибух. Перше випробування водневої бомби шокувало світове співтовариство своєю руйнівною силою.

Відео вибуху на ядерному полігоні