Как вступить в КПРФ| КПРФ в вашем регионе Eng / Espa

Д.т.н. И.И.Никитчук. Термоядерный прорыв. К истории создания водородной бомбы в СССР

В канун поспешного подписания российским руководством с США договора СНВ-3, по сути, предполагающий уничтожение нашего ядерного потенциала сдерживания, хочется еще раз напомнить всем то, каких нечеловеческих усилий пришлось приложить нашим ученым, инженерам, рабочим, всему советскому народу в тяжелейшие послевоенные годы, чтобы создать этот надежный ядерный щит, обеспечивший нашей стране мирное развитие.

Д.т.н. И.И.Никитчук
2010-04-04 20:05

 

XX век ознаменован в истории человечества несколькими поистине выдающимися, знаковыми событиями: свершение Вели­кой Октябрьской социалистической революции, победа советского народа в Великой Отечественной войне, полет человека в космос и освоение, как в мирных, так и в военных целях, энергии атома.

Создание атомного, а затем и термоядерного оружия явилось настолько значительным событием XX века, что его история при­влекает внимание широкого круга специалистов и общественности во всем мире. Естественно, не могут оставаться равнодушными к этой теме и разработчики ядерного оружия.

Как это ни парадоксально, но овладение ядерным оружием стало для человечества тем спасательным кругом, который вот уже более шестидесяти лет не дает ему погрузиться в пучину глобальных раз­рушительных войн или серьезных, масштабных региональных кон­фликтов. Это обусловлено, прежде всего, взаимным уравновешива­нием потенциальных возможностей нанесения неприемлемого урона друг другу ядерными силами двух стран - США и России.

История термоядерных исследований уходит своими корнями в 1941 год. В мае 1941 года японский ученый-физик Токутаро Хагивара высказал предположение о возможности возбуждения термо­ядерной реакции между ядрами водорода с помощью взрывной цеп­ной реакции деления ядер урана-235. В сентябре 1941 года сход­ную идею высказал Энрико Ферми в беседе с Эдвардом Теллером. Суть идеи - возможность инициирования атомным взрывом термо­ядерных реакций в дейтериевой среде. Впоследствии, уже в стенах Лос-Аламосской лаборатории (США), эта идея нашла воплощение в кон­цепции дейтериевой сверхбомбы под названием "классический су­пер". Основой этой концепции было представление о возможности возбуждения потоком нейтронов, выходящих из первичной атом­ной бомбы, ядерной детонации в цилиндре с жидким дейтерием.

В конце августа 1946 года Э.Теллер предложил новую, альтерна­тивную «классическому суперу», схему термоядерной бомбы. Эта схема получила название «будильник». Конструкция бомбы состо­яла из чередующихся сферических слоев делящихся материалов и термоядерного горючего (дейтерий, тритий). С сентября 1946 года теоретические исследования проектов «супера» и «будильника» стали проводиться в Лос-Аламосской лаборатории параллельно. Однако вскоре интенсивность работ по теме «будильник» суще­ственно снизилась из-за почти непреодолимых проблем иницииро­вания термоядерного горения.

31 января 1950 года президент США Г.Трумен выступил с заяв­лением, провозгласив, что он дал указание Комиссии по атомной энергии «...продолжить работу над всеми видами атомного оружия, включая так называемую водородную или сверхбомбу».

В 1951 году принимается решение о проведении взрывных поли­гонных опытов с термоядерными реакциями. В одном из экспери­ментов планировалось испытание «усиленной» атомной бомбы «Пункт». В другом эксперименте намечалось проверить схему «клас­сического супера». Это испытание получило название «Джорж». Подготовка к этому опыту и его результаты имели огромное значе­ние для развития новых принципов конструирования термоядер­ной бомбы. Идея самого фундаментального из них заключалась в том, что для сжатия и инициирования вторичного физически отде­ленного узла с термоядерным горючим удерживается и использует­ся энергия излучения первичной атомной бомбы.

В сентябре 1951 года в Лос-Аламосе было принято решение о разработке термоядерного устройства на новом принципе для пол­номасштабного испытания. Устройство получило название «Майк». 1 ноября 1952 года устройство было успешно испытано. Тротиловый эквивалент взрыва составил 10 млн. тонн. 1 марта 1954 года США провели очередное испытание термоядерного устройства «За­мок». Это был самый мощный взрыв в истории ядерных испытаний США. Существенным недостатком всех испытанных устройств была их нетранспортабельность. Только 21 мая 1956 года США осуще­ствили первый сброс термоядерной бомбы...

Из советских ученых первым обратил внимание на то, что «пред­ставляется интересным использовать высокие - миллиардные - температуры, развивающиеся при взрыве атомной бомбы, для про­ведения синтетических реакций (например, образование гелия из водорода), которые являются источником энергии звезд и которые могли бы еще более повысить энергию, освобождаемую при взрыве основного вещества», Я.И.Френкель. В 1945 году он изложил эту идею в докладной записке на имя И.В.Курчатова. Направляя свою записку И.В.Кур­чатову, Я.И.Френкель, конечно же, не мог знать, что И.В.Курчатов уже имеет информацию о проведении в США работ в этом направлении. Большая ее часть поступала через раз­ведывательные каналы. Отдельные сообщения появлялись и в от­крытой печати. Так, например, сообщение о возможности создания сверхбомбы появилось в английской газете «Таймс» 19 октября 1945 года. Профессор Олифант заявил, что сейчас могут произво­диться в 100 раз более мощные бомбы, чем применявшиеся против Японии.

Сообщения о возможности создания сверхбомбы не могли не вол­новать руководителей советского атомного проекта. Кстати, руко­водителем советского атомного проекта И.Сталин назначил Л.П.Бе­рия. И.В.Курчатов поручает Ю.Б.Харитону совместно с другими физиками - И.И.Гуревичем, Я.Б.Зельдовичем и И.Я.Померанчуком - рассмотреть вопрос о возможности освобождения энергии легких элементов. Свои соображения по данной проблеме они до­ложили 17 декабря 1945 года на заседании Технического совета Специального комитета. Докладчиком был Я.Б.Зельдович. В док­ладе подтверждалась принципиальная возможность возбуждения ядерной детонации в цилиндре с дейтерием.

28 сентября 1947 года в Лондоне состоялась первая встреча од­ного из ведущих физиков-ядерщиков, работавшего в Лос-Аламосе, К.Фукса с советским разведчиком А.С.Феклис­товым. На этой встре­че К.Фукс устно подтвердил тот факт, что в США под руковод­ством Э.Теллера и Э.Ферми активно работают над созданием водо­родной бомбы. К.Фукс описал некоторые конструкционные особен­ности бомбы и принципа ее работы. Однако А.С.Фекли­стов, не будучи физиком, смог воспроизвести полученную информацию весьма приближенно.

3 ноября 1947 года результаты работы группы Я.Б.Зельдовича были заслушаны на Научно-техническом совете в ИХФ АН СССР.

По совокупности информации 8 февраля 1948 года Совет Мини­стров СССР принимает Постановление №234-98 «О плане работ КБ-11». КБ-11 - это сегодня известный всему миру Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики-Российский Федеральный ядерный центр (ВНИИЭФ-РФЯЦ) в г.Арзамас-16 (Саров). В этом постановлении, помимо конкретных мероприятий, предусматривалась командировка Я.Б.Зельдовича для работы в КБ-11.

13 марта 1948 года состоялась вторая, более результативная встреча К.Фукса с А.С.Фекли­стовым. Среди переданных К.Фуксом материалов были новые теоретические сведения, относящиеся к сверхбомбе. Экспериментальные данные содержали очень важную информацию о величине сечений некоторых ядерных реакций, не­обходимую для расчетных оценок возможности термоядерной дето­нации. Однако переданные материалы не содержали теоретическо­го обоснования возможности инициирования и распространения ядерного горения.

20 апреля 1948 года руководство МГБ СССР направило русский перевод материалов К.Фукса в адрес И.В.Сталина, В.М.Молотова, Л.П.Берии. Политическое руководство страны отнеслось к ним с большим вниманием, и уже 23 апреля Л.П.Берия поручил Б.Л.Ван­никову, И.В.Курчатову и Ю.Б.Харитону тщательно проанализи­ровать полученные сведения и дать предложения по организации необходимых исследований и работ. Заключение и предложения главных специалистов были готовы 5 мая 1948 года. Предложения Б.Л.Ванникова, И.В.Курчатова и Ю.Б.Харитона нашли отраже­ние в постановлении Правительства СССР №1989-733 от 10 июня 1948 года «О дополнении плана работы КБ-11». В постановлении, в частности, ставилась задача проверить возможность создания водородной бомбы, которой был присвоен индекс РДС-6. В этот же день было принято и постановление СМ СССР №1990-774, предпи­сывающее создать специальную теоретическую группу под руководством члена-корреспондента АН СССР И.Е.Тамма. 10 июня 1948 года по указанию Л.П.Берии материалы К.Фукса направляются в КБ-11 Ю.Б.Харитону для использования в работе. Кроме Ю.Б.Ха­ритона допуск к этим материалам получил Я.Б.Зельдович.

В июне 1948 года приступила к работе специальная группа И.Е.Тамма, в состав которой вошли С.3.Беленький и А.Д.Саха­ров. Вскоре к работе группы примкнули В.Л.Гинзбург и Ю.А.Ро­манов. Группа не имела доступа к разведданным. Задача ее была определена как проверка и уточнение расчетов по проблеме ядер­ной детонации дейтерия, проводившихся группой Я.Б.Зельдовича.

Участвуя в анализе расчетов группы Я.Б.Зельдовича, А.Д.Саха­ров в сентябре-октябре 1948 года задумывается над альтернативным решением проблемы и начинает рассматривать возможность осуществления комбинированной бомбы, в которой дейтерий ис­пользуется в смеси с ураном-238 в виде чередующихся слоев. Т.е., независимо от Э.Теллера, он приходит к схеме, аналогичной схеме «будильника». Предложенная А.Д.Сахаровым схема получила на­звание «слойка». Лежащий в ее основе принцип ионизационного сжатия термоядерного горючего назвали «сахаризацией». Правда, надо заметить, что до предложения А.Д.Сахарова в журнале «Science New Letter» от 17 июля 1948 года, в статье W.Davis под названием «Сверхбомба возможна», были изложены общие соображения о воз­можности создания дейтериевой бомбы. В статье имелся специаль­ный раздел «Комбинированная бомба». Разумеется, идея гетеро­генной конструкции в статье отсутствовала.

20 января 1949 года А.Д.Сахаров выпустил свой первый отчет по «слойке». В нем он, в частности, предлагал в качестве простей­шей схемы инициирования размещение атомной бомбы в центр большой сферической «слойки». Рассматривались и другие схемы, в том числе и схема под названием «использование дополнительно­го заряда плутония для предварительного сжатия «слойки». Фак­тически это была идея двухступенчатой конструкции термоядер­ной бомбы. Но только через пять лет он вернется к этой плодо­творной идее, когда вместе с Я.Б.Зельдовичем они увидели возмож­ность обжатия термоядерного узла типа «слойки» излучением пер­вичной атомной бомбы.

А пока Ю.Б.Харитон, ознакомившись с результатами расчетов группы И.Е.Тамма, приходит к выводу о необходимости допуска членов этой группы к данным о сечениях некоторых ядерных ре­акций из материалов К.Фукса. 17 марта 1949 года он обращается к Л.П.Берии. 27 апреля 1949 года И.Е.Тамм и А.С.Компанеец получают значения ядерных реакций без ссылки на источник. На­правление указанных данных фактически совпало по времени с открытым опубликованием аналогичных данных в журнале «Physical Review», в номере от 15 апреля 1949 года.

11 апреля 1949 года директор ФИ АН СССР С.И.Вавилов ин­формировал Л.П.Берию о предложенной А.Д.Сахаровым идее «слой­ки». 8 мая Ю.Б.Харитон направляет Б.Л.Ванникову заключение по «слойке», в котором он горячо поддерживает эту идею, отме­тив, что она «чрезвычайно остроумна и физически наглядна».

4-9 июня 1949 года в КБ-11 проводится серия совещаний с участием Б.Л.Ванникова, посвященных состоянию работ по атом­ным бомбам и водородной бомбе РДС-6. По указанию Л.П.Берии в работе совещаний принимает участие А.Д.Сахаров. Это был первый приезд А.Д.Сахарова в Арзамас-16. Принятый совеща­нием план работ по РДС-6 на 1949-1950 годы предусматривал исследования как по «слойке», так и по «трубе» («классический супер»).

После объявления директивы президента США о продолжении работ по созданию водородной бомбы 26 февраля 1950 года, СМ СССР принимает постановление №827-303 «О работах по созда­нию РДС-6». В постановлении предписывалось организовать расчетно-теоретические, экспериментальные и конструкторские рабо­ты по созданию изделий РДС-6с («слойка») и РДС-6т («труба»). Был установлен срок изготовления первого экземпляра изделия РДС-6с - 1954 год. Научным руководителем разработки был на­значен Ю.Б.Харитон, а его заместителями - И.Е.Тамм и Я.Б.Зель­дович. Вслед за этим постановлением последовала целая серия дру­гих постановлений Правительства СССР об организации производ­ства трития, дейтерида лития, строительстве реактора по наработ­ке трития и т.д. В марте 1950 года на работу в КБ-11 прибывают А.Д.Сахаров и Ю.А.Романов, а в апреле - И.Е.Тамм.

Несмотря на успешный ход работ по РДС-6с, в 1951 году стало ясно, что провести испытания модели РДС-6с в 1952 году не удастся. 29 декабря 1951 года Правительство СССР прини­мает постановление №5377-2333, которое переносило сроки из­готовления модели и ее испытания на март 1953 года. Но испы­тание состоялось только в августе 1953 года. Это испытание было четвертым в серии ядерных испытаний СССР, начатых 29 августа 1949 года. Испытание заряда РДС-6с явилось значи­тельным событием в истории создания термоядерного оружия СССР и важнейшим этапом в развитии ядерной оружейной про­граммы СССР. Важным обстоятельством было то, что заряд РДС-6с был выполнен в виде транспортабельной бомбы, совместимой со средствами доставки, т.е. являлся первым в мире образцом реального термоядерного оружия. Но главное - создан научно-технический задел, который обеспечил дальнейший прогресс в области конструирования термоядерного оружия.

Результаты испытания показали и ограниченность ресурсов «слойки» по выделяемой энергии. Снова стали актуальными по­иски более эффективных схем инициирования термояда. Особенно интенсивными эти поиски стали после мощного взрыва, проведен­ного США 1 марта 1954 года. Результаты испытаний свидетель­ствовали, что термоядерная программа США вступила в новую фазу. Стало очевидным, что существует более эффективный путь конструирования. Таким путем не могла быть бесперспективная «труба» и одноступенчатая конструкция типа РДС-6с. Остава­лась двухступенчатая схема. В конце концов, новый механизм обжатия вторичного термоядерного узла был найден. Новый ме­ханизм заключался в обжатии вторичного узла энергией излуче­ния первичной атомной бомбы. Для подтверждения работоспо­собности вторичного узла при использовании радиационной имп­лозии потребовалось решение ряда тонких задач взаимодействия вещества и излучения. Здесь был очень велик вклад А.Д.Сахаро­ва, которому удалось найти автомодельные решения уравнений в частных производных, позволившие ему оценить возможность со­здания работоспособной конструкции.

24 декабря 1954 года результаты интенсивных поисков были обсуждены на заседании научно-технического совета КБ-11 под председательством И.В.Курчатова. Совет принял решение о раз­работке и подготовке к проведению полигонного испытания в 1955 году опытного термоядерного заряда для проверки нового принципа.

В феврале 1955 года разработка технического задания на конст­рукцию нового заряда была завершена. Заряд получил наименова­ние РДС-37. В конце июня результаты расчетно-теоретического обоснования РДС-37 рассмотрела комиссия под председательством И.Е.Там­ма. В заключении комиссии отмечалось, что новый прин­цип открывает невиданные перспективы в области конструирова­ния термоядерного оружия, и подтверждалась целесообразность полигонного испытания.

22 ноября 1955 года ознаменовалось блестящим достижением советской термоядерной программы. Испытания РДС-37 прошли успешно. Заряд, выполненный конструктивно в виде авиационной бомбы, был сброшен с самолета. По словам А.Д.Сахарова: «Испы­тание было завершением многолетних усилий, триумфом, открывшим  пути к разработке целой гаммы изделий с разнообразными высокими характеристиками (хотя при этом встретятся еще не раз неожиданные трудности)».

Итогом соревнования между СССР и США в разработке термо­ядерного оружия в рассмотренный период времени явилось то, что в 1955 году СССР достиг уровня, не уступающего уровню США, а во многих моментах оказался впереди США. И это после пережи­той тяжелейшей войны с гитлеровской Германией! Может быть, именно ужасы этой войны заставляли наших выдающихся ученых работать за пределами человеческих сил, не считаясь ни со здоро­вьем, ни с самой жизнью. И вот теперь, после почти пятидесяти пяти лет, больно и горько наблюдать, как новая власть гробит великое заво­евание всего советского народа. Ядерно-оружейный комплекс стра­ны ускоренно деградирует. Его разрушение станет трагедией не только для России и ее народа, но и для всего человечества. Мы, ныне живущие, не имеем права допустить это!

 

И.Никитчук,

сотрудник РФЯЦ-ВНИИЭФ (!969-1995 гг., г.Арзамас-16),

д.т.н.

 

Администрация сайта не несёт ответственности за содержание размещаемых материалов. Все претензии направлять авторам.