Решающий шаг к миру. Водородная бомба с атомным обжатием РДС-37

В разработке линз первичного изделия принимали участие Феоктистова Е. А., Терлецкая Б. А.

В газодинамических опытах участие принимали Захаренков А. Д., Казаченко Н. А., Кустов В. С., Иванов А. Г., Тарасов Д. М., Литвинов Б. В.

В начатых в настоящее время опытах по прохождению нейтронов в модели изделия принимают участие Давиденко В. А., Сциборский Б. Д., Малинкин А. А., Антропов Г. П.

Под руководством Д.А. Фишмана, Г.А. Соснина была разработана конструкция бериллиевой оболочки из 240 трехгрупповых призм со сферическими основаниями, в стыках углов которых ставились усеченные конусы в количестве 110 шт. (бериллий получали в Подольске (июнь 1955 г.), а на заводе № 1 КБ-1 проводилось изготовление «паркета»).

Разработка фокусирующих элементов была выполнена отделом 22 сектора 3 (Е.А. Феоктистова, Б.П. Терлецкий, Ю.А. Косачанов) в июне-сентябре 1955 г.

В сентябре 1955 г. Л.М. Тимониным, В.М. Герасимовым, И.Г. Проскуриным была измерена скорость УВ в первичном изделии на модельной сборке.

Были исследованы процессы разрушения кожуха (Н.А. Казаченко, В.С. Кустов, А.Г. Иванов, А.Р. Олейник).

Создание термоядерных зарядов первого поколения было связано с решением ряда сложных технологических задач изготовления деталей заряда из специальных материалов. В качестве примера приведем освоение к 1955 г. опытным заводом КБ-11 технологии низкотемпературного прессования деталей в прецизионных пресс-формах, однако качество деталей по пластичности и разноплотности требовало существенного улучшения.

К концу 50-х годов была создана уникальная технология «горячего» прессования при температурах исходного продукта, близких к плавлению. Плотность деталей была повышена почти до кристаллической, а разноплотность снижена до нескольких процентов. Технология «горячего» прессования обеспечила в дальнейшем изготовление большой номенклатуры деталей с высоким качеством плотности.

Разработка технологии находилась под постоянным вниманием Ю.Б. Харитона, Б.Г. Музрукова и конструкторов КБ-11. Большой вклад в создание этой уникальной технологии внесли В.В. Котов, В.Н. Николаев, Г.Г. Савкин, Н.Г. Шелатонь.

Во взрывных опытах по рентгенографированию динамических процессов использовались рентгеновские трубки, разработанные под руководством В.А. Цукермана и Д.М. Тарасова.

Для определения уровня обоснованности разработки термоядерного заряда на новом физическом принципе и принципиальной возможности проведения проверки его работы в натурном испытании в КБ-11 работала комиссия выдающихся ученых в составе И.Е. Тамма (председатель), М.В. Келдыша, М.А. Леонтовича, А.Д. Сахарова, В.Л. Гинзбурга, Я.Б. Зельдовича, И.М. Халатникова, которая ознакомилась с теоретическими и экспериментальными работами по изделию 37. На заседаниях комиссии были заслушаны доклады Сахарова, Зельдовича, Трутнева, Шумаева, Романова, Бабаева, Рабиновича, Гандельмана, Козлова, Александрова, Феодоритова, Сциборского, Замятина, Леденева и Тарасова и детально обсуждены проблемы, связанные с работой отдельных узлов изделия 37. Комиссия также ознакомилась с отчетами теоретических секторов № 1 и 2, содержащими физическое обоснование принципа атомного обжатия, изложение методов расчета и результатов расчетов этого изделия.

Из заключения комиссии И.Е. Тамма от 01 июля 1955 г./7, с.371/:

«Комиссия отмечает, что КБ-11 и ОПМ проделана весьма большая работа по исследованию новых физических принципов, положенных в основу конструкции водородных бомб с атомным обжатием.

Эти исследования показывают возможность создания водородных бомб с большими мощностями в ограниченных габаритах и со значительно меньшими затратами активных веществ по сравнению с затратами в существующих изделиях.

Комиссия считает, что следующим важнейшим этапом в развитии водородного оружия является испытание на полигоне № 2 предложенного КБ-11 опытного устройства.

Выполненные работы подтверждают целесообразность проведения этого испытания в 1955 г.

Комиссия рекомендует уточнить ряд положений ЯН дополнительными расчетами и опытами, перечисленными выше».

Уверенность в надежности конструкции первого двухступенчатого термоядерного заряда 1955 г. была настолько велика, что в интересах безопасности испытания мощность термоядерного взрыва специально снизили в два раза.

26 сентября 1955 г. Ю.А.Романов выпустил отчет «Состояние расчетно-теоретических работ по опытному устройству РДС-40 (РДС-37)», в котором анализируется влияние различных физических эффектов на мощность изделия.

7 октября 1955 г. Ю.Б. Харитон, А.Д. Сахаров, Я.Б. Зельдович выпустили отчет «Водородные бомбы с использованием принципа атомного обжатия. Опытное устройство для проверки принципа» /7, с. 397/.

Следует отметить, что конструкция изделия, представленная в теоретическом отчете конца июня 1955 г., отличается от испытанной 22 ноября 1955 г.

Изменения вводились вплоть до отправки на полигон. В частности, окончательный выбор элементов первичного узла был сделан только после проведения Крит-массовых экспериментов.

Окончательная сборка РДС-37 в корпусе авиабомбы проходила в специально построенном цеху с подведенными к нему железнодорожными путями.

Одним из интересных вопросов является вопрос о том, каким образом возникли идеи об основных элементах схемы термоядерного узла РДС-37 — первого двухстадийного термоядерного заряда на принципе имплозии. По своему структурному типу этот узел аналогичен гетерогенному ядру РДС-6с, откорректированному для существенно иных граничных условий, определяющих имплозию. Можно отметить, что РДС-6с оставил в «наследство» РДС-37 целый ряд важнейших идей:

• сферическую конфигурацию термоядерного узла;

• слоеную структуру горючего из дейтерида лития-6 и урана-238;

• урановое инициирующее ядро /1 /. Коэффициент усиления энерговыделения в РДС-37

составлял около двух порядков, в заряде не использовался тритий, термоядерным горючим был дейтерид лития, а основным делящимся материалом был U-238.

Энерговыделение заряда в эксперименте составило 1,6 Мт, а так как, по соображениям безопасности населения на Семипалатинском полигоне, заряд испытывался на неполную мощность, то прогнозируемое полномасштабное энерговыделение заряда составляло 3 Мт (это тоже смелый научный шаг).

9. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ 1955 г.

РДС-37 с самого начала проектировался как авиационный боеприпас под перспективные самолеты нового поколения и баллистические ракеты, поэтому было принято решение испытывать его сбросом с самолета Ту-16. Условия воздушного подрыва диктовались также требованиями обеспечения безопасности населения при испытании. В 1955 г. программа ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне состояла из 5 взрывов, в том числе двух мощных воздушных взрывов: РДС-27 (06 ноября 1955 г.) мощностью 250 ктТЭ и РДС-37 (22 ноября 1955 г.) мощностью 1600 ктТЭ /3/.