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

На заседании Президиума ЦК КПСС 5 января 1956 г. отмечено:

«1. Принять представленный т.т. Завенягиным, Жуковым, Курчатовым и Зерновым проект постановления по данному вопросу.

2. Выразить благодарность нашим ученым, инженерам и руководителям работ, принявшим участие в создании нового типа водородной бомбы, испытание которой показало зрелость советских ученых-физиков, оригинальность их идей, смелость и уверенность в новых областях научных исследований.

3. Поручить МСМ (т. Завенягину) внести в ЦК КПСС предложения о представлении к награждению ученых и инженерно-технических работников, участвовавших в работах по созданию нового типа водородной бомбы».

Создание РДС-37 определило главный вектор развития отечественной программы ядерных вооружений и дало мощный импульс для движения в направлении к ядерному паритету, реализации ядерного сдерживания.

Огромная заслуга И.В. Курчатова и Ю.Б. Харитона состояла в том, что они смогли сформировать такой коллектив единомышленников и одновременно ярких индивидуальностей, которому оказалась «по плечу» поставленная задача. Именно в этом коллективе зародились и укрепились традиции, стиль работы, обеспечившие не только конечный успех начального этапа осуществления атомной программы, но и дальнейшее форсированное развитие передовых отраслей науки, техники, производства. В конечном счете, это позволило создать тот ядерный щит, который обеспечивает безопасность нашего Отечества.

Заслуга руководителей атомной программы на «местах», прежде всего КБ-11, в том, что они сами оказались на высоте задачи как в плане научно-техническом, так и просто человеческом.

Какие же уроки можно извлечь из событий, которые привели к созданию первой термоядерной бомбы РДС-37 в 1955 г. Во-первых, это урок целенаправленной рациональной организации всех работ по атомной проблеме. Во-вторых, урок того, как надо привлекать всю интеллектуальную мощь страны для выполнения государственной задачи. В-третьих, это пример, как необходимо реагировать на прорыв в научной сфере, имеющий колоссальное оборонное значение. В-четвертых, это был первый пример создания оружия сдерживания, основанного на самых передовых технологиях, определяемых достижениями фундаментальной науки.

В середине 50-х годов численность армии была сокращена с 5 763 000 человек в 1955 г. до 3 623 000 человек в 1958 г.

Создание в СССР термоядерного оружия сделало мировую войну невозможной.

ПРИЛОЖЕНИЯ

1. ОБ ЭКСПЕРИМЕНТЕ «GEORGE»

Испытание «George» было произведено 9 мая 1951 г. на атолле Эниветок. Устройство размещалось на высоте 200 футов (61 м) на испытательной башне. Энерговыделение взрыва составило 225 кт. Целью эксперимента было осуществление зажигания термоядерной реакции.

Испытательное устройство «Cylinder» состояло из ядра, содержащего высокообогащенный уран, которое обжималось под действием уникальной цилиндрической имплозивной системы. Считается, что это устройство впервые использовало систему внешнего нейтронного инициирования /4/.

Устройство представляло собой цилиндр длиной около 8 футов (~2,4м) и диаметром около 2 футов (~0,6м) с осесимметричным отверстием. Отверстие, сжатое до узкого канала под действием имплозии, передавало излучение в небольшой объем из окиси бериллия, содержавший несколько граммов жидкой смеси дейтерия и трития. Излучение не только нагревало термоядерный модуль до температуры, необходимой для зажигания, но и создавало давление в окружающей окиси бериллия, которое приводило к сжатию термоядерного горючего, усиливая его горение. Излучение распространялось впереди фронта ударной волны, создаваемой ядерным взрывом, обеспечивая необходимое время для осуществления термоядерного процесса до его нарушения продуктами ядерного взрыва.

Термоядерная часть устройства была разработана Э. Теллером, а устройство «Cylinder» разработано, вероятно, на основе предложений г. Гамова.

Термоядерное горение регистрировалось через измерения рентгеновского излучения, испускаемого термоядерной плазмой. Аппаратура регистрации была защищена от действия рентгеновского и гамма-излучения ядерного заряда и размещалась достаточно далеко от устройства, обеспечивая измерения и передачу данных в процессе горения термоядерного горючего. Эта часть эксперимента выполнялась под руководством X. Браднера и г. Йорка. Измерения рентгеновского излучения были основаны на процессе флюоресценции серии К-пороговых фильтров, размещенных на базе, определяемой испытательной башней. Рентгеновское излучение от термоядерного модуля достигало регистраторов по вакуумным каналам, находившимся внутри трубы, выполненной из свинца, диаметром 4 фута (~ 1,2 м), массой 235 т, которая обеспечивала защиту от внешнего рентгеновского и гамма-излучения.

2. ОБ ЭКСПЕРИМЕНТЕ «MIKE»

Испытание «Mike» было проведено 1 ноября 1952 г. на атолле Эниветок. Устройство представляло собой первичный заряд ТХ-5, ранее неоднократно испытанный, и термоядерный цилиндрический модуль «Sausage» с жидким дейтерием, находящиеся в корпусе, внутри которого осуществлялся перенос рентгеновского излучения от первичного заряда к термоядерному модулю /4/.

Стальной корпус устройства был облицован слоем свинца, к которому прикреплялся слой полиэтилена толщиной несколько сантиметров. Этот слой пластика создавал давление плазмы в течение имплозии.

«Sausage» состоял из тройного стального сосуда. Внутренний сосуд содержал жидкий дейтерий. Между его стенками и средним сосудом находился вакуум, препятствующий теплопередаче. Между средним и внешним сосудами также находился вакуум и защитный экран из меди, охлаждаемый жидким азотом.

Вдоль оси дюара, заполненного жидким дейтерием, размещался плутониевый стержень, который действовал в качестве инициатора для зажигания термоядерного горючего. Инициатор был бустированным ядерным устройством, так как внутри него имелась полость, содержавшая небольшое количество смеси дейтерия и трития (также жидкой).

Внешний корпус устройства был выполнен из стали и имел очень большую толщину (около 1 фута) для того, чтобы обеспечить максимальное удержание давления, создаваемого рентгеновским излучением. Его внутренний диаметр составлял при этом около 60 дюймов (~ 1,5 м). Очень широкий канал для передачи излучения вдоль термоядерного модуля обеспечивал минимизацию температурного градиента и делал менее вероятными непредвиденные потери. Значительный объем устройства был связан также с низкой плотностью жидкого дейтерия и необходимостью системы термического охлаждения.

Первичный источник ТХ-5 был опытным вариантом имплозивной системы, которую приняли на вооружение как заряд Мк-5. Заряд ТХ-5 использовал различные виды центральных частей, что позволяло обеспечивать различные уровни энерговыделения. Максимальное известное энерговыделение этого заряда составляло 47 кг и было реализовано в испытании «Easy» 20 апреля 1951 г. Меньшая масса этого заряда, по сравнению с другими, позволяла увеличить температуру, улучшить выход рентгеновского излучения из первичного источника и тем самым повысить эффективность процесса радиационной имплозии. Если в опыте «Mike» использовалась та же конфигурация ТХ-5, что и в опыте «Easy», то отношение энерговыделения термоядерного модуля к энерговыделению первичного источника в опыте «Mike» составило 200:1.

Для устройства «Mike» рассматривались три вида термоядерного горючего: жидкий дейтерий, дейтерид аммония (ND₃) и дейтерид лития. Причины, по которым выбор был сделан в пользу жидкого дейтерия, определялись двумя факторами: большей простотой физики для анализа проблемы и интенсивным изучением в течение предыдущих десяти лет термоядерного топлива на основе чистого дейтерия. Желательность использования дейтерида Li-6 в качестве термоядерного горючего была известна, но к ноябрю 1952 г. отсутствовала возможность производства его достаточного количества.