60 жыл мурун - 1949 -жылы 29 -августта - жарыяланган түшүмдүүлүгү 20 кт болгон биринчи советтик RDS -1 атом бомбасы Семей полигонунда ийгиликтүү сыналган. Бул окуянын аркасында дүйнөдө СССР менен АКШнын ортосундагы стратегиялык аскердик паритет орноду деп болжолдонууда. Жана Советтер Союзу үчүн катастрофалык кесепеттери бар гипотетикалык согуш анын муздак агрегация абалында ишке ашты.
Манхэттен долбоорунун изи менен
Советтер Союзу (чынында эле Германия сыяктуу) ядролук жарышта лидер болууга толук негиз бар болчу. Бул жаңы өкмөттүн идеологиясында илим чоң роль ойногондуктан болгон жок. Коммунисттик партиянын жетекчилиги өлбөс эмгектин "Материализм жана эмпириокритицизм" осуяттарын аткарып, "физикалык идеализмдин" гүлдөп-өсүшүн тынчсыздануу менен байкап турган. 1930 -жылдары Сталин оор элементтердин изотопторунда белгилүү бир чынжыр реакциясынын жардамы менен эбегейсиз энергияны бөлүп чыгаруу мүмкүн экенин айткан физиктерге эмес, илимдеги материалисттик принциптерди коргогондорго ишенүүгө жакын болгон.
Ырас, советтик физиктер атом энергиясын согуштук колдонуу мүмкүнчүлүктөрү жөнүндө 1941 -жылы гана айта башташкан. Согушка чейин Игорь Васильевич Курчатовдун лабораториясында (1903-1960) уран бөлүнүүнүн чынжырлуу реакциясы көйгөйү менен иштеген, андан кийин Аба күчтөрүндө лейтенант болуп иштеген Георгий Николаевич Флеров (1913-1990), эки жолу жөнөтүлгөн Сталинге каттар "чоң ката" жана "өзөктүк физика боюнча изилдөөдө согушка чейинки позициялардын ыктыярдуу түрдө багынып берилиши" үчүн өкүнгөн. Бирок - бекеринен.
1942-жылдын сентябрында гана, чалгындоо Англия-Америка уран комиссиясынын ишмердүүлүгүнүн натыйжасында Роберт Оппенгеймер (1904-1967) жетектеген Американын Манхэттен долбоорунун жайылтылышы жөнүндө билгенде, Сталин "Уюм жөнүндө уран боюнча иштер. "… Ал СССР Илимдер Академиясына "уранды бөлүү менен атом энергиясын колдонуунун максатка ылайыктуулугун изилдөө боюнча ишти кайра жандандырууну жана 1943 -жылдын 1 -апрелине чейин Мамлекеттик Коргоо Комитетине уран бомбасын же уран отунун түзүү мүмкүнчүлүгү жөнүндө отчет тапшырууну тапшырды.."
1943-жылдын апрелинин ортосунда Москвада Покровский-Стрешневодо No2 лаборатория түзүлгөн, анын курамына өлкөнүн ири физиктери кирген. Курчатов лабораторияны жетектеп, "уран иштеринин" жалпы жетекчилиги башында Молотовго жүктөлгөн, бирок кийин Берия аны бул функцияда алмаштырган.
Советтер Союзунун ресурстары согуштун оордугуна дуушар болбогон мамлекеттердин мүмкүнчүлүктөрү менен салыштырылгыс экенин түшүнүүгө болот. Бирок, бул Лос -Аламосто жана Москвада жүргүзүлгөн өнүгүү масштабындагы чоң ажырымдын жалгыз түшүндүрмөсү эмес. Манхэттен долбооруна АКШдан жана Европадан 12 Нобель сыйлыгынын лауреаттары, 15 миң окумуштуулар, инженерлер жана техниктер, 45 миң жумушчулар, 4 миң стенографтар, машинисттер жана катчылар, өтө жашыруун режимди камсыз кылган миң коопсуздук кызматкери катышты. No 2 лабораторияда 80 адам бар, анын жыйырма беши гана илимий кызматкер болгон.
Согуштун аягында иш жүзүндө жерден чыккан жок: No2 лабораторияда, ошондой эле 1945 -жылдын башында ачылган No3 жана No4 лабораторияларда ар кандай реакторлордо плутоний алуу ыкмалары изделип жаткан. иштөө принциптери. Башкача айтканда, алар эксперименталдык жана конструктордук иштеп чыгуулар менен эмес, илимий иштер менен алектенишкен.
Хиросима менен Нагасакинин атомдук жардыруулары чындыгында СССРдин өкмөтүнүн көзүн өлкөнүн үстүндөгү коркунучтун деңгээлине ачты. Анан Берия жетектеген атайын комитет түзүлдү, ал чукул ыйгарым укуктарды жана чексиз каржылоону алды. Жай изилдөө иштери алдыга энергетикалык инновациялык секирик менен алмаштырылды. 1946-жылы Курчатов лабораториясында ишке киргизилген уран-графит реактору уранды жай нейтрон менен бомбалап плутоний-239 өндүрө баштаган. Уралда, атап айтканда Челябинск-40та, бомба жасоо үчүн керектүү болгон уран жана плутоний, ошондой эле химиялык компоненттерди өндүрүү үчүн бир нече ишканалар түзүлгөн.
Арзамаска жакын Саровдо КБ-11 деп аталган No2 лабораториянын филиалы түзүлө баштады, ага бомбанын конструкциясын иштеп чыгуу жана аны сыноо 1948-жылдын жазынан кечиктирилбестен тапшырылган. Жана башында плутоний бомбасын жасоо керек болчу. Бул тандоо No2 лабораторияда Нагасакиге ташталган америкалык плутоний бомбасынын "Fat Man" деталдуу схемасы бар экендиги менен алдын ала аныкталган, аны катышкан советтик чалгынга немис физиги Клаус Фокс (1911-1988) катышкан. анын өнүгүшү, коммунисттик көз караштарды карманган. Советтик жетекчилик Америка Кошмо Штаттары менен чыңалган мамилелердин алдында шашты жана кепилденген оң натыйжаны алууну каалады. Ушуга байланыштуу долбоордун илимий жетекчиси Курчатовго башка жол жок болчу.
Уранбы же плутонийби?
Уран 235U изотопундагы ядролук чынжыр реакциясынын классикалык схемасы - негизи 2 менен болгон убакыттын экспоненциалдык функциясы. Нейтрон, атомдордун биринин ядросу менен кагылышып, аны эки бөлүккө бөлөт. Бул эки нейтрон чыгарат. Алар өз кезегинде буга чейин эки уран ядросун бөлүп алышкан. Кийинки этапта эки эсе көп бөлүнүү пайда болот - 4. Андан кийин - 8. Ошентип, бара -бара, салыштырмалуу айтканда, бардык заттар эки түрдөгү фрагменттерден турбайт, алардын атомдук массалары болжол менен 95/ 140. Натыйжада эбегейсиз жылуулук энергиясы бөлүнүп чыгат, анын 90% учуучу бөлүктөрдүн кинетикалык энергиясы менен камсыздалат (ар бир фрагмент 167 МэВге туура келет).
Бирок реакциянын мындайча уланышы үчүн бир да нейтрон текке кетпеши керек. Аз көлөмдөгү "күйүүчү майдын" ичинде, ядролордун бөлүнүү процессинде бөлүнүп чыккан нейтрондор уран ядролору менен реакцияга кирүүгө убактысы болбостон, андан чыгып кетишет. Реакциянын пайда болуу ыктымалдыгы 235U жана 238Uдан турган "күйүүчү майдагы" 235U изотопунун концентрациясына да байланыштуу. 238U бөлүнүү реакциясына катышпаган тез нейтрондорду сиңирет. Табигый урандын курамында 0,714% 235U, байытылган, курал -жарак сорту бар, ал 80% дан кем болбошу керек.
Ошо сыяктуу эле, өзүнүн өзгөчөлүктөрү менен болсо да, реакция 239Pu плутоний изотопунда жүрөт
Техникалык көз караштан алганда, уран бомбасын түзүү плутонийге караганда оңой болгон. Туура, бул дагы чоңураак уранды талап кылды: чынжыр реакциясы жүрүүчү уран-235тин критикалык массасы 50 кг, ал эми плутоний-239 үчүн 5,6 кг. Ошол эле учурда, реактордо уран-238ди бомбалоо жолу менен курал-жарактуу плутоний алуу уран-235 изотопун уран рудасынан центрифугаларда бөлүүдөн кем эмес. Бул эки милдет тең кеминде 200 тонна уран рудасын талап кылган. Жана аларды чечүү советтик өзөктүк долбоордун бардык наркына карата финансылык жана өндүрүштүк ресурстарды максималдуу инвестициялоону талап кылды. Адам ресурстарына келсек, Советтер Союзу убакыттын өтүшү менен Америка Кошмо Штаттарынан көп эсе ашып түштү: акырында бомбаны жасоого 700 миң адам, көбүнчө туткундар катышкан.
"Бала" же "Семиз адам"?
Америкалыктар Хиросимага таштаган жана "Kid" деп аталган уран бомбасы 75 миллиметрдик зениттик тапанчадан керектүү диаметри менен тешилген баррелге чогултулган. Ал жерде жалпы массасы 25,6 кг болгон бири -бири менен катар туташкан алты уран баллон коюлган. Снаряддын узундугу 16 см, диаметри 10 см болгон, баррелдин учунда бута болгон - массасы 38, 46 кг болгон көңдөй уран цилиндр. Анын сырткы диаметри жана узундугу 16 см болгон. Бомбанын кубаттуулугун жогорулатуу үчүн бута вольфрам карбидинен жасалган нейтрондук рефлекторго орнотулган, бул чынжыр реакциясына катышкан урандын бир кыйла толук "күйүшүнө" жетишүүгө мүмкүндүк берген.
Бомбанын диаметри 60 см, узундугу эки метрден ашык жана салмагы 2300 кг болгон. Анын иши порошок зарядын күйгүзүү жолу менен ишке ашырылган, ал уран цилиндрлерин эки метрлик челекке 300 м / с ылдамдыкта айдаган. Ошол эле учурда бордун коргоочу снаряддары жок кылынган. "Жолдун аягында" снаряд бутага кирди, эки жарымдын суммасы критикалык массадан ашты жана жарылуу болду.
1953 -жылы СССРдин пайдасына атомдук тыңчылык кылган деп айыпталган жубайлардын Розенберг боюнча сот процессинде пайда болгон атомдук бомбанын чиймеси. Кызыктуусу, чийме жашыруун болгондуктан, сотко да, калыстар тобуна да көрсөтүлгөн эмес. Чийме 1966 -жылы гана жашыруун болгон. Сүрөт: Юстиция министрлиги. АКШнын кеңсеси Нью -Йорктун Түштүк Соттук округунун адвокаты
"Малышты" согуштук колдонууга тапшырылган аскердик кызматчылар этиятсыздык менен мамиле кылынса, кандайдыр бир сокку камсыздандыруунун жарылышына алып келет деп чочулашкан. Андыктан, порошок бомбага учак учкандан кийин гана жүктөлгөн.
Советтик плутоний бомбасынын түзүлүшү, анын өлчөмдөрүн кошпогондо, Ту-4 оор бомбардировщиктин бомбасына жана орнотулган жабдууларга атмосфералык басымга жеткенде орнотулган. дагы бир америкалык бомба - "Fat Man".
Жарым критикалык массанын эки бөлүгүн бири-бирине жакындатуунун замбирек ыкмасы плутоний үчүн ылайыктуу эмес, анткени бул заттын нейтрон фону кыйла жогору. Ал эми кесимдер жардыруучу түрткүч менен жеткиликтүү ылдамдыкта бириктирилгенде, күчтүү жылытуунун натыйжасында чынжыр реакциясы башталганга чейин плутонийдин ээриши жана бууланышы керек. Жана бул сөзсүз түрдө структуранын механикалык бузулушуна жана атмосферага реакцияланбаган заттын чыгышына алып келиши керек.
Ошондуктан советтик бомбада, америкалык бомбада болгондой, плутонийдин бир бөлүгүн тоголок сокку толкуну менен динамикалык түрдө кысуу ыкмасы колдонулган. Толкундун ылдамдыгы 5 км / с жетет, анын эсебинен заттын тыгыздыгы 2, 5 эсеге көбөйөт.
Жардыруучу бомбанын эң кыйын жери - бул футбол тобунун геометриясына окшош жарылуучу линзалар системасын түзүү. Бул энергияны плутонийдин бир бөлүгүнүн так ортосуна, тооктун жумурткасына окшоштурат жана аны симметриялуу түрдө сыгып алат. ката бир пайыздан аз. Мындан тышкары, мом кошулган тротил жана RDX эритмесинен жасалган ар бир мындай линзанын эки түрү бар - тез жана жай. 1946 -жылы Манхэттен долбоорунун катышуучуларынын биринен советтик бомбаны жасоонун перспективалары жөнүндө сурашканда, ал 10 жылдан кийин пайда болот деп жооп берген. Жана гана, анткени, орустар идеалдуу симметриянын жарылуусунун көйгөйү боюнча узак убакыт күрөшөт.
Советтик "Семиз адам"
Советтик RDS-1 бомбасынын узундугу 330 см, диаметри 150 см, салмагы 4700 кг болгон. Концентрацияланган уяланган тоголокчолор тамчы сымал корпустун ичине классикалык X формасындагы стабилизатор менен жайгаштырылган.
Бүт структуранын борборунда бериллий шар болгон "нейтрондук эриткич" болгон, анын ичинде бериллий кабыгы менен корголгон полоний-210 нейтрон булагы болгон. Шок толкуну сактандыргычка жеткенде бериллий менен полоний аралашып, чынжыр реакциясын "тутанткан" нейтрон плутонийге бөлүнүп чыккан.
Андан кийин тыгыздыгы азайган абалда плутоний-239дун 10 сантиметрлик эки жарым шарлары келди. Бул плутонийди иштетүүнү жеңилдетти жана керектүү акыркы тыгыздык жарылуудан келип чыкты. Жарым шарлардын ортосундагы 0,1 мм аралык алтын катмары менен толтурулган, бул сокку толкунунун нейтрондук эритмеге эрте киришине тоскоол болгон.
Нейтрон рефлекторунун функциясын калыңдыгы 7 см, салмагы 120 кг болгон табигый уран катмары аткарган. Плутонийдин бир бөлүгүнө жарым -жартылай кайтарылган нейтрондордун бөлүнүшү менен анда бөлүнүү реакциясы жүрдү. Уран-238 бомбанын 20% күчүн берди.
Калыңдыгы 11,5 см, салмагы 120 кг болгон алюминийден турган "түртүүчү" катмар Тейлор толкунун басаңдатуу үчүн иштелип чыккан, бул болсо детонациялык фронттун артында басымдын кескин төмөндөшүнө алып келет.
Түзүм 47 см калыңдыкта жана салмагы 2500 кг болгон жарылуучу снаряд менен курчалган, ал тутумдун борборуна багытталган жардыруучу линзалардын татаал системасынан турган. 12 линза беш бурчтуу, 20 алты бурчтуу болгон. Ар бир линза башка химиялык формулага ээ болгон тез жарылуучу жана жай жарылуучу заттардын алмашуучу бөлүктөрүнөн турган.
Бомбанын эки автономдуу детонациялык системасы болгон - жерге тийгенден баштап жана атмосфералык басым алдын ала белгиленген баага жеткенде (бийик тоолуу сактандыргыч).
Беш RDS-1 бомбасы чыгарылган. Алардын биринчиси Семейге жакын жердеги полигондо жер абалында жардырылган. Жарылуу күчү расмий түрдө 20 кт деп жазылган, бирок убакыттын өтүшү менен бул өтө жогору баа экени белгилүү болду. Реал - жарым деңгээлде. Ошол убакта, америкалыктарда буга чейин 20 мындай бомба болгон, жана паритетке болгон дооматтар негизсиз болчу. Бирок монополия бузулду.
Бул бомбалардын дагы төртөө асманга көтөрүлгөн эмес. СССРдин оригиналдуу иштеп чыгуусу болгон RDS-3 кызматка киргизилди. Бул бомба, кичине өлчөмдөрү жана салмагы менен, 41 кт түшүмдүүлүккө ээ болгон. Бул, атап айтканда, дейтерий менен тритийдин термоядролук реакциясы плутонийдин бөлүнүү реакциясын күчөтүүнүн эсебинен мүмкүн болду.
