Испытание США первой водородной бомбы над атоллом Эниветок (1952)

Водородная (термоядерная) бомба – оружие большой разрушительной силы (измеряющейся в мегатоннах в тротиловом эквиваленте), принцип действия которого основан на реакции ядерного синтеза легких элементов в более тяжелые. Данные реакции https://polytechnic_dictionary.academic.ru/2689 при сверхвысоких температурах (десятки и сотни миллионов градусов) и сопровождаются выделением колоссальной энергии.

Высокие температуры, то есть достаточно большие относительные энергии сталкивающихся ядер, необходимы для преодоления электростатического барьера, обусловленного взаимным отталкиванием ядер (как одноименно заряженных частиц). Без этого невозможно сближение ядер на расстояние порядка радиуса действия ядерных сил, а, следовательно, и "перестройка" ядер. Поскольку слияние ядер может происходить только при очень высоких температурах, ядерные реакции синтеза получили название термоядерных реакций (от греч. therme "тепло, жар"). В естественных условиях эти реакции происходят в недрах Солнца и других горячих звезд, являясь основным источником излучаемой ими энергии.

Идея создания водородной бомбы принадлежит американским ученым, участникам "Манхэттенского проекта", создавшим и испытавшим в 1945 году на полигоне Аламогордо, на юге штата Нью-Мексико (США) первую в мире атомную бомбу. Она возникла в 1941 году в ходе бесед работавших в Колумбийском университете (США) итальянского физика Энрико Ферми и американского физика Эдварда Теллера, который решил ее проверить на практике. Теллер в ходе реализации "Манхэттенского проекта" большую часть своего времени посвятил работе по созданию термоядерной бомбы.

Предварительный теоретический анализ показал, что термоядерный синтез легче всего осуществить в смеси дейтерия (стабильный изотоп водорода с атомной массой, равной двум) и трития (радиоактивный изотоп водорода с массовым числом три). Что и было принято за основу в общей концепции устройства, впервые выдвинутой Теллером в 1942 году. Относительно целостный вид она приобрела к концу 1945 года и получила название "классический супер" (Classical Super).

В апреле 1946 года в Лос-Аламосской национальной лаборатории, занимавшейся в США секретными работами по ядерному оружию, была организована группа ученых под руководством Эдварда Теллера, которой предстояло создать водородную бомбу.

Предложенная Теллером схема представляла собой прямолинейную реализацию "зажигалки": атомную бомбу в толще жидкого дейтерия. В ней предварительным подрывом внутри водородной бомбы небольшого атомного заряда планировалось создать высокие температуры для запуска процесса ядерного синтеза. Проблему получения давления в миллионы атмосфер, необходимого для сжатия дейтерия и трития, помог решить один из сотрудников Теллера (математик Станислав Улам, уроженец Львова), который предложил разнести в двухступенчатой конструкции термоядерный заряд и первичную ядерную "зажигалку". Сверхдавление для трития и дейтерия в такой модели достигалось не взрывной волной от подрыва химических взрывчатых веществ, а фокусировкой отраженной радиации после предварительного взрыва небольшого атомного заряда внутри. Модель требовала большого количества трития, и для его производства американцы построили новые реакторы. Этот механизм, получивший название "схема Теллера-Улама", позволил американцам перейти к практической реализации проекта.

31 января 1950 года президент США Гарри Трумэн публично заявил о намерении разработать водородную бомбу, а уже весной 1951 года на полигоне Эниветок (Маршалловы острова в Тихом океане) были проведены первые испытания модельного ядерного устройства, в котором термоядерный синтез был лишь частичным. Это испытание получило название George (само устройство называли Cylinder).

В сентябре 1951 года в США приняли решение о разработке термоядерного устройства под названием Mike. Оно имело двухступенчатую конструкцию. В качестве первой ступени использовалась бомба деления, а вторая ступень состояла из жидкого дейтериевого термоядерного топлива, хранящегося в цилиндрическом сосуде Дьюара (термосе), по центру которого располагался плутониевый стержень, выполняющий функции "свечи зажигания" для термоядерной реакции.

Испытание прототипа водородной бомбы под кодовым названием Ivy Mike состоялось 1 ноября 1952 года на небольшом острове Элугелаб атолла Эниветок в Тихом океане. Мощность его составила 10,4 мегатонны в тротиловом эквиваленте, что примерно в тысячу раз превосходило мощность атомной бомбы, сброшенной США на Хиросиму. Огненный шар, созданный взрывом, имел максимальный радиус две мили (более трех километров). Грибовидное облако поднялось на высоту 135 000 футов (более 41 километра). В результате взрыва остров был полностью разрушен, а на месте его образовался кратер диаметром 6 230 футов (1,9 километра) и глубиной 164 фута (50 метров). После испытания большая часть островов атолла Эниветок подверглись радиоактивному заражению.

Однако взорванное устройство еще не было настоящей водородной бомбой и не годилось для транспортировки. Оно весило 82 тонны (по другим источникам 62 тонны).

СССР осуществил свой первый термоядерный взрыв 12 августа 1953 года. По мощности (около 0,4 мегатонны) он существенно уступал американскому, но зато боеприпас за счет применения твердого дейтерида лития был достаточно компактным. Устройство, выполненное в виде транспортабельного боеприпаса весом семь тонн, помещалось в бомбовом отсеке самолета Ту-16.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников