Сменить фон

Термоядерная "слойка": как Академия наук помогла создать в СССР супербомбу

МОСКВА, 12 авг — РИА Новости. Шестьдесят пять лет назад прошло успешное испытание первого советского термоядерного заряда, ставшего основой для создания стратегического паритета с США. То испытание было и результатом огромного вклада ученых Академии наук СССР в обороноспособность страны.

Термоядерное оружие основано на использовании гигантского количества энергии, выделяющейся в процессе слияния ядер изотопов водорода — дейтерия и трития (отсюда — водородная бомба). Но это возможно лишь при температурах в десятки и сотни миллионов градусов (отсюда другое распространенное название этого вида оружия — термоядерное) и давлении в сотни миллионов атмосфер. Поэтому термоядерную реакцию в водородной бомбе "зажигает" атомный заряд, в котором используется энергия деления атомных ядер.

Начало термоядерного проекта

Советские ученые уже в 1945 году благодаря данным разведки и публикациям в американской печати знали, что США, создавшие собственную атомную бомбу, ведут работы по изучению возможности создания гораздо более мощной термоядерной "супербомбы".

Военные осматривают шахту ракеты Тополь-М
Подземелье "Сатаны". Почему Россия не откажется от шахтных ядерных ракет
Руководители советского атомного проекта решили поручить ряду ученых Института химической физики Академии наук под руководством выдающегося ученого Якова Зельдовича провести теоретические исследования в области термоядерного синтеза легких элементов. А летом 1948 года советское правительство, принимая во внимание новые разведывательные материалы, указывавшие на продвижение в США исследований по "супербомбе", приняло постановление об организации в первом советском ядерном центре КБ-11 в Сарове (ныне Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики "Росатома") работ по проверке возможности создания водородной бомбы. Этим работам был присвоен условный индекс РДС-6 (от "реактивный двигатель специальный" – таким, в целях соблюдения секретности, было тогда обозначение советских ядерных зарядов).

То постановление предписывало выполнить работы по водородной бомбе с привлечением группы сотрудников Физического института Академии наук СССР (ФИАН). Руководил этой группой выдающийся физик Игорь Тамм, а в число ее участников входили талантливые молодые ученые Андрей Сахаров и Виталий Гинзбург (все трое позже стали нобелевскими лауреатами).

"Слойка" и "Лидочка"

Приоритетом в тот момент было создание первого советского атомного заряда (его испытание успешно прошло 29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне). Тем не менее, в СССР начались работы по проверке возможности реализации схемы термоядерного заряда, которую предложили у себя американцы, и о которой стало известно благодаря разведке. В такой конструкции энергия от взрыва первичного атомного "запала" зажигала бы термоядерную реакцию в цилиндре с жидким дейтерием. В Советском союзе эта схема, получившая индекс РДС-6т (от слова "труба"), стала приоритетной.

Подвижной грунтовой ракетный комплекс пятого поколения Ярс
Новая триада. Чем вооружат ядерные силы России в ближайшие годы
Но советские ученые тогда еще не знали, что эта схема нереализуема в силу ряда принципиальных физических ограничений (к слову сказать, американцы бесплодно бились с этой идеей с 1947 по 1952 год, отечественные специалисты в итоге самостоятельно пришли к выводу о несостоятельности "трубы").

В январе 1949 года Сахаров предложил собственную оригинальную идею поместить термоядерную "взрывчатку" – дейтерий и уран-238 чередующимися концентрическими слоями поверх атомного заряда, который играл роль запала для всей конструкции. Предполагалось, что сверхбыстрые нейтроны, которые выделялись бы при слиянии ядер дейтерия, приводили бы к делению ядер урана-238, что повышало бы мощность взрыва всей конструкции. Эта схема получила название "слойка", что нашло отражение в обозначении будущего заряда (или, как говорят атомщики, "изделия") — РДС-6с.

Но в каком виде помещать в "слойку" дейтерий? В жидком состоянии, в составе тяжелой воды D2O, это было бы очень неудобно. Выход был найден почти сразу, и ключевой стала идея Гинзбурга об использовании дейтерия в составе твердого вещества дейтерида лития-6. Но крайне важная ценность этой идеи была в том, что такой подход позволял "наработать" из лития-6 путем облучения нейтронами после взрыва атомного "запала" другое термоядерное "горючее" – тритий, который вступал тут же в реакцию синтеза с дейтерием, что еще больше увеличило мощность взрыва. Сами ученые неофициально окрестили предложенную Гинзбургом "начинку" "Лидочкой" – по химическому обозначению дейтерида лития LiD.

Примечательно, что в США тоже рассматривалась возможность создания термоядерного устройства под условным названием Alarm Clock ("Будильник"), действующего по схеме "слойка" и "начиненного" дейтеридом лития. Но американцы изначально хотевшие создать на основе "слойки" заряд мощностью мегатонного уровня, поняли, что это невозможно, и отказались от такой идеи. Зато заряд в несколько сотен килотонн был реализуем — и это стало предметом работ в СССР.

От исследований к испытанию

Для создания заряда РДС-6с пришлось выполнить большой объем теоретических и экспериментальных исследований, для которых руководство страны создавало все необходимые условия.

Испытания межконтинентальной баллистической ракеты Сармат. Архивное фото
В США признали, что российское ядерное оружие превосходит американское
Так, наиболее обширные работы по изучению параметров реакции слияния ядер дейтерия и трития проходили в ФИАН в лаборатории будущего нобелевского лауреата Ильи Франка. Особенности реакций деления урана-238 под воздействием термоядерных нейтронов исследовались в ФИАН, Институте химической физики, а также в Лаборатории измерительных приборов (ныне национальный исследовательский центр "Курчатовский институт"), в Гидротехнической лаборатории Академии наук (один из предшественников нынешнего Объединенного института ядерных исследований в Дубне) и в КБ-11. Огромную роль сыграли и расчеты, выполненные и в Институте физических проблем АН СССР под руководством также будущего нобелиата Льва Ландау, и в Теплотехнической лаборатории Академии наук (ныне Институт теоретической и экспериментальной физики, входящий в состав Курчатовского института).

Отчет по РДС-6с был сдан в июне 1953 года. Примечательно, что заряд был разработан сразу в транспортабельном варианте, пригодном к использованию в авиационной бомбе. И это был первый в мире образец реального боевого термоядерного устройства.

На Семипалатинском полигоне 12 августа прошло успешное испытание РДС-6с. Чтобы провести исследования процессов, возникающих при взрыве, было решено разместить заряд на вышке, а не сбрасывать с самолета. Мощность взрыва составила 400 килотонн в тротиловом эквиваленте, что примерно в 20 раз превысило мощность первого советского атомного заряда.

Выдающийся вклад математиков

В различных, широко публикуемых материалах о работах тех лет незаслуженно мало пишется о вкладе математиков Академии наук СССР в создание РДС-6с. А ведь те работы, по мнению специалистов, были исключительно важными, они дали огромный импульс развитию в Советском союзе вычислительной техники и математических методов вычислений.

Взрыв во Вселенной
"Хорошо, что кварки связаны". Ученые рассказали о субатомном оружии
Работавшие по термоядерной программе ученые отмечали, что задачи, которые им приходилось решать, по своей сложности превосходили все задачи, с которыми когда-либо сталкивалось человечество.

Поэтому исключительно важным было сначала точно понять физические процессы, протекающие при взрыве водородной бомбы, потом создать математические модели (то есть облечь картину взрыва в форму огромного количества уравнений), а затем решить их с помощью расчетных методов (и это при практическом отсутствии тогда в стране в достаточном количестве необходимой мощной электронно-вычислительной техники).

Вычислительным "ядром" советской термоядерной программы стал отдел по атомной проблеме, созданный в Математическом институте имени Стеклова Академии наук (МИАН). Возглавил отдел легендарный математик, будущий трижды Герой социалистического труда и впоследствии президент АН СССР Мстислав Келдыш. Считалось, что он способен лучше всех разбираться в любом приложении математики.

Отдел с самого начала стал очень тесно сотрудничать с учеными из КБ-11, а также специалистами Геофизического института Академии наук. А в 1953 году по решению совета министров СССР на правах самостоятельного института было создано Отделение прикладной математики МИАН, которое было занято математическим обеспечением работ по созданию ядерных и термоядерных зарядов. В составе ОПМ работали многие выдающиеся математики, в частности Андрей Тихонов, Александр Самарский, Константин Семендяев, Израиль Гельфанд и Николай Яненко.

Хотя задачи исключительной сложности решались поначалу вручную, на настольных электромеханических машинах Mercedes и Rheinmetall, результаты были замечательными. Достаточно сказать, что, по расчетным оценкам, мощность взрыва РДС-6с должна была лежать в пределах от 100 до 300 килотонн. Получилось 400 килотонн, и эту погрешность примерно в 30% с учетом новизны и колоссальной сложности тех задач можно считать приличной точностью. Для сравнения, расчетные и экспериментальные значения мощности термоядерных зарядов, испытанных в США в 1954 году, отличались в два и более раза.

Историческая роль РДС-6С

Специалисты подчеркивают, что испытание изделия РДС-6с стало неоценимым по своему значению событием в истории России.

Лазерная винтовка PHASR
Напугать, оглушить и обесточить. Каким оружием можно победить, не убивая
Во-первых, создание в сжатые сроки боевого транспортабельного термоядерного устройства с лихвой компенсировало имевшее место в начале 1950-х годов отставание Советского союза от США в создании сверхмощных водородных бомб. СССР в двух испытаниях 1955 года первым в мире произвел сброс термоядерных бомб с самолета, США сделали это в 1956 году.

Во–вторых, работы по РДС-6с создали научно-технический задел, который обеспечил дальнейший прогресс в развитии советской ядерной оружейной программы и достижение паритета с США. Идеи, использованные в проекте РДС-6с, затем были применены при создании водородной бомбы нового типа РДС-37, основанной на принципе, который лег в основу создания последующих советских термоядерных зарядов.

Работы по термоядерной программе стали яркой иллюстрацией вклада академической науки в обороноспособность страны, которую академия помогала надежно обеспечивать и в дальнейшем.

В 2018 году стало известно, что специалисты Российской академии наук участвовали в создании новых уникальных образцов оружия, на годы опередивших аналогичные зарубежные разработки и обеспечивающих России стратегический паритет с ведущими военными державами. Наверное, когда-нибудь и о том, что сейчас сделала академическая наука, в рамках допустимого можно будет рассказать.

Ядерные технологии
Комментарии
6 пользователей оставили 14 комментариев
Евреи в СССР сделали самое лучшее, кино, музыку, театр, оружие, медицину ...
Когда замалчиваются существенные факты, создается лжеистория, или фальсифицированная история.
Дейтерид лития в термоядерном заряде предложил использовать не В. Гинзбург, а Олег Лаврентьев. Его инициативное предложение, оформленное по заданию руководителя атомного проекта Л.П. Берии, Курчатовым было передано на рецензию А.Д. Сахарову. Заключение Сахарова было положительным. От него и Гинзбург узнал об этом предложении. В интернете достаточно материалов на эту тему. Некоторые указаны в публикации: История с Лаврентьевым // Завтра. 2013. № 6. См. также: Мухин Ю. Неизвестный Берия: За что его оклеветали? - М.: Эксмо, Алгоритм, 2010. - 336 с.
Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена