Нужны ли России сверхмощные термоядерные заряды и средства их доставки?

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 3.

Организационные мероприятия по формированию и укреплению работ Специальной лаборатории по атомному ядру
    Существенным шагом в укреплении организационной структуры работ по атомному проекту явилось назначение И.В. Курчатова начальником Специальной лаборатории по атомному ядру (Лаборатория No. 2 АН СССР). Это назначение было оформлено 10 марта 1943 года Распоряжением No. 122 по АН СССР.

Для придания необходимого статуса руководителям работ по атомному проекту, в 1943 году было решено выдвинуть И.В. Курчатова и А.И. Алиханова в действительные члены Академии Наук. 27-29 сентября И.В. Курчатов и А.И. Алиханов были выбраны в действительные члены АН СССР на общем собрании Академии по Отделению физико-математических наук (академик-секретарь отделения - А.Ф. Иоффе). 29 сентября 1943 года общее собрание АН СССР утвердило произведенные Отделением физико-математических наук выборы в члены-корреспонденты Академии наук А.П. Александрова и И.К. Кикоина, основных помощников И.В. Курчатова в реализации первых стадий атомного проекта.

В марте 1943 года И.В. Курчатов предложил привлечь к работам по атомному проекту Л.Д. Ландау и П.Л. Капицу. Он отмечал, что уникальные условия протекания ядерного взрыва требуют проведения теоретического анализа процессов на чрезвычайно высоком уровне, и для этого необходимо привлечение профессора Л.Д. Ландау. Разделение изотопов и создание соответствующих аппаратов требует поддержки П.Л. Капицы - крупного ученого, имеющего глубокие знания в области физики и обладающего талантом инженера.

В июле 1943 года в своем отчете И.В. Курчатов отмечает кадровое укрепление Лаборатории No. 2 в первом полугодии 1943 года. В работах Лаборатории активно участвуют как специалисты, занимавшиеся проблемой урана до войны (И.В. Курчатов, Я.Б. Зельдович, Ю.Б. Харитон, Г.Н. Флеров, К.С. Петржак), так и ряд крупных специалистов, занимавшихся ранее другими вопросами (А.И. Алиханов, С.А. Христианович, И.К. Кикоин, М.О. Корнфельд, И.Я. Померанчук, Б.В. Курчатов). К исследованиям в рамках атомного проекта были привлечены группы специалистов в ряде научных учреждений: Радиевый институт (руководитель - В.Г. Хлопин); Институт органической химии (руководитель - А.Н. Несмеянов); Московский Государственный университет (руководитель - В.И. Спицын); Институт редких металлов. Все привлеченные группы из других институтов работали по специальным заданиям Лаборатории No. 2.

В августе 1943 года М.О. Корнфельд представил И.В. Курчатову записку о возможностях получения тяжелой воды, необходимой для исследований Лаборатории No. 2. В записке отмечается, что для получения воды, слабообогащенной дейтерием, могут использоваться возможности Московского электролизного завода. Однако для получения тяжелой воды с большим содержанием дейтерия целесообразно использовать возможности Чирчикского электролизного завода.

В августе 1943 года Распоряжением ГКО ЦАГИ было предписано подготовить проект газодиффузионной установки для разделения изотопов урана под руководством С.А. Христиановича. Это же распоряжение обязывало М.Г. Первухина и С.В. Кафтанова представить в декабре 1943 года в ГКО предложение на изготовление газодиффузионной машины.

В декабре 1943 года М.Г. Первухин поручил директору НИИ-42 Г.И. Гаврилову форсировать работы по получению гексафторида урана. При этом предписывалось с апреля 1944 года производить 10 кг UF6 в месяц, а также разработать проект завода, с производительностью 100 кг гексафторида урана в сутки. НИИ-42 предписывалось в 1944 году исследовать физико-химические свойства UF6 и представить результаты этих исследований в Лабораторию No. 2.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 4.

Анализ особенностей создания атомной бомбы
    В начале 1944 года А.И. Алиханов, по-видимому, впервые в СССР рассмотрел вопрос о возможности создания средств противодействия атомному оружию. В записке от 4 января 1944 года, представленной И.В. Курчатову, в качестве такого способа он предлагал облучение атомного заряда, работающего на принципе сближения, сильным потоком нейтронов, что вызовет преждевременное нейтронное инициирование заряда и снижение его энерговыделения на несколько порядков.

В записке отмечается, что в атомной бомбе могут быть предприняты специальные меры защиты от такого воздействия - в виде окружения бомбы слоем богатого водородом вещества или при нахождении бомбы в грунте на глубине нескольких метров.

В марте 1945 года И.В. Курчатов после рассмотрения новой информации об атомной программе США отметил, что атомная бомба может быть приведена в действие двумя способами:


быстрым сближением двух половин заряда урана-235 или плутония-239, находящихся первоначально на расстоянии 0,5-1 метра друг от друга;

уплотнением зарядов урана-235 или плутония-239 мощным взрывом тротила, окружающего эти вещества.

Величина критического значения массы ядерного заряда не могла быть определена с необходимой точностью и по разным оценкам составляла от 1 до 10 кг. По предварительным расчетам, общий вес атомной бомбы, содержащий от 5 до 10 кг урана-235 или плутония и эквивалентной по своему действию взрыву от 10 000 до 50 000 тонн тротила, мог составить от 3 от 5 тонн.

7 апреля 1945 года И.В. Курчатов дал заключение на разведданные, поступившие из НКГБ. Материалы относились к ядерным характеристикам изотопов урана и плутония, схеме работы атомной бомбы на принципе имплозии, а также к некоторым вопросам электромагнитного разделения изотопов урана.

К новым существенным данным И.В. Курчатов относит данные о "поразительно высокой" вероятности спонтанного деления Pu-240, а также таблицу точных сечений деления U-235 и Pu-239 быстрыми нейтронами разных энергий. Эти данные позволили надежно определить критические размеры атомной бомбы. Он отмечает, что мы пришли к тем же оценкам эффективности (энерговыделение) и к тому же закону пропорциональности эффективности бомбы кубу превышения ее массы над критической массой, что и в представленных материалах.

В записке отмечалось, что мы только что узнали о методе имплозии и начинаем над ним работу, однако его преимущества перед методом пушечного сближения уже ясны. В полученных материалах этому методу посвящен основной объем и, частности, были даны:


схема распространения детонации во взрывчатом веществе и процесс деформации материала, окружающего ядерный заряд;

описание процессов сжатия тела взрывом и самого взрыва;

особенно существенны были указания на условия, при которых возможно получить симметричность эффекта взрыва, необходимую по самому существу метода;

описание явлений неравномерного действия взрывной волны и способов устранения этой неравномерности;

описание техники экспериментов со взрывчатыми веществами и оптики взрывных явлений.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 5.

Данные и поставки из Германии
    30 марта 1945 года И.В. Курчатов представил отзыв на материалы ГРУ "О немецкой атомной бомбе". Материал содержал описание конструкции немецкой атомной бомбы, предназначенной для транспортировки на ракете "Фау". В нем, в частности, отмечалось, что перевод U-235 через критичность производился взрывом окружающего ядерный заряд состава из пористого тротила и жидкого кислорода. Цепная реакция инициировалась быстрыми нейтронами при помощи высоковольтной разрядной трубки, питаемой от специальных генераторов. И.В. Курчатов отметил, что все детали конструкции вполне правдоподобны и совпадают с теми, которые у нас кладутся в основу проектирования атомной бомбы.

В начале 1946 года И.В. Курчатов писал: "До мая 1945 года не было надежд осуществить уран-графитовый котел, так как в нашем распоряжении было только 7 тонн окиси урана и не было надежды, что нужные 100 тонн урана будут выработаны ранее 1948 года. В середине 1945 года Л.П. Берия направил в Германию специальную группу работников Лаборатории No. 2 и НКВД во главе с А.П. Завенягиным для розыска урана. В результате большой работы группа нашла и вывезла в СССР 300 тонн окиси урана и его соединений (в том числе 7 тонн металлического урана), что серьезно изменило положение".

В 1945 году из Германии в СССР была перевезена лаборатория Манфреда фон Арденне, и на ее базе в Сухуми был создан Институт прикладной электронной и ядерной физики (Лаборатория "А" Девятого управления НКВД). В задачи института входило:


разработка способа разделения изотопов урана электромагнитным методом;

развитие работ по электронной микроскопии и ее применению в биологии;

исследования (с использованием циклотрона и высоковольтной установки) применения ядерных излучений в физике, биологии и медицине;

развитие техники телевидения и радиолокации.

В СССР также была вывезена лаборатория концерна Сименс во главе с Густавом Герцем, и на ее базе в Сухуми был создан институт (Лаборатория "Г" Девятого управления НКВД). В задачи института входило изучение точных методов исследования деления ядер U-235 и плутония, разработка новых способов получения тяжелой воды и U-235.

В ноябре 1945 года американские физики Вайнберг и Нордгейм по заданию Артура Комптона провели анализ состояния немецких атомных исследований. В отчете содержался вывод, что немцам были известны оптимальные размеры тяжеловодного реактора, точно было определено количество тяжелой воды, чистота металлического урана была близка к полученной в США, были разработаны такие же, как в США, методы расчета реакторов. Уровень понимания немцами проблемы был вполне сравним с американским и единственным важным обстоятельством, не известным немцам, было незнание свойств изотопа Pu-240 и факта отравления реактора изотопом Хе-135. Неудача немецкой атомной программы объяснялась недостаточным количеством тяжелой воды.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 6.

О разработке атомной бомбы в США
    28 февраля 1945 года Нарком ГБ В.Н. Меркулов направил Л.П. Берия информационную записку о состоянии работ в США по созданию атомной бомбы. Информация была отмечена Л.П. Берией, как важная.

1. В записке отмечается, что проведенные силами ведущих научных работников Англии и США работы по исследованию возможности создания атомной бомбы показали, что этот вид оружия следует считать осуществимым и что проблема сводится в данное время к двум задачам:


производству необходимого количества расщепляющихся материалов - урана-235 и плутония;
конструктивной разработке проведения бомбы в действие.
В соответствии с этими задачами в США созданы следующие центры:


лагерь "Х" (Вудс Холл, штат Теннеси) - строительство завода по производству U-235;
лагерь "W" (Хэнфорд, штат Вашингтон) - производство плутония;
лагерь "Y" (Лос-Аламос, штат Нью-Мексико) - исследовательские и экспериментальные работы по созданию бомбы.
2. Расчетное энерговыделение бомбы общим весом около 3 тонн эквивалентно энергии от 2 000 до 10 000 тонн ВВ.

Взрыв атомной бомбы будет сопровождаться не только образованием взрывной волны, но и развитием высокой температуры и мощным радиоактивным эффектом, в результате чего все живое будет уничтожено в радиусе до 1 км.

3. Разрабатывается два способа производства взрыва атомной бомбы:


баллистический (то есть сближение);
методом внутреннего взрыва (то есть имплозия).
Предполагается, что для изготовления первой бомбы потребуется от одного года до пяти лет.

Что касается бомб несколько меньшей мощности, то через несколько недель можно ожидать изготовления одной или двух бомб, для чего американцы уже имеют в наличии необходимое количество активного вещества. Первый опытный взрыв ожидается через два-три месяца.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 7.

Об устройстве атомной бомбы США
    18 октября 1945 года Нарком ГБ В.Н. Меркулов направил Л.П. Берия сообщение о конструкции атомной бомбы США, составленное на основе агентурных материалов НКГБ СССР (материал подписан полковником НКГБ Л. Василевским). По этим материалам атомная бомба представляет собой снаряд грушевидной формы с максимальным диаметром 127 см, длиной (со стабилизатором) 325 см и весом около 4500 кг. Бомба состоит из следующих составных частей:


инициатора;
активного материала;
темпера;
слоя алюминия;
взрывчатого вещества;
линзовой системы взрывчатого вещества;
детонаторного устройства;
дюралюминиевой оболочки;
оболочки из бронированной стали;
стабилизатора.
Все части бомбы, кроме стабилизатора, детонаторного устройства и наружной стальной оболочки, представляют собой полые шары, вставляющиеся друг в друга.

Инициатор типа "Урчин" представляет собой полоний-бериллиевую систему с радиусом 1 см. Общее количество полония составляло 50 Кюри. Поток нейтронов создается при воздействии удара, создаваемого взрывом ВВ бомбы на инициатор, в результате которого частицы полония взаимодействуют с ядрами бериллия.

Активным материалом бомбы является d-фаза плутония с удельным весом 15,8 г/см3, изготовленная в виде полого шара, состоящего из двух половинок, которые затем спрессованы. Между полушариями имеется прокладка из рифленого золота толщиной 0,1 мм, которая предохраняет от проникновения к инициатору высокоскоростных струй, движущихся вдоль плоскости соединения полушарий активного материала, которые могут преждевременно привести инициатор в действие. В одном из полушарий имеется отверстие диаметром 25 мм, служащее для ввода инициатора в центр, которое закрывается после этого плутониевой пробкой. Внешний диаметр шара составляет 80-90 мм.

Темпер представляет собой полый шар из металлического урана с внешним диаметром 230 мм. В нем имеется отверстие для ввода активного материала внутрь, которое закрывается пробкой из металлического урана. Назначение темпера состоит в том, что он уменьшает количество активного материала, необходимого для изготовления атомной бомбы. Наружная граница темпера покрыта слоем бора, поглощающим тепловые нейтроны, идущие от радиоактивных веществ системы и могущие вызвать преждевременную детонацию.

Алюминиевая оболочка, окружающая темпер, представляет собой полый шар с наружным диаметром 460 мм, изготовленный из двух половинок, для соединения которых предусмотрены пазы и выступы. В одном из полушарий имеется отверстие для ввода активного материала, которое закрывается пробкой, изготовленной из алюминия. Назначение оболочки в равномерной передаче к центру бомбы удара, полученного в результате взрыва слоя ВВ.

За слоем алюминия располагается слой взрывчатого вещества, который образуется из 32 блоков специальной формы. Внутренняя, обращенная к центру, поверхность блоков сферическая с диаметром, равным диаметру алюминиевой оболочки. В наружной поверхности блоков ВВ имеются специальные выемки, форма которых предусматривает помещение в них 20 линз гексагональной и 12 линз пентагональной формы. Каждая линза состоит из двух типов ВВ, одного - быстро взрывающегося и другого - медленно взрывающегося. При установке линз на месте быстро взрывающаяся часть соприкасается со слоем ВВ. Общий вес взрывчатого вещества около 2 тонн.

К каждой линзе подведен один детонатор, который для большей гарантии одновременного взрыва имеет два электрозапала.

Слой ВВ и линзы покрыты дюралюминиевой оболочкой, к которой крепится подрывное устройство массой 180 кг. Внутренний диаметр оболочки примерно 1400 мм, вес вместе с подрывным устройством около 700 кг.

Шар металлического урана помещается внутрь алюминиевого шара с соответствующим сопряжением отверстий. На наружную поверхность алюминия укладываются блоки ВВ с линзами, за исключением одного блока, расположенного над отверстием. Линзы укрепляются на дюралюминиевой оболочке, к которой также крепится подрывное устройство. В таком виде бомба готова для транспортировки. Поскольку плутоний и радиоактивное вещество инициатора самонагреваются до температуры, на 90°С превышающей температуру окружающей среды, то к месту окончательной сборки их перевозят в специальных охлаждаемых контейнерах. Далее, инициатор вставляется внутрь шара из плутония, который вставляется внутрь темпера. Пробки ставятся на место, накладывается последний блок ВВ и закрывается отверстие в наружных дюралюминиевой и стальной оболочках.

[ssp123]

Я считаю- лучше меньше, но больше. В смысле- заряд меньше, боеголовок больше.
Весь ВПК пендостана расположен по берегам океанов и озер. То есть, уничтожать только инфраструктуру ВПК и , конечно, еще ударить и по штабам- пентагону, цру, вашингтону. В этом случае ядерная зима может вообще не случиться, и китайцы с индусами, которые непременно бы замерзли , на нас сильно не обядятся.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 8.

СОЗДАНИЕ И ИСПЫТАНИЕ ПЕРВОЙ СОВЕТСКОЙ АТОМНОЙ БОМБЫ -1
1. Организация основных структур для создания атомного оружия СССР

   20 августа 1945 года Государственный Комитет Обороны принял решение No. 9887 о создании Специального Комитета, которому надлежало обеспечить государственное руководство решением ядерной проблемы. По решению И.В. Сталина первым лицом в Комитете стал Л.П. Берия, вторым - нарком боеприпасов Б.Л. Ванников (без освобождения от должности наркома). Кроме них, в состав комитета вошли Г.М. Маленков, Н.А. Вознесенский, А.П. Завенягин, И.В. Курчатов, П.Л. Капица, М.Г. Первухин, В.А. Махнев (секретарь). Одновременно для рассмотрения научных и технических вопросов при Специальном Комитете был образован Технический совет во главе с Б.Л. Ванниковым. В состав совета вошли А.И. Алиханов, И.Н. Вознесенский, А.П. Завенягин, А.Ф. Иоффе, П.Л. Капица, И.К. Кикоин, И.В. Курчатов, В.А. Махнев, Ю.Б. Харитон, В.Г. Хлопин.

Конец лета 1945 года стал по-настоящему поворотным временем в процессе осуществления советской атомной программы. После организации Спецкомитета 30 августа 1945 года Совет Народных Комиссаров СССР принимает постановление No. 2227-567 о создании Первого главного управления при СНК СССР (ПГУ). Этим решением организационная структура атомного проекта получала свое необходимое развитие, обретя орган оперативного, связующего и повседневного руководства. Начальником ПГУ был назначен Б.Л. Ванников. В качестве его заместителей в состав руководства ПГУ вошли: А.П. Завенягин - заместитель наркома ВД СССР; Н.А. Борисов - заместитель председателя Госплана СССР; П.Я. Мешик - один из руководителей НКВД СССР; П.Я. Антропов - работник аппарата ГКО, будущий руководитель ВГУ; А.Г. Касаткин - заместитель наркома химической промышленности. Несколько позже в состав руководства ПГУ вошли В.С. Емельянов - заместитель наркома металлургической промышленности; А.Н. Комаровский - начальник Главпромстроя наркомата ВД СССР; Е.П. Славский - заместитель наркома цветной металлургии; А.М. Петросьянц - сотрудник аппарата ГКО; А.С. Александров - помощник заместителя председателя СНК и СМ СССР.

При ПГУ действовал Технический совет, куда, наряду с Б.Л. Ванниковым и А.П. Завенягиным, входили ученые-атомщики: И.В. Курчатов, А.И. Алиханов, А.Ф. Иоффе, П.Л. Капица, Ю.Б. Харитон. Впоследствии образовывались и другие советы по конкретным проблемам и направлениям научно-исследовательской и организационно-производственной деятельности.

Одними из первых практических шагов Спецкомитета и ПГУ были решения о создании производственной базы ядерного оружейного комплекса. В 1946 году был принят ряд важнейших решений в связи с этими планами. Одно из них касалось создания при Лаборатории No. 2 специализированного КБ по разработке ядерного оружия.

9 апреля 1946 года Совет Министров СССР принял закрытое постановление No. 806-327 о создании КБ-11. Так была названа организация, призванная создать "изделие", то есть атомную бомбу.

Указанным постановлением определялось и руководство КБ-11. Его начальником был назначен П.М. Зернов, главным конструктором - Ю.Б. Харитон.

К моменту принятия постановления вопрос о создании КБ-11 был детально проработан. Уже было определено его месторасположение с учетом специфики будущей работы.

С одной стороны особо высокая степень секретности намечаемых работ, необходимость проведения взрывных экспериментов предопределяли выбор малонаселенной, скрытой от визуальных наблюдений местности. С другой - не следовало чрезмерно удаляться от предприятий и организаций - соисполнителей атомного проекта, значительная часть которых находилась в центральных районах страны. Немаловажным фактором было наличие на территории будущего КБ производственной базы и транспортных артерий.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 9.

СОЗДАНИЕ И ИСПЫТАНИЕ ПЕРВОЙ СОВЕТСКОЙ АТОМНОЙ БОМБЫ -2
1. Организация основных структур для создания атомного оружия СССР - 2

Наряду с решениями, касавшимися организационных и строительных сторон формирования КБ-11, соответствующими документами определялись и задачи в области научно-исследовательской и производственной деятельности. Перед КБ-11 была поставлена задача создать два варианта атомных бомб - плутониевого с использованием сферического обжатия и уранового (U-235) с пушечным сближением. По завершении разработки намечалось проведение государственных испытаний зарядов на специальном полигоне. Первоначально предполагалось провести наземный взрыв заряда плутониевой бомбы до 1 января 1948 года, урановой - до 1 июля 1948 года. Должны были быть представлены на испытания бомбометанием с самолета также образцы атомного оружия в виде авиационной атомной бомбы с двумя вариантами зарядов. Намечалось, что испытанию атомных авиационных бомб будут предшествовать их летные испытания без ядерных зарядов путем бомбометания с самолета по пять макетов каждого варианта бомбы. Первые пять макетов для плутониевой бомбы предполагалось представить к 1 марта 1948 года и 5 макетов для урановой - к 1 января 1949 года. Этот план работ был утвержден И.В. Сталиным 21 июля 1946 года.

За официальную точку начала отсчета разработки РДС-1 следует принять дату выпуска "Тактико-технического задания на атомную бомбу" (ТТЗ), подписанного главным конструктором Ю.Б. Харитоном 1 июля 1946 года и направленного начальнику Первого главного управления при Совмине СССР Б.Л. Ванникову.

Техническое задание состояло из 9 пунктов и оговаривало вид ядерного горючего, способ его перевода через критическое состояние, габаритно-массовые характеристики атомной бомбы, разновременность срабатывания электродетонаторов, требования к высотному взрывателю и самоликвидации изделия в случае отказа аппаратуры, обеспечивающей срабатывание этого взрывателя.

В соответствии с ТТЗ предусматривалась разработка двух вариантов атомных бомб - имплозивного типа на плутонии и урановой с пушечным сближением. Длина бомбы не должна была превышать 5 метров, диаметр - 1,5 метра, а вес - 5 тонн.

Одновременно предусматривалось строительство испытательного полигона, аэродрома, опытного завода, а также организация медицинской службы, создание библиотеки и т.п.

В правительственном постановлении о создании КБ-11 от 21 июня 1946 года предусматривался выпуск ТТЗ на атомную бомбу до первого июля этого года, а на конструкцию ее основных узлов - до первого июля 1947 года.

В 1946 году были выпущены также технические задания на разработку электродетонаторов искрового или мостикового типа, заряда взрывчатого вещества, корпуса авиабомбы и радиодатчика.

ТЗ на заряд взрывчатого вещества было выдано в мае 1946 года и предусматривало проектирование составного заряда, включающего 30-40 элементов, образующих в сборе полую сферу.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 10.

СОЗДАНИЕ И ИСПЫТАНИЕ ПЕРВОЙ СОВЕТСКОЙ АТОМНОЙ БОМБЫ -3
2. Основные проблемы разработки первой атомной бомбы - 1

   Создание атомной бомбы требовало решения исключительно широкого круга физических и технических вопросов, связанных с проведением обширной программы расчетно-теоретических исследований, проектно-конструкторских и экспериментальных работ.

Прежде всего, предстояло провести исследования физико-химических свойств делящихся материалов, разработать и апробировать методы их литья и механической обработки.

Необходимо было создать радиохимические методы извлечения различных продуктов деления, организовать производство полония и разработать технологию изготовления источников нейтронов.

Требовались методики определения критической массы, разработка теории эффективности или КПД, а также теории ядерного взрыва в целом.

Особый раздел обширных изысканий был связан с теорией сходящейся детонационной волны, вопросами детонации взрывчатых веществ и процессами, происходящими с фронтом детонационной волны при переходе детонации из одного ВВ в другое, при столкновении детонационных волн, исходящих из различных точек.

Невозможно было обойтись без изучения сжимаемости металлов при больших давлениях и откольных явлений.

Нужны были лабораторные методы исследования газодинамических процессов, протекающих при взрыве сферического заряда ВВ, и методы определения параметров ядерного взрыва при полигонных испытаниях.

Серьезные задачи были связаны с разработкой специальных электродетонаторов, приборов автоматики, корпуса авиационной бомбы, отработкой его баллистики и созданием узлов подвески, а также аппаратуры для изучения быстро протекающих процессов. Наконец, немаловажный круг проблем требовалось решить в связи со строительством специального полигона для проведения ядерных испытаний.

Приведенное краткое перечисление тех направлений, в которых развернулись работы, далеко не исчерпывает всего содержания деятельности, требовавшей осуществления для успешного завершения атомного проекта.

С учетом тех проблем, которые решались в КБ-11, намечалась очередность формирования его основных структурных подразделений. В первую очередь, создавались лаборатории взрывчатых веществ, рентгенографии, нейтронной физики, по изучению эффективности взрыва, контроля качества делящихся материалов (плутония и урана), их металлургии и механической обработки.

Постановлением Совета Министров СССР от 8 февраля 1948 года, скорректировавшем сроки выполнения основной задачи по атомному проекту, Ю.Б. Харитону и П.М. Зернову предписывалось обеспечить изготовление и предъявление к 1 марта 1949 года на государственные испытания комплекта атомной бомбы РДС-1 с полным снаряжением.

С целью своевременного выполнения задания в постановлении оговаривались объем и сроки завершения научно-исследовательских работ и изготовления материальной части для проведения летно-конструкторских испытаний, а также решения отдельных организационных и кадровых вопросов.

Из научно-исследовательских работ выделялись следующие:


завершение до мая 1948 года отработки сферического заряда из взрывчатых веществ;

изучение до июля того же года проблемы обжатия металлов при взрыве заряда взрывчатых веществ;

разработка конструкции нейтронного запала к январю 1949 года;

определение критической массы и сборка плутониевого и уранового зарядов для РДС-1 и РДС-2. Обеспечение сборки плутониевого заряда для РДС-1 до 1 февраля 1949 года.

При этом отмечалось, что отсрочка вызвана тем, что из-за новизны и непредвиденных в 1946 году трудностей объем исследовательских и конструкторских работ при создании РДС оказался значительно большим, чем предполагалось. Новые сроки предусматривали изготовление РДС через два месяца после получения необходимых количеств плутония и урана-235

В процессе работ на Лабораторию No. 2 и КБ-11 была возложена задача определения сжатия делящихся материалов, а на Институт физических проблем АН СССР - задача определения энерговыделения рассматриваемых вариантов РДС на основе данных, полученных по параметрам сжатия от Лаборатории No. 2. Математическое сопровождение этих работ Лаборатории No. 2 и КБ-11 осуществлял Математический институт АН СССР, а математическое сопровождение работ ИФП АН СССР - Институт геофизики АН СССР.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 11.

СОЗДАНИЕ И ИСПЫТАНИЕ ПЕРВОЙ СОВЕТСКОЙ АТОМНОЙ БОМБЫ -4
2. Основные проблемы разработки первой атомной бомбы - 2

Разработка конструкции собственно атомного заряда, названного РДС-1, была начата в конце 1945 года, то есть еще до создания КБ-11. Разработка началась с модели заряда в масштабе 1/5 натурной величины. Работы проводились без ТЗ, по устным указаниям Ю.Б. Харитона. Первые прорисовки делались Н.А. Терлецким, который работал в НИИ-6 в отдельной комнате, куда вход был разрешен только Ю.Б. Харитону и Е.М. Адаскину - заместителю директора НИИ-6, осуществлявшего общую координацию работ с другими группами, начавшими разработку быстродействующих детонаторов для обеспечения синхронного подрыва группы электродетонаторов и работы по системе электрического задействования. Отдельная группа стала заниматься подбором взрывчатых веществ и технологий изготовления необычных форм деталей из ВС.

В начале 1946 года модель была разработана, а к лету изготовлена в двух экземплярах. Испытание модели проводилось на полигоне НИИ-6 в городе Софрино.

К концу 1946 года была начата разработка документации на натурный заряд, отработка которого стала проводиться в КБ-11, где в начале 1947 года в Сарове были созданы минимальные условия для изготовления блоков и проведения взрывных работ (детали из ВВ, до пуска в эксплуатацию завода No. 2 в КБ-11, поставляли из НИИ-6).

К началу разработки атомных зарядов отечественные ученые-физики в какой-то степени были готовы к работам по созданию атомной бомбы, а для конструкторов эта тематика была совершенно новой. Они не знали физических основ устройства ядерных зарядов, новых материалов, применяемых в их конструкции, их физико-механических свойств, условий совместного хранения и т.д.

Конструкция заряда была сделана с учетом отечественных технологических возможностей и с обеспечением прочностных и эксплуатационных требований, определяемых нашими условиями.

При первоначальной организации разработки составных элементов заряда, когда к работам были привлечены институты и предприятия различных министерств, создалась проблема, связанная с тем, что документация была разработана по различным ведомственным руководящим материалам (инструкции, технические условия, нормали, построение чертежного обозначения и т.д.). Это положение сильно затрудняло производство из-за больших различий в требованиях к изготавливаемым элементам заряда. Положение было исправлено в 1948-1949 годах с назначением заместителем главного конструктора и начальником научно-конструкторского сектора КБ-11 Н.Л. Духова. Он привез с собой из ОКБ-700 (Челябинск) принятую там "Систему чертежного хозяйства" и организовал переработку ранее разработанной документации, приведя ее к единой системе. Новая система подошла к условиям специфической разработки, предусматривающей многовариантную проработку конструкций.

Что касается радио- и электротехнических элементов заряда (РДС-1), то они целиком были отечественной разработки. Причем, они разрабатывались с дублированием наиболее ответственных элементов (для обеспечения необходимой надежности) и возможной миниатюризации.

Жесткие требования к надежности срабатывания заряда, безопасность работы с зарядом, сохранение качеств заряда в период гарантийного срока его годности обусловили тщательность отработки конструкции.

18 октября 1947 года в "Заключении о ходе работ по объекту" Н.Н. Семенов, А.П. Александров и Я.Б. Зельдович отмечают, что "для работы по критическим массам строится павильон; до сих пор в КБ-11 не ведется никакой подготовки методики и проработки способов безопасного ведения эксперимента".

За последующий год ситуация изменилась, и в протоколе от 5 января 1949 года по обсуждению работ по определению ядерных констант плутония и критических масс в КБ-11 по докладу Г.Н. Флерова констатируется, что критическая масса будет определяться тремя методиками, а стенд для измерения критической массы находится в стадии изготовления.

Привлечение в 1946 году ГСКБ-47 к выбору обводов корпуса атомной бомбы, его проектированию и изготовлению не принесло успеха, хотя это КБ было основным отечественным разработчиком авиационных бомб. Разработанный вслед за этим в КБ-11 в той же, традиционной манере "собственный" вариант корпуса тоже не выдержал летных испытаний.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 12.

СОЗДАНИЕ И ИСПЫТАНИЕ ПЕРВОЙ СОВЕТСКОЙ АТОМНОЙ БОМБЫ -5
2. Основные проблемы разработки первой атомной бомбы - 3

Причиной была недостаточная устойчивость корпусов на траектории падения, то есть появление колебаний с недопустимо большими амплитудами. Жесткие ограничения на величину этих амплитуд - это то требование, которое ранее не предъявлялось к "обычным" авиабомбам.

Одновременно с разработкой "своего" варианта к выбору обводов корпуса атомной бомбы КБ-11 привлекло ЦАГИ. Продувки в его аэродинамических трубах беспрецедентного числа вариантов обводов (более 100, под руководством академика С.А. Христиановича) начали приносить успех. Этот вариант стал штатным и явился прототипом обводов почти всех ядерных бомб разработки КБ-11.

Необходимость использовать сложную систему автоматики - вот еще одно принципиальное отличие от разработки "обычных" авиабомб.

Система автоматики состояла из ступеней предохранения и датчиков дальнего взведения; пусковых, "критических" и контактных датчиков; источников энергии (аккумуляторов) и системы инициирования (в том числе, комплекта капсюлей-детонаторов), обеспечивающей синхронное срабатывание последних, с разновременностью из микросекундного диапазона.

Таким образом, испытания 1949 года - это были испытания не только атомного устройства, но и первой атомной бомбы как оружия:


был определен самолет-носитель - бомбардировщик ТУ-4;

разработаны несколько вариантов конструкций авиабомб; проведены их летные испытания и выбраны удовлетворяющие требованиям атомного оружия обводы и конструкции;

разработана автоматика бомбы и приборного пульта самолета, гарантировавшая безопасность подвески, полета и сброса АБ, реализацию воздушного подрыва на заданной высоте и одновременно - сохранность самолета после атомного взрыва.

Следует отметить, что еще до создания первой атомной бомбы, в 1948 году была поставлена задача проведения исследований по вопросу возможности создания эффективных средств противодействия атомному оружию. С таким предложением выступил руководитель Института химической физики АН СССР Н.Н. Семенов. Смысл предложения состоял в изучении воздействия на делящиеся материалы потоков высокоэнергетических частиц (нейтронов, протонов, дейтронов), а также их прохождения через внешние слои атомной бомбы и атмосферу. Предложение предполагало также создание специальных ускорителей, которые позволяли бы получать частицы с энергиями свыше 100 МэВ. Первый этап экспериментальных работ предполагалось проводить на существовавших в то время установках, а также используя естественный фон космических лучей. В августе 1948 года было принято постановление Совета Министров СССР, которое обязывало Институт химической физики, Физический институт АН СССР, Лабораторию No.2 и Физико-технический институт АН УССР провести необходимые научно-исследовательские работы по этой проблеме в 1948-1949 годах. Этот проект явился прообразом дальнейших разработок средств противодействия ядерному оружию.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 13.

СОЗДАНИЕ И ИСПЫТАНИЕ ПЕРВОЙ СОВЕТСКОЙ АТОМНОЙ БОМБЫ -6
3. Кооперация работ КБ-11 и других организаций - 1

   В 1945 году Спецкомитет принял постановление о дополнительном привлечении к работам по атомному проекту ряда институтов АН СССР и других научных учреждений. Среди привлекаемых организаций и задач, над решением которых эти организации должны были работать, можно отметить следующие:


1. Физико-технический институт АН СССР (директор - А.Ф. Иоффе):

получить весомые количества плутония, для чего срочно достроить и пустить в эксплуатацию циклотрон;

разработать метод изготовления сеток для диффузионных разделительных машин;

исследовать новые методы разделения изотопов;

выполнить расчеты движения ионов в электромагнитных разделительных устройствах.

2. Физический институт АН СССР (директор - С.И. Вавилов):

провести расчеты по уран-графитовым и тяжеловодным реакторам;

определить поглощение нейтронов в графите и в тяжелой воде;

построить модель ускорителя нового типа для получения электронов больших энергий.

3. Радиевый институт АН СССР (директор - В.Г. Хлопин):

изучить химические свойства плутония и разработать промышленные способы выделения плутония и радиоактивных веществ из ядерного топлива;

изучить коррозию и химические реакции в средах с высокой степенью ионизации;

применить толстослойные фотопластинки для исследования ядерных реакций и спектров нейтронов.

4. Коллоидно-электрохимический институт АН СССР (директор - А.Н. Фрумкин):

изучить коррозию и химические реакции в средах с высокой плотностью ионизации;

изучить химические свойства плутония и разработать промышленные способы выделения плутония и радиоактивных веществ из ядерного топлива.

5. Институт неорганической химии АН СССР (директор - И.И. Черняев):

изучить химические свойства плутония и разработать промышленный метод выделения плутония и радиоактивных веществ из ядерного топлива;

разработать метод изготовления сеток для диффузионной разделительной машины вытравливанием одной компоненты из сплава.

6. Институт химической физики АН СССР (директор - Н.Н. Семенов):

провести исследования по новым методам разделения изотопов урана.

7. Уральский филиал АН СССР (председатель - И.П. Бардин):

применить центробежную машину профессора Ланге для разделения изотопов урана.

8. Биогеохимическая лаборатория АН СССР (директор - А.П. Виноградов):

разработать методы определения примесей в чистом металлическом уране и выполнить эти определения для производимых образцов металла.

9. Физический институт АН УССР (директор - А.И. Лейпунский):

разработать мощный источник ионов урана.

10. Физико-технический институт АН УССР (директор - К.Д. Синельников):

изучить взаимодействие монохроматических нейтронов с ядрами урана, плутония и тория.

11. Физико-химический институт Наркомхимпрома (директор - Н.М. Жаворонков):

разработать теорию и провести экспериментальные исследования процессов выделения дейтерия путем электролиза;

исследовать новые химические реакции для изотопного химического обмена;

изучить процесс разделения изотопов за счет фильтрации через ультратонкие пористые перегородки;

изучить процесс разделения изотопов методом адсорбции и термодиффузии;

изучить процесс выделения дейтерия методом дистилляции;

изучить металлоорганические соединения урана.

12. Всесоюзный институт авиационных материалов Наркомавиапрома:

выполнить исследования механических и тепловых свойств графита при разных температурах;

разработать методы определения примесей в чистом алюминии.

13. Котлотурбинный институт Наркомтяжмаша:

изучить вопросы теплопередачи в ядерных реакторах.

14. НИИ-6 Наркомбоеприпасов:

провести опыты по обжатию металлического шара взрывной волной от шарового слоя тола.

15. Центральный институт рентгенологии и радиологии Наркомздрава:

разработать вопросы техники безопасности при работах с ураном, циклотронами и другими установками.

Институт химической физики работал по тематике Первого главного управления с 1946 года (отдельные его сотрудники, например, Ю.Б. Харитон - с 1943 года). Эта тематика занимала в плане научно-исследовательской деятельности ведущее место - на ней были сосредоточены усилия около 80% всего состава научных и инженерно-технических сотрудников института.

В первый период (1946-1949) ИХФ занимался решением крупных, принципиальных вопросов, связанных с разработкой теории сходящейся, сферической детонационной волны во взрывчатых веществах, теории воздействия этой волны на металлическое ядро, а также с определением уравнения состояния конструкционных материалов, эффективности взрыва и расчетом критических условий.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 14.

СОЗДАНИЕ И ИСПЫТАНИЕ ПЕРВОЙ СОВЕТСКОЙ АТОМНОЙ БОМБЫ - 7
3. Кооперация работ КБ-11 и других организаций - 2

Совместно с КБ-11 ИХФ проводил разработку различных методов регистрации быстро протекающих процессов, занимался методическим и аппаратурным обеспечением газодинамических исследований. Исходя из общей теории ядерного взрыва, разработанной сотрудниками Института химической физики, были намечены основные направления экспериментального изучения взрыва и создана новая специальная аппаратура, предназначенная для измерения параметров ядерного взрыва и его поражающих факторов.

Сотрудники Радиевого института под руководством академика В.Г. Хлопина работали над промышленной технологией получения плутония и радиохимическими методами извлечения продуктов деления радиоактивных изотопов. Ими была предложена и опробована схема выделения плутония из растворенных облученных блоков ядерного реактора методом осаждения двойного ацетата натрия и урана или плутония.

Эта схема была апробирована в полупромышленном масштабе и усовершенствована во ВНИИ неорганических материалов под руководством З.В. Ершовой и В.Д. Никольского.

Одним из ведущих специалистов в области радиохимии был член-корреспондент Академии наук СССР А.Н. Никитин.

Первоначальные исследования по урану начались в Гиредмете, а в 1946 году были перенесены во ВНИИ неорганических материалов. Там под руководством А.Н. Вольского и Ф.Г. Решетникова была разработана и освоена восстановительная плавка металла.

Во ВНИИ неорганических материалов в 1947 году был создан отдел металлургии плутония (руководитель академик А.А. Бочвар). В металлургической лаборатории, которую возглавлял А.Н. Вольский, были сформированы группы восстановительной (Ф.Г. Решетников) и рафинировочной (Я.М. Стерлин) плавок плутония. В группе Стерлина в начале 1948 года было получено первое количество плутония. Это подтвердило правильность технологии и позволило разработать промышленную аппаратуру.

Следует отметить, что большинство математических расчетов в то время проводилось в четырех специализированных математических подразделениях:


в отделе приближенных вычислений Математического института им. В.А. Стеклова АН СССР, руководимом К.А. Семендяевым;

расчетном бюро Института физических проблем во главе с Н.Н. Мейманом;

в математическом отделе Института геофизики АН СССР, руководимом членом-корреспондентом А.Н. Тихоновым;

в отделе приближенных вычислений Ленинградского отделения Математического института им. В.А. Стеклова под руководством профессора Л.В. Канторовича.

Составные элементы бомбы стали разрабатываться в привлекаемых организациях. На эти разработки выдавались самостоятельные ТЗ, но не во всех организациях смогли выполнить необходимые жесткие требования. Поэтому в КБ-11 проводились параллельные работы.

С атомным проектом были связаны масштабные научные программы, реализация которых привела к интенсивному развитию ядерной физики в СССР.

4 марта 1946 года было принято Постановление СНК СССР "О мерах развития исследований космических лучей". В рамках этих работ, в частности, предполагалось:


выяснение природы космических лучей, их состава и процессов воздействия на ядра частиц сверхвысоких энергий;

выяснение механизма ядерных превращений, вызываемых космическими лучами;

проведение работ по разрешению проблемы искусственного получения потоков частиц с энергией, сравнимой с космическими лучами.

Руководство за выполнением этих задач было возложено на С.И. Вавилова, А.И. Алиханова и Д.В. Скобельцина. В этих целях предписывалось, в частности, создать Памирскую и Эльбрусскую высокогорные и Московскую подземную (метрополитен) постоянно действующие станции по изучению космических лучей.

В августе 1946 года Л.П. Берия направил И.В. Сталину письмо с представлением на утверждение проекта постановления СМ СССР "О проектировании и сооружении мощного резонансного ускорителя электронов" по проекту В.И. Векслера. Целью создания ускорителя с энергией электронов до 1 ГэВ было исследование их взаимодействия с атомными ядрами и получение мезонов. Проект был связан с проблемой ядерного оружия. Постановление СМ СССР было утверждено 13 августа 1946 года.

В августе 1946 года Л.П. Берия направил И.В. Сталину письмо с представлением на утверждение проекта постановления СМ СССР "О строительстве мощного циклотрона" с энергией частиц до 0,25 ГэВ, близких к энергии космических лучей. Предполагалось, в частности, что установка позволит "перейти к открытию новых физических явлений (открытию новых элементов, новых способов получать атомную энергию из более дешевых источников, чем уран)". Инициатива предложения исходила от С.И. Вавилова, И.В. Курчатова, А.И. Алиханова, Д.В. Скобельцина и Л.А. Арцимовича. Постановление было утверждено 13 августа 1946 года.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 15.

СОЗДАНИЕ И ИСПЫТАНИЕ ПЕРВОЙ СОВЕТСКОЙ АТОМНОЙ БОМБЫ - 8
3. Кооперация работ КБ-11 и других организаций - 3

22 апреля 1946 года С.Н. Вавилов направил в Спецкомитет (В.А. Махневу) записку об организации исследований в связи с проблемой использования атомной энергии. В этой записке фактически идет речь о взаимном влиянии атомной проблемы и развития фундаментальных научных исследований. В записке, в частности:


предлагается мобилизовать и реорганизовать математику, прежде всего за счет использования "машинной" математики. В этом плане в системе АН СССР предлагалось создать специальный Институт "машинной" математики и приближенных вычислений;

отмечается, что возможность использования атомной энергии дает способ концентрации огромной энергии в опытных установках разного рода, что позволит изучать свойства материалов при чрезвычайно высоких давлениях, плотностях и температурах, исследовать распространение излучения при огромных интенсивностях;

отмечается необходимость исследований новых методов физических измерений различных физических величин и явлений;

указывается, что большое значение приобретают исследования фотохимических процессов под действием интенсивной световой радиации, химических процессов под действием нейтронов и других частиц, химических реакций и кинетики при очень больших давлениях и температурах;

указывается на необходимость широкого использования сейсмологии и сейсмических приборов для изучения мощных взрывов, сопровождающих быстрое освобождение ядерной энергии;

отмечается, что огромные запасы ядерной энергии могут быть привлечены для искусственного изменения климата (таяние льдов, расширение водоемов, создание плотин, центров конденсации воды);

отмечается необходимость широкого проведения исследований действия радиации на человека, животных и растения и развития в этих целях физиологии, генетики, медицины и агрономии.

16 октября 1946 года Постановлением СМ СССР предписывало развивать научно-исследовательские работы по изучению атомного ядра и использованию ядерной энергии в технике, химии, медицине и биологии. К числу тем исследований, в частности, относились:


поисковые работы по прямому преобразованию энергии радиации в другие формы энергии;
развитие методов измерения акустических волн, сопровождающих взрыв на больших расстояниях;
сжимаемость металлов при высоких и сверхвысоких давлениях;
радиохимические исследования;
определение вещественного носителя урана в естественных рудах;
изучение радиоактивного распада в земной коре;
фотохимические процессы в белках при поглощении ультрафиолетовых, рентгеновских и корпускулярных лучей;
влияние облучения ионизирующей радиацией на рост и обмен веществ;
действие радиоактивных излучений на органы человека;
действие радиоактивных излучений на элементарные биологические процессы;
терапевтическое применение новых видов радиации и радиоактивных веществ.

К этим же видам работ относились:


разработка методов, организация и проведение машинно-вычислительных работ;
изучение ядерного фотоэффекта на бериллии;
изучение свойств нейтрино и его влияния на ядерные процессы;
конструирование типовых приборов для радиоактивных исследований;
изучение оптики световых потоков большой интенсивности;
изучение обмена веществ в растениях с помощью меченых атомов.

Важное значение имела организация исследований в области обеспечения радиационной безопасности.

29 июня 1946 года было принято Постановление СМ СССР об организации радиационной лаборатории в системе АМН СССР, которое предписывало организовать радиационную лабораторию, как самостоятельные научно-исследовательское учреждение с использованием кадров и материальной базы Института экспериментальной биологии. Лаборатории, в частности, предписывалось проводить:


всестороннее исследование механизма биологического действия рентгеновских и y-лучей, нейтронов, излучений искусственных радиоактивных веществ на живой организм;
разработку методов диагностики воздействия радиации и определения действующих доз;
экспериментальную разработку методов лечения радиационного поражения.
Директором радиационной лаборатории был назначен Г.М. Франк.

17 февраля 1947 года Распоряжение СМ СССР предписывало организовать сектор дозиметрии в составе Радиационной лаборатории АМН СССР. Сектору поручались:


разработка методов измерения интенсивности радиации;
конструирование опытных образцов дозиметрических приборов;
разработка средств индивидуальной и коллективной защиты;
разработка нормативов на производствах.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 16.

СОЗДАНИЕ И ИСПЫТАНИЕ ПЕРВОЙ СОВЕТСКОЙ АТОМНОЙ БОМБЫ - 9
4. Первая атомная бомба - 1

Конструктивно первая атомная бомба состояла из следующих принципиальных составных узлов:

ядерного заряда;
взрывного устройства и системы автоматики подрыва заряда с системами предохранения;
баллистического корпуса авиабомбы, в котором размещались ядерный заряд и автоматика подрыва.
Основополагающие условия, определившие конструкцию бомбы РДС-1, были связаны:

с решением максимально сохранить в заряде принципиальную схему американской атомной бомбы, испытанной в 1945 году;


с необходимостью, в интересах безопасности окончательную сборку заряда, установленного в баллистическом корпусе бомбы, осуществлять на полигоне, непосредственно перед подрывом;


с возможностью бомбометания РДС-1 с тяжелого бомбардировщика ТУ-4.


Атомный заряд бомбы РДС-1 представлял собой многослойную конструкцию, в которой перевод активного вещества - плутония в надкритическое состояние осуществлялся за счет его сжатия посредством сходящейся сферической детонационной волны во взрывчатом веществе.

В центре ядерного заряда размещался плутоний, конструктивно состоящий из двух полусферических деталей. Масса плутония была окончательно определена в июле 1949 года.

В полости плутониевого ядра в составной оболочке из природного урана устанавливался нейтронный запал. В течение 1947-1948 годов было рассмотрено около 20 различных предложений, касавшихся принципов действия, устройства и усовершенствования нейтронного запала.

Одним из наиболее сложных узлов первой атомной бомбы РДС-1 был заряд взрывчатого вещества из сплава тротила с гексогеном.

Выбор внешнего радиуса ВВ определялся, с одной стороны, необходимостью получения удовлетворительного энерговыделения, а, с другой, - допустимыми внешними габаритами изделия и технологическими возможностями производства.

Первая атомная бомба разрабатывалась применительно к подвеске ее в самолете ТУ-4, бомболюк которого обеспечивал возможность размещения изделия диаметром до 1500 мм. Исходя из этого габарита, и был определен диаметр баллистического корпуса бомбы РДС-1. Заряд ВВ конструктивно представлял собой полый шар и состоял из двух слоев.

Внутренний слой формировался из двух полусферических оснований, изготовленных из отечественного сплава тротила с гексогеном.

Внешний слой заряда ВВ РДС-1 собирался из отдельных элементов. Этот слой, предназначенный для формирования в ВВ сферической сходящейся детонационной волны и получивший название фокусирующей системы, был одним из основных функциональных узлов заряда, во многом определявшим его тактико-технические показатели.

Основным назначением системы автоматики бомбы было осуществление ядерного взрыва в заданной точке траектории. Часть электрооборудования бомбы размещалась на самолете-носителе, а отдельные его элементы - на ядерном заряде.

Для повышения надежности срабатывания изделия отдельные элементы автоматики подрыва были выполнены по двухканальной (дублирующей) схеме. На случай отказа систем высотного взрывателя в конструкции бомбы было предусмотрено специальное устройство (ударный датчик) для осуществления ядерного взрыва при ударе бомбы о грунт.

Уже на самом начальном этапе разработки ядерного оружия стало очевидным, что исследование процессов, протекающих в заряде, должно пойти по расчетно-экспериментальному пути, позволявшему корректировать теоретический анализ по результатам опытных данных о газодинамических характеристиках ядерных зарядов.

Газодинамическая отработка ядерного заряда включала в себя целый ряд исследований, касающихся постановки экспериментов и регистрации быстропротекающих процессов, включая распространение детонационных и ударных волн в гетерогенных средах. Исследования свойств веществ на газодинамической стадии работы ядерных зарядов, когда диапазон давлений достигает десятков миллионов атмосфер, потребовали разработки принципиально новых методов исследований, включая разработку новых методов регистрации высокоскоростных процессов. В Научно-исследовательском Секторе КБ-11 были заложены основы отечественной высокоскоростной фотохронографии со скоростью развертки до 10 км/с и скоростью съемки порядка 1 млн. кадров в секунду.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 17.

СОЗДАНИЕ И ИСПЫТАНИЕ ПЕРВОЙ СОВЕТСКОЙ АТОМНОЙ БОМБЫ - 10
4. Первая атомная бомба - 2

Для расчетно-теоретического обоснования работоспособности первого изделия принципиально важно было знание параметров состояния продуктов взрыва (ПВ) за фронтом детонационной волны, а также динамику сферически-симметричного сжатия центральной части изделия. Для этого в 1948 году Е.К. Завойским был предложен и разработан электромагнитный метод регистрации массовых скоростей продуктов взрыва за фронтом детонационных волн, как при плоском, так и сферическом взрыве.

Распределение скорости продуктов взрыва производилось параллельно и методом импульсной рентгенографии В.А. Цукерманом.

Применение новых методов и новых регистраторов в исследованиях КБ-11 позволило уже на старте работ по созданию атомного оружия получить необходимые данные о динамической сжимаемости конструкционных материалов.

Экспериментальные исследования свойств веществ, входящих в состав физической схемы заряда, создавали фундамент для верификации физических представлений о процессах, происходящих в заряде на газодинамической стадии его работы.

В целом исследования сжимаемости веществ в условиях динамического сжатия привели к созданию во ВНИИЭФ всемирно известной школы физики высоких импульсных давлений.

Принципиальную важность имели адекватное понимание и конкретные измерения процессов, происходящих при сферически сходящейся детонации ВВ, а также отработка соответствующих элементов конструкции и разработка технологии их изготовления. В итоге в сжатые сроки была создана практически новая технология прецизионного конструирования крупногабаритных конструкций, содержащих ВВ.

Отметим, что еще в 1948 году Е.П. Феоктистовой были проведены первые исследования тонких переходных процессов развития детонации при инициировании ВВ.

Прикладные газодинамические исследования имели цель разработки и экспериментальной проверки реальных конструкций ядерных зарядов. В экспериментах на моделях и натурных макетах воспроизводились все этапы работы заряда от создания систем инициирования и процесса возбуждения детонации в заряде до регистрации фактического сжатия имитатора активного вещества путем импульсного рентгенографирования.

В 1947 году А.С. Козырев сформулировал идею осуществления реакции термоядерного синтеза при сферически сходящемся взрыве путем сжатия малых масс термоядерного горючего. Это предложение является исторически первым направлением работ по термоядерному синтезу с инерциальным удержанием плазмы.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 18.

СОЗДАНИЕ И ИСПЫТАНИЕ ПЕРВОЙ СОВЕТСКОЙ АТОМНОЙ БОМБЫ - 11
5. Подготовка полигона к испытанию РДС-1

  Место для испытательного полигона было выбрано в районе города Семипалатинска Казахской ССР в безводной степи с редкими заброшенными и пересохшими колодцами, солеными озерами, частично покрытой невысокими горами.

Площадка, предназначенная для сооружения испытательного комплекса, представляла собой равнину диаметром примерно 20 км, окруженную с юга, запада и севера невысокими горами.

Штаб воинского подразделения, ответственного за подготовку полигона к испытанию, и жилой городок с научной и материальной базой, располагались на берегу реки Иртыш в 60 км к северо-востоку от испытательной площадки и в 120 км от Семипалатинска.

Строительство полигона было начато в 1947 году, а к июлю 1949 года было закончено. Всего за два года были выполнены работы колоссального объема, с отличным качеством и на высоком техническом уровне. Все материалы доставлялись на строительные площадки автомобильным транспортом по грунтовым дорогам за 100-200 км. Движение было круглосуточным и зимой, и летом.

Для проведения испытаний атомной бомбы на полигоне были подготовлены:



опытное поле радиусом 10 км, оборудованное специальными сооружениями для проведения испытания, наблюдения и регистрации физических измерений;


площадка "H" со зданиями и сооружениями, предназначенными для сборки бомбы перед испытанием, хранения деталей атомной бомбы, аппаратуры и оборудования;


площадка "Ш", предназначенная для размещения штаба и энергосилового обеспечения опытного поля.


На опытном поле находились многочисленные сооружения с измерительной аппаратурой, военные, гражданские и промышленные объекты для изучения воздействия поражающих факторов ядерного взрыва.

В центре опытного поля находилась металлическая башня высотой 37,5 м для установки РДС-1.

Опытное поле было разделено на 14 испытательных секторов: два фортификационных сектора; сектор гражданских сооружений; физический сектор; военные сектора для размещения образцов военной техники; биологический сектор.

По радиусам в северо-восточном и юго-восточном направлениях на различных расстояниях от центра были сооружены приборные здания для размещения в них фотохронографической, кино- и осциллографической аппаратуры, регистрирующей процессы ядерного взрыва.

На расстоянии 1000 м от центра было сооружено подземное здание для аппаратуры, регистрирующей световые, нейтронные и гамма-потоки ядерного взрыва.

Оптическая и осциллографическая аппаратура управлялась по кабелям с программного автомата.

Для изучения воздействия ядерного взрыва на опытном поле были построены отрезки тоннелей метро, фрагменты взлетно-посадочных полос аэродромов, размещены образцы самолетов, танков, артиллерийских ракетных установок, корабельных надстроек различных типов. Для перевозки этой военной техники понадобилось 90 железнодорожных вагонов.

Для обеспечения работы физического сектора на полигоне было построено 44 сооружения и кабельная сеть протяженностью 560 км.

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 19.

СОЗДАНИЕ И ИСПЫТАНИЕ ПЕРВОЙ СОВЕТСКОЙ АТОМНОЙ БОМБЫ - 12
6. Проведение испытания РДС-1

  Правительственная комиссия по проведению испытания РДС-1 под председательством М.Г. Первухина приступила к работе 27 июля 1949 года. 5 августа комиссией было сделано заключение о полной готовности полигона и предложено в течение 15 дней провести детальную отработку операций по сборке и подрыву изделия. Определилось время испытания - последние числа августа.

Научным руководителем испытания был назначен И.В. Курчатов, от Министерства обороны подготовкой полигона к испытаниям руководил генерал-майор В.А. Болятко, научное руководство полигоном осуществлял М.А. Садовский.

В период с 10 по 26 августа было проведено 10 репетиций по управлению испытательным полем и аппаратурой подрыва заряда, а также три тренировочных учения с запуском всей аппаратуры и 4 подрыва натурных ВВ с алюминиевым шаром от автоматики подрыва.

Тренировочные учения подтвердили хорошее качество сборки заряда, безотказность системы автоматики подрыва и взрывной линии, готовность всех служб и личного состава к проведению натурного испытания.

После проведения генерального тренировочного опыта система управления была передана К.И. Щелкину, в ведении которого она находилась до ядерного испытания.

21 августа специальным поездом на полигон были доставлены плутониевый заряд и четыре нейтронных запала, один из которых должен был использоваться при подрыве боевого изделия.

Научный руководитель опыта И.В. Курчатов, в соответствии с указанием Л.П. Берия, отдал распоряжение об испытании РДС-1 29 августа в 8 часов утра местного времени.

В ночь на 29 августа 1949 года была проведена окончательная сборка заряда.

Сборку центральной части с установкой деталей из плутония и нейтронного запала проводила группа в составе Н.Л. Духова, Н.А. Терлецкого, Д.А. Фишмана и В.А. Давиденко.

Окончательный монтаж заряда был завершен к 3 часам утра 29 августа под руководством А.Я. Мальского и В.И. Алферова. Члены специального комитета Л.П. Берия, М.Г. Первухин и В.А. Махнев контролировали ход заключительных операций.

К 6 часам утра заряд подняли на испытательную башню, было завершено его снаряжение взрывателями и подключение к подрывной схеме.

Из-за ухудшения погоды со сдвигом раньше на один час стали проводиться все работы, предусмотренные по утвержденному регламенту.

В 6 часов 35 минут операторы включили питание системы автоматики, а в 6 часов 48 минут был включен автомат испытательного поля.

Ровно в 7 часов утра 29 августа 1949 года вся местность озарилась ослепительным светом, который ознаменовал, что СССР успешно завершил разработку и испытание первой атомной бомбы.

Л.П. Берия поздравил всех с успешным испытанием, а И.В. Курчатова и Ю.Б. Харитона расцеловал. Но внутри, видимо, у него оставались еще какие-то сомнения в полноте взрыва, поскольку он не стал сразу звонить и докладывать И.В. Сталину об успешном испытании, а поехал на второй наблюдательный пункт, где находился физик-ядерщик М.Г. Мещеряков, который в 1946 году присутствовал на показательных испытаниях атомных зарядов США на атолле Бикини.

На втором наблюдательном пункте Л.П. Берия так же поздравил М.Г. Мещерякова, Я.Б. Зельдовича, Н.Л. Духова и других участников испытания. После этого он придирчиво расспрашивал Мещерякова о внешнем эффекте американских взрывов. Мещеряков заверил, что наш взрыв по внешней картине превосходит американские.

Получив подтверждение очевидца, Берия поехал в штаб полигона с тем, чтобы сообщить Сталину об успешном испытании.

Через 20 минут после взрыва к центру поля были направлены два танка, оборудованные свинцовой защитой, для проведения радиационной разведки и осмотра центра поля.

Разведкой было установлено, что все сооружения в центре поля снесены. На месте башни образовалась воронка, почва в центре поля оплавилась и образовалась сплошная корка шлака. Гражданские здания и промышленные сооружения были полностью или частично разрушены.

Использованная в опыте аппаратура позволила провести оптические наблюдения и измерения теплового потока, параметров ударной волны, характеристик нейтронного и гамма-излучений, определить уровень радиоактивного загрязнения местности в районе взрыва и вдоль следа облака взрыва, изучить воздействие поражающих факторов ядерного взрыва на биологические объекты.

Энерговыделение первой советской атомной бомбы составило 22 килотонны тротилового эквивалента.

[Король Альтов]

http://www.youtube.com/watch?v=NpREu-Dlzrg

http://www.youtube.com/watch?v=Sdwrn0kyDcg&feature=player_embedded

http://www.youtube.com/watch?v=4BIDzZygIq0&feature=player_embedded

http://www.youtube.com/watch?v=4gpe41SACcc&feature=player_embedded

http://www.youtube.com/watch?v=tTrzu32XorA&feature=player_embedded


http://www.youtube.com/watch?v=UM8jrh4Hm48


http://www.youtube.com/watch?v=k71BwL6YF_8


http://www.youtube.com/watch?v=lGSKtvc3Xi4

http://www.youtube.com/watch?v=SpFTeEgFtUs&feature=player_embedded

[Король Альтов]

Краткая история создания ядерного оружия в СССР - 20.

СОЗДАНИЕ И ИСПЫТАНИЕ ПЕРВОЙ СОВЕТСКОЙ АТОМНОЙ БОМБЫ - 13
7. Итоги испытания РДС-1

  Политическое, военно-промышленное и научное руководство программой создания первой советской атомной бомбой были удовлетворены результатами ее испытания.

Первая советская атомная бомба была разработана и успешно испытана

Была получена прямая экспериментальная информация об исключительных последствиях воздействия ядерного взрыва созданного боеприпаса на элементы военной техники и промышленных сооружений. Появилась практическая основа для учета возможностей использования ядерного оружия в военных операциях.

Была подтверждена правильность разработанной системы представлений об особенностях работы ядерных зарядов, и открыта возможность для дальнейшего совершенствования ядерного оружия.

Была подтверждена достоверность полученной информации, заложенной в реализацию советского атомного проекта.

СССР стал обладателем технологии создания ядерного оружия и сумел развернуть его промышленное производство.

Основная цель испытания состояла в экспериментальном подтверждении правильности выбранной технологии создания ядерного оружия. Особое значение придавалось тому, чтобы в первом взрыве была проверена копия американской атомной бомбы. Такой подход позволил:



в максимальной степени уменьшить риск провала в первом эксперименте (что имело исключительно важное значение в условиях ядерной монополии США);


подтвердить технологии и создать образец атомной бомбы в качестве отправной точки для совершенствования ядерного оружия;


экспериментально исследовать возможности воздействия ядерного взрыва, как взрыва типичного ядерного боеприпаса США;


практически проверить уровень качества ключевых материалов и деталей, необходимых для создания ядерного оружия.


Следует отметить принципиальную важность того обстоятельства, что хотя схема заряда была аналогичной американской, но ее конструкция, производство и технология были советские.

Малая серия атомных зарядов типа РДС-1 была заложена на хранение в Арзамасе-16 в количестве пяти штук в 1950 году. Это был чрезвычайный запас на случай чрезвычайных обстоятельств.

История разработки первой атомной бомбы СССР являет собой образец высокой организованности всех служб самой разной направленности, самоотверженной работы всех участников ее создания, четкости взаимодействия и высокой ответственности за порученное дело.

В этот период был выработан особый стиль работы всего коллектива исследователей, конструкторов, технологов, производства и администрации, при котором, несмотря на строгие условия режима секретности, в рамках допустимого, имело место постоянное и четкое взаимодействие всех подразделений с полным пониманием важности и необходимости выполнения стоящих перед каждым задач.

Итогом реализации советского атомного проекта явилось создание в августе 1949 года опытного образца первой атомной бомбы и его успешное испытание 29 августа 1949 года. Отставание в развитии ядерного оружия СССР по сравнению с США составило всего четыре года. Президент США долго не мог поверить, что "эти азиаты могли сделать такое сложное оружие, как атомная бомба", и только 23 сентября 1949 года он объявил американскому народу, что СССР испытал атомную бомбу.