ПЕРЕЛІК ДИСЦИПЛІН:
  • Адміністративне право
  • Арбітражний процес
  • Архітектура
  • Астрологія
  • Астрономія
  • Банківська справа
  • Безпека життєдіяльності
  • Біографії
  • Біологія
  • Біологія і хімія
  • Ботаніка та сільське гос-во
  • Бухгалтерський облік і аудит
  • Валютні відносини
  • Ветеринарія
  • Військова кафедра
  • Географія
  • Геодезія
  • Геологія
  • Етика
  • Держава і право
  • Цивільне право і процес
  • Діловодство
  • Гроші та кредит
  • Природничі науки
  • Журналістика
  • Екологія
  • Видавнича справа та поліграфія
  • Інвестиції
  • Іноземна мова
  • Інформатика
  • Інформатика, програмування
  • Історичні особистості
  • Історія
  • Історія техніки
  • Кибернетика
  • Комунікації і зв'язок
  • Комп'ютерні науки
  • Косметологія
  • Короткий зміст творів
  • Криміналістика
  • Кримінологія
  • Криптология
  • Кулінарія
  • Культура і мистецтво
  • Культурологія
  • Російська література
  • Література і російська мова
  • Логіка
  • Логістика
  • Маркетинг
  • Математика
  • Медицина, здоров'я
  • Медичні науки
  • Міжнародне публічне право
  • Міжнародне приватне право
  • Міжнародні відносини
  • Менеджмент
  • Металургія
  • Москвоведение
  • Мовознавство
  • Музика
  • Муніципальне право
  • Податки, оподаткування
  •  
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

         
     
    Створення термоядерної зброї в СРСР: другий етап ядерної гонки
         

     

    Історія техніки

    Створення термоядерної зброї в СРСР: другий етап ядерної гонки

    А. Б. Колдобскій, МИФИ, м. Москва

    що пролунав 29.08.49 на Семипалатинському полігоні перший радянський ядерний вибух зрівняв шанси двох світових надгігантів післявоєнного часу, США і СРСР, в гонці за вирішальною перевагою в області військових технологій. На жаль, закінчитися досягнутим status quo ця гонка не могла.

    По-перше, в наявності була стрімко прогресуюча глобальна поляризація світу, супроводжувалася швидким зростанням напруженості міжнародної обстановки в цілому, - Формувався клімат «холодної війни». Поєднання цих факторів різко підвищувало шанси прямого військового зіткнення, що змушувало обидві наддержави вважати випереджаючий розвиток новітньої військової техніки вищим державним інтересом.

    По-друге, щоб стати в другій половині 40-х рр.. ядерними державами, і США, і СРСР потрібно було створити і розкрутити жахливі за своєю інерційності маховики національних військово-ядерних комплексів. На прикладі СРСР ми вже бачили, яких сил і засобів це зажадало [1], але ще важливіше те, що зупинити (або хоча б загальмувати) ці маховики, та ще й з урахуванням зазначених вище політичних реалій, було неможливо - злісне божество устами своїх жерців (як не парадоксально, талановитих вчених, справжніх патріотів своїх країн) вимагало все нових і нових жертв на вівтар створення вже труднопредставімих за своєю руйнівною мощі систем зброї. Боязкі спроби протистояти цій страшній логікою з боку деяких американських вчених [2] не мали ні найменшого успіху, як не змогла ні на що вплинути фрондерская позиція деяких великих радянських фізиків (зокрема П. Л. Капіци [3, 4]). Ще далеко було до перших демаршів А. Д. Сахарова проти надпотужних ядерних випробувань в атмосфері, не скоро прозвучить і застереження який іде у відставку Д. Ейзенхауера про потенційну небезпеки всемогутнього військово-промислового комплексу для національної безпеки країни. Усвідомлення ж безглуздості накопичення надлишкового об'єму озброєнь навіть і не проглядалося за кількома десятиліттями страху і взаємної ворожнечі. Тоді, наприкінці 40-х - початку 50-х, в обстановці ксенофобії та філософії «обложеного табору» останніх років життя Сталіна в СРСР і маккартизму в США, протести і застереження були приречені на повне нерозуміння не тільки політиків (це зрозуміло), не тільки вчених з ядерних лабораторій і військових інститутів та працівників оборонної промисловості (що теж не дивно), але і широких верств населення. Так було в США, так було і в СРСР, де в умовах післявоєнної розрухи затрачіваніе все нових мільйонів рублів на гонку озброєнь змушувало багатьох голодувати в самому прямому значенні цього слова.

    Нарешті, по-третє, базовий принцип створення нової зброї, здавалося, сам давався в руки. Дійсно, навіть поверхневе знайомство з ядерною фізикою говорило: звільнити колосальну енергію, приховану в атомному ядрі, можна двома шляхами: розділити найбільш важкі ядра (що є в природі урану або одержуваного штучно плутонію) або змусити злитися найбільш легкі (ізотопи водню). Перший з цих шляхів (реакція поділу) і був реалізований в атомному зброю (втім, як ми побачимо далі, інакше й бути не могло). Здавалося, прийшла пора реалізації та другого (реакції синтезу), тим більше, що він обіцяв чудові перспективи при вирішенні такої найважливішої для фізиків-зброярів завдання, як потрібне військовими різке збільшення потужності ядерних боєприпасів.

    Справа в тому, що спроби здійснити це збільшення в рамках конструкцій ядерних вибухових пристроїв (ЯВУ) поділу натрапили на серйозні труднощі. У першооснові лежало протиріччя між вимогою збільшення кількості ділиться матеріалу (урану, плутонію) в надкритичну стані, з одного боку, і забезпеченням підкритичності конструкції до моменту вибуху, з іншого. Кожна нова кілотонн проектної потужності заряду, починаючи з 70-80 кт, вела до лавиноподібно наростаючим технічних труднощів, які при потужності понад 100 кт ставали нездоланними. І хоча трохи пізніше завдяки реалізації нових фізичних ідей та моделей і радянським, і американським ученим та інженерам вдалося реалізувати достатньо компактні конструкції чисто ділильних ЯВУ потужністю кілька сот кілотонн, було вже зрозуміло, що майбутнє - за реакціями синтезу.

    Адже матеріали на основі легких елементів критичної маси не мають. За наявності відповідних умов відреагують і грами, і кілограми, які до цього можуть міститися в конструкції в якій завгодно кількості, стан і взаємної конфігурації. З точки зору конструктора, це вже чимало, але легкі речовини і як власне ядерна вибухівка надзвичайно ефективні. Наприклад, при повному протіканні реакції ядерного синтезу в оптимальній по складу суміші важкого і надважкого ізотопів водню (дейтерію і тритію) енергії виділяється в 4,2 рази більше, ніж при повному поділі ядер такої ж маси урану-235!

    Отже, принцип створення нового, набагато більш потужного зброї було в наявності. Справа була «за малим »- на практиці забезпечити ті самі умови протікання реакції синтезу легких елементів. Але це виявилося неймовірно важко ...

    Отже, другий етап ядерної гонки стартував. Все починалося знову, але в зовсім інших умовах. І без усвідомлення істоти цих відмінностей неможливо створити версію подій, вільну від очевидних протиріч. Але ж і це непросто -- досить ознайомитися з гострою полемікою у пресі не тільки між американськими і російськими дослідниками та очевидцями подій, а й між самими конструкторами радянського термоядерного зброї (ТЯО) - В. Б. Адамський і Г. А. Гончаровим, Ю. С. Смирновим і Л. П. Феоктистова!

    Загальним було лише ясне розуміння фундаментальних фізичних основ дії нового зброї - як атомного, так і термоядерного. Вони були відомі ще з середини 30-х рр.. - Для підпалювання термоядерного пального, безсумнівно, потрібні величезні температури і тиску. Тут (і мабуть, тільки тут) можна провести аналогію зі створенням атомної зброї, коли теж був відомий головний, фундаментальний Фізичний принцип (ланцюгова реакція ядерного розподілу) і основна ідея його реалізації (створення надкритичну стану ділиться матеріалу).

    Головним, ключовим моментом у створенні атомної зброї була напрацювання необхідного кількості ділиться матеріалу. Іншими словами, при всій значимості що виникали в зв'язку з цим наукових проблем (у вирішенні яких, до речі кажучи, дуже ефективно допомогла розвідка) основний все ж таки була «робота руками» -- будівництво та експлуатація форсована величезних рудників і циклопічних комбінатів (подібних заводам-817, -813 і -418). Найбільш ж наукомістка частина робіт (конструювання ЯВУ) була незрівнянно менше. Як ми пам'ятаємо, до моменту отримання першого плутонію на комбінаті-817 всі конструкторські роботи в КБ-11 були завершені (і не в одному варіанті), так що між цим моментом і першим атомним випробуванням не минуло й місяця. Так само, загалом, була справа і у американців. Додамо сюди великий «питома вага» організаційного боку справи -- створення структури Манхеттенського проекту в США і системи Спеціального Комітету (СК) і Першого Головного Управління (ПГУ) в СРСР [1].

    На етапі ж широкого розгортання робіт зі створення ТЯО уранові рудники, дослідницькі лабораторії, атомні заводи і комбінати в основному були вже побудовані, організаційні структури інтенсивно працювали (мало того, їх наявність саме по собі багато в чому підстьобувало ядерну гонку). Питання напрацювання нових матеріалів, необхідних саме для ТЯО (наприклад тритію і дейтерид літію-6), зрозуміло, вставали, однак їх відносна значимість була незмірно нижче. Головне було в іншому: в пошуку фізичних та технічних шляхів реалізації умов для протікання вибухової реакції синтезу. Іншими словами, якщо створення атомної зброї було все-таки в основному проблемою організаційної та інженерно-технічної, то боротьба за володіння ТЯО була «битвою мізків», заочної сутичкою інтелектуальних потенціалів двох наддержав.

    Існувало та інше важливе розходження. Основними науковими напрямками при розробці атомного зброї були нейтронна фізика і газодинаміка (гідродинаміка стисливою рідини) [5]. До середини 40-х рр.. це були цілком сформовані напрямки фізики з теоретичним, експериментальним і методичним забезпеченням. Створення ж ТЯО зажадало появи абсолютно нових фізичних дисциплін - фізики високотемпературної плазми, надвисоких густин енергії, аномальних тисків і т.д. Ці процеси в природі відбуваються тільки в надрах зірок, і досліджувати їх можна лише за допомогою теорії та математичного моделювання. Далеко не випадкова величезна роль у розробці ТЯО належить не тільки фізиків-теоретиків - Тамм і Теллеру, Сахарову і Бете, - але і математиків -- Уламу і Тихонову, Еверетт і Самарському, і багатьом іншим.

    На старті: першу ідеї та підходи. Тупики власні та вкрадені (1946 - 1952)

    В США ідея про ініціювання термоядерних реакцій у середовищі з дейтерію з допомогою активно розробляється тоді ЯВУ поділу вперше виникла, імовірно, в 1941 р., в ході бесід Е. Фермі та Е. Теллера. Ще в 1942 р. Е. Теллер вперше висунув загальну концепцію пристрою, що отримав назву «класичний супер». Щодо цілісний вигляд вона придбала до кінця 1945 р. [6]. Мова йшла про порушення з допомогою атомної бомби на основі 235U ядерної детонації в довгому циліндрі з рідким дейтерієм, обладнаному проміжної «запального» камерою з дейтерієва-тритієвої сумішшю, тому що перетин реакції синтезу дейтерію з тритієм майже в 100 разів більше, ніж ядер дейтерію між собою. Образно кажучи, тритій повинен був зіграти роль склянки бензину, виплеснути у велике багаття, щоб розпалити його однією сірником.

    В 1946 було запропоновано використовувати в якості головної фізичної субстанції випромінювання первинного уранового заряду, для чого дейтерієва-тритієвої суміш було потрібно винести за його межі і оточити обсяг її локалізації непрозорим для випромінювання кожухом. Саме так народився основний принцип дії сучасного ТЯО - радіаційна імплозіі.

    Однак це пропозиція значно випередила час. Тоді розрахунково-теоретичні методи дослідження складних процесів, що відбуваються в пристрої такого роду (у першу чергу, математичне моделювання), були відсутні, а без них було неможливо і його практичне втілення. Мова йде саме про методи, а не про апаратурних засобах, якими були перші комп'ютери (типу ЕНІАК Д. фон Неймана). Добре відомо, що відставання від США в області ЕОМ радянські вчені компенсували розробками витончених обчислювальних методів, що дозволяли проводити складні розрахунки на досить примітивної апаратури (наприклад, на електромеханічних арифмометра «Мерседес» [7]). Ось де і як позначилися величезні можливості російської та радянської математичної школи!

    Залишається назвати лише авторів цієї чудової здогади, оформленої спільної пріоритетною заявкою від 28.05.46 [6]. Це відомий математик, фізик і кібернетик Д. фон Нейман і ... Клаус Фукс! Так-так, саме той К. Фукс, найбільш значимий джерело найважливішою розвідувальної інформації! Він був залучений до робіт з "Класичному супер», ймовірно, наприкінці 1944 р. і знав про нього дуже багато чого. Природно, що з початку 1945 інформація почала надходити в СРСР. Вже в березні 1945 р. було отримано повідомлення про Е. Теллер як про керівника робіт з створення «сверхбомби» з вибуховим еквівалентом до 1 млн т тринітротолуолу (ТНТ). Потім надійшли повідомлення та фізико-технічного характеру. Великих надій на практичну реалізовуваність цих проектів не покладалося, але підкреслювалося, що «водневої бомбою» слід займатися принаймні до тих пір, поки не буде доведена її нездійсненність [8].

    Втім, до серпня 1945 ці дані будь-яких помітних наслідків не мали. Щоб це сталося, потрібні були Хіросіма і Нагасакі. З початку осені 1945 ставлення до донесень Фукса придбали зовсім інший характер: керівництво СК і ПГУ прекрасно знало, що Фукс - першокласний фізик, здатний виконати первинну смислове фільтрацію надходить матеріалу.

    Цікаво, що в історії створення радянського ТЯО був епізод, що викликає деякі аналогії з листом Г. Н. Флерова Сталіну. 22.09.45 І. В. Курчатов отримав доповідну записку від фізика-теоретика старшого покоління Я. І. Френкеля, де зверталася увага на перспективність використання атомного боєприпасу для «проведення синтетичних реакцій (наприклад, утворення гелію з водню) ... які могли б ще більше підвищити енергію, що звільняється при вибуху основної речовини, - уран, свинець [! - А.К.], вісмут [! - А.К.] "[6]. Я. І. Френкель, без сумніву, не мав доступу до розвідданими з атомної проблеми, і наївність згадки свинцю і вісмуту зайвий раз це доводить. Проте його висока професійна кваліфікація (підтверджена піонерськими роботами з фізики поділу) сумнівів не викликала.

    Швидше за все і механізм прийняття рішень про розгортання робіт по ТЯО був до деякої мірою тим самим - маючи на увазі все, не приймати нічого на віру і узгоджуватися з можливостями, обставинами і здоровим глуздом. Величезна заслуга керівництва СК і ПГУ (в першу чергу І. В. Курчатова) у тому, що воно не дозволило проблеми ТЯО потонути в болоті незліченних поточних справ, пов'язаних з розробкою атомної зброї. Втім, об'єктивна обмеженість сил і засобів (кадровий дефіцит в першу чергу) в 1945-1947 рр.. свій відбиток на розвиток робіт по ТЯО все ж відклала.

    17.12.45 на засіданні технічної ради СК було заслухано підготовлене за дорученням І. В. Курчатова повідомлення И. И. Гуревича, Я. Б. Зельдовича, І. Я. Померанчук і Ю. Б. Харитона «Використання ядерної енергії легких елементів» [9]. У ньому в суто теоретичному аспекті була розглянута можливість порушення ядерної детонації в довгому циліндрі з дейтерієм. Важко сказати, чи був як мінімум один з авторів, Ю. Б. Харитон, ознайомлений з інформацією К. Фукса по «супер» (І. І. Гуревич, зокрема, це категорично заперечував [10]), але в будь-якому разі мова, поза сумнівом, йде про перше цілеспрямованому кроці радянських вчених [7].

    Інших кроків, однак, не було протягом майже двох років, і роботи в галузі термоядерних досліджень майже зупинилися. Лише в Інституті хімфізікі в Москві А. С. Компанеец і С. П. Дьяков під керівництвом Я. Б. Зельдовича продовжували теоретичне дослідження проблеми нерівноважного ядерного горіння дейтерію. Не можна виключити, що однією з причин такого «забуття» (за яким, безсумнівно, стояла спільна науково-технічна політика керівництва СК і ПГУ) були зустрічі радянського фізика (а «за сумісництвом» і розвідника) Я. П. Терлецького в Копенгагені 14 і 16 листопада 1945 з Н. Бором. На питання про «сверхбомбе» (саме в такому формулюванні, затвердженої Л. П. Берія [6]) Бор відповів досить скептично: «Що таке сверхбомба? Це - або бомба більшої ваги, ніж вже винайдена, або бомба ... з якогось нового речовини ... Перше можливо, але безглуздо, тому що руйнівна сила і так дуже велика, а другий, я думаю, нереально »[курсив мій. - А.К.]. Така відповідь цілком міг сприяти рішенням максимально зосередити інтелектуальні та матеріальні ресурси СРСР тільки на створенні бомби поділу.

    З ретроспективної точки зору цілком очевидно, що поступове, еволюційне розвиток робіт по ТЯО в СРСР у ці роки було нереальним. Потрібно було якесь подія, яка змогла б надати їм настільки ж потужний імпульс, як Хіросіма і Нагасакі, - робіт по атомній зброї. І такою подією, ймовірно, стала інформація, отримана радянським розвідником А. С. Феклісовим від Фукса в Лондоні 13.03.48.

    Це була вже друга їхня зустріч. Перша відбулася ще 28.09.47, незабаром після повернення Фукса із США до Англії, але яких-небудь значущих наслідків вона не мала. Чому - сказати важко, можливо, зіграла роль зайва формалізація запиту (Фукс відповідав на десять питань Феклісова). Зате 13.03.48 в руки радянської розвідки потрапив, по суті, весь проект «класичний супер» за станом приблизно на початок 1947 р., включаючи значення перерізів реакції взаємодії ядер дейтерію і тритію, загальну конструкцію бомби на принципі радіаційної імплозіі і пристрій блоку запалювання. Але в цих документах, як і в більш ранніх, о?? сутствовало основне теоретичне доказ принципової можливості нерівноважного (вибухового) горіння в циліндрі з дейтерієм, така можливість лише постулював [6].

    Однак на цю обставину (згодом, як ми побачимо, що стало фатальним для долі «Класичного супер») уваги ніхто не звернув. Втім, може бути, тоді це і не було головним. Зате для членів вищого політичного керівництва країни (20.04.48 керівництво МДБ СРСР направило російський переклад матеріалів Фукса Й. В. Сталіну, В. М. Молотова і Л. П. Берія) стало абсолютно ясним інше, істотно важливіше: у США повним ходом йде розробка нового надпотужного зброї, виникла реальна небезпека відставання, яке може стати згубним для країни, необхідно в найкоротший термін приймати відповідні заходи.

    23.04.48 Л. П. Берія направляє матеріали Фукса начальнику ПГУ Б. Л. Ванникову, а також І. В. Курчатова та Ю. Б. Харитона для підготовки необхідних пропозицій. Ці пропозиції і були покладені в основу підписаної І. В. Сталіним 10.06.48 постанови РМ СРСР «Про доповнення плану робіт КБ-11», яке зобов'язувало створити в КБ-11 спеціальної групи зі створення водневої бомби (РДС-6). Іншим постановою РМ СРСР від того ж дня визначалися найважливіші організаційні заходи. Зокрема, воно зобов'язувало Фізичний інститут АН СРСР (директор -- академік С. І. Вавилов), який славився блискучою школою досліджень нерівноважних процесів, «організувати дослідні роботи з розробки теорії горіння дейтерію за завданнями Лабораторії № 2 (Ю. Б. Харитон, Я. Б. Зельдович), для чого в дводенний термін створити спеціальну дослідницьку групу під керівництвом члена-кореспондента АН СРСР І. Е. Тамма ... »[6]. Цікаво, що цим ж постановою було поліпшено житлові умови ряду учасників робіт, в Зокрема, була надана кімната А. Д. Сахарова, молодому співробітнику групи І. Е. Тамма. (Ось так починав роботу над водневої бомбою її майбутній творець!) Того ж дня матеріали Фукса були направлені для ознайомлення Я. Б. Зельдович. Він і очолив роботи з вивчення ядерної детонації дейтерію. У Москві ж, крім групи І. Е. Тамма (С. Е. Біленький, А. Д. Сахаров, згодом ще В. Л. Гінзбург і Ю. А. Романов), у роботах брали участь А. С. Компанеец і С. П. Дьяков. Доступу до розвідувальної інформації ніхто з них не мав. Цей день, 10.06.48, став днем народження першого конкретного радянського термоядерного проекту - «труби», як він був незабаром охрещений з-за передбачуваної геометричної форми майбутньої бомби.

    Отже, почалося ... Формулювання типу «дводенні терміни», «покращення житлових умов» та «Найсуворіша персональна відповідальність», настільки характерні для «ранньої атомної історії »СРСР, означали в сукупності тільки одне: проект отримав вищий державний пріоритет, він повинен бути виконаний будь-що і в найкоротший термін. Що ж до витрат (а якщо треба, то й людських життів - у відомстві Л. П. Берія на це звикли дивитися спокійно), то їх передбачалося вважати потім, якщо вважати взагалі.

    Природа, проте, іноді виявляється сильнішим постанов і погроз. Прокляте доказ можливості детонації дейтерію в «трубі» було недосяжно -- рішення вислизало від теоретиків, а без цього про початок проектно-конструкторських робіт не могло бути й мови, оскільки були неясні навіть орієнтовні параметри пристрою. Істота цих труднощів полягала в наступному. Для будь-який детонації (хімічної або ядерної) існує деякий мінімальний радіус детонаційного шнура, нижче якого потрібного вибуховою режим не здійснюється - речовина розлітається раніше, ніж встигає згоріти. Але внаслідок деяких особливостей взаємодії випромінювання з речовиною (наявності так званого "зворотного Комптон-ефекту, на значимість якого вперше вказав Е. Фермі) для ядерної високотемпературної плазми існує не тільки нижній, але й верхній граничний радіус. Вся складність була в тому, що теоретичні значення нижнього (разлетного) і верхнього (радіаційного) радіусів виявилися дуже близькими. А якщо врахувати, що надзвичайна складність формального опису процесів в «трубі» не дозволяла обійтися без фізичних припущень, то питання про існування «щілини» допустимих рішень між цими радіусами залишався неясним в принципі, навіть зараз невідомо, чи має ця задача рішення в такій постановці [11].

    Тим не менше муки з «трубою» у групі Я. Б. Зельдовича тривали ще досить довго. Забігаючи наперед, скажемо, що тільки на початку 1954 знамените нарада в Мінсередмашу (за участю І. В. Курчатова, І. Є. Тамма, А. Д. Сахарова, Я. Б. Зельдовича і Л. Д. Ландау), змінив ПГУ як штабу радянської атомної науки та індустрії, визнала повну безперспективність робіт по «трубі». За образним висловом Ю. Б. Харитона та В. Б. Адамський це були «похорони труби по першого розряду »[5].

    Нічого не виходило і в Лос-Аламосі у Е. Теллера з прототипом «труби» - «супер». Так і вийти не могло - закони фізики однакові і в СРСР, і в США. Однак усвідомлення концептуального глухого кута, в якому опинилася проблема, прийшло до Е. Теллеру «при обтяжуючих обставинах». 27.01.50 в Лондоні заарештований напередодні К. Фукс підписав зізнання про свою багаторічну розвідувальної діяльності на користь СРСР. А всього за 4 дня (31.01.50) президент США Г. Трумен направив комісії з атомної енергії США директиву про відновлення робіт зі створення сверхбомби. Звичайно, ці 4 дні - майже напевно збіг; скоріше, це була дещо запізніла реакція американського керівництва на перших радянських ядерне випробування (26.08.49). Однак не виключено, що саме провал Фукса став причиною нової директиви Трумена, що з'явилася через півтора місяці і поставила розробку ТЯО до числа вищих державних пріоритетів США. Е. Теллер: «... іронія історії - людина, що передав наші атомні секрети Радянському Союзу, зробив таке сильний вплив на продовження робіт зі створення водневої бомби »[12].

    Незабаром колеги Теллера - математик Станіслав Улам і його помічник Корнелій Еверетт -- переконливо показали, що вибуховий протікання синтезу дейтерію в обсязі «Супер» навряд чи можливо, більше того, для початкового запалювання термоядерного пального треба було б таку кількість тритію, що для його напрацювання з літію в промислових реакторах США довелося б практично заморозити виробництво збройового плутонію для набирав темпи виробництва ЯВУ поділу. Так підтвердилися припущення Генерального консультативного комітету при Кае США, члени якого ще наприкінці 1949 одностайно заперечували проти розробки водневої бомби, в тому числі і на цій підставі [6]. Втім, дійсність виявилася ще гірше ... «До кінця 1950 Теллер був у відчаї, втративши надію на створення працездатної конструкції водневої бомби. Найголовніша програма створення нової зброї США була прийнята на недостатньо продуманої науковій основі »[12].

    Заодно стало ясно, що «секрети водневої бомби», що потрапили через Фукса до Курчатова, були, за словами Бете, «не просто непотрібними, а набагато гірше ... [якби радянські фахівці справді скористалися інформацією, що міститься в донесеннях Фукса, то ... - А.К.], нам залишається лише радіти, бо це означає, що їм доводиться розорятися ради проекту нікчемного у військовому відношенні »[12]. Ті скористалися, і дійсно поістратілісь чимало: «Труба» даремно «з'їла» майже 6 років роботи кваліфікований наукової «Збірної». Вперше за час робіт по радянському атомному проекту розвідка сприяла закладу найважливішою науково-технічної проблеми у глибокий концептуальний глухий кут. Це слід розуміти, коли в засобах масової інформації заходить, стосовно і до розробки ТЯО, черговий розмова про «Могутність радянської розвідки» і «безсиллі радянської науки».

    І все-таки роль розвідки в історію створення радянського ТЯО недооцінювати не можна -- вона величезна, і її головним досягненням, як ми бачили, було ініціювання масштабних робіт з водневої бомби в СРСР. А крім того ... коли яка-небудь об'ємна науково-технічна проблема починає вирішуватися з нуля (та ще, як у нашому випадку, при відсутності повної впевненості у принциповій досяжності необхідного результату), невдача розвитку певної концепції багато в чому компенсується методичними напрацюваннями, які дозволяють успішно вирішувати подібні завдання в рамках вже інших концепцій, і становленню ефективно діючих наукових колективів зі своєї наукової та організаційної ієрархією і поділом праці. А якщо це так, то інші, перспективні, концепції приходять обов'язково.

    І вони з'явилися вже до кінця 1948 р. З цього моменту радянські та американські зусилля зі створення ТЯО розходяться, щоб знову зустрітися до кінця здавався нескінченно далеким 1955

    «Слойка» (1948 - 1954 рр..)

    В Наприкінці серпня 1946 Е. Теллер випустив звіт, в якому запропонував нову, альтернативну "класичному супер», схему термоядерної бомби, яку він назвав «будильник». Запропонована ним конструкція складалася з чергуються сферичних шарів діляться матеріалів і термоядерного пального (дейтерій, тритій і, можливо, їх хімічні сполуки). Ця система мала цілою низкою потенційних переваг. Швидкі нейтрони, народжені при реакціях в шарах термоядерного пального, повинні були викликати ділення в сусідніх шарах діляться матеріалів, що повинно було приводити до помітного збільшення енерговиділення. У результаті іонізаційного стиснення термоядерного пального в процесі вибуху повинна була сильно збільшитися його щільність і різко зрости швидкість термоядерних реакцій. Необхідність нерівноважного режиму термоядерного горіння була відсутня, але був потрібний атомний ініціатор великої потужності. Ці вимоги були тим більш значними, що від «будильника» як цільової альтернативи «Класичного супер» потрібно було отримати подібну (мегатонну) потужність. У вересні 1947 р. Е. Теллер запропонував використовувати нове термоядерний пальне -- дейтерид літію-6 (6LiD). Це повинно було привести до значного збільшення напрацювання тритію в процесі вибуху і тим самим помітно збільшити ефективність термоядерного горіння. Однак і проект «будильника» вже не здавався багатообіцяючим і перспективним, в першу чергу через майже непереборних тоді проблем ініціювання [6].

    Важко сказати, чи знав про ці ідеї Теллера А. Д. Сахаров, коли у вересні-жовтні 1948 р. він, аналізуючи альтернативні (по відношенню до «трубі») схеми водневої бомби, прийшов до фізично аналогічною схемою. Швидше за все не знав. Тоді він, рядовий співробітник групи Я. Б. Зельдовича, не мав доступу до матеріалів розвідки, а як повинні були (і вміли) тримати язик за зубами ті, хто його мав, ми добре знаємо [1]. В усякому разі, дослідники історії радянського термоядерного проекту одностайно відзначають концептуальну незалежність сахаровскіх розробок. Та й сам Андрій Дмитрович, органічно нездатний до брехні (ні тоді, ні пізніше), своє авторство з обговорюваної розробці підкреслював цілком виразно. Залишається в черговий раз дивуватися тому, наскільки подібні шляхи вирішення найскладніших проблем однакового цільового призначення в різних країнах, навіть в умовах глибокої секретності. Цікаво, що згадана вище явище іонізаційного стиснення термоядерного пального, що є фізичною основою дії цього пристрою, до цих пір серед російських атомників відомо як «Сахарізація».

    16.11.48 І. Є. Тамм офіційно звернувся з листом до С. І. Вавілову, де повідомив про «Принципової можливості досягнення ядерної детонації дейтерію в спеціальному пристрої, що поєднує дейтерій (або важку воду) з природним ураном-238 » [курсив мій. - А.К.] [6]. Більш своєчасної ідеї тоді запропонувати було не можна. Згадаймо про колосальні труднощі, які відчувала в ті дні молода радянська атомна промисловість з напрацюванням ядерного пального для першого радянської атомної бомби, було ясно, що навіть у випадку її вдалого випробування саме виробництво збройового 235U та/або 239Pu з'явиться лімітуючим фактором розгортання радянського ядерного потенціалу, у всякому разі, протягом доступного для огляду часу. А тут з'являється можливість використання в якості ефективного ядерного матеріалу дешевий 238U, при виробництві збройового урану взагалі розглядається як виробничі відходи!

    Істота справи полягає в наступному. У звичайній атомній бомбі 238U не тільки даремний (вторинними нейтронами він практично не ділиться), але і шкідливий, оскільки в інших ядерних реакціях, що конкурують з поділом, жадібно «виїдає» ці нейтрони, такі потрібні для розвитку ланцюгового процесу. Саме тому для атомної бомби потрібно уран високого (понад 90%) збагачення. Однак ситуація кардинально міняється, коли на шар 238U обрушуються нейтрони термоядерного синтезу, в середньому майже в 10 разів більш енергетичним, ніж нейтрони поділу; 238U при цьому ділиться чудово, вартість же отримання кожної кілотонни потужності багато разів зменшується. Дуже заманливо!

    Втім, не виключено, що ці міркування стали грати роль пізніше, а тоді нова конструкція, названа «слойка», розглядалась лише у своєму первісному значенні - як перспективна схема бомби синтезу. Як би там не було, 20.01.49 А. Д. Сахаров здав перший звіт по «слойка», а 03.03.49 В. Л. Гінзбург у своєму звіті запропонував новий матеріал - 6LiD, - ідеально підходив як термоядерного пального. (Цікаво, що спочатку В. Л. Гінзбург хотів лише посилити «Сахарізацію» за рахунок реакції захоплення нейтронів 6Li. Лише після ознайомлення з новими даними по перетинах реакцій синтезу в журналі «Physical Review» від 15.04.49 стало ясно, що головна цінність 6LiD зовсім в іншому.)

    Як вже зазначалося, з-за істотно більш високого перетину взаємодії ядер дейтерій-тритієвої суміш підпалюється набагато легше, ніж чистий дейтерій (для чого Е. Теллер і припускав використовувати її як основу ініціювання пристрою «супер»). Але ціною такого використання було б фактичне припинення напрацювання збройового плутонію, на що в США ніхто не пішов би. Тим більше не реалістично було б орієнтуватися на швидке освоєння промислового виробництва тритію в СРСР, де і плутонію-то до описуваного часу навіть на одну бомбу не встигли напрацювати. Крім цього, тритій дуже нетехнологічен (все-таки при нормальних умовах це газ) і радіоактивний: з періодом напіврозпаду 12,4 року він перетворюється на стабільний гелій-3, одна з найбільш «Шкідливих» нуклідів, інтенсивно «пожирає» дорогоцінні нейтрони без будь-якої користі. Це обмежує термін функціональної придатності боєприпасу кількома місяцями. Звичайно, ці труднощі в принципі переборні (що історія згодом і довела), але от якою ціною і за який час ...

    усіх зазначених недоліків позбавлений 6LiD - легке кристалічна речовина білого кольору, - радіонуклідів не містить і, головне, жадібно захоплює нейтрони ділення, перетворюючись при цьому в ... тритій, а дейтерій вже напоготові! І тут вступає в гру основна перевага «слойки». При правильно обраних параметрах конструкції в неї внаслідок «сахарізаціі» і ударної хвилі від вибуху ініціатора досягається величезна стиснення термоядерного пального. От чого не вистачало «супер» і «трубі», ось коли відкривається пряма дорога до водневої бомбу! Радянські ядерники стали на цей шлях через «слойка». Про те, як пройшли його Е. Теллер і його колеги, нижче.

    11.04.49 С. І. Вавилов офіційно інформував про «слойка» Л. П. Берія. 08.05.49 Ю. Б. Харитон направив Б. Л. Ванникову висновок КБ-11 по «слойка», гаряче підтримавши цей проект: «Основна ідея пропозиції надзвичайно дотепна і фізично наочна» [6]. 29.08.49 пройшло успішне випробування першої ядерної бомби РДС-1 - найважливіша подія для термоядерного проекту, оскільки воно дозволило переорієнтувати значну частину наукового потенціалу та виробничих потужностей системи ПГУ. А масла у вогонь, за класичними канонами гонки озброєнь, різко додала вже згадана директива Трумена від 31.01.50. Вже на четвертий день після неї на засіданні СК було розглянуто питання «Про заходи щодо забезпечення розробки РДС-6 ». Відповідно до рішення СК від 26.02.50 було прийнято постанову СМ СРСР, що зобов'язувала ПГУ, Лабораторію № 2 АН СРСР і КБ-11 організувати розрахунково-теоретичні, експериментальні та конструкторські роботи зі створення виробів РДС-6с ( «слойка») і РДС-6т ( «труба»). У першу чергу повинно було бути ство?? ано виріб РДС-6с вагою до 5 т з тротиловим еквівалентом 1 Мт. Постанова передбачала використання тритію не тільки в конструкції РДС-6т, але і в конструкції РДС-6с. Був встановлений термін виготовлення першого примірника вироби РДС-6с - 1954 р. Науковим керівником робіт зі створення обох виробів був призначений Ю. Б. Харитон, його заступниками - І. Е. Тамм і Я. Б. Зельдович. Зокрема, до 1 травня 1952 слід було виготовити модель виробу РДС-6с з малою кількістю тритію і провести в червні її полігонне випробування, а до жовтня надати пропозиції щодо конструкції повномасштабного вироби. Постанова пропонує створити в КБ-11 розрахунково-теоретичну групу для робіт з РДС-6с під керівництвом І. Е. Тамма (пізніше, в березні 1950 р., туди увійшли А. Д. Сахаров та Ю. А. Романов).

    В Того ж дня, 26.02.50, було прийнято постанову СМ СРСР «Про організацію виробництва тритію », а потім інші постанови про будівництво спеціалізованого важководяний реактора з напрацювання тритію і про організацію виробництва 6LiD [6]. Подальші події показали, наскільки далекоглядним було це останнє рішення. Проте досить скоро стало зрозуміло, що задані терміни нереальні. Не останню роль в затягуванні робіт зіграло продовження досліджень по «трубі», хоча їх безперспективність початку виявлятися цілком виразно. Як би там не було, постановою РМ СРСР від 29.12.51. директивний термін випробування РДС-6с було перенесено на березень 1953 р. при продовження робіт також і по РДС-6т (останні були практично згорнуті до кінця 1952 р.). Це було прямим наслідком реакції вищого політичного керівництва СРСР на перший у світі випробування термоядерного вибухового пристрою «Майк», проведеного США на атолі Елугелаб в Тихому океані 01.11.52. Вже 02.12.52 Л. П. Берія звернувся до керівників ПГУ та І. В. Курчатова з запискою, в якій, зокрема, говорилося: «І. В. Курчатова. Рішення задачі створення РДС-6с має першорядне значення. Судячи з деяких що дійшли до нас даними, у США проводились досліди, пов'язані з цим типом виробів [курсив мій. - А.К.]. При виїзді з А. П. Завенягіним в КБ-11 передайте Ю. Б. Харитона, К. І. Щолкіно, М. Л. Духов, І. Є. Тамм, А. Д. Сахарова, Я. Б. Зельдович, Є. І. Забабахіну і Н. Н. Боголюбова, що треба докласти всіх зусиль до того, щоб забезпечити успішне завершення науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт, пов'язаних з РДС-6с. Передайте це також Л. Д. Ландау та А. Н. Тихонову »[6].

    Вказана записка вельми цікава. Вона свідчить про те, що «Майк» асоціювався у Берія не з принципово новою конструкцією термоядерного вибухового пристрою (а він, як ми побачимо далі, саме таким і був), а з конструкцією типу «слойки» (а може бути, і «труби»). І добре б тільки Берія помилявся на цей рахунок (в кінці кінців він був чудовим організатором і першокласним катом, але не фізиком), але блукали і «кінцева інстанція» -- теоретики КБ-11. Л. П. Феоктистов, майбутній член-кореспондент АН СРСР і конструктор першого радянського серійного зразка ТЯО, а тоді молодий співробітник групи Я. Б. Зельдович

         
     
         
    Реферат Банк
     
    Рефераты
     
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

     

     
     
     
      Все права защищены. Reff.net.ua - українські реферати !