Libmonster ID: UA-1590

 Автор: Бриш А. А.

Доктор технических наук А. А. БРИШ, почетный научный руководитель Всероссийского научно- исследовательского института автоматики им. Н. Л. Духова

В августе 1949 г. была испытана первая отечественная атомная бомба. Этому событию, в котором довелось участвовать и мне, предшествовали годы напряженного труда ученых и специалистов различных направлений. Хочу поделиться воспоминаниями об истории создания ядерного оружия.

стр. 49


Двери в атомную эру приоткрылись в 1938 г., когда немецкие ученые О. Ган, Ф. Штрасман и О. Фриш, а также австрийский физик Л. Мейснер обнаружили распад ядер изотопа урана на два осколка близкой массы и два нейтрона с выделением большого количества энергии, по эстафете передающие реакцию деления другим атомам. Теорию же цепной реакции первыми создали в 1939-1940 гг. отечественные ученые, будущие академики Я. Б. Зельдович и Ю. Б. Харитон. В 1940 г. И. В. Курчатов и Ю. Б. Харитон совместно с Г. Н. Флеровым составили записку "Об использовании энергии урана в цепной реакции".

Атомный проект России потребовал развертывания специальной отрасли промышленности для добычи природного сырья, строительства сложнейших реакторных комплексов для получения новых, ранее не существовавших элементов, разработки технологии превращения их в оружие. Научное руководство сверхзадачей было возложено на И. В. Курчатова * , а создание конструкции атомных бомб стало прерогативой Ю. Б. Харитона.

Свою роль в успешном решении этой задачи сыграла и информация, переданная СССР в 40-х годах XX в. немецким физиком К. Фуксом, содержавшая сведения о первой американской атомной бомбе, испытанной в 1945 г. Однако, по мнению многих ученых, полученные данные не очень сильно сократили сроки изготовления советского ядерного оружия - не более, чем на один год. Сам же К. Фукс позже утверждал, что его сведения помогли лишь избежать неверных и бесперспективных направлений в исследованиях.

Итак, для осуществления столь грандиозного проекта в апреле 1946 г. в городе Сарове (Нижегородская область), в соответствии с постановлением Совета Министров СССР, было создано Конструкторское бюро N 11 (КБ-11), ныне - Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики. Прежде чем рассказать о нашей работе над изделием, необходимо вкратце познакомить вас с конструкцией первой атомной бомбы.

Итак, в целом она имела грушевидную форму с максимальным диаметром 127 и длиной 325 см и массой 400 кг. "Рабочее" плутониевое ядро находилось внутри полого шара из металлического урана, наружная поверхность которого была покрыта бором, а сверху - еще и алюминиевая оболочка. И это еще не все. Завершал конструкцию слой взрывчатого вещества, состоящего из 32 блоков общим весом до 2000 кг; каждый из них был снабжен детонатором. В результате их одновременного срабатывания (синхронизация - одна десятимиллионная доля секунды) образуется сначала сходящаяся детонационная волна, формирующая сферическую ударную. Она-то и сжимает делящийся материал в течение миллионных долей секунды до плотности, при которой возможна реализация взрывной ядерной реакции. Однако для атомного взрыва этого мало. Необходимо в нужный момент в самую сердцевину плутониевого ядра "впрыснуть" пучок нейтронов.

Перечисленные проблемы, являющиеся ныне тривиальными, нам нужно было решать с нуля. Важнейшее значение для разработки ядерных зарядов имело исследование динамической сжимаемости конденсированных веществ при больших давлениях и температуре, создаваемых сильными ударными волнами. В мае 1947 г. в Сарове вступили в строй площадки для проведения экспериментов. На них построили ряд казематов, в одном из которых смонтировали рентгеновскую установку для получения мгновенных фотографий процесса взрыва, в другом поместили фотохронограф для фиксации развертки световых явлений.

Первый импульсный осциллограф для регистрации микросекундных электрических импульсов удалось построить (да и то на трофейной немецкой трубке) только в сентябре 1947 г. Как говорилось выше, почти никто из наших сотрудников не имел опыта работы со взрывчатыми веществами, а тем более с измерениями процессов, длящихся миллионные доли секунды. Все методики и соответствующую аппаратуру приходилось придумывать самим, а заряды взрывчатого вещества изготавливать непосредственно в лабораториях, используя вытяжные шкафы.

Важным вопросом, который предстояло решить, являлось создание схем многоточечного синхронного подрыва азидных (соединение свинца с азотом) искровых электродетонаторов для подрыва сферических, полусферических и цилиндрических экспериментальных зарядов.

В начале 1948 г. начались эксперименты. В ходе их произошло несколько случаев непредусмотренных взрывов. Анализ показал: их причиной стала высокая чувствительность традиционно используемых детонаторов. Эти устройства состояли из двух частей с воздушным зазором и срабатывали при проскакивании через последний электрической искры. Правда, вскоре был сконструирован мостиковый электродетонатор. Две его половины уже не разделял воздушный зазор, а, наоборот, соединяла проволочка (мостик) - она плавилась при подаче на нее тока с такой характеристикой, которую могло выработать только специальное устройство. Это делало детонатор абсолютно безопасным и позволяло применить схему подрыва с нужной синхронизацией.

Другой базовый вопрос, который встал перед нами, заключался в необходимости получения сходящейся взрывной волны с нужными характеристиками. Расчеты показали: чтобы сжать плутоний до необходимой плотности, требуется давление в 250 тыс. атм., а это возможно только при достижении скорости разлета продуктов взрыва наружных зарядов не менее 2000 м/с. На первом этапе работ не все ладилось, и результаты исследований расходились с расчетными.

Вначале экспериментальные образцы состояли из однородного взрывчатого вещества и имели форму цилиндра определенной длины и диаметра. Детонатор располагали в центре одного торца, а датчик, с помощью которого измеряли скорость разлета продуктов взрыва, - с


* См.: Н. В. Князькая. Первый этап атомного проекта в СССР. - Наука в России, 1997, N 5 (прим. ред.).

стр. 50


другого. При этом детонационная волна получалась расходящей. Положение удалось исправить, когда, по предложению Я. Б. Зельдовича, в первоначальный заряд стали вплавлять другой (в форме линзы), с иными характеристиками. Теперь необходимо было достичь нужной скорости распространения, а чтобы узнать ее параметры, разработали специальный метод измерения. Суть его заключалась в том, что на определенных расстояниях от датчика располагали два электрических контакта, соединенных с регистрирующим прибором. При взрыве заряда датчик, летящий со скоростью ударной волны, замыкал сначала один, а затем другой контакт, что и способствовало определению искомой величины.

Такая методика измерения, как нам тогда казалось, позволит достичь желаемого. Однако данные, полученные в 1948 г. в одной из лабораторий с помощью другого метода, поставили под сомнение этот успех. Пришлось проводить новые эксперименты, руководить которыми поручили мне. Мы решили датчик помещать не в торце устройства, а запаять в линзовый заряд. Вся конструкция располагалась в поле мощного неразрушаемого электромагнита. В результате при взрыве в движущемся датчике возникал электрический импульс, который через кабельную линию поступал на осциллограф с фоторегистрацией.

Для того чтобы эксперимент получился "чистым" и показал истинные результаты, пришлось ввести существенные усовершенствования. В частности, сам датчик стали делать из более легкого металла - алюминия (раньше его изготавливали из меди), причем его толщину и размеры подобрали так, чтобы не разрывало детонационной волной, и ввели рентгеновский контроль качества заливки датчика взрывчатым веществом.

Вновь проведенные эксперименты подтвердили работоспособность нашего детища, и в августе 1949 г. первый отечественный атомный заряд успешно испытали.

С целью сокращения сроков изготовления атомной бомбы ее сделали по американской схеме, однако у нас имелись и свои проекты. Взрыв отечественной бомбы произвели в 1951 г. Она была почти в два раза меньше американской, но вдвое мощнее.

В дальнейшем мы использовали только свои разработки. При этом основные усилия направили на совершенствование инициирующего источника нейтронов. В первом варианте он был расположен в центре заряда, состоял из полония и бериллия и срабатывал при их смешении. Это приводило к тому, что каждые полгода бомбу нужно было разбирать и переоснащать, так как период полураспада полония - 138 дней. И еще одна тонкость: максимальной мощности взрыв достигается при наибольшем сжатии плутониевого ядра, а это, в свою очередь, происходит, когда сферическая ударная волна, достигнув центра, возвращается к его (ядра) границам. Именно в этот момент и нужно "впрыскивать" импульс нейтро-

стр. 51


нов. А это при упомянутой конструкции было просто невозможно: ведь полоний и бериллий смешивались только при достижении ударной волной центра конструкции, что не могло "выжать" максимальной мощности.

Идея внешнего инициатора, который смог бы решить перечисленные проблемы, была высказана еще в 1948 г. Однако, по заключению специалистов по ускорительной и высоковольтной технике, создать источник в приемлемых для авиабомбы габаритах и массе было нереально. Тем не менее в конце 1949 г. Ю. Б. Харитон и И. В. Курчатов решили исследовать эту проблему самостоятельно. Для этого создали специальную группу, возглавлять которую поручили мне.

Работы продвигались быстро, и уже в 1950 г. на разборной экспериментальной трубке, используя новый высоковольтный источник, мы получили нейтронный импульс, по форме и амплитуде пригодный для инициирования атомного взрыва, а через год удалось создать и промышленный вариант (запаянную трубку). Кроме того, нужна была совершенно новая система автоматики как для самого подрыва, так и для срабатывания устройства выброса нейтронов - миниатюрный импульсный высокоточный ускоритель.

О первой из них нужно сказать особо. Подрыв всех электродетонаторов возможен только при очень специфических условиях. Оказывается, для формирования электрических импульсов, при которых срабатывает взрывное устройство, необходимо, чтобы скорость нарастания подаваемого тока достигала более миллиарда ампер в секунду. g Конечно, такой режим могла обеспечить только специальная система автоматики. Вместе с тем она же должна была выдерживать большие механические нагрузки (величина их могла достигать нескольких тысяч собственных весов), быть работоспособной в широком

стр. 52


диапазоне температур, иметь малые габариты и массу, обладать стойкостью к проникающему воздействию ядерного взрыва и иметь длительный гарантийный срок. Наконец, надо сказать об одном из главных требований к ней - безопасности. Будучи всегда готовой к применению, автоматическая система ни в коем случае не должна выдавать несанкционированную команду на подрыв и выброс инициирующих нейтронов.

Удивительно, чего можно достичь на энтузиазме! Меньше чем через год после постановки задачи (1951), мы определили облик и принципиальную схему искомой системы, а в следующем году - изготовили экспериментальный образец, всесторонне его исследовали и провели опыты с подрывом имитатора атомного заряда. Первые испытания на полигоне состоялись в 1954 г. с использованием двух ядерных бомб. Еще более показательные эксперименты мы провели в следующем году, взорвав три одинаковых атомных заряда, но с различными нейтронными источниками. В результате оказалось: мощность, полученная с использованием внешнего инициатора, в 10 раз превысила величину, достигаемую с внутренним аналогом.

Убедившись в дееспособности новшества и правильности выбранного направления разработок, мы начали совершенствовать систему подрыва и нейтронного инициирования. В конечном счете они стали удовлетворять самым жестким требованиям эксплуатации по весу и габаритам для новых носителей, включая артиллерийские системы. И все это благодаря внешнему источнику, который в отличие от внутреннего, "выдает" существенно больше нейтронов, и главное - в нужный момент для получения максимальной мощности взрыва. Оказывается, последняя характеристика значительно возрастает, если в центр заряда поместить тритиево-дейтериевый газ, что и было реализовано. Подчеркну: оружие с таким инициатором значительно безопаснее и проще в эксплуатации.

Кроме работы с боевыми зарядами, мы проводили натурные ядерные испытания. Всего было осуществлено 715 атомных взрывов, из них - 146 групповых (в последних случаях использовали 400 различных зарядов и устройств). Эти испытания способствовали совершенствованию ядерного оружия, выявлению аварийных режимов и поражающих факторов.

Всего мы разработали около 30 типов систем автоматики подрыва, обеспечивающих взрывную способность всех существующих атомных зарядов при любых условиях испытаний, в том числе различные типы электродетонаторов и инициаторов, выдававших нейтронные импульсы различной интенсивности и длительности.

Оглядываясь назад, понимаешь, как нам всем повезло, что при назначении руководителя создания атомной бомбы выбор пал на Ю. Б. Харитона. Этот удивительный человек значительно отличался от других ученых творческим и физическим долголетием. Выдающийся теоретик и экспериментатор, Ю. Б. Харитон в совершенстве знал технологию и производство. Именно благодаря ему атомную бомбу удалось создать в небывало короткие сроки практически с нуля. Мало того. При разработке, производстве, эксплуатации боезапаса и испытаниях ядерных зарядов не было ни одной аварии.

Юрий Борисович придавал огромное значение повышению безопасности как самого атомного оружия, так и проводимых взрывных экспериментов. Он впервые сформулировал жесткие требования к создаваемым зарядам: не должно произойти ядерной катастрофы при всех мыслимых авариях, которые сопровождаются взрывом вещества, входящего в конструкцию атомной бомбы. Им были разработаны и условия групповой ядерной безопасности при хранении и перевозке боеприпасов: введены устройства предохранения так называемых "слабых" и "сильных" элементов (т.е. надежных и не очень) и множество других.

Так был обеспечен атомный паритет с США, ставший гарантией сохранения мира на Земле

Записал А. К. МАЛЬЦЕВ


© elibrary.com.ua

Постоянный адрес данной публикации:

https://elibrary.com.ua/m/articles/view/ТАК-РОЖДАЛОСЬ-ОТЕЧЕСТВЕННОЕ-ЯДЕРНОЕ-ОРУЖИЕ

Похожие публикации: LУкраина LWorld Y G


Публикатор:

Василий П.Контакты и другие материалы (статьи, фото, файлы и пр.)

Официальная страница автора на Либмонстре: https://elibrary.com.ua/admin

Искать материалы публикатора в системах: Либмонстр (весь мир)GoogleYandex

Постоянная ссылка для научных работ (для цитирования):

ТАК РОЖДАЛОСЬ ОТЕЧЕСТВЕННОЕ ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ // Киев: Библиотека Украины (ELIBRARY.COM.UA). Дата обновления: 17.06.2014. URL: https://elibrary.com.ua/m/articles/view/ТАК-РОЖДАЛОСЬ-ОТЕЧЕСТВЕННОЕ-ЯДЕРНОЕ-ОРУЖИЕ (дата обращения: 29.03.2024).

Комментарии:



Рецензии авторов-профессионалов
Сортировка: 
Показывать по: 
 
  • Комментариев пока нет
Похожие темы
Публикатор
Василий П.
Киев, Украина
945 просмотров рейтинг
17.06.2014 (3573 дней(я) назад)
0 подписчиков
Рейтинг
0 голос(а,ов)
Похожие статьи
VASILY MARKUS
Каталог: История 
3 дней(я) назад · от Petro Semidolya
ВАСИЛЬ МАРКУСЬ
Каталог: История 
3 дней(я) назад · от Petro Semidolya
МІЖНАРОДНА КОНФЕРЕНЦІЯ: ЛАТИНСЬКА СПАДЩИНА: ПОЛЬША, ЛИТВА, РУСЬ
Каталог: Вопросы науки 
8 дней(я) назад · от Petro Semidolya
КАЗИМИР ЯҐАЙЛОВИЧ І МЕНҐЛІ ҐІРЕЙ: ВІД ДРУЗІВ ДО ВОРОГІВ
Каталог: История 
8 дней(я) назад · от Petro Semidolya
Українці, як і їхні пращури баньшунські мані – ба-ді та інші сармати-дісці (чи-ді – червоні ді, бей-ді – білі ді, жун-ді – велетні ді, шаньжуни – горяни-велетні, юечжі – гутії) за думкою стародавніх китайців є «божественним військом».
9 дней(я) назад · от Павло Даныльченко
Zhvanko L. M. Refugees of the First World War: the Ukrainian dimension (1914-1918)
Каталог: История 
12 дней(я) назад · от Petro Semidolya
АНОНІМНИЙ "КАТАФАЛК РИЦЕРСЬКИЙ" (1650 р.) ПРО ПОЧАТОК КОЗАЦЬКОЇ РЕВОЛЮЦІЇ (КАМПАНІЯ 1648 р.)
Каталог: История 
17 дней(я) назад · от Petro Semidolya
VII НАУКОВІ ЧИТАННЯ, ПРИСВЯЧЕНІ ГЕТЬМАНОВІ ІВАНОВІ ВИГОВСЬКОМУ
Каталог: Вопросы науки 
17 дней(я) назад · от Petro Semidolya
ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ПОЛИТИКА ЕС В СРЕДИЗЕМНОМОРЬЕ: УСПЕХИ И НЕУДАЧИ
Каталог: Экономика 
27 дней(я) назад · от Petro Semidolya
SLOWING GLOBAL ECONOMY AND (SEMI)PERIPHERAL COUNTRIES
Каталог: Экономика 
32 дней(я) назад · от Petro Semidolya

Новые публикации:

Популярные у читателей:

Новинки из других стран:

ELIBRARY.COM.UA - Цифровая библиотека Эстонии

Создайте свою авторскую коллекцию статей, книг, авторских работ, биографий, фотодокументов, файлов. Сохраните навсегда своё авторское Наследие в цифровом виде. Нажмите сюда, чтобы зарегистрироваться в качестве автора.
Партнёры Библиотеки

ТАК РОЖДАЛОСЬ ОТЕЧЕСТВЕННОЕ ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ
 

Контакты редакции
Чат авторов: UA LIVE: Мы в соцсетях:

О проекте · Новости · Реклама

Цифровая библиотека Украины © Все права защищены
2009-2024, ELIBRARY.COM.UA - составная часть международной библиотечной сети Либмонстр (открыть карту)
Сохраняя наследие Украины


LIBMONSTER NETWORK ОДИН МИР - ОДНА БИБЛИОТЕКА

Россия Беларусь Украина Казахстан Молдова Таджикистан Эстония Россия-2 Беларусь-2
США-Великобритания Швеция Сербия

Создавайте и храните на Либмонстре свою авторскую коллекцию: статьи, книги, исследования. Либмонстр распространит Ваши труды по всему миру (через сеть филиалов, библиотеки-партнеры, поисковики, соцсети). Вы сможете делиться ссылкой на свой профиль с коллегами, учениками, читателями и другими заинтересованными лицами, чтобы ознакомить их со своим авторским наследием. После регистрации в Вашем распоряжении - более 100 инструментов для создания собственной авторской коллекции. Это бесплатно: так было, так есть и так будет всегда.

Скачать приложение для Android