Водородная бомба была создана под руководством

«Слойка Сахарова»: была ли советская водородная бомба первой в мире?

В 1953 году СССР испытал РДС-6с, первую в мире, как заявлялось, водородную бомбу. Это открыло дорогу к созданию оружия почти неограниченной мощности и позволило поддерживать относительный паритет с США. Но что такое водородная бомба и действительно ли СССР испытал ее первым? Об этом — в материале «Газеты.Ru».

Как прошли испытания?

РДС-6с взорвали на Семипалатинском полигоне в Казахстане. Заряд установили на башне на высоте 30 метров в центре гигантской тестовой площадки. На полигоне было расположено множество измерительных приборов и камер, а также для эффекта взрыва — специально построенные здания, танки, самолеты и другая военная техника.

Сигнал для инициации взрыва подали в 7:30 утра 12 августа 1953 года. Мощность РДС-6с оказалась равна 400 килотонн, что в десятки раз больше, чем у бомб, сброшенных на Хиросиму и Нагасаки. Здания были разрушены в радиусе четырех километров. Советское руководство было довольно результатом, и Андрею Сахарову, «отцу» этой бомбы, сразу присвоили звание академика. В честь него и схему РДС-6с прозвали «слойкой Сахарова» — поскольку она выглядела как атомная бомба, обернутая несколькими чередующимися слоями урана-238 и дейтерида-тритида лития-6.

Чем водородная бомба отличается от «обычной» ядерной?

Эти два вида бомб похожи по эффекту, но противоположны по физической основе. Элементы в таблице Менделеева расположены по возрастанию числа протонов в атомном ядре. Если увеличивать число протонов, то из легких элементов образуются более тяжелые, а если уменьшать — то наоборот. Эти процессы называются ядерным синтезом и распадом соответственно, и оба протекают с выделением энергии.

Ядерная бомба выделяет энергию за счет распада ядер урана или плутония после доведения массы этого вещества до критической, а водородная (или термоядерная) в основном из-за слияния ядер тяжелых изотопов водорода, дейтерия и трития. Обе реакции порождают мощный взрыв, но обычная ядерная бомба имеет практический потолок мощности, который очень трудно превысить. Водородную бомбу, напротив, можно сделать сколь угодно мощной — что доказали в СССР на практике, испытав в 1961 году 58-мегатонную «Царь-бомбу». В теории термоядерный взрыв не загрязняет местность радиоактивными осадками. Однако внутри каждой реальной термоядерной бомбы расположена ядерная в качестве «запала», чтобы сжать и разогреть водород для начала реакции синтеза.

На практике поражающие факторы при взрывах обоих типов одни и те же — раскаленный огненный шар радиусом менее сотни-другой метров, яркая вспышка, поджигающая все вокруг, мощная взрывная волна и радиация. У устройств разных типов отличаются лишь мощность, количество радиоактивных осадков и соотношение поражающих факторов.

Была ли РДС-6с первой термоядерной бомбой?

И да, и нет. В строгом смысле к этому типу можно отнести лишь те бомбы, у которых больше половины энергии выделяется за счет реакции синтеза. У РДС-6с этот показатель не превышал 20%, и взрыв с использованием подобного устройства был впервые произведен американцами в мае 1951 года (испытание «Джордж», операция «Теплица»). В октябре 1952 года, там же на атолле Эниветок испытали первое в мире настоящее термоядерное устройство (испытание «Майк», операция «Плющ»).

Однако РДС-6с была именно бомбой — компактным устройством, пригодным для сброса с самолета, в то время как на испытаниях «Джордж» и «Майк» использовались громоздкие изделия размером с небольшой дом. При этом и здесь необходима оговорка. Хоть РДС-6с и влезала в бомбардировщик Ту-16, ее невозможно было поставить на вооружение. Для ее производства необходимо было много трития, дорогого и сложного в производстве изотопа водорода. К тому же срок службы бомбы не превышал полгода, так что «золотые» по цене боеприпасы пришлось бы регулярно утилизировать. Настоящую термоядерную бомбу РДС-37, пригодную для массового производства, СССР испытал в 1955 году.

Таким образом, испытание РДС-6с было важно с политической и с научной точки зрения, но не оказало прямого влияния на баланс сил на потенциальном поле боя.

16 января 1963 года Никита Хрущев объявил о создании в СССР водородной бомбы. И это очередной повод вспомнить о масштабах ее разрушительных последствий и о том, какую угрозу представляет собой оружие массового поражения.

16 января 1963 года Никита Хрущев объявил о том, что в СССР создана водородная бомба, после чего ядерные испытания были прекращены. Карибский кризис 1962 года показал, насколько хрупким и беззащитным может быть мир на фоне ядерной угрозы, поэтому в бессмысленной гонке на уничтожение друг друга СССР и США смогли прийти к компромиссу и подписать первый договор, регламентировавший разработку ядерного оружия, – Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космосе и под водой, к которому впоследствии подключились многие страны мира.

В СССР и США испытания ядерного оружия велись еще с середины 1940-х годов. Теоретическая возможность получения энергии путем термоядерного синтеза была известна еще до Второй мировой войны. Также известно, что в Германии в 1944 году велись работы по инициированию термоядерного синтеза путем сжатия ядерного топлива с использованием зарядов обычного взрывчатого вещества, но они не увенчались успехом, так как не удалось получить необходимых температур и давления.

За 15 лет испытаний ядерного оружия в СССР и США было сделано множество открытий в области химии и физики, которые привели к получению двух типов бомб – атомной и водородной. Принцип их работы немного отличается: если к взрыву атомной бомбы приводит распад ядра, то водородная бомба взрывается благодаря синтезу элементов с выделением колоссального количества энергии. Именно эта реакция протекает в недрах звезд, где под действием сверхвысоких температур и гигантского давления ядра водорода сталкиваются и сливаются в более тяжелые ядра гелия. Полученного количества энергии достаточно для того, чтобы запустить цепную реакцию, вовлекая в нее весь возможный водород. Именно поэтому звезды не гаснут, а взрыв водородной бомбы обладает такой разрушительной силой.

Как это работает?

Ученые скопировали эту реакцию с использованием жидких изотопов водорода – дейтерия и трития, что и дало название «водородная бомба». В последствии стал использоваться дейтерид лития-6, твердое вещество, соединение дейтерия и изотопа лития, которое по своим химическим свойствам является аналогом водорода. Таким образом дейтерид лития-6 является горючим бомбы и, по сути, оказывается более «чистым», чем уран-235 или плутоний, используемые в атомных бомбах и вызывающие мощнейшую радиацию. Однако для того, чтобы сама водородная реакция запустилась, что-то должно очень сильно и резко повысить температуры внутри снаряда, для чего используется обычный ядерный заряд. А вот контейнер для термоядерного топлива делают из радиоактивного урана-238, чередуя его со слоями дейтерия, отчего первые советские бомбы такого типа назывались «слойками». Именно из-за них все живое, оказавшееся даже на расстоянии сотен километров от взрыва и уцелевшее при взрыве, может получить дозу облучения, которая приведет к тяжелым заболеваниям и летальному исходу.

Почему при взрыве образуется «гриб»?

На самом деле облако грибовидной формы – обыкновенное физическое явление. Такие облака образуются при обычных взрывах достаточной мощности, при извержениях вулканов, сильных пожарах и падениях метеоритов. Горячий воздух всегда поднимается выше холодного, однако тут его нагрев происходит настолько быстро и так мощно, что он видимым столбом поднимается вверх, закручивается в кольцеобразный вихрь и тянет за собой «ножку» – столб пыли и дыма с поверхности земли. Поднимаясь, воздух постепенно охлаждается, становясь похожим на обычное облако из-за конденсации паров воды. Однако это еще не все. Гораздо опаснее для человека ударная взрывная волна, расходящаяся по поверхности земли от эпицентра взрыва по окружности радиусом, достигающим 700 км, и радиоактивные осадки, выпадающие из того самого грибовидного облака.

60 водородных бомб СССР

До 1963 года в СССР было произведено более 200 ядерных испытательных взрывов, 60 из которых были термоядерными, то есть взрывалась в данном случае не атомная, а водородная бомба. В день на полигонах могли производиться по три-четыре эксперимента, в ходе которых изучалась динамика взрыва, поражающие способности, потенциальный ущерб противника.

Первый опытный образец был взорван 27 августа 1949 года, а последнее испытание ядерного оружия в СССР произвели 25 декабря 1962-го. Все испытания проходили в основном на двух полигонах – на Семипалатинском полигоне или «Сияпе», расположенном на территории Казахстана, и на Новой земле, архипелаге в Северном Ледовитом океане.

12 августа 1953-го: первые испытания водородной бомбы в СССР

Впервые водородный взрыв был произведен в США в 1952 году на атолле Эниветок. Там осуществили взрыв заряда мощностью 10,4 мегатонны, что в 450 раз превышало мощность бомбы «Толстяк», сброшенной на Нагасаки. Впрочем, называть это устройство бомбой в прямом смысле слова нельзя. Это была конструкция с трехэтажный дом, заполненная жидким дейтерием.

А вот первое термоядерное оружие в СССР было испытано в августе 1953 года на Семипалатинском полигоне. Это была уже настоящая бомба, сброшенная с самолета. Проект был разработан в 1949 году (еще до испытания первой советской ядерной бомбы) Андреем Сахаровым и Юлием Харитоном. Мощность взрыва была эквивалентна 400 килотоннам, однако исследования показали, что мощность могла быть увеличена до 750 килотонн, так как в термоядерной реакции было израсходовано лишь 20% топлива.

[html][/html]
Видео: YouTube/Atomicground

Самая мощная бомба в мире

Самый мощный взрыв в истории был инициирован группой физиков-ядерщиков под руководством академика Академии наук СССР И.В. Курчатова 30 октября 1961 года на полигоне «Сухой Нос» на архипелаге Новая земля. Измеренная мощность взрыва составила 58,6 мегатонны, что многократно превышало все опытные взрывы, произведенные на территории СССР или США. Изначально планировалось, что бомба будет еще больше и мощнее, однако не существовало ни одного самолета, который мог бы поднять больший вес в воздух.

Огненный шар взрыва достиг радиуса примерно 4,6 километра. Теоретически он мог бы вырасти до поверхности земли, однако этому воспрепятствовала отраженная ударная волна, поднявшая низ шара и отбросившая его от поверхности. Ядерный гриб взрыва поднялся на высоту 67 километров (для сравнения: современные пассажирские самолеты летают на высоте 8-11 километров). Ощутимая волна атмосферного давления, возникшая в результате взрыва, три раза обогнула земной шар, распространившись всего за несколько секунд, а звуковая волна докатилась до острова Диксон на расстоянии около 800 километров от эпицентра взрыва (расстояние от Москвы до Санкт-Петербурга). Радиацией было заражено все на расстоянии двух-трех километров.

Как Советский Союз создал и испытал первую в мире водородную бомбу

Август навсегда войдет в историю как «ядерный месяц». 6 и 9 августа 1945 года США сбросили на Хиросиму и Нагасаки первые атомные бомбы. Четыре года спустя, 29 августа 1949 года, подобное оружие испытали в СССР. 12 августа 1953 года Советский Союз провел испытание своей первой термоядерной бомбы. И хотя первенство в испытании подобного оружия осталось за Соединенными Штатами, взрыв на Семипалатинском полигоне всерьез напугал «вероятного противника»: СССР сумел сконструировать и испытать бомбу, пригодную к доставке к месту назначения на серийных дальних бомбардировщиках. А еще через десять лет, 5 августа 1963 года, СССР, США и Великобритания подписали в Москве первый «антиядерный» договор.

«Россия делает сама»

Монополия Соединенных Штатов на обладание атомным оружием длилась недолго, всего четыре года. Если бы наша страна не была настолько измотана Второй мировой войной, возможно, паритет был восстановлен еще быстрее. Ведь первые сведения об американском атомном проекте советская разведка сумела добыть еще в 1941 году, а с 1942-го был налажен стабильный канал их поступления непосредственно от участников разработки. С учетом того, что еще накануне войны в СССР над тематикой деления ядерных материалов работала целая плеяда ученых, а первый проект советской атомной бомбы появился еще в 1940 году благодаря Фрицу Ланге.

Стремясь компенсировать отставание от США в сфере создания собственного атомного оружия, Советский Союз в первые послевоенные годы взял мощнейший разбег. Да, проект знаменитой РДС-1 – первой испытанной советской атомной бомбы (аббревиатуру «изделия» в шутку расшифровывали как «Россия делает сама») – во многом был повторением американского. Решение идти этим путем принималось не от хорошей жизни: атомный паритет требовалось восстановить как можно скорее, в противном случае был риск получить Третью мировую войну почти сразу после Второй. О том, что бывшие союзники по Антигитлеровской коалиции прорабатывают подобные планы, Москва узнала от членов знаменитой «Кембриджской пятерки» в победном 1945-м, так что следовало спешить.

Сумев создать собственную атомную бомбу, советские ученые немедленно перешли к работам по ее совершенствованию и усилению, а затем взялись и за разработку более мощного вида оружия – термоядерного. Насколько спешно велись эти работы, можно судить по такому примечательному факту. Первая советская термоядерная бомба – РДС-6с, пригодная для доставки к цели на стратегическом бомбардировщике, – испытана 12 августа 1953 года. А одиннадцать дней спустя на том же Семипалатинском полигоне в испытательных целях сбросили с бомбардировщика Ту-16 первую отечественную серийную атомную бомбу РДС-4.

Догнать «Иви Майка»

Чем термоядерная бомба отличается от атомной? В первую очередь тем, что в атомной бомбе взрывной эффект достигается за счет ускоренной цепной реакции деления, а в термоядерной – напротив, за счет сверхбыстрой взрывной реакции термоядерного синтеза. С точки зрения теории термоядерное устройство можно сделать сколь угодно мощным даже в рамках относительно небольшого «изделия» (что позднее и доказал Советский Союз, испытав свою Царь-бомбу). А водородным это оружие называют потому, что в качестве горючего для термоядерного синтеза используется изотоп водорода – дейтерий.

Над созданием термоядерного оружия и СССР, и США начали работать практически одновременно, не прекращая работ по созданию серийных атомных бомб. За счет имевшегося преимущества в опыте американцам удалось разработать свое первое термоядерное устройство – «Иви Майк» – на год раньше, чем это сделали советские ученые. Правда, эта конструкция совершенно не была похожа на пригодный к практическому использованию ядерный боеприпас. «Иви Майк» был высотой в три с лишним человеческих роста, что абсолютно исключало возможность его доставки к цели хоть каким-нибудь носителем, кроме транспортного корабля. Впрочем, США и не рассматривали первое термоядерное устройство как боевое – оно создавалось исключительно в испытательных целях. Его взрыв 1 ноября 1952 года доказал работоспособность избранной американскими учеными «двухступенчатой» схемы, при которой сначала срабатывала обычная атомная бомба, взрыв которой сжимал термоядерное топливо и поджигал его. В «холодной войне» начался новый этап.

Информация о работах американцев над термоядерной бомбой и ее испытании поступала в Советский Союз очень оперативно: над ее добычей работал специальный отдел научно-технической разведки в структуре внешней разведки НКВД. Первые точные данные об этих работах поступили от разведчиков еще в 1947 году, а годом позже пошли уже точные сведения, содержавшие в том числе информацию о некоторых конструктивных решениях и полученных результатах экспериментов. С учетом того, что в СССР теоретическая возможность создания термоядерной бомбы исследовалась с середины 1945 года, эти данные лишь ускорили появление советского устройства подобного типа. И 26 февраля 1950 года Совет Министров СССР принимает секретное постановление, которым задаются сроки и условия создания отечественной термоядерной бомбы. Она должна была быть готова и испытана в 1954 году.

Сахаровская «слойка»

Поскольку все основные теоретические исследования уже были проведены, к практическим работам приступили немедленно. Весной того же 1950 года решено было приступить к практическим работам. Группа создателей будущей термоядерной бомбы, в том числе такие крупные ученые, как Юрий Романов, Андрей Сахаров и Игорь Тамм, переехали в Арзамас-16 (нынешний Саров), в КБ-11 (нынешний Всероссийский НИИ экспериментальной физики) – главную кузницу атомного оружия. Здесь им удалось в течение всего трех с небольшим лет проработать и создать практически применимую схему советского термоядерного оружия. Ее назвали «Слойкой» (отсюда «с» в названии бомбы РДС-6с), поскольку термоядерное горючее – дейтерий – Андрей Сахаров предложил окружить ураном-238, собрав несколько таких «слоев». При этом устройство получалось такого размера, что его можно было использовать в виде обыкновенной бомбы. Это не просто ставило СССР наравне с Америкой по обладанию современным оружием массового поражения, но и выводило в лидеры термоядерной гонки.

Устройство было готово к началу лета 1953 года, но дату испытаний назначили не сразу. Прежде провели своего рода «репетицию» этих испытаний, просчитав все аспекты теоретически и прикинув, какие условия понадобятся, чтобы посмотреть на термоядерную бомбу в реальности. После этого полученные выводы и заключения проверила государственная комиссия во главе с директором Института атомной энергии Игорем Курчатовым. И лишь тогда была названа дата испытаний: 12 августа 1953 года.

Местом проведения испытаний стал Семипалатинский испытательный ядерный полигон, он же 2-й Государственный центральный научно-исследовательский испытательный полигон, или просто «двойка» – на жаргоне всех, кто имел отношение к созданию атомного оружия. Созданный в 1949 году, он на протяжении шести лет был единственным в СССР местом для испытания всех «изделий», начиная с РДС-1, пока не появился полигон на Новой Земле. Но в 1953 году альтернативы Семипалатинску не было, и подготовку к взрыву РДС-6с начали здесь летом 1953 года.

Термоядерное «изделие» решили не сбрасывать с самолета, а подорвать в статическом состоянии на стальной башне на высоте 30 метров от земли. Там же провели и его окончательную сборку, поскольку никто не знал, как поведет себя заряд во время транспортировки на полигон. Подготовку к испытаниям закончили вечером 11 августа 1953 года. Помимо сборки РДС-6с, подготовка включала в себя и размещение на испытательном участке измерительной и исследовательской аппаратуры, возведение небольшого настоящего городка и установку военной техники – полутора десятков самолетов, семи танков, семнадцати орудий и минометов.

Отказаться от взрывов

Команда на подрыв поступила с пульта управления в 7.30 утра 12 августа. Как вспоминали позднее участники испытаний, их поразило, насколько ярким был свет от взрыва: он резал глаза даже через специальные темные очки. Удивил их и внешний вид ядерного гриба: его ножка была куда толще, чем от первых советских атомных бомб. Мощность взрыва РДС-6с составила 400 килотонн в тротиловом эквиваленте – почти в 20 раз больше, чем у РДС-1. Заряд мог бы стереть с лица земли город радиусом восемь километров, а на полигоне уничтожил все объекты, расположенные на опытном участке.

Анализ результатов испытания показал, что «слойка» оказалась удачным решением, но для создания более мощных термоядерных зарядов необходима другая конструкция. И она довольно быстро была создана. Уже 22 ноября 1955 года там же, на Семипалатинском полигоне, испытали «изделие» РДС-37, собранное по двухступенчатому принципу: урановое ядро и сердечник из дейтерида лития-6. Участники разработки этой конструкции ее принцип часто называют «атомным обжатием», поскольку урановое ядро в момент взрыва сначала сильно сжимает, а потом поджигает термоядерное горючее.

Подобная схема позволяла увеличивать мощность взрыва практически без ограничений. Довольно скоро это было доказано на практике, когда 30 октября 1961 года Советский Союз испытал на Новоземельском полигоне Царь-бомбу – термоядерную бомбу мощностью 50 мегатонн. Это была половинная мощность боеприпаса, разработанного учеными под руководством Андрея Сахарова, но даже при ней взрывная волна трижды обошла Земной шар.

А два года спустя в Москве был заключен первый в мировой истории договор, касающийся ограничений в сфере разработки ядерного оружия – «Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой». 5 августа 1963 года под ним поставили подписи представители СССР, США и Великобритании. Его логическим продолжением стал заключенный в 1996 году Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний. Но он пока так и не вступил в силу: из 44 стран-участниц «ядерного клуба», чьи подписи сделают документ действительным, три – Северная Корея, Индия и Пакистан – его не подписали.