Кеңестік ғылымның барлық әлеуеті RDS-6S өніміне салынған.
Жарияланған мұрағат құжаттарынан белгілі, Кеңестік атомдық жобаның алғашқы кезеңінде сутегі бомбасының (ВБ) екі нұсқасы жасалды: «құбыр» (RDS-6T) және «пуф» (RDS-6S).. Атаулар белгілі бір дәрежеде олардың дизайнына сәйкес келді.
Яков Зельдовичтің Химиялық физика институтындағы тобы (ХҚИ), содан кейін No3 зертхана мен V зертхананың ғалымдары RDS-6T VB диаметрі 50 сантиметрлік жұқа қабырғалы цилиндр түрінде есептеулер жүргізді. және ұзындығы кемінде бес метр, 140 килограмм көлеміндегі сұйық дейтериймен толтырылған. Есептеулер бойынша, дейтерийдің бұл массасының жарылуы тротилдің бір миллионнан екі миллион тоннасына дейін барабар. Зеңбірек тәрізді атом бомбасы жарылысты бастау үшін қолданылады. Уран-235 заряды мен дейтерий арасында дейтерий мен тритий қоспасынан жасалған қосымша детонатор бар, ол таза дейтерийге қарағанда тезірек және төмен температурада әрекеттеседі. Тасымалдау кезінде сұйық дейтерийдің буланып кетуіне жол бермеу үшін бүкіл жүйе жылу оқшауланған. Яков Зельдович 1950 жылдың ақпанында «Сутегі дейтерий бомбасы» жазбасында ұсынған осы сипаттамадан да RDS-6T WB-ді сұйық сутегімен енгізу үлкен техникалық қиындықтармен байланысты болғанын көруге болады.
«Пуфтың» артықшылығы
Игорь Тамм, Яков Зельдович пен Андрей Сахаров 1953 жылға арналған «RDS-6S өнімінің моделі» баяндамасында дейтерийдегі термоядролық реакция өте жоғары температурада жарылыс үшін қажетті жылдамдықпен жүретінін және оны сақтап қалудың практикалық мүмкіндігі бар екенін көрсетті. олар әлі дәлелденген жоқ.
Көп жылдық теориялық есептеулердің теріс нәтижелеріне байланысты РДС-6Т ДБ бойынша жұмыс 1954 жылы КСРО МСМ басшылығының шешімімен тоқтатылды.
Бөлінетін заттар мен термоядролық компоненттердің ауыспалы қабаттары түріндегі ВБ құру шешімін (демек, «пуф») Ғылым академиясының физика институтының (FIAN) теориялық бөлімінің қызметкері Андрей Сахаров ұсынған, Игорь Тамм басқарады. 1948 жылы 2 желтоқсанда No2 зертхананың Ғылыми -техникалық кеңесінің (ҒТК) отырысында жарық ядроларының синтез реакциясын қолдану үшін зерттеу нәтижелері туралы Зельдович пен Таммның есептері талқыланды. әр түрлі конструкторлық схемалардың ДБ құрылды.
НТС отырысының хаттамасы кеңес екі топтың нәтижелерін қызықты деп санайтынын көрсетті, бірақ, әсіресе, ауыр су қабаттары мен А-9 (табиғи уранның символы) қабаты түріндегі жүйе. Алдын ала есептеулер бойынша бағананың диаметрі шамамен 400 миллиметр болатын жарылуы мүмкін. Бұл жүйенің артықшылығы - дейтерийдің орнына ауыр суды қолдану мүмкіндігі, бұл төмен температурада сутегімен күресу қажеттілігін жояды.
1948 жылғы No2 зертханалық ғылыми -техникалық кеңестің шешімі Тамм тобының жұмысын Сахаровтың ұсынысына шоғырландыру және Илья Франк командасында ФИАН -да эксперименттер жүргізу қажет екенін көрсетті ауыр суда нейтрондардың көбеюін зерттеу. ғалымдар тобын басқа жұмыстардан босататын жүйе.
Игорь Курчатов пен Юлий Харитон бұл қараудың нәтижелері туралы КСРО Министрлер Кеңесі (СМ) жанындағы Бірінші Бас басқарманың (ПМУ) бастығы Борис Ванниковке КСРО Министрлер Кеңесінің қаулысының жобасын қоса бере отырып хабарлады. НТС шешімі негізінде дайындалды.
No2 зертхананың ғылыми семинарында Зельдович пен Таммның есептерін талқылау алғашқы отандық сутегі бомбасын жасау бойынша теориялық және эксперименттік жұмыстарды кеңінен дамытуға негіз болды.
Теоретиктер үшін жұмақ
VB RDS-6S ресми құжаттарда өнім деп аталды, тек кейде оның шын аты қолданылады. RDS-6S келесідей орналасады: табиғи уранның ауыспалы қабаттары жүйесінің ортасында және детерид пен литий-6 тритид қоспасынан тұратын жеңіл материалда уран-235 заряды орналастырылады. «Пуфтың» беті ядролық (уран-235) зарядтың жарылысын бастау үшін жарылғыш заттан (жарылғыштан) тұрады, бұл нейтрондар, кванттар және басқа бөлшектер түрінде қуатты энергия ағынын тудырады. Бұл термоядролық отынның жұқа қабаты мен уран қабатының жұлдыздық температурасына дейін ионизация қызуына (қысылуына) әкеледі. Бұл жағдайда соңғысы қысымның сәйкес жоғарылауымен плазмаға айналады, ол жеңіл заттың іргелес қабатын қысады. Ядролық заряд пен уранның иондалған қабатының жарылуының бірлескен әсерінен термоядролық реакцияға жағдай жасалады, нәтижесінде уранның термоядролық нейтрондармен бөліну жылдамдығы артады. Бұл процестің ерекшелігі - ол төтенше жағдайларда өтеді: жоғары температурада заттардың аз көлемінде энергия бөлудің жоғары тығыздығымен мұның бәрі микросекундтар ішінде дамиды, бұл ақырында жарылғыш әсерге әкеледі. Дүниежүзілік банкте болып жатқан күрделі процестердің физикасын есептеп зерттеу - бұл бір кездері Андрей Сахаров айтқандай, теоретиктер үшін жұмақ, ғалымдардың жоғары интеллектісінің көрінісі.
Әлемдегі бірінші сутегі бомбасы RDS-6S.
Зарядтау сынағы 12 тамызда өткізілді
1953 жылы Семей полигонында.
Зарядтау қуаты - 400 кТ дейін
Фото: Вадим Савицкий
Осылайша, отандық ДБ RDS-6S бірінші үлгісінде жарылғыш заттардан басқа келесі ядролық материалдар бар: уран-235, табиғи уран, литий-6 дейтерид және тритид. Бұл келесі процестердің орындалуын қамтамасыз етуге мүмкіндік берді: орталық зарядтың ядролық жарылуы, осы сфералық қабаттардың нәтижесінде дейтерид пен литий-6 тритидімен қыздыру, энергияның бөлінуімен термоядролық реакция және жылдам түзілу нейтрондар, уран-238 ядроларының энергияның бөлінуімен жылдам нейтрондармен бөлінуі, литий 6-ның нейтрондармен өзара әрекеттесуі тритийдің қосымша мөлшерін алу және осылайша біріншілік термоядролық реакцияны күшейту.
Сутегі бомбасында көптеген ядролық реакциялар, гидродинамикалық құбылыстар мен жоғары қарқынды термиялық процестер бір мезгілде жүреді. Бөлшектердің өзара әрекеттесуі туралы оларды талдау әдістері мен сенімді ақпараттың болмауына байланысты ДБ жарылысын есептеу айтарлықтай теориялық қиындықтар туғызғаны анық. Соған қарамастан кеңестік ғалымдар мен инженерлер әлемдегі ең күрделі техникалық құрылғы болып табылатын бірінші отандық ДБ құруға қол жеткізді.
Жұмысты ұйымдастыру принциптері
Кеңес Одағында алғашқы сутегі бомбасын құру жөніндегі қызметтің бірқатар ерекшеліктері болды. Біріншіден, бұл жұмысқа қатысушылардың барлығы, лауазымдық жағдайына қарамастан, елді сыртқы қауіптен қорғаудың тиімді құралдарының бірі ретінде супер бомбаның болуының айрықша әскери-саяси маңыздылығын түсініп, жоғары жауапкершілікке ие болды.
Әрине, табысқа жетуде барлық кәсіпорындар мен ұйымдардың қызметін мемлекеттік орталықтандыру мен үйлестіру, сондай -ақ жұмысты мүмкіндігінше қаржыландыру, соның ішінде алынған нәтижелерге жомарт материалдық ынталандыру үлкен рөл атқарды. Және мұның бәрі орындалуын қатаң бақылаумен. Соғыстан бұрынғы кеңестік ғылымның, әсіресе ядролық физиканың жоғары әлеуеті, жоғары білікті ғалымдар мен инженерлердің көп болуы да үлкен маңызға ие болды.
Ядролық физиканың жетістіктері ел қорғанысының өзекті мәселелерін шешу үшін үнемі қолданылды. Тұтастай алғанда, іргелі зерттеулердің нәтижесінсіз RDS-6S WB сияқты жоғары технологиялық өнімді және одан кейінгі жетілдірілген ДБ модельдерін құру мүмкін емес еді. Ленинград физика-технологиялық институтының (ЛПТИ) директоры, академик Абрам Иоффеге соғысқа дейінгі жылдарда ядролық физиканы зерттеуге практикалық шешім бермегені үшін сөгіс жарияланғаны белгілі. Бірақ дәл осы соғысқа дейінгі іргелі зерттеулер Кеңес Одағына озық қару алуға мүмкіндік берді.
Әр түрлі мамандықтағы елдің көрнекті ғалымдары бірінші отандық Дүниежүзілік банкті құруға қатысты, олардың арасында бірінші кезекте Игорь Курчатов, Юлий Харитон, Яков Зельдович, Кирилл Щелкин, Игорь Тамм, Андрей Сахаров сияқты атақты физиктерді атауға болады., Виталий Гинзбург, Лев Ландау, Евгений Забабахин, Юрий Романов, Георгий Флеров, Илья Франк, Александр Шальников, т.б.
RDS-6 жұмысының негізгі ерекшелігі-оларға Николай Боголюбов, Иван Виноградов, Леонид Канторович, Мстислав Келдыш, Андрей Колмогоров, Иван Петровский және басқа да көптеген жоғары білікті кеңес математиктерінің қатысуы болды. Кеңестік ғылымның бүкіл түсі бірінші отандық ДБ құруға қатысты. Тәжірибелі кадрлармен еліміздің көптеген ғылыми, конструкторлық және инженерлік-өндірістік ұжымдарының белсенді қатысуы ғылымды қажет ететін ең күрделі міндеттерді шешуге мүмкіндік берді. Литий -6, дейтерий, тритий мен олардың қосылыстарын өнеркәсіптік ауқымда - термоядролық қарудың негізгі компоненттерін, тритийді сәулеленген литийден бөлу әдістерін және т.б.
Жаңа идеялар, қондырғылардың жобалары, ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстардың жоспарлары, орындалған жұмыс бойынша институт директорларының есептері No2 зертхананың семинарлары мен ғылыми кеңестерінде, КБ-11 ПТУ НТС және НТС т.б. талқыланды. Барлық үкіметтік шешімдер. ПМУ басшылығы мен Арнайы комитеттің апробациясынан кейін КБ-11-де ПТУ НТС және НТС ұсыныстары негізінде құрастырылды. ҒТК отырыстарында жаңа ұсыныстарды үнемі алқалы талқылау тәжірибесі идеялар мен оларды іске асыру арасындағы үлкен алшақтықты жоюға әкелді.
Кеңестік атомдық жоба эксперименттік ядролық реакторлар мен қондырғылардың, зарядталған бөлшектердің үдеткіштерінің және т.б. құрылыстарымен әр түрлі іргелі зерттеулердің кең бағдарламасымен ерекшеленді, олардың нәтижелері нақты тапсырмаларды орындауда бірден қолданылды. Сонымен бірге іргелі зерттеулерге орасан қаражат жұмсалды.
Жеке жауапкершілік
Атомдық-сутегі қаруын жасау бойынша мемлекеттік міндеттерді шешу Кеңес үкіметінің Атомдық жобаны орталықтандырылған басқарудың тиімді құрылымын ұйымдастыру жөніндегі шұғыл шараларының арқасында мүмкін болды. 1945 жылы 20 тамызда КСРО Халық Комиссарлары Кеңесі жанынан Мемлекеттік қорғаныс комитеті мен Бірінші Бас басқарма (ПМУ, бұрынғы оқ -дәрілер комиссары Борис Ванников басқаратын) Арнайы комитет (Лаврентий Берия басқаратын СК) құрылды.. Нәтижесінде Атомдық жобаны басқарудың келесі циклы жүзеге асырылды: өнеркәсіптік кәсіпорындар, институттар, жобалау ұйымдары - Ғылыми -техникалық кеңес (ҒТО) ПГУ - ПГУ - Арнайы комитет - КСРО Министрлер Кеңесі. Дүниежүзілік RDS-6S құру бойынша жұмыстарды арнайы комитет пен ПГУ үнемі қадағалап отырды. Ванников пен Курчатовтан супербомбаны құрудың іргелі мүмкіндігі туралы ақпараттық хаттан кейін Арнайы комитет пен ПГУ бірнеше рет ДБ -ның даму жағдайын қарастырды және қажет болған жағдайда Министрлер Кеңесінің қаулылары мен бұйрықтарын дайындады. 1950-1953 жылдар ішінде РДС-6С ДБ-ны дамытудың ғылыми, өндірістік және ұйымдастырушылық мәселелері бойынша КСРО Министрлер Кеңесінің 26 қаулысы мен бұйрығы шығарылды. Атом жобасының басқа бағыттары бойынша үкіметтің мұндай үлкен саны шығарылмаған. Олардың көпшілігі КБ-11 жұмысына КСРО Министрлер Кеңесінің қаулылары мен КБ-11 басшылығының бұйрықтарымен анықталатын жұмыс тәртібі қалыптасқан негізгі орындаушы ұйым ретінде қатысты.1949 жылы 8 ақпанда КБ-11 бастығы Павел Зернов RDS-6 бойынша КБ-11-де жұмыс жасау туралы бұйрыққа қол қойды, оның 1-тармағында «бас конструктордың тікелей басшылығымен топ құру көзделген. Ю. Б. Б. Харитон келесі құрамда РДС-6 құру бойынша мәселелерді одан әрі дамыту үшін: Ю. Б. Харитон (жетекші), К. И. Щелкин, Я. Б. Зельдович, Н. Л. Духов, В. И. Альферов, А. С. Козырев., Е. И. Флеров, Л. В. Альтшулер, В. А. Цукерман, В. А. Давиденко, Д. А. Франк-Каменецкий, А. И. Абрамов.
Бір жылдан кейін үкімет ғылыми жетекші мен оның жұмысының нақты бағыттарына жауапты орынбасарын тағайындады. Кеңестік атомдық жобаға енгізілген ғылыми жетекшінің мәртебесі өте жоғары болды, мысалы, Игорь Курчатовтың қызметі. 1950 жылғы 26 ақпандағы КСРО Министрлер Кеңесінің «РДС-6 құру бойынша жұмыс туралы» No 827-303ss / op қаулысының 2-тармағында былай делінген: Харитон, ғылыми жетекшінің бірінші орынбасары RDS-6S және RDS-6T құру, физика-математика ғылымдарының докторы К. И. Челкина, RDS-6S өнімдері жөніндегі жетекшінің орынбасары, КСРО ҒА корреспондент-мүшесі И. Е. Тамм, RDS-6T корреспондент-мүшесінің теориялық бөлігі бойынша жетекшісінің орынбасары. КСРО Ғылым академиясының профессоры Я. Б. Зельдович, ядролық процестер бойынша ғылыми жетекшілердің орынбасарлары М. Г. Мещеряков, физика -математика ғылымдарының кандидаты және физика -математика ғылымдарының кандидаты Г. Н. Флеров.
Сондай-ақ, қаулымен калькуляторлардың жеке құрамы бекітілді, оның 4-тармағында біз мынаны оқимыз: «КБ-11-де RDS-6S өнімінің теориясын әзірлеу үшін есептік-теориялық топты ұйымдастыру. КСРО Ғылым академиясының корреспондент мүшесі И. Е. Тамм, құрамында: А. Д. Сахаров - физика -математика ғылымдарының кандидаты, С. З. Беленкий - физика -математика ғылымдарының докторы, Ю. А. Романов - зерттеуші, Н. Н. Боголюбов - академик Украина Ғылым академиясы, И. Я. Померанчук - физика -математика ғылымдарының докторы, В. Н. Климов - ғылыми қызметкер, Д. В. Ширков - ғылыми қызметкер ».
Жоспар бойынша 1949-1950 жж
Осылайша, КБ-11-ден басқа, КСРО Ғылым академиясының институттарының жетекші ғылыми мамандары RDS-6 бойынша жұмысқа қатысты. Нәтижесінде, ВБ RDS-6S жобасын қолдау бойынша есептеу-эксперименттік зерттеулер бойынша КБ-11 ғылыми жетекшілігімен келесі атқарушы ұйымдар болды: Физикалық институт (ФИАН), Физикалық проблемалар институты (ППП), Институт Химиялық физика (ХҚП), No1 зертхана, No2 зертхана, «Б» зертханасы, Ленинградтағы филиалы бар КСРО ҒА математикалық институты, КСРО ҒА геофизика институты. NII-8, NII-9, LPTI, GSPI-11, GSPI-12, VIAM, NIIgrafit, сонымен қатар өндірістік кәсіпорындар: No817 комбайн, No12 зауыт, No 418 зауыт, No752 зауыт, Верхне- Салда металлургия зауыты, Новосибирск химиялық концентрат зауыты.
Кеңестік атомдық жобаның әкімшілік және ғылыми басшылығы RDS-6 отандық бірінші ДБ құру бойынша жұмысты ұйымдастыруға бел буды. RDS-6 бойынша бірінші өкілдік кездесу 1949 жылы 9 маусымда Ванников пен Курчатовтың басшылығымен КБ-11 (Арзамас-16) кезінде өтті. Атом жобасының жетекші ғалымдарынан басқа, Сахаров шақырылды. Кездесуге қатысушылар «1949-1950 жылдарға арналған РДС-6 бойынша зерттеу жұмыстарының жоспарын» әзірледі. (қолжазба түрінде, дайындалған, қолжазба бойынша, Сахаров), зерттеудің келесі бағыттарын қарастырады: РДС-6-дағы жеңіл ядролардың ядролық реакциялары; атом бомбасы мен әдеттегі жарылғыш заттарды қолдана отырып RDS-6 іске қосу мүмкіндігі; ЭО құру туралы ақпарат алу үшін атом бомбасының жарылуын қолдану; процестің газ динамикасы. Теориялық жұмыстармен қатар RDS-6 құруға қажетті тритий, литий-6, литий дейтерид, уран дейтеридін өндірудің өнеркәсіптік технологияларын орындаушылар мен даму мерзімдері де анықталды.
RDS-6S сутегі бомбасының моделі 1953 жылы 12 тамызда Семей полигонында сәтті сыналды.
Американдық АБ көшірмесі болған бірінші кеңестік АБ RDS-1 сыйымдылығы тротил эквивалентінің 20 мың тоннасын құрады. ТРТ-ның АВ RDS-2 жалпы эквиваленті 3800 тоннаны құрады. Бірінші WB RDS-6S қуаты AB RDS-2 тротилдік эквивалентінен 10 есе дерлік асып түсті, бұл сөзсіз кеңестік ядролық қаруды жасаушылардың басты жетістігі болды. Кейіннен RDS-6S ДБ-ның конструкциялық принциптері айтарлықтай жетілдірілді, бұл одан да қуатты қару жасауға мүмкіндік берді.
