Как взрывали царь-бомбу?

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.

Изобретение водородной бомбы

И вновь, отвечая на вопрос, – кто первым в мире изобрел водородную бомбу, невозможно не упомянуть США.

Сама по себе такая бомба берет в основу термоядерный процесс. По ошибке изначально атомную бомбу называли водородной, но это не так. Атомная сильно слабее термоядерной бомбы, а также отличается самим процессом того, как происходит взрыв.

Военное и послевоенное время было пиком научной деятельности многих ядерных физиков, поэтому создалась водородная бомба в теории достаточно быстро. Было необходимо собрать ее и испытать.

В мире

Гарри Трумэн, 33-й президент США, официально заявил о начале работ по созданию термоядерной бомбы после того, как произошло испытание атомной бомбы в СССР.Появилась идея создать еще более мощное оружие, чтобы вновь иметь превосходство над другими странами.

Какой ученый изобрел водородную бомбу? С её созданием в США связывают имя Эдварда Теллера. Он начал заниматься этим еще в 1942 году.Американцы успешно завершили создание к 1951 году, но на бомбу это похоже не было: огромная стационарная установка, которая весила 82 тонны.

Кодовое название такой установки – «Иви Майк». Взрыв состоялся на атолле Эниветок (острова) 1 ноября 1952 года. Мощность поражала: водородная бомба в 1000 раз превзошла атомную. Кратер был больше мили диаметром, а также был полностью разрушен один из островков атолла.

В СССР

Стоит также рассказать о том, кто изобрёл водородную бомбу первым в Советском союзе. Это в 1948 году был Андрей Сахаров. Он продемонстрировал свою конструкцию бомбы с названием РДС-6.

Протестировать её решили всё на том же полигоне Семипалатинска в 1953 году. Перед испытанием вновь застроили полигон под городок, убрали все следы прошлых атомных испытаний, разместили много техники и измерительной аппаратуры. Были также установлены устройства, которые могли бы зафиксировать всё на видео.

Советская водородная бомба была гораздо лучше американской. Она действительно оправдывала своё название. Её масса составляла 7 тонн, а значит, была транспортабельной. Её можно было разместить в бомбардировщике.

Взрыв, который снёс все на своём пути, оказался слишком мощным. Ударная волна оценивалась в 4 километра. Экологические последствия оставляли желать лучшего. Мощность взрыва РДС-6 оценили в 20 раз выше американской «Иви Майк». Но стоило ли оно того? По последним рассекреченным данным, от экологических последствий этих испытаний пострадало более миллиона человек.

Принцип работы

Принцип действия – объединение зарядов для создания критической массы и последующей цепной реакции

Принцип работы атомной бомбы основан на цепной реакции распада тяжелых ядер или термоядерном синтезе легких. В ходе данных процессов выделяется огромное количество энергии, которая и превращает бомбу в оружие массового поражения.

Принцип взрыва ядерной бомбы имеет несколько поражающих факторов:

• световая вспышка;
• радиоактивное заражение;
• ударная волна;
• проникающая радиация;
• электромагнитный импульс.

Опасность представляет и радиация: в течение минуты ее проникающая способность самая высокая. В дальнейшем она вызывает лучевую болезнь у людей и животных.

Ударная волна имеет высокую степень поражения на расстоянии в несколько сотен метров от эпицентра. В данном радиусе не остается ничего живого или целого. По мере удаления от центра, снижается и степень повреждений.

Электромагнитный импульс (ЭМИ) – самое «безобидное» следствие ядерного взрыва, приводит к отключению электроники. Вред живым организмам наносит в случае их зависимости от электронных аппаратов. При этом ламповая и фотонная аппаратура имеет хорошую устойчивость к ЭМИ.

«Если бы не разведчики, этот срок был бы в два раза больше»

Причиной успешной работы разведчиков стала готовность физиков, занятых в американском ядерном проекте, передавать информацию в СССР. Дело было не в деньгах: ученые отдавали себе отчет в том, что не строят оружие для борьбы с уже разгромленным фашизмом, а передают в руки американских генералов дубинку, которую они способны пустить в ход далеко не в благородных целях.

Легендарный Павел Судоплатов, координировавший работу разведки по атомному проекту, в своих воспоминаниях писал: «Качество и объём полученной нами информации от источников в Великобритании, Канаде и США были крайне важны для организации и развития советской атомной программы. Подробные доклады об устройстве и эксплуатации первых атомных реакторов и газовых центрифуг, по специфике изготовления урановой и плутониевой бомб сыграли важнейшую роль в становлении и ускорении работы наших атомщиков, потому что целого ряда вопросов они просто не знали.

Это в первую очередь касается конструкции системы фокусирующих взрывных линз, размеров критической массы урана и плутония, сформулированного Клаусом Фуксом принципа имплозии, устройства детонационной системы, времени и последовательности операций при сборке самой бомбы и способа приведения в действие её инициатора… Атомная бомба в СССР была создана за 4 года. Если бы не разведчики, этот срок был бы в два раза больше».

История создания ядерной бомбы

Макеты бомб «Малыш» и «Толстяк», сброшенных на японские города

Вопрос о том, кто изобрел ядерную бомбу, в истории не имеет однозначного ответа. Предпосылкой для работы над атомным оружием принято считать открытие радиоактивности урана. В 1896 году французский химик А. Беккерель открыл цепную реакцию данного элемента, положив начало разработкам в ядерной физике.

В следующее десятилетие были открыты альфа-, бета- и гамма-лучи, а также ряд радиоактивных изотопов некоторых химических элементов. Последовавшее открытие закона радиоактивного распада атома стало началом для изучения ядерной изометрии.

Однако немецкая ядерная программа была обречена на провал. Несмотря на успешное продвижение ученых, страна ввиду войны постоянно испытывала трудности с ресурсами, особенно с поставками тяжелой воды. На поздних этапах, исследования замедлялись постоянными эвакуациями. 23 апреля 1945 разработки немецких ученых были захвачены в Хайгерлохе и вывезены в США.

США стали первой страной, выразившей заинтересованность в новом изобретении. В 1941 году на его разработку и создание были выделены значительные средства. Первые испытания прошли 16 июля 1945 года. Меньше, чем через месяц, США впервые применили ядерное оружие, сбросив две бомбы на Хиросиму и Нагасаки.

Собственные исследования в области ядерной физики в СССР велись с 1918 года. Комиссия по атомному ядру была создана в 1938 году при Академии наук. Однако с началом войны ее деятельность в данном направлении была приостановлена.

В 1943 году сведения о научных трудах в ядерной физике были получены советскими разведчиками из Англии. Были внедрены агенты в несколько исследовательских центров США. Добываемые ими сведения позволили ускорить разработку собственного ядерного оружия.

Позже дата была перенесена на начало 1957 с учетом того, чтобы все страны НАТО могли подготовиться и включиться в войну. По данным западной разведки, испытание ядерного оружия в СССР могло быть проведено не раньше 1954 года.

Однако о подготовке США к войне стало известно заранее, что заставило советских ученых ускорить исследования. В короткие сроки они изобретают и создают собственную ядерную бомбу. 29 августа 1949 г. в Семипалатинске на полигоне испытана первая советская атомная бомба РДС-1 (реактивный двигатель специальный).

Подобные испытания сорвали план «Троян». С этого момента США перестали обладать монополией на ядерное оружие. Вне зависимости от силы упреждающего удара, оставался риск ответных действий, что грозило катастрофой. С этого момента самое страшное оружие стало гарантом мира между великими державами.

Китай-город

Китайгородская стена, фото 1887

Кремль был не единственной крепостью в Москве. В середине XVI века правящая тогда Елена Глинская, мать Ивана Грозного, решила построить еще одну защитную линию вокруг сердца столицы. Китайгородская стена длиной 2.5 километров была сооружена за рекордное время, высотой она была ниже кремлевской, но толще — и более приспособлена для установки орудий.

Вид Китайгородской стены изнутри. Проломные ворота (слева) на Лубянскую пл. Вдали Ильинская башня, 1920-е

Стена оправдала себя и выдержала несколько нападений, однако, в конце XVIII века перестала иметь фортификационное значение. Долгое время она была просто символом старой Москвы, но в сталинское время город решили кардинально реконструировать. Требовалось расширить улицы и построить новые проезды, а Китайгородская стена сильно затрудняла движение — она имела лишь восемь въездных ворот.

Отреставрированный участок стены

В 1930-х годах ее снесли, однако, несколько участков стены уцелели, и в 1990-е и 2000-е их даже отреставрировали.

[править] Работа над водородной бомбой

Ряд материалов, связанных с работой над атомной бомбой в СССР, к настоящему времени опубликованы, но многие детали разработок водородной бомбы остаются засекреченными до настоящего времени (2012 год). Американцы начали работу над водородной бомбой раньше чем советские учёные, однако американцы сначала пошли по неверному пути. Сведения об американских разработках поступили в СССР от Клауса Фукса в середине 1946 года. В СССР было осознано, что американский путь создания дейтериевой водородной бомбы технически трудноосуществим и было решено делать литий-дейтериевую бомбу оригинальной конструкции («слойку»). Идеи создания такой бомбы обычно приписываются Гинзбургe и Сахаровe, однако в 1990-е годы стало известно, что идею создания водородной бомбы на основе дейтерида лития-6, а также ее конструкция была предложена молодым моряком Олегом Лаврентьевым, написавшем в 1950 году письмо Сталину, содержащее данные ключевые идеи и попавшее к Берии. Берия распорядился создать автору условия для работы и вызвал Лаврентьева в Москву, его разработки были переданы учёным, работавшим в атомном проекте, в частности Сахарову, который упоминает об этом в своих мемуарах. Впоследствии Лаврентьев закончил физический факультет МГУ и стал известным учёным, однако государственных наград за свои идеи по созданию водородной бомбы не получил, в атомный проект его впоследствии не взяли.

Важную роль в создании водородной бомбы сыграла идея Клауса Фукса, развитая Э. Теллером, которую Фукс передал в СССР: об использовании рентгеновского излучения атомного взрыва как «зажигалки» для водородной бомбы. Это изобретение получило в СССР и России название «третья идея» (первая идея — «труба», оказавшаяся тупиковой и по-видимому полученная от американцев, вторая — «слойка» или «LiDочка» из-за дейтерида лития). Независимое от американцев открытие «третьей идеи» также часто приписывают Зельдовичу и Сахарову, хотя Зельдович по-видимому был знаком с соответствующим донесением Фукса, но не сразу понял его значение.

Как устроена ядерная бомба?

Конструктивно атомная бомба состоит из большого количества компонентов, главными из которых являются корпус и автоматика. Корпус призван защищать автоматику и ядерный заряд от механических, тепловых, и прочих воздействий. Автоматика контролирует временные параметры взрыва.

В ее состав входят:

1. Аварийный подрыв.
2. Устройства взведения и предохранения.
3. Источник питания.
4. Различные датчики.

Транспортировка атомных бомб к месту атаки производится с помощью ракет (зенитных, баллистических или крылатых). Ядерный боеприпас может входить в состав фугаса, торпеды, авиационный бомбы и прочих элементов. Для атомных бомб используют различные системы детонирования. Наиболее простым является устройство, в котором попадание снаряда в цель, вызывающее образование сверхкритической массы, стимулирует взрыв.

Ядерное оружие может иметь большой, средний и малый калибр. Мощность взрыва обычно выражается в тротиловом эквиваленте. Малокалиберные атомные снаряды имеют мощность в несколько тысяч тонн тротила. Среднекалиберные соответвуют уже десяткам тысяч тонн, а мощность крупного калибра доходит до миллионов тонн.

Крепость Ям

О. Косвинцев «Крепость Ямгород. XV век» (2004) (Кингисеппский историко-краеведческий музей)

Сейчас это город Кингисепп Ленинградской области, а в XIV веке Новгородская республика построила на берегу реки Луги крепость для защиты от Ливонского ордена. Возведенная в рекордные 33 дня, крепость Ям выдержала все многочисленные осады.

Остатки угловой башни (Дмитрий Кудряшов)

Потом ее перестроили — она была захвачена шведами, те ее опять перестроили, и наконец в 1703 году ее отбил обратно Петр I. Опасность со стороны шведов миновала и крепость разобрали.

Вал крепостной стены — сейчас часть Летнего сада в городе Кингисепп, Ленинградская область (Екатерина Борисова)

В настоящее время на месте крепости находится парк, а также крупная археологическая площадка — здесь находят останки стен, построенных в разные века.

Встречи на берегу

Остались у Власова и воспоминания об отношении коллектива к руководителю проекта в период испытаний.

–– В это время за Курчатовым уже прочно укрепилось прозвище Борода (он изменил свой облик в 1942 году), а его популярность охватила не только ученую братию всех специальностей, но и офицеров и солдат, –– пишет очевидец. –– Руководители групп гордились встречами с ним.

Некоторые особо секретные собеседования Курчатов вел в неформальной обстановке — например, на берегу реки, приглашая нужного человека на купание.

Курчатовский институт

В Москве открылась фотовыставка, посвященная истории Курчатовского института, который в этом году отмечает свое 75-летие. Подборка уникальных архивных кадров, запечатлевших работу как рядовых сотрудников, так и самого знаменитого физика Игоря Курчатова, — в галерее портала iz.ru

Фото: Архив НИЦ «Курчатовский институт»

Курчатовский институт

Игорь Курчатов, ученый-физик, одним из первых в СССР приступил к изучению физики атомного ядра, его также называют отцом атомной бомбы. На фото: ученый в физико-техническом институте в Ленинграде, 1930-е годы

Фото: Архив НИЦ «Курчатовский институт»

Курчатовский институт

Курчатовский институт был создан в 1943 году. Сначала он именовался Лабораторией № 2 АН СССР, сотрудники которой занимались созданием ядерного оружия. Позднее лабораторию переименовал в Институт атомной энергии имени И.В. Курчатова, а в 1991 году — в Национальный исследовательский центр

Фото: Архив НИЦ «Курчатовский институт»

Курчатовский институт

Графитовая кладка первого в Европе и Азии ядерного реактора Ф-1, который был запущен академиком Игорем Курчатовым в декабре 1946 года

Фото: ТАСС/Олег Кузьмин

Курчатовский институт

Установка «Токамак-6» в отделе плазменных исследований института, 1970 год. Токамаки использовались для проведения управляемого термоядерного синтеза

Фото: РИА Новости/Михаил Озерский

Курчатовский институт

Игорь Курчатов в своем кабинете, 1960 год

Фото: Архив НИЦ «Курчатовский институт»

Курчатовский институт

Инженер у экспериментальной термоядерной установки «Огра», 1967 год

Фото: ТАСС/Алексей Батанов

Курчатовский институт

Сотрудники Обнинской АЭС, запущенной в 1951 году. Научным руководителем работ по ее созданию стал Игорь Курчатов

Фото: Архив НИЦ «Курчатовский институт»

Курчатовский институт

Проверка систем инжектора ИРЕК, который должен разогревать плазму в токамаке Т-15. Эксперименты на нем проводились в конце 1980-х — начале 1990-х годов

Фото: РИА Новости/Всеволод Тарасевич

Курчатовский институт

В начале 1950-х годов по инициативе Курчатова и Александрова начались работы по созданию судовых атомных энергетических установок. На фото: атомная подводная лодка, проект 671 типа «Ерш»

Фото: Архив НИЦ «Курчатовский институт»

Курчатовский институт

Младший научный сотрудник отдела плазменных исследований, оператор «Токамака-3» — первого функционального аппарата этого типа, 1970 год

Фото: РИА Новости/Михаил Озерский

Курчатовский институт

Сегодня Курчатовский институт — один из крупнейших научно-исследовательских центров России. Его специалисты занимаются исследованиями в области безопасного развития ядерной энергетики. На фото: ускоритель «Факел»

Фото: Архив НИЦ «Курчатовский институт»

Создание атомной бомбы

С научной точки зрения, годом создания атомной бомбы стал далекий 1896 год. Именно тогда, французский физик А. Беккерель открыл радиоактивность урана. Впоследствии цепная реакция урана стала рассматриваться как источник огромной энергии, и легка в основу разработки самого опасного оружия в мире. Тем не менее Беккереля редко вспоминают, говоря о том, кто изобрел атомную бомбу.

На протяжении нескольких последующих десятилетий, учеными с разных уголков Земли были обнаружены альфа, бета и гамма лучи. Тогда же было открыто большое количество радиоактивных изотопов, сформулировано закон радиоактивного распада и заложено начала исследования ядерной изомерии.

В 1940-х ученые обнаружили нейрон и позитрон и впервые провели расщепление ядра атома урана, сопровождающееся поглощением нейронов. Именно это открытие стало переломным моментом в истории. В 1939 году французский физик Фредерик Жолио-Кюри запатентовал первую в мире ядерную бомбу, которую он разработал вместе со своей супругой, исповедуя сугубо научный интерес. Именно Жолио-Кюри считается создателем атомной бомбы, несмотря на то, что он был убежденным защитником мира во всем мире. В 1955 году он, вместе с Эйнштейном, Борном и рядом других известных ученных, организовал Пагуошское движение, члены которого выступали за мир и разоружение.

Стремительно развиваясь, атомное оружие стало беспрецедентным военно-политическим феноменом, который позволяет обеспечить безопасность своему владельцу и снизить до минимума возможности прочих систем вооружения.

[править] Предыстория

Публикация в 1939 году результатов немецких физиков Отто Гана и Фрица Штрассмана, открывших распад ядер урана-235 при облучении нейтронами, показала практическую возможность создания атомной бомбы. В августе 1939 Альберт Эйнштейн в США передал письмо президенту Рузвельту, информирующее о возможности создания нового сверхоружия. Вскоре информация о работах, связанных с ураном, перестала публиковаться и была сделана секретной.

У истоков советского атомного проекта стоит В. И. Вернадский, в начале XX века осознавший перспективы использования атомной энергии. Он был одним из основателей Института Радия.

В 1939— г.г. Ю. Б. Харитон и Я. Б. Зельдович занимались проблемой осуществимости цепной реакции деления урана, опубликовали работы на эту тему в «Журнале экспериментальной и теоретической физики» и обзор в журнале «Успехи физических наук». Они рассмотрели проблему выбора замедлителя нейтронов, проблему разделения изотопов и проблему устойчивости ядерного реактора. В 1940 году Г. Флёров и К. Петржак, работавшие в лаборатории И. В. Курчатова в Ленинграде, открыли самопроизвольное деление ядер урана-238.

Информация о создании в Великобритании Уранового комитета для работы над атомной бомбой поступила в СССР в конце сентября 1941 года от Джона Кэрнкросса.

В начале 1942 года несколько писем Сталину о том, что атомная бомба возможна, написал Г. Н. Флёров, обративший, в частности, внимание на то, что работы по атомной физике перестали публиковаться в зарубежных журналах. В течение 1942 года много разведывательной информации о работе по созданию атомной бомбе поступило из Англии от Клауса Фукса и Джона Кэрнкросса, а из США от Бруно Понтекорво (все эти информаторы были убеждёнными коммунистами)

В мае-июне 1942 года Берия представил доклад Сталину о данных разведки по атомной бомбе, а научный консультант ГКО Сергей Кафтанов доложил о письме Флёрова. По воспоминаниям Кафтанова Сталин, подумав, сказал: «Нужно делать».

Предыстория создания советской ядерной бомбы

Мы с вами уже знаем, кто изобрел атомную бомбу, как она работает и какие к каким последствия может привести. Теперь узнаем, как с ядерным оружием обстояли дела в СССР.

После бомбардировки японских городов, И. В. Сталин понял, что создание советской атомной бомбы является вопросом национальной безопасности. 20 августа 1945 года, в СССР был создан комитет по ядерной энергетике, главой которого назначили Л. Берию.

Стоит отметить, что работы в данном направлении велись в Советском Союзе еще с 1918 года, а в 1938 году, была создана специальная комиссия по атомному ядру при Академии наук. С началом Второй мировой войны, все работы в этом направлении были заморожены.

В 1943 году, разведчики СССР передали из Англии материалы закрытых научных трудов в области атомной энергетики. Эти материалы проиллюстрировали, что работа заграничных ученых над созданием атомной бомбы серьезно продвинулась вперед. В то же время американские резиденты поспособствовали внедрению надежных советских агентов в основные центры ядерных исследований США. Агенты передавали информацию о новых разработках советским ученым и инженерам.

Последствия применения такой бомбы

Разрушения в Нагасаки после атомной бомбардировки

«Идеальные» последствия применения ядерного оружия были зафиксированы уже при сбросе бомбы на Хиросиму. Заряд взорвался на высоте 200 метров, что вызвало сильную ударную волну. Во многих домах были опрокинуты печки, отапливаемые углем, что привело к пожарам даже за пределами зоны поражения.

За световой вспышкой пошел тепловой удар, длившийся считаные секунды. Однако его мощности хватило, чтобы в радиусе 4 км расплавить черепицу и кварц, а также распылить телеграфные столбы.

За тепловой волной последовала ударная. Скорость ветра достигала 800 км/ч, его порыв разрушил практически все постройки в городе. Из 76 тыс. зданий, частично уцелело около 6 тыс., остальные были разрушены полностью.

Тепловая волна, а также поднявшийся пар и пепел вызвали сильный конденсат в атмосфере. Через несколько минут пошел дождь с черными от пепла каплями. Их попадание на кожу вызывало сильные неизлечимые ожоги.

За секунды было убито около 70 тыс. человек. Еще столько же впоследствии погибло от полученных ран и ожогов.

Через 3 дня еще одна бомба была сброшена на Нагасаки с аналогичными последствиями.