Первая советская водородная бомба РДС-6с – знаменитая «слойка Сахарова»

ТехИнсайдерИстория

Как испытывали знаменитую водородную бомбу Сахарова

В этом году исполнилось 68 лет с момента испытаний первой советской водородной бомбы РДС-6с – знаменитой «слойки Сахарова».

Андрей Суворов

pixabay.com

Старинный мужской монастырь у слияния двух маленьких речушек, Сатиса и Саровки, стал известен благодаря Серафиму, канонизированному в 1903 году за то, что после молебна монарших особ во время паломничества в эту пустынь у царской четы родился наследник. Судьба монастыря, впрочем, сложилась незавидно: в 1917 году он был разграблен. А через три десятилетия здесь закипела работа над совсем другими «детками»: в 1946 году прямо в зданиях монастыря разместилось КБ-11, кузница советского атомного проекта.

Кое-что свое

Сейчас, в интернетовские времена, все знают про Клауса Фукса и других «атомных шпионов», и кажется само собой разумеющимся, что первая атомная бомба СССР — РДС-1 — была скопирована с «Толстяка», бомбы, сброшенной на Нагасаки. Но это не совсем так. Действительно, размер плутониевого ядра, форма и конструкция полоний-бериллиевого источника нейтронов и идея имплозии — направленного внутрь взрыва — были в точности заимствованы из американского проекта. Это многое, но не всё. Дело в том, что в американской бомбе были использованы два типа взрывчатки, Composition B и Baratol, их точный состав не был известен Клаусу Фуксу, да и не производились они в СССР. А размеры и форма взрывчатых линз, сформировавших сферическую сходящуюся ударную волну, зависят от этих типов, и при изменении состава буквально на единицы процентов геометрию этих линз нужно корректировать.

aa7537461c492596022b3d325fedae69.jpg
Принцип работы взрывчатой линзы. За счет замедленной детонации в центральной части линзы проходящая через нее взрывная волна изменяет форму с расходящейся на сходящуюся сферическую. Источник: Wikipedia Commons

В РДС-1 вместо Composition B, содержавшего 59,5% гексогена, 39,5% тротила и 1% воска или церезина, использовался отечественный сплав ТГ-50 (поровну гексоген и тротил). А вместо баратола — инертный материал, вообще не взрывающийся, лишь передающий ударную волну с минимальными потерями. Так что форму переходной поверхности нашим бомбостроителям пришлось уточнять самим, используя те же методы — скоростную рентгеновскую съемку — и изобретая свои, не менее остроумные. Своими собственными были и вспомогательные системы бомбы, такие как радиовысотомер, барометрический высотомер, автоматика подрыва, так что объем конструкторских работ был очень велик и при известном принципе работы.

Добавить легкости

Но по мере продвижения работы над первым «изделием», РДС-1, по каналам разведки стали поступать сведения, что американцы ведут работу над еще более мощной бомбой. Намного более мощной, чем атомная. Наши атомщики сумели задать вопрос нобелевскому лауреату Нильсу Бору о сути устройства этой бомбы, но великий физик, известный своими симпатиями к СССР, был не в курсе подробностей, и его ответ не мог успокоить наших ядерщиков. Поэтому были созданы две группы, задачей которых было определить возможность взрыва в бомбе не за счет деления тяжелых ядер, а за счет синтеза легких: из дейтерия и трития должен получаться гелий и нейтрон. В группу, которой руководил Игорь Евгеньевич Тамм, был включен молодой кандидат наук Андрей Дмитриевич Сахаров.

КПД «Слойки». В «слойке Сахарова» всего 15-20% энерговыделения приходится на термоядерные реакции, а остальное даёт реакция деления – как урана-235 или плутония-239 исходной бомбы, так и урана-238 наружных слоёв. Но это скорее достоинство, чем недостаток, ведь уран-238 дёшев. Слияние одного ядра дейтерия и одного трития даёт 18 МэВ энергии, а деление одного ядра урана-238 – 200 МэВ. В первой реакции выделяется один нейтрон, уносящий 14 МэВ из 18, а во второй он расходуется, но выделяется три менее энергичных нейтрона, годных лишь для получения трития из лития-6. В результате получается усиление более чем в 10 раз! А это значит, что почти все термоядерные нейтроны используются «по назначению», и улетает небольшая часть.

С самого начала Сахаров не хотел заниматься абсолютно секретной военной темой — он отказывался от перехода в группу, хотя ему обещали помочь с жильем и другими материальными благами, которых отчаянно не хватало в послевоенной Москве. В своих мемуарах он пишет, что дважды отказывался от предложений военных и Курчатова, но на третий раз, в 1948 году, его согласия уже не спрашивали. Главной особенностью таланта Сахарова, о которой упоминали все работавшие с ним, было то, что он мог видеть работоспособность или правильность какой-либо физической идеи без точных расчетов, интуитивно, поэтому неудивительно, что всего через несколько месяцев после того, как он увидел схему устройства будущей РДС-1, ему пришла идея добавить в урановый контейнер, окружающий плутониевое ядро, слой легких элементов. Это случилось еще осенью 1948 года, до первого испытания. Правда, первоначально предполагалось использовать тяжелую воду — как вещество, содержащее дейтерий в максимально объемной концентрации.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Новый метод поиска экзопланет помог найти суперземлю в обитаемой зоне Новый метод поиска экзопланет помог найти суперземлю в обитаемой зоне

Астрономы впервые обнаружили суперземлю Kepler-725c в зоне солнцеподобной звезды

ТехИнсайдер
Чем можно заняться в современной библиотеке Чем можно заняться в современной библиотеке

Как изменилась роль читален и почему это важно для жителей малых городов

СНОБ
От хлебного бунта до «банановых республик»: как еда меняла историю От хлебного бунта до «банановых республик»: как еда меняла историю

Как блюда и продукты становились поводами для войн и революций

Forbes
Почему изменяется климат? Почему изменяется климат?

Потепление климата стало заметно влиять на жизнедеятельность человека

Наука и жизнь
30 способов перезапустить свое тело 30 способов перезапустить свое тело

Полное руководство по тому, как выжать максимум из человеческого организма

kiozk originals
Никакой соломы: 5 шагов, чтобы реанимировать сухие волосы и вернуть им блеск Никакой соломы: 5 шагов, чтобы реанимировать сухие волосы и вернуть им блеск

Как в домашних условиях восстановить сухие волосы.

VOICE
Стоит ли верить гороскопам? 9 каверзных вопросов к астрологам Стоит ли верить гороскопам? 9 каверзных вопросов к астрологам

Три американских астролога комментируют современное отношение к их работе

VOICE
70 вдохновляющих цитат о силе и независимости женщин 70 вдохновляющих цитат о силе и независимости женщин

Предлагаем вдохновиться цитатами о силе и независимости женщин

Cosmopolitan
Элемент золотой подвески из Новгорода изготовили из римской мозаики Элемент золотой подвески из Новгорода изготовили из римской мозаики

Необычный медальон нашли во время раскопок остатков дома начала XIII века

N+1
Юсеф Хесуани: «Скоро все будут печатать продукты на домашнем фуд-принтере» Юсеф Хесуани: «Скоро все будут печатать продукты на домашнем фуд-принтере»

Как биопринтинг повлияет на наше будущее

РБК
18 фактов об увеличении губ, которые нужно знать до того, как ты примешь решение 18 фактов об увеличении губ, которые нужно знать до того, как ты примешь решение

Увеличение губ может изменить твою внешность, главное — не переборщить

VOICE
Алёна Хмельницкая: «Меня не старят седые волосы — я себе нравлюсь» Алёна Хмельницкая: «Меня не старят седые волосы — я себе нравлюсь»

Алёна Хмельницкая — о проекте на Netflix и съемках за границей

Cosmopolitan
Дело чести: как ответить на оскорбление Дело чести: как ответить на оскорбление

Почему мы так болезненно реагируем на оскорбления?

РБК
Инвазивных пауков уличили в охоте на британских летучих мышей Инвазивных пауков уличили в охоте на британских летучих мышей

Как инвазивные виды пауков нарушают экосистемы

N+1
Плоская медная поверхность не окислилась за год Плоская медная поверхность не окислилась за год

Пленки на подложке из оксида алюминия очень устойчивы к окислению

N+1
Ольга Науменко. Три жизни Ольга Науменко. Три жизни

Ольга Науменко — о своей карьере актрисы и непростой семейной жизни

Коллекция. Караван историй
Распознавание речи в медицине: зачем нам это нужно Распознавание речи в медицине: зачем нам это нужно

Эта технология поможет диагностировать шизофрению на ранних стадиях

Популярная механика
МХТ Хабенский МХТ Хабенский

Новый художественный руководитель МХТ им. А.П.Чехова Константин Хабенский

Собака.ru
На круги своя: как устроена индустрия виниловых пластинок На круги своя: как устроена индустрия виниловых пластинок

Как из артефакта эпохи грампластинка вновь превратилась в актуальный носитель

РБК
На все 100! На все 100!

Интерьер квартиры в 100 квадратных метров

SALON-Interior
Самые таинственные звуки планеты: Ктулху пробуждается Самые таинственные звуки планеты: Ктулху пробуждается

Bloop, скрипы Bio-duck, сигнал Upsweep и другие необъяснимые звуки планеты

Популярная механика
Факты об осьминогах: удивительные животные, о которых практически ничего не знают даже прожженные умники Факты об осьминогах: удивительные животные, о которых практически ничего не знают даже прожженные умники

У осьминогов три сердца, голубая кровь и необычный механизм защиты от хищников

Популярная механика
Боль глубоко внутри: что такое травма свидетеля, как ее распознать и помочь себе Боль глубоко внутри: что такое травма свидетеля, как ее распознать и помочь себе

Как внешние трагические события могут повлиять на вас психологически?

Cosmopolitan
Что делать, если вам предлагают уволиться: три совета от эксперта по HR Что делать, если вам предлагают уволиться: три совета от эксперта по HR

Как себя вести, если вам предложили написать заявление об уходе?

Inc.
Четкий план на завтра: как помочь людям с ментальными нарушениями преодолеть тревогу Четкий план на завтра: как помочь людям с ментальными нарушениями преодолеть тревогу

Как помочь своим родным и подопечным пережить трудный период

Forbes
Лимонов и Нью-Йорк. 1975–1980 Лимонов и Нью-Йорк. 1975–1980

Лимонов переживает нервный срыв, пишет «Эдичку» и работает слугой миллиардера

Esquire
Форсунки двигателя: основные виды и частые неисправности Форсунки двигателя: основные виды и частые неисправности

Чем отличаются топливные форсунки двигателя и как чаше всего ломаются?

РБК
Постельные cцены Постельные cцены

Много полезных фактов о сне, которые мы собрали в честь Всемирного дня сна

Лиза
Шутить изволите? Шутить изволите?

О чем говорит твое чувство юмора

Лиза
Как часто нужно менять постельное белье и стирать одежду: 9 вопросов о гигиене Как часто нужно менять постельное белье и стирать одежду: 9 вопросов о гигиене

Список правил для современной хозяйки, которая действует по науке

Популярная механика
Открыть в приложении