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

«Река горит!» Как необычный пожар изменил отношение Америки к экологии «Река горит!» Как необычный пожар изменил отношение Америки к экологии

Река Куяхога: пожар, переключивший сознание целой нации

ТехИнсайдер
Циркулярными ридберговскими состояниями научились управлять с помощью света Циркулярными ридберговскими состояниями научились управлять с помощью света

Физики показали возможность управления циркулярными ридберговскими состояниями

N+1
Как военные корабли СССР ходили по Лох-Нессу: необычный эпизод Второй мировой Как военные корабли СССР ходили по Лох-Нессу: необычный эпизод Второй мировой

Как советские моряки неожиданно для себя оказались на озере Лох-Несс в 1944 году

ТехИнсайдер
Лимонов и революция Лимонов и революция

Когда в Советском Союзе начинается перестройка, Лимонов преображается

Esquire
«Ночные кошмары: Нарушения сна и как мы с ними живем наяву» «Ночные кошмары: Нарушения сна и как мы с ними живем наяву»

Что науке известно о галлюцинациях, связанных со сном

N+1
Не трогай это! Что такое контактный дерматит Не трогай это! Что такое контактный дерматит

Каким бывает дерматит и почему он возникает?

РБК
Страх разоблачения и плата за везение: что такое синдром самозванца Страх разоблачения и плата за везение: что такое синдром самозванца

Рассказываем о причинах, признаках и популярности синдрома самозванца

Forbes
В чем различия мужского и женского мозга В чем различия мужского и женского мозга

Кому легче адаптироваться к переменам? Влияет ли тестостерон на поведение?

Psychologies
6 признаков того, что в вашей квартире плохое качество воздуха 6 признаков того, что в вашей квартире плохое качество воздуха

Как понять, что в вашей квартире высокая концентрация загрязняющих веществ?

Популярная механика
Кругосветное путешествие Алексея Камерзанова. Первопроход Кругосветное путешествие Алексея Камерзанова. Первопроход

Путешествие по Чаду на автомобилях

4x4 Club
Как сделать, чтобы живот не урчал: 9 простых лайфхаков Как сделать, чтобы живот не урчал: 9 простых лайфхаков

Лучшие советы по преодолению урчания в животе

VOICE
Золото городов Золото городов

Владимирская область — один из древнейших центров формирования русской культуры

Отдых в России
Шато Внутренняя Монголия. Как Китай становится винной державой Шато Внутренняя Монголия. Как Китай становится винной державой

Как разбираться в китайском вине

СНОБ
Почему в Антарктиде нет белых медведей? Почему в Антарктиде нет белых медведей?

Почему белые медведи обитают только в Арктике?

Популярная механика
Правда ли, что Юпитер — это Правда ли, что Юпитер — это

Был ли у Юпитера шанс стать полноценной звездой?

Популярная механика
Как понять, кто ты, и наладить отношения с самим собой Как понять, кто ты, и наладить отношения с самим собой

Что делать, если вырос неуверенным человеком?

РБК
5 лучших книг о человеческом мозге, которые научат вас жить осознанно 5 лучших книг о человеческом мозге, которые научат вас жить осознанно

Книги, которые помогут узнать, как устроен и функционирует человеческий мозг

Популярная механика
Как ухаживать за кожей после 30 лет: подбираем средства и соблюдаем правила Как ухаживать за кожей после 30 лет: подбираем средства и соблюдаем правила

Уход за кожей после 30 должен стать тщательным. Следуй нашим советам!

VOICE
10 необычных видов диких кошек, которых сложно приручить 10 необычных видов диких кошек, которых сложно приручить

В качестве домашних любимцев таких кошечек завести тяжеловато

ТехИнсайдер
«Нет плохих жанров»: певица Мариам Мерабова о джазе, эстраде и кино «Нет плохих жанров»: певица Мариам Мерабова о джазе, эстраде и кино

Мариам Мерабова — о советском джазе и о том, как важно не бояться провалов

Forbes
7 высказываний, которые приносят душевный покой 7 высказываний, которые приносят душевный покой

Психолог комментирует фразы, которые нелишне будет вспомнить в трудную минуту

Psychologies
Что такое депрессия, и как с ней жить: 5 главных вопросов о тяжелом психическом заболевании Что такое депрессия, и как с ней жить: 5 главных вопросов о тяжелом психическом заболевании

Из-за чего возникает депрессия и как с ней жить?

Популярная механика
Как общаться с трудными людьми: 11 правил диалога Как общаться с трудными людьми: 11 правил диалога

11 правил диалога, которые помогут вернуть контакт в общении с близкими

Psychologies
ABC: Твой гид по витаминам в косметике ABC: Твой гид по витаминам в косметике

Как работают витамины в мужских уходовых средствах?

Playboy
«Видеть надежду среди безнадежности»: Эдит Эгер о том, как победить страх «Видеть надежду среди безнадежности»: Эдит Эгер о том, как победить страх

В 16 лет Эдит Эгер попала в Освенцим, потеряла там родителей, но выжила

Forbes
Варвара: «Любовь — ежедневный выбор» Варвара: «Любовь — ежедневный выбор»

Глядя на Варвару, невольно удивляешься: неужели у нее совершенно взрослые дети?

Лиза
Брюс Уиллис завершил карьеру в кино: 13 его лучших фильмов Брюс Уиллис завершил карьеру в кино: 13 его лучших фильмов

Вспоминаем самые яркие фильмы с Брюсом Уиллисом

РБК
Во имя любви: как офицер вермахта Вилли Шульц решил стать советским разведчиком Во имя любви: как офицер вермахта Вилли Шульц решил стать советским разведчиком

Любовь расцветает даже в суровых условиях

Cosmopolitan
Мертвая хватка: 10 животных с мощнейшими укусами. Держитесь от них подальше Мертвая хватка: 10 животных с мощнейшими укусами. Держитесь от них подальше

Сегодня мы расскажем вам о 10-ти животных с самым сильным укусом

ТехИнсайдер
Почему мы обижаемся, если партнер не хочет секса Почему мы обижаемся, если партнер не хочет секса

Как не обидеть отказом и справиться с эмоциями, если отказали вам?

Psychologies
Открыть в приложении