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

TechInsiderИстория

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

6 удивительных фактов о животных, в которые многие до сих пор не верят 6 удивительных фактов о животных, в которые многие до сих пор не верят

Животные никогда не перестанут удивлять нас

TechInsider
Всегда помнить про «Smize!» Всегда помнить про «Smize!»

Актриса Полина Ауг — о стиле, нужных вещах и работе в новых реалиях

OK!
Как 40 миллионов советских женщин лишились маленького черного платья Как 40 миллионов советских женщин лишились маленького черного платья

Почему девушкам в СССР так и не пришлось носить элегантные платья от Скиапарелли

The Voicemag
«Не боясь ни насмешек, ни ущемлений»: как в СССР было равенство, но не было феминизма «Не боясь ни насмешек, ни ущемлений»: как в СССР было равенство, но не было феминизма

Рассказываем историю феминистского самиздата в СССР

Forbes
Стрессоустойчивость: алгоритм Стрессоустойчивость: алгоритм

Как развить четыре навыка кризисной адаптации

Reminder
Эмиграция: что бы вы сказали себе перед отъездом? Эмиграция: что бы вы сказали себе перед отъездом?

Наши герои, когда-то выбравшие эмиграцию, на удивление единодушны в ответах

Psychologies
Марина Липецкая Марина Липецкая

Знакомьтесь, директор «Центра стратегических разработок "Северо-Запад"»

Собака.ru
Убить нельзя помиловать: за что Сталин расстрелял маршала-катастрофу Кулика? Убить нельзя помиловать: за что Сталин расстрелял маршала-катастрофу Кулика?

Маршал-катастрофа Григорий Иванович Кулик

Популярная механика
Детская непосредственность Детская непосредственность

Почему роспись нового храма в Морозовской больнице не доведена до конца

Forbes
Нико Нико

Грузинский актер считает себя прежде всего человеком театра

Elle
Вампиры, супергерои и чудо-технологии: лучшие сериалы для тревожных времен Вампиры, супергерои и чудо-технологии: лучшие сериалы для тревожных времен

Сериалы, которые помогут ненадолго отключиться от внешнего мира

Forbes
Дикий Запад: причины успеха, гениальности и безумия Канье Уэста Дикий Запад: причины успеха, гениальности и безумия Канье Уэста

Почему безумие и гениальность — это две стороны одной медали Канье Уэста

Forbes
7 книг, которые помогут сохранить психику, отношения и деньги в период турбулентности 7 книг, которые помогут сохранить психику, отношения и деньги в период турбулентности

Эти книги помогут успокоиться и вернуть себе душевное равновесие

Популярная механика
Как принимать решения в кризисное время: базовые практики и советы психологов Как принимать решения в кризисное время: базовые практики и советы психологов

Есть ли способ правильно принимать решения в непростое время?

Esquire
Пить или не пить: 7 главных фактов о растворимом кофе, которые нужно знать каждому Пить или не пить: 7 главных фактов о растворимом кофе, которые нужно знать каждому

Из чего делается растворимый кофе и есть ли в нём польза?

Популярная механика
12 упражнений для ног: техника выполнения и советы тренера 12 упражнений для ног: техника выполнения и советы тренера

Упражнения, которые помогут прокачать мышцы ног

РБК
Квартальный отчет Квартальный отчет

Новая жизнь кипит в Квартале церкви Трех Святителей

Seasons of life
Пища из насекомых поможет создать безотходное сельское хозяйство Пища из насекомых поможет создать безотходное сельское хозяйство

Насекомые - отличный источник белка

Популярная механика
Лампочка, которая не гаснет уже больше века Лампочка, которая не гаснет уже больше века

В Ливерморе, штат Калифорния, есть лампочка, которая не гаснет

Популярная механика
Похоже, мы уже целый век неправильно называем Мачу-Пикчу Похоже, мы уже целый век неправильно называем Мачу-Пикчу

Мачу-Пикчу мог получить свое название в честь простого недоразумения

Популярная механика
Для любимых: 5 книг к Международному женскому дню Для любимых: 5 книг к Международному женскому дню

Книги, которые помогут поверить в себя и выйти на новый уровень жизни

Популярная механика
План побега: как уйти из ситуации домашнего насилия План побега: как уйти из ситуации домашнего насилия

Памятка, которая поможет справиться с домашним насилием

Psychologies
Таня Рубан Таня Рубан

Как только поняла, что это позволит мне увидеть мир, я захотела стать моделью!

Grazia
Археологи обнаружили в Тунисе стоянку среднего каменного века Археологи обнаружили в Тунисе стоянку среднего каменного века

Археологи обнаружили на юге Туниса стоянку древних людей

N+1
Авангардная масть: история «Бубнового валета» Авангардная масть: история «Бубнового валета»

Что важно знать об одном из главных художественных объединений XX века

Культура.РФ
Почему люди копируют чужие идеи Почему люди копируют чужие идеи

Почему эволюция делает человека глупым и склонным к копированию чужих идей?

Esquire
Разъединенные штаты Америки: как США оказались на пороге идеологической войны Разъединенные штаты Америки: как США оказались на пороге идеологической войны

Борьба старой и новой этики внутри США снова ставит вопрос о независимости

Esquire
10 неожиданных фактов о герое мемов и нашего детства Брэндане Фрейзере 10 неожиданных фактов о герое мемов и нашего детства Брэндане Фрейзере

Стычки с суперменом и вручение Оскара: что мы не знали о Брэндане Фрейзере

Популярная механика
Вершина мира Вершина мира

Северный полюс — путешествие для тех, кто очень устал от гаджетов

Цифровой океан
«В нужный момент в нужном месте» «В нужный момент в нужном месте»

Человек, который предотвратил ядерную катастрофу

Дилетант
Открыть в приложении