Решающий шаг к миру. Водородная бомба с атомным обжатием РДС-37 - Игорь Андрюшин

(1926 г. р.), физик-теоретик, ведущий разработчик первых термоядерных зарядов, научный руководитель работе отрасли по ПРО и ПВО, первый заместитель научного руководителя ВНИИТФ (1960-1967), заместитель научного руководителя ВНИИЭФ с 1967 г., Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской и двух Государственных премий, работал в КБ-11 с 1950 г., в НИИ 1011 (ВНИИТФ) — с 1955 г.

Уверенность в надежности конструкции первого двухступенчатого термоядерного заряда 1955 г. была настолько велика, что в интересах безопасности испытания мощность термоядерного взрыва специально снизили в два раза.

26 сентября 1955 г. Ю.А.Романов выпустил отчет «Состояние расчетно-теоретических работ по опытному устройству РДС-40 (РДС-37)», в котором анализируется влияние различных физических эффектов на мощность изделия.

7 октября 1955 г. Ю.Б. Харитон, А.Д. Сахаров, Я.Б. Зельдович выпустили отчет «Водородные бомбы с использованием принципа атомного обжатия. Опытное устройство для проверки принципа» /7, с. 397/.

Следует отметить, что конструкция изделия, представленная в теоретическом отчете конца июня 1955 г., отличается от испытанной 22 ноября 1955 г.

Изменения вводились вплоть до отправки на полигон. В частности, окончательный выбор элементов первичного узла был сделан только после проведения Крит-массовых экспериментов.

Окончательная сборка РДС-37 в корпусе авиабомбы проходила в специально построенном цеху с подведенными к нему железнодорожными путями.

Одним из интересных вопросов является вопрос о том, каким образом возникли идеи об основных элементах схемы термоядерного узла РДС-37 — первого двухстадийного термоядерного заряда на принципе имплозии. По своему структурному типу этот узел аналогичен гетерогенному ядру РДС-6с, откорректированному для существенно иных граничных условий, определяющих имплозию. Можно отметить, что РДС-6с оставил в «наследство» РДС-37 целый ряд важнейших идей:

• сферическую конфигурацию термоядерного узла;

• слоеную структуру горючего из дейтерида лития-6 и урана-238;

• урановое инициирующее ядро /1 /. Коэффициент усиления энерговыделения в РДС-37

составлял около двух порядков, в заряде не использовался тритий, термоядерным горючим был дейтерид лития, а основным делящимся материалом был U-238.

Энерговыделение заряда в эксперименте составило 1,6 Мт, а так как, по соображениям безопасности населения на Семипалатинском полигоне, заряд испытывался на неполную мощность, то прогнозируемое полномасштабное энерговыделение заряда составляло 3 Мт (это тоже смелый научный шаг).

9. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ 1955 г.

РДС-37 с самого начала проектировался как авиационный боеприпас под перспективные самолеты нового поколения и баллистические ракеты, поэтому было принято решение испытывать его сбросом с самолета Ту-16. Условия воздушного подрыва диктовались также требованиями обеспечения безопасности населения при испытании. В 1955 г. программа ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне состояла из 5 взрывов, в том числе двух мощных воздушных взрывов: РДС-27 (06 ноября 1955 г.) мощностью 250 ктТЭ и РДС-37 (22 ноября 1955 г.) мощностью 1600 ктТЭ /3/.

Проведенные ранее в 1949, 1951, 1953 гг. на Семипалатинском полигоне наземные взрывы сопровождались серьезными загрязнениями территории Казахстана и Алтайского края за пределами полигона (радиоактивные следы протянулись, в основном, в юго-восточном направлении — преобладающем направлении ветра в осенний период).

По предложению специалистов МО к началу 1955 г. территория полигона была расширена. Однако и это не решало проблемы обеспечения безопасности населения, поэтому были введены жесткие ограничения на сектор (всего 25°), внутри которого допускалось распространение радиоактивности.

Для испытания зарядов большой мощности была оборудована новая площадка П-5, центр которой располагался в пяти километрах к северу от центра опытного поля. Для физических измерений на расстояниях 700 и 1500 м от центра П-5 построили специальные подземные казематы. Дистанционное управление приборами осуществлялось впервые по уплотненной (в 8 раз) системе передачи информации. Руководство испытаниями (И.В. Курчатов) находилось на объединенном с авиацией командном пункте в научном городке полигона.

Для контроля за соблюдением требований по обеспечению безопасности населения в состав Государственной комиссии по проведению испытаний был введен представитель Третьего главного управления Минздрава СССР.

В середине 50-х годов Семипалатинский полигон превращается в мощный научно-исследовательский испытательный центр страны для испытания ядерного оружия различных классов и исследования поражающего действия ядерного взрыва. Шло быстрое строительство научных корпусов и городка, расположенного на берегу Иртыша. Начали строиться трехэтажные дома, закладываться сады. Городок испытателей Семипалатинского полигона был признан лучшим военным городком в нашей стране.

20 июня 1955 г. Б.Г. Музруков, Ю.Б. Харитон, А.Д. Сахаров, Я.Б. Зельдович направляют новому министру МСМ письмо с предложениями по «испытанию опытного устройства РДС-37»/7, с. 367/:

«Товарищу Завенягину А. П.

В соответствии с приказом № 120 от 17 февраля 1955 года представляем предложения по испытанию опытного устройства РДС-37. Испытанию должно быть подвергнуто устройство, описание и принцип работы которого изложены в отчете 2/248-ОП. Опытное устройство будет содержать <…> кг U-233 и <…> кг U-235 <…>% в первичном изделии, <…> кг дейтерида лития-шесть и <…> кг U-238 <…> в основном изделии. Ожидаемая мощность опытного взрыва 600-1400 тыс. тонн. Во избежание образования радиоактивного следа взрыв должен быть произведен в воздухе на высоте 1-1,5 км.

Для обеспечения взрыва в воздухе устройство оформляется в виде авиационной бомбы габарита РДС-6с. Испытание предлагается провести в октябре 1955 г. на полигоне № 2. При испытании должно быть обеспечено измерение мощности взрыва по огненному шару, <…> и должен быть обеспечен забор проб самолетами для целей радиохимических исследований».

5 октября 1955 г. руководство МСМ и МО представило проект Постановления СМ СССР «О проведении испытаний изделий РДС», а уже через три дня, 8 октября 1955 г., вышло Постановление СМ № 1808-967сс «О проведении испытания изделий РДС».

Из письма А.П. Завенягина, В.Д. Соколовского, И.В. Курчатова и Ю.Б. Харитона в Президиум ЦК КПСС с представлением проекта Постановления СМ СССР «О проведении испытаний изделий РДС»

5 октября 1955 г.

«В соответствии с Постановлением ЦК КПСС от 16 февраля 1955 г. Министерством среднего машиностроения была организована в КБ-11 разработка нового типа водородной бомбы с использованием атомного обжатия на мощность от 1,0 до 2,0 млн. тонн. К 15 октября с. г. в КБ-11 будет изготовлена модель новой водородной бомбы (РДС-37), и во второй половине октября можно будет провести ее испытание на полигоне № 2 Министерства обороны.

В водородной бомбе с атомным обжатием используются совершенно новые процессы, которые до последнего времени, для этой цели, в физике не рассматривались. Поэтому изделие РДС-37 с атомным обжатием следует рассматривать как экспериментальное. Учеными-физиками были тщательно исследованы явления, которые будут иметь место при взрыве этого изделия, произведены большие и весьма сложные расчеты, проведен большой объем экспериментальных работ, и можно рассчитывать на достижение при испытаниях успешных результатов.

Однако ввиду новизны процессов, лежащих в основе конструкции изделия РДС-37, возможно, что какие-либо явления не учтены или оценены недостаточно, ввиду чего успех испытания не гарантирован.

Идея создания водородной бомбы на принципе использования световой энергии взрыва атомной бомбы для обжатия делящихся материалов водородной бомбы принадлежит члену-корреспонденту Академии наук Зельдовичу и академику Сахарову, под руководством которых создана теория процесса взрыва новой водородной бомбы.

Исследования и создание конструкции водородной бомбы с атомным обжатием проводились в КБ-11 под руководством академика Харитона большим коллективом научных работников и инженеров КБ-11; математические расчеты проводились в Математическом институте Академии наук СССР под руководством академика Келдыша, членов-корреспондентов Академии наук Тихонова, Гельфанда и начальника сектора Математического института Семендяева; экспертиза изделия проводилась академиками Курчатовым, Таммом, Леонтовичем, Келдышем, членом-корреспондентом Академии наук Гинзбургом и доктором физико-математических наук Халатниковым, которые единодушно одобрили идею изделия РДС-37 с атомным обжатием и выполненную работу КБ-11 по этому изделию.