История ракетно-ядерной гонки США и СССР - Евгений Вадимович Буянов

История создания термоядерных бомб говорит о том, что от научной идеи до её практической реализации, – дистанция большого размера длиной в несколько лет. И сама идея, и её реализация требуют высоких взлётов научной и технической мысли, – взлётов выше достигнутого уровня науки и техники. Эти взлёты рождаются в борьбе идей, в проведении сложных расчётов и экспериментов. И ни одна сторона ядерной гонки не обладала всеми приоритетами технических решений: вырвавшись вперёд по отдельным вопросам, она отставала по другим вопросам. Каждая сторона шла своим путём, который наложил свои особенности в общих схемах и конструкциях термоядерных бомб. За процессом проектирования и создания первых опытных образцов последовал многолетний процесс их совершенствования по многим параметрам: по мощности, по габаритам, по совершенствованию важнейших систем автоматики, систем безопасности. Технологически ядерное и термоядерное оружие «доводили» до упрощения технологии производства, упрощения конструкций, обеспечения безопасности, простоты технических проверок, эксплуатации и ремонта, длительного хранения, а затем и утилизации…

Схема термоядерной реакции слияния ядер Дейтерия и Трития

Некоторые важнейшие экзотермические термоядерные реакции с большими сечениями

К 1960 году США создали серийные авиабомбы с мощностью до 25 Мт (Мк-41). Затратный механизм, который обычно сдерживает стремление к неумеренному росту технических характеристик при создании сверхмощных водородных бомб отсутствовал. Серийные сверхмощные бомбы по стоимости были существенно меньше и стоимости первых атомных бомб, и первых опытных образцов термоядерных бомб. Но после их массового производства и внедрения оказалось, что они требуют ещё и больших затрат при эксплуатации, хранении и обслуживании. Отдельные их узлы (инициаторы зарядов, источники питания электросистем) имеют ограниченные сроки эксплуатации и требуют периодической замены.

К 1958 году ученым-ядерщикам СССР во главе с Харитоном Ю. Б. и Трутневым Ю. А. удалось разработать и создать атомный заряд нового класса. Тогда он назывался изделие РДС-49. Он стал своеобразной отправной точкой, эталоном в проектировании термоядерных устройств второго поколения. Эта разработка отвечала всем заявленным критериям. Новая конструкция была намного более компактной, чем РДС-37, к тому же ее разработчикам удалось создать улучшенный вариант вторичного модуля, а также применить еще ряд усовершенствований, позволяющих в сумме явить миру новую более мощную и компактную водородную бомбу следующего поколения. Ее эффективность оказалась лучше, чем у предшественницы в 2,4 раза. http://www.rusnuclear.ru/konstruktsiya-atomnich-bomb/sozdanie-termoyadernich-zaryadov-vtorogo-pokoleniya. Научные разработки в конце 50-х годов потребовали серии ядерных испытаний, которые привели к существенным улучшениям конструкции термоядерных бомб в СССР с ликвидацией американского превосходства в термоядерном оружии.

Самая мощная в мире экспериментальная бомба – «А602ЭН». Испытана 30.10.1961 года на полигоне «Новая Земля». Расчётная мощность более 100 мегатонн тротилового эквивалента. Испытана на половинную мощность. Музей РФЯЦ–ВНИИЭФ, г. Саров, http://elib.biblioatom.ru/text/yadernye-ispytaniya-sssr_1997/go,0/ – книга [14]. Высота «ядерного гриба» взрыва превысила 65 км, диаметры верхнего и нижнего ярусов гриба – 95 и 70 км, а диаметр «ножки» – до 30 км

Ядерный взрыв – вид с большой высоты

Разработки сверхмощных термоядерных бомб привели к взрыву в СССР «Царь-бомбы», который не сопровождался сильным выбросом радиации, – заряд удалось сделать достаточно «чистым», а основное энерговыделение достигалось взрывом термоядерной взрывчатки без применения оболочки из урана.

Взрыв царь-бомбы был ответом США на создание ими сверхмощных атомных бомб. На атоллах Бикини и Эниветок они провели испытания бомб с массой 19 т и мощностью более 10 Мт. Только с июля 1954 по октябрь 1955 г. серийное производство таких бомб составило 305 единиц. Было также произведено 385 бомбардировщиков В-36 с дальностью полёта 16 тыс. км (см. [40], т. 1, c. 243). Огромное превосходство американского «мегатоннажа» более 20 Мт к концу 50-х годов термоядерных бомб над СССР требовало создания видимых «противовесов» этой смертоносной мощи. Такими «противовесами» стало создание в СССР межконтинентальных баллистических ракет и сверхмощных бомб, и компактных боеголовок для ракет. Уже сам факт их наличия создавал такую угрозу ответного удара по американским городам, что идея колониального уничтожения или захвата СССР превращалась в неоправданно опасную авантюру.

Взрыв на атолле

Взрыв РДС-37 (1,6 МТ ТЭ) на Семипалатинском полигоне

Боевая часть ракеты «Минитмэн-3» с тремя боеголовками индивидуального наведения 350 кТ ТЭ, блоком их управления и обтекателем

Сравнительные размеры огненных шаров ядерного и термоядерных взрывов

Бомбу, подобную «Царь-бомбе», американцы сделали и даже оборудовали специальный самолёт, но испытывать не стали, – был заключен договор о прекращении ядерных испытаний в трёх средах между США, СССР и Великобританией. На рисунке ниже показаны относительные размеры «огненных шаров» ядерных и термоядерных взрывов. Если огненные шары первых ядерных взрывов имели диаметры порядка сотни метров, то шар советской «супербомбы» имел диаметр 4,6 км, – на таких расстояниях он сжигал всё живое. Световое излучение продолжалось более 2 минут. Такой ужасный взрыв уничтожил бы самый крупный мегаполис. Но сейчас эффект такого взрыва достигается несколькими взрывами более компактных боеголовок мегатонной мощности.

Величины зон поражения ядерных и термоядерных взрывов даны в следующей таблице. Размер (радиус) зоны поражения взят по величине давления 1,3 атм. (1,3 кгс/см2) – такое значение соответствует зоне сплошных разрушений современных городов и обычно – смертельным травмам людей, а условно «безопасная» зона – по давлению. 0,2 атм. (0,2 кгс/см2) соответствует зоне малых разрушений и лёгким травмам людей. Источник:

http://e-reading.club/chapter.php/1047303/27/Verhoturov_-_Yadernaya_voyna._Vse_scenarii_konca_sveta.html (к столбцу «зона поражения» в этой таблице добавлен столбец с расчётной площадью поражения в кв. км).

Среди испытаний ядерного оружия было много испытаний просто уникальных. Испытаниям посвящена следующая глава книги. Испытания эти привели к созданию систем дальнего обнаружения ядерных взрывов (ДОС), к пониманию опасности этих испытаний для всего человечества и к пониманию, что скрыть эти испытания невозможно. Здравый смысл здесь возобладал не сразу. Но в 1963 году правительства США, СССР и Великобритании пришли к соглашению о запрещении испытаний ядерного оружия в 3-х средах и открыли возможность всем другим странам присоединиться к этому соглашению. А в 1996 году на Генеральной Ассамблее организации Объединённых Наций был принят Договор о всеобщем и полном запрещении испытании ядерного оружия. Эти договоры позволили прекратить массовые и наиболее опасные испытания ядерного оружия, хотя отдельные страны и проводили испытания