A szovjet tudomány teljes potenciálját az RDS-6S termékbe fektették.
A közzétett archív dokumentumokból ismert, hogy a szovjet atomprojekt kezdeti időszakában a hidrogénbomba (VB) két változatát fejlesztették ki: a "csövet" (RDS-6T) és a "puffot" (RDS-6S). A nevek bizonyos mértékben megfeleltek a tervezésüknek.
Yakov Zeldovich csoportja a Kémiai Fizikai Intézetben (ICP), majd a 3. és az V. laboratórium tudósai elvégezték az RDS-6T VB számítását vékony falú henger formájában, amelynek átmérője 50 centiméter és hossza legalább öt méter, folyékony deutériummal megtöltve 140 kilogramm mennyiségben. Számítások szerint ennek a deutériumtömegnek a robbanása 1-2 millió tonna TNT -nek felel meg. Robbanás kezdeményezésére ágyú típusú atombombát használnak. Az urán-235 töltése és a deutérium között van egy további detonátor, amely deutérium és trícium keverékéből készül, amely gyorsabban és alacsonyabb hőmérsékleten reagál, mint a tiszta deutérium. Az egész rendszer hőszigetelt, hogy megakadályozza a folyékony deutérium elpárolgását szállítás közben. Még ebből a leírásból is, amelyet Yakov Zeldovich mutatott be a "Hidrogén-deutérium bomba" jegyzetben 1950 februárjában, látható, hogy az RDS-6T WB folyékony hidrogénnel történő megvalósítása nagy technikai nehézségekkel járt.
A "puff" előnye
Igor Tamm, Yakov Zeldovich és Andrei Saharov "Az RDS-6S termék modellje" című 1953-as jelentésében rámutatott arra, hogy a deutérium termonukleáris reakciója csak rendkívül magas hőmérsékleten megy végbe a robbanáshoz szükséges sebességgel, és a gyakorlati lehetőség annak fenntartására. még nem bizonyítottak.
A sokéves elméleti számítások negatív eredményeivel összefüggésben az RDS-6T WB-vel kapcsolatos munkát a Szovjetunió MSM vezetésének 1954-es határozata szüntette meg.
A megoldást VB létrehozására a hasadóanyag és a termonukleáris komponensek váltakozó rétegei (innen a "puff") formájában Andrei Szaharov, a Tudományos Akadémia Fizikai Intézetének (FIAN) elméleti osztályának munkatársa javasolta, élén Igor Tamm. 1948. december 2 -án a 2. számú Laboratórium Tudományos és Műszaki Tanácsának (STC) ülésén megvitatták Zeldovich és Tamm jelentéseit a könnyű magok fúziós reakciójának felhasználására vonatkozó tanulmányok eredményeiről. különböző tervezési sémák létrehozására került sor.
Az NTS ülésének jegyzőkönyve jelezte, hogy a tanács mindkét csoport eredményeit érdekesnek tartja, de különösen a nehézvizes rétegek és az A-9 (a természetes urán szimbóluma) oszlop formájában lévő rendszert, amely előzetes számítások szerint körülbelül 400 milliméteres oszlopátmérővel felrobbanhat. Ennek a rendszernek az az előnye, hogy nehéz vizet használhat a deutérium helyett, ami kiküszöböli a hidrogén kezelésének szükségességét alacsony hőmérsékleten.
Az 1948. évi 2. számú Laboratórium Tudományos és Technikai Tanácsa határozata jelezte, hogy Tamm csoportjának munkáját Szaharov javaslatára kell összpontosítani, és kísérleteket kell végezni a FIAN -nál Ilya Frank csapatában, hogy tanulmányozzák a neutronok szaporodását a nehézvízben - uránban. rendszer, megszabadítva a tudósok csapatát más munkáktól.
Igor Kurchatov és Yuliy Khariton beszámoltak ezen mérlegelés eredményeiről a Szovjetunió Miniszterek Tanácsa (CM) alá tartozó Első Fő Igazgatóság (PSU) vezetőjének, Borisz Vannikovnak, mellékelve a Szovjetunió Miniszterek Tanácsának határozattervezetét, az NTS döntése alapján készült.
A Zeldovich és Tamm jelentések 2. számú laboratóriumának tudományos szemináriumán folytatott megbeszélés alapul szolgált az első hazai hidrogénbomba létrehozásával kapcsolatos elméleti és kísérleti munka széles körű fejlesztéséhez.
A teoretikusok paradicsoma
A hivatalos dokumentumokban szereplő VB RDS-6S terméket terméknek nevezték, csak néha a valódi nevét használták. Az RDS-6S a következőképpen van elrendezve: a természetes urán és a deuterid és a lítium-6-tritid keverékéből álló könnyű anyag váltakozó rétegeinek rendszerének középpontjában urán-235 töltést helyeznek el. A "puff" felülete egy robbanóanyagból (robbanóanyagból) áll, amely egy nukleáris (urán-235) töltés robbanását indítja el, ami erőteljes energiaáramlást okoz neutronok, kvantumok és más részecskék formájában. Ez egy vékony termonukleáris tüzelőanyag -réteg és egy uránréteg csillaghőmérsékletre történő ionizációs melegítéséhez (kompresszióhoz) vezet. Ebben az esetben ez utóbbi plazmává alakul, ennek megfelelő nyomásnövekedéssel, amely összenyomja a könnyű anyag szomszédos rétegét. A nukleáris töltés és az ionizált uránréteg robbanásának együttes hatása miatt feltételeket teremtenek egy termonukleáris reakcióhoz, amelynek eredményeként megnő az urán termonukleáris neutronok által történő hasadásának sebessége. Ennek a folyamatnak az a jellemzője, hogy extrém körülmények között megy végbe: kis sűrűségű energiafelszabadítás mellett kis mennyiségű anyagban, magas hőmérsékleten, mindez mikroszekundumon belül alakul ki, ami végül robbanásveszélyes hatáshoz vezet. A Világbankban előforduló összetett folyamatok fizikájának számítási tanulmánya a tudósok magasabb intelligenciájának megnyilvánulása, a teoretikusok paradicsoma, amint azt Andrej Szaharov egyszer mondta.
A világ első RDS-6S hidrogénbomba.
Töltési teszt augusztus 12 -én
1953 a szemipalatinski teszthelyen.
Töltési teljesítmény - akár 400 kT
Fotó: Vadim Savitsky
Így a hazai WB RDS-6S első mintája a robbanóanyagok mellett a következő nukleáris anyagokat tartalmazta: urán-235, természetes urán, lítium-6-deuterid és tritid. Ez lehetővé tette a következő folyamatok végrehajtásának biztosítását: központi töltés nukleáris robbanása, e gömbrétegek felmelegedése deuteriddel és lítium-6-tritiddel, termonukleáris reakció energia felszabadulásával és gyors gyorsulás kialakulásával neutronok, az urán-238 magok gyors neutronok által történő hasadása az energia felszabadulásával, a lítium 6 és a neutronok kölcsönhatása további mennyiségű trícium eléréséhez és ezáltal az elsődleges termonukleáris reakció fokozásához.
A hidrogénbombában számos nukleáris reakció, hidrodinamikai jelenség és nagy intenzitású termikus folyamat fordul elő szinte egyszerre. Teljesen nyilvánvaló, hogy az elemzési módszerek és a részecske kölcsönhatási állandókra vonatkozó megbízható információk hiánya miatt a WB robbanásának kiszámítása jelentős elméleti nehézségeket okozott. Ennek ellenére a szovjet tudósoknak és mérnököknek sikerült megalkotniuk az első hazai WB -t, amely a világ legösszetettebb műszaki berendezése.
A munkaszervezés alapelvei
A Szovjetunióban az első hidrogénbomba létrehozásával kapcsolatos tevékenységnek számos sajátossága volt. Először is, e munka minden résztvevője, hivatalos pozíciójától függetlenül, magas szintű felelősséggel tartozott, és megértette a szuperbomba jelenlétének kivételes katonai-politikai jelentőségét, mint az ország hatékony védelmének egyik hatékony eszközét a külső fenyegetésekkel szemben.
Természetesen a siker elérésében óriási szerepe volt az összes központosított központosításnak és az összes vállalkozás és szervezet tevékenységeinek összehangolásának, valamint a munka lehető legnagyobb finanszírozásának, beleértve az elért eredmények nagylelkű anyagi ösztönzését is. És mindezt a végrehajtás szigorú ellenőrzésével. A háború előtti szovjet tudomány, különösen a nukleáris fizika nagy potenciálja, valamint nagyszámú magasan képzett tudós és mérnök jelenléte szintén nagy jelentőséggel bírt.
A nukleáris fizika eredményeit folyamatosan felhasználták az ország védelmének sürgős problémáinak megoldására. Általánosságban elmondható, hogy alapkutatások eredménye nélkül lehetetlen lenne olyan csúcstechnológiájú termék létrehozása, mint az RDS-6S WB és az azt követő továbbfejlesztett WB modellek. Ismeretes, hogy a Leningrádi Fizikai és Technológiai Intézet (LPTI) igazgatóját, Abram Ioffe akadémikust a háború előtti években megrovásban részesítették a nukleáris fizika kutatása miatt, mivel nem adott gyakorlati megoldást. De a háború előtti alapkutatás tette lehetővé a Szovjetunió számára, hogy fejlett fegyvereket szerezzen.
Az ország különleges tudósai különböző szakterületeken vettek részt az első hazai Világbank létrehozásában, amelyek közül először is meg kell nevezni olyan híres fizikusokat, mint Igor Kurchatov, Julius Khariton, Yakov Zeldovich, Kirill Shchelkin, Igor Tamm, Andrei Saharov, Vitaly Ginzburg, Lev Landau, Evgeny Zababakhin, Jurij Romanov, Georgy Flerov, Ilya Frank, Alexander Shalnikov és mások.
Az RDS-6-ra vonatkozó munka alapvető jellemzője volt, hogy számos magasan képzett szovjet matematikus vett részt rajtuk, például Nikolai Bogolyubov, Ivan Vinogradov, Leonid Kantorovich, Mstislav Keldysh, Andrei Kolmogorov, Ivan Petrovsky és még sokan mások. A szovjet tudomány teljes színe részt vett az első hazai WB létrehozásában. Az ország nagyszámú tudományos, tervezési és mérnöki és gyártási csapatának aktív részvétele tapasztalt személyzettel lehetővé tette a legösszetettebb tudományigényes feladatok megoldását. A WB megjelenése lehetetlen lett volna a lítium -6, a deutérium, a trícium és ezek vegyületeinek ipari méretű előállítása nélkül - a termonukleáris fegyverek fő alkotóelemei, a trícium és a besugárzott lítium elválasztásának módszerei stb.
Új ötleteket, telepítési projekteket, kutatási és fejlesztési munkákra vonatkozó terveket, az intézetek igazgatóinak jelentéseit az elvégzett munkáról vitatták meg a 2. számú laboratórium, az NTS PGU és az NTS KB-11, stb. Szemináriumain és tudományos tanácsaiban, stb. az NTS PSU és az NTS KB-11-es ajánlásai alapján készültek, miután a PSU vezetése és a Különbizottság jóváhagyta. Az új javaslatok állandó kollegiális vitájának gyakorlata az STC ülésein az ötletek és azok megvalósítása közötti nagy szakadék megszüntetéséhez vezetett.
A szovjet atomenergia -projektet számos alapvető kutatás széles skálája különböztette meg kísérleti nukleáris reaktorok és létesítmények, feltöltött részecskegyorsítók stb. Építésével, amelyek eredményeit azonnal felhasználták a konkrét feladatok végrehajtásában. Ugyanakkor óriási összegeket költöttek alapkutatásokra.
Személyesen felelős
A nukleáris-hidrogénfegyverek létrehozására vonatkozó állami feladatok megoldása nagymértékben lehetővé vált a szovjet kormány sürgős intézkedéseinek köszönhetően, hogy hatékony struktúrát szervezzen az Atomprojekt központi irányítására. 1945. augusztus 20 -án létrehozták a Különbizottságot (SK, Lavrentiy Beria vezetésével) az Állami Védelmi Bizottság és a Szovjetunió Népbiztosok Tanácsa alá tartozó első főigazgatóság (PSU, élén Boris Vannikov lőszer volt népbiztosával).. Ennek eredményeként az Atomprojekt következő irányítási ciklusát hajtották végre: ipari vállalkozások, intézetek, tervező szervezetek - Tudományos és Műszaki Tanács (STC) PGU - PGU - Különbizottság - Szovjetunió Minisztertanácsa. A WB RDS-6S létrehozásával kapcsolatos munkát a Különbizottság és a PGU folyamatosan figyelemmel kísérte. Vannikov és Kurchatov tájékoztató levele után, amely a szuperbomba létrehozásának alapvető lehetőségéről szólt, a Különbizottság és a PGU többször is fontolóra vette a WB fejleményeinek állását, és ha szükséges, elkészítette a Minisztertanács állásfoglalásait és parancsait. 1950-1953 folyamán a Szovjetunió Minisztertanácsa 26 állásfoglalását és utasítását adta ki a WB RDS-6S fejlesztésének tudományos, termelési és szervezési kérdéseiről. Ilyen nagyszámú kormányzati határozat nem született az Atomprojekt más területein. Legtöbbjük a KB-11, mint fő végrehajtó szervezet munkájához kapcsolódik, ahol idővel kialakult a munkarend, amelyet a Szovjetunió Minisztertanácsának határozatai és a KB-11 vezetésének parancsai határoztak meg.1949. február 8-án Pavel Zernov, a KB-11 főnöke aláírta a KB-11-ben az RDS-6-on végzett munkáról szóló rendeletet, amelynek (1) bekezdésében egy csoport létrehozását tervezték „a főtervező közvetlen felügyelete alatt” Yu. B. Khariton az RDS-6 létrehozásával kapcsolatos kérdések továbbfejlesztéséért a következő összetételben: Yu. B. Khariton (vezető), KISchelkin, Ya. B. Zel'dovich, NLDukhov, VI Alferov, AS Kozyrev, EI N. Flerov, L. V. Altshuler, V. A. Tsukerman, V. A. Davidenko, D. A. Frank-Kamenetsky, A. I. Abramov.
Egy évvel később a kormány tudományos felügyelőt és helyettesét nevezte ki a munkák bizonyos területeiért. A tudományos felügyelő státusza, amelyet a szovjet atomprojektben vezettek be, nagyon magas volt, ezt bizonyítja például Igor Kurchatov tevékenysége. A Szovjetunió Minisztertanácsának 827-303ss / op "Az RDS-6 létrehozásáról szóló munkáról" című, 1950. február 26-án kelt állásfoglalásának 2. pontjában az áll: Khariton, a tudományos főfelügyelő első helyettese az RDS-6S és az RDS-6T létrehozása, fizikai és matematikai tudományok doktora, KISchelkina, az RDS-6S termékek felügyelőhelyettese, a Szovjetunió Tudományos Akadémia levelező tagja, IE Tamm, az RDS-6T levelező tag elméleti részének felügyelőhelyettese a Szovjetunió Tudományos Akadémiájának Ya. B. Zel'dovich, a nukleáris folyamatok kutatásával foglalkozó tudományos felügyelőhelyettesek MG Meshcheryakov, a fizika és matematika kandidátusa, valamint GN Flerov, a fizika és a matematika kandidátusa.
Ezenkívül a rendelet jóváhagyta a számológépek személyes összetételét, amelynek 4. bekezdésében a következőket olvassuk: „Szervezzen KB-11-ben az RDS-6S termék elméletének fejlesztésére egy számítási és elméleti csoportot a A Szovjetunió Tudományos Akadémia levelező tagja I. Ye. Tamm, tagjai: AD Szaharov - fizikai és matematikai tudományok kandidátusa, SZBelenky - fizikai és matematikai tudományok doktora, Yu. A. Romanov - kutató, NNBogolyubov - akadémikus az Ukrán Tudományos Akadémia, I. Ya. Pomeranchuk - fizikai és matematikai tudományok doktora, V. N. Klimov - tudományos asszisztens, D. V. Shirkov - tudományos asszisztens."
A terv szerint 1949-1950
Így a KB-11 mellett a Szovjetunió Tudományos Akadémia intézeteinek vezető tudományos szakemberei vettek részt az RDS-6 munkájában. Ennek eredményeként a VB RDS-6S projektet támogató számítási és kísérleti kutatásokról szóló KB-11 tudományos felügyelete alatt a következő végrehajtó szervezetek voltak: Fizikai Intézet (FIAN), Fizikai Problémák Intézete (IPP), Intézet Kémiai fizika (ICP), 1. számú laboratórium, 2. számú laboratórium, "B" laboratórium, a Szovjetunió Tudományos Akadémia matematikai intézete a leningrádi ággal, a Szovjetunió Tudományos Akadémia Geofizikai Intézete. NII-8, NII-9, LPTI, GSPI-11, GSPI-12, VIAM, NIIgrafit, valamint a termelési vállalkozások: a 817-es kombájn, a 12-es üzem, a 418-as üzem, a 752-es üzem, a Verkhne- Salda kohászati üzem, Novoszibirszk vegyi koncentrátumüzem.
A szovjet atomprojekt adminisztratív és tudományos vezetése erőteljesen elkezdte szervezni az első hazai WB RDS-6 létrehozását. Az első reprezentatív találkozóra az RDS-6-ról 1949. június 9-én került sor Vannikov és Kurchatov vezetésével a KB-11-nél (Arzamas-16). Az Atomprojekt vezető tudósain kívül Szaharovot is meghívták. A találkozó résztvevői kidolgozták az "RDS-6 kutatási munkájának tervét 1949-1950-re". (kézzel írott formában, a kézírás alapján ítélve, Szaharov készítette), amely a következő kutatási területekről rendelkezik: könnyű magvak nukleáris reakciói az RDS-6-ban; az RDS-6 beindításának lehetősége atombomba és hagyományos robbanóanyagok felhasználásával; az atombomba robbanásának felhasználása az EO létrehozásával kapcsolatos információk megszerzésére; a folyamat gázdinamikája. Az elméleti munkával együtt meghatározták az előadókat és az RDS-6 létrehozásához szükséges trícium, lítium-6, lítium-deuterid, urán-deuterid előállítására szolgáló ipari technológiák fejlesztésének időzítését is.
Az RDS-6S hidrogénbomba modellt 1953. augusztus 12-én sikeresen tesztelték a semipalatinski teszthelyen.
Az első szovjet AB RDS-1 kapacitása, amely az amerikai AB másolata volt, 20 ezer tonna TNT-ekvivalens volt. Az eredeti szovjet kivitelű AB RDS-2 teljes TNT-egyenértéke 38 300 tonna volt. Az első WB RDS-6S teljesítménye majdnem tízszer meghaladta az AB RDS-2 TNT-ekvivalensét, ami kétségtelenül a szovjet nukleáris fegyverfejlesztők nagy eredménye volt. Ezt követően a WB RDS-6S tervezési elveit komolyan fejlesztették, ami lehetővé tette egy erősebb fegyver létrehozását.