Viss padomju zinātnes potenciāls tika ieguldīts RDS-6S produktā.
No publicētajiem arhīva dokumentiem ir zināms, ka padomju atomu projekta sākotnējā periodā tika izstrādātas divas ūdeņraža bumbas (VB) versijas: "caurule" (RDS-6T) un "uzpūšanās" (RDS-6S). Nosaukumi zināmā mērā atbilda to dizainam.
Jakova Zeldoviča grupa Ķīmiskās fizikas institūtā (ICP) un pēc tam 3. un V laboratorijas zinātnieki veica RDS-6T VB aprēķinus plānsienu cilindra veidā ar diametru 50 centimetri un vismaz piecu metru garumā, piepildīts ar šķidru deitēriju 140 kilogramu apjomā. Saskaņā ar aprēķiniem šīs deitērija masas eksplozija ir līdzvērtīga vienam līdz diviem miljoniem tonnu TNT. Sprādziena ierosināšanai tiek izmantota lielgabala tipa atombumba. Starp urāna-235 lādiņu un deitēriju ir papildu detonators, kas izgatavots no deitērija un tritija maisījuma, kas reaģē ātrāk un zemākā temperatūrā nekā tīrs deitērijs. Visa sistēma ir termiski izolēta, lai novērstu šķidrā deitērija iztvaikošanu transportēšanas laikā. Pat no šī apraksta, ko 1950. gada februārī piezīmē "Ūdeņraža deitērija bumba" prezentēja Jakovs Zeldovičs, redzams, ka RDS-6T WB ieviešana ar šķidro ūdeņradi izrādījās saistīta ar lielām tehniskām grūtībām.
"Pūtiena" priekšrocība
Igors Tamms, Jakovs Zeldovičs un Andrejs Saharovs savā ziņojumā "Produkta RDS-6S modelis" 1953. gadam norādīja, ka deitērija kodolreakcija notiek tādā ātrumā, kāds nepieciešams sprādzienam tikai ārkārtīgi augstā temperatūrā, un praktiskā iespēja saglabāt tie vēl nav pierādīti.
Saistībā ar daudzu gadu teorētisko aprēķinu negatīvajiem rezultātiem darbs pie RDS-6T WB tika pārtraukts ar PSRS MSM vadības lēmumu 1954. gadā.
Risinājumu izveidot VB šķīstošo vielu un kodolenerģētikas komponentu mainīgu slāņu veidā (tātad "uzpūsts") ierosināja Zinātņu akadēmijas Fizikas institūta (FIAN) teorētiskās nodaļas darbinieks Andrejs Saharovs, vada Igors Tamms. 1948. gada 2. decembrī 2. laboratorijas Zinātniskās un tehniskās padomes (STC) sanāksmē tika apspriesta Zeldoviča un Tamma ziņojumi par rezultātiem, pētot gaismas kodolu saplūšanas reakcijas izmantošanu gadā tika izveidota dažādu dizaina shēmu PB.
NTS sanāksmes protokolā bija norādīts, ka padome uzskata interesantus abu grupu rezultātus, bet jo īpaši sistēmu smagā ūdens slāņu kolonnas un A-9 (dabiskā urāna simbols) veidā, kas, saskaņā ar provizoriskiem aprēķiniem, var detonēt ar kolonnas diametru aptuveni 400 milimetru. Šīs sistēmas priekšrocība ir iespēja deitērija vietā izmantot smago ūdeni, kas novērš nepieciešamību tikt galā ar ūdeņradi zemā temperatūrā.
1948. gada 2. laboratorijas zinātniskās un tehniskās padomes lēmums norādīja uz nepieciešamību koncentrēt Tamma grupas darbu uz Saharova priekšlikumu un veikt eksperimentus FIAN Iljas Franka komandā, lai izpētītu neitronu pavairošanu smagajā ūdenī - urānā sistēma, atbrīvojot zinātnieku komandu no cita darba.
Igors Kurčatovs un Jūlijs Haritons ziņoja par šī apsvēruma rezultātiem PSRS Ministru padomes (CM) Pirmā galvenā direktorāta (PSU) vadītājam Borisam Vannikovam, pievienojot PSRS Ministru padomes rezolūcijas projektu, sagatavots, pamatojoties uz NTS lēmumu.
Diskusija 2. laboratorijas zinātniskajā seminārā par Zeldoviča un Tammas ziņojumiem kalpoja par pamatu plaši attīstītam teorētiskajam un eksperimentālajam darbam pie pirmās vietējās ūdeņraža bumbas izveides.
Teorētiķu paradīze
VB RDS-6S oficiālajos dokumentos tika saukts par produktu, tikai dažreiz izmantojot tā patieso nosaukumu. RDS-6S ir sakārtots šādi: dabiskā urāna un vieglā materiāla, kas sastāv no deuterīda un litija-6 tritīda maisījuma, mainīgo slāņu sistēmas centrā tiek ievietots urāna-235 lādiņš. "Pūtiena" virsma sastāv no sprāgstvielas (sprāgstvielas), lai ierosinātu kodola (urāna-235) lādiņa eksploziju, kas izraisa spēcīgu enerģijas plūsmu neitronu, kvantu un citu daļiņu veidā. Tas noved pie jonizējošas sildīšanas (saspiešanas) līdz zvaigžņu temperatūrai ar plānu kodoldegvielas slāni un urāna slāni. Šajā gadījumā pēdējais pārvēršas plazmā ar atbilstošu spiediena palielināšanos, kas saspiež blakus esošo vieglo vielu slāni. Pateicoties kodola lādiņa un jonizēta urāna slāņa eksplozijas kopējai iedarbībai, tiek radīti apstākļi kodolreakcijai, kā rezultātā palielinās urāna sadalīšanās ātrums ar kodolneitroniem. Šī procesa iezīme ir tā, ka tas notiek ekstremālos apstākļos: ar lielu enerģijas izdalīšanās blīvumu nelielā daudzumā vielas augstā temperatūrā, tas viss attīstās mikrosekundēs, kas galu galā rada sprādzienbīstamu efektu. Pasaules Bankā notiekošo sarežģīto procesu fizikas skaitļošanas pētījums ir zinātnieku augstākā intelekta izpausme, teorētiķu paradīze, kā reiz teica Andrejs Saharovs.
Pasaulē pirmā ūdeņraža bumba RDS-6S.
Uzlādes tests veikts 12. augustā
1953. gadā Semipalatinskas poligonā.
Uzlādes jauda - līdz 400 kT
Foto: Vadims Savitskis
Tādējādi pirmajā vietējā WB RDS-6S paraugā papildus sprāgstvielām bija šādi kodolmateriāli: urāns-235, dabīgais urāns, litija-6 deuterīds un tritīds. Tas ļāva nodrošināt šādu procesu īstenošanu: centrālā lādiņa kodolsprādziens, karsēšana šo sfērisko slāņu rezultātā ar deuterīdu un litija-6 tritīdu, kodolreakcija ar enerģijas izdalīšanos un ātras veidošanās neitroni, urāna-238 kodolu skaldīšana ar ātru neitronu palīdzību, atbrīvojoties no enerģijas, litija 6 mijiedarbība ar neitroniem, lai iegūtu papildu tritija daudzumu un tādējādi uzlabotu primāro kodolreakciju.
Ūdeņraža bumbā gandrīz vienlaikus notiek daudzas kodolreakcijas, hidrodinamiskas parādības un augstas intensitātes termiskie procesi. Ir pilnīgi skaidrs, ka, tā kā trūkst metožu to analīzei un ticamas informācijas par daļiņu mijiedarbības konstantēm, PB sprādziena aprēķins radīja ievērojamas teorētiskas grūtības. Tomēr padomju zinātniekiem un inženieriem izdevās izveidot pirmo pašmāju WB, kas ir vissarežģītākā tehniskā ierīce pasaulē.
Darba organizācijas principi
Pirmās ūdeņraža bumbas radīšanas aktivitātēm Padomju Savienībā bija vairākas īpatnības. Pirmkārt, visiem šī darba dalībniekiem neatkarīgi no viņu oficiālā stāvokļa bija augsta atbildības pakāpe, saprotot superbumbas kā viena no efektīviem līdzekļiem valsts aizsardzībai pret ārējiem draudiem ārkārtas militāri politisko nozīmi.
Protams, milzīga loma panākumu sasniegšanā bija valsts centralizācijai un visu uzņēmumu un organizāciju darbības koordinācijai, kā arī maksimālajam iespējamajam darba finansējumam, ieskaitot dāsnus materiālos stimulus par iegūtajiem rezultātiem. Un tas viss ar stingru izpildes kontroli. Liela nozīme bija arī pirmskara padomju zinātnes, īpaši kodolfizikas, augstajam potenciālam un liela skaita augsti kvalificētu zinātnieku un inženieru klātbūtnei.
Kodolfizikas sasniegumi tika pastāvīgi izmantoti, lai atrisinātu neatliekamas valsts aizsardzības problēmas. Kopumā bez fundamentālu pētījumu rezultātiem nebūtu iespējams izveidot tādu augsto tehnoloģiju produktu kā RDS-6S WB un tam sekojošos uzlabotos WB modeļus. Ir zināms, ka Ļeņingradas Fizikas un tehnoloģiju institūta (LPTI) direktors akadēmiķis Ābrams Īofs pirmskara gados saņēma rājienu par pētījumiem kodolfizikā, jo tas nedod praktisku risinājumu. Bet tieši pirmskara fundamentālie pētījumi ļāva Padomju Savienībai iegūt modernus ieročus.
Pirmās vietējās Pasaules bankas izveidē piedalījās izcili dažādu specialitāšu valsts zinātnieki, starp kuriem vispirms jānosauc tādi slaveni fiziķi kā Igors Kurčatovs, Jūlijs Haritons, Jakovs Zeldovičs, Kirils Ščelkins, Igors Tamms, Andrejs Saharovs., Vitālijs Ginzburgs, Ļevs Landau, Jevgeņijs Zababahins, Jurijs Romanovs, Georgijs Flerovs, Iļja Franks, Aleksandrs Šalņikovs u.c.
RDS-6 darba pamatiezīme bija daudzu augsti kvalificētu padomju matemātiķu, piemēram, Nikolaja Bogoļubova, Ivana Vinogradova, Leonīda Kantoroviča, Mstislava Keldiša, Andreja Kolmogorova, Ivana Petrovska un daudzu, daudzu citu līdzdalība tajos. Visa padomju zinātnes krāsa bija iesaistīta pirmās vietējās PB izveidē. Liela skaita valsts zinātnes, dizaina un inženiertehniskās un ražošanas komandu aktīva līdzdalība ar pieredzējušu personālu ļāva atrisināt vissarežģītākos zinātnei intensīvos uzdevumus. WB rašanās nebūtu bijusi iespējama bez litija -6, deitērija, tritija un to savienojumu ražošanas rūpnieciskā mērogā - kodolieroču galvenās sastāvdaļas, tritija atdalīšanas no apstarotā litija utt.
Jaunas idejas, instalāciju projekti, pētniecības un attīstības darba plāni, institūtu direktoru ziņojumi par paveikto darbu tika apspriesti 2. laboratorijas, NTS PGU un NTS KB-11 uc semināros un zinātniskajās padomēs. tika izstrādāti, pamatojoties uz NTS PSU un NTS ieteikumiem KB-11 pēc PSU vadības un Īpašās komitejas apstiprinājuma. Prakse pastāvīgi koleģiāli apspriest jaunus priekšlikumus STC sanāksmēs noveda pie lielas plaisas likvidēšanas starp idejām un to īstenošanu.
Padomju atomu projekts izcēlās ar plašu dažādu fundamentālo pētījumu programmu, kurā tika uzbūvēti eksperimentāli kodolreaktori un iekārtas, uzlādēti daļiņu paātrinātāji utt., Kuru rezultātus nekavējoties izmantoja konkrētu uzdevumu veikšanai. Tajā pašā laikā fundamentāliem pētījumiem tika iztērēti milzīgi līdzekļi.
Personīgi atbildīgs
Valsts uzdevumu risinājums kodolenerģētisko ieroču radīšanai kļuva iespējams lielā mērā, pateicoties padomju valdības steidzamajiem pasākumiem, lai organizētu efektīvu struktūru Atomu projekta centralizētai kontrolei. 1945. gada 20. augustā PSRS Tautas komisāru padomes pakļautībā tika izveidota Īpašā komiteja (SK, kuru vadīja Lavrentijs Berija) un kura bija pakļauta Valsts aizsardzības komitejai un Pirmajam galvenajam direktorātam (PSU, kuru vadīja bijušais munīcijas tautas komisārs Boriss Vannikovs).. Rezultātā tika īstenots šāds Atomu projekta vadības cikls: rūpniecības uzņēmumi, institūti, projektēšanas organizācijas - Zinātniskā un tehniskā padome (STC) PGU - PGU - Īpašā komiteja - PSRS Ministru padome. Darbu pie WB RDS-6S izveides pastāvīgi uzraudzīja Īpašā komiteja un PGU. Pēc Vannikova un Kurčatova informatīvās vēstules par superbumbas radīšanas fundamentālajām iespējām Īpašā komiteja un PGU atkārtoti izskatīja PB attīstības gaitu un, ja nepieciešams, sagatavoja Ministru padomes rezolūcijas un rīkojumus. 1950.-1953. Gadā tika izdotas 26 PSRS Ministru Padomes rezolūcijas un rīkojumi par PB RDS-6S attīstības zinātniskajiem, ražošanas un organizatoriskajiem jautājumiem. Tik liels valdības lēmumu skaits citās Atomprojekta jomās nav izdots. Lielākā daļa no tām ir saistītas ar KB-11 kā galvenās izpildes organizācijas darbu, kurā laika gaitā tika izveidota darba kārtība, ko noteica PSRS Ministru padomes rezolūcijas un KB-11 vadības rīkojumi.1949. gada 8. februārī KB-11 priekšnieks Pāvels Zernovs parakstīja rīkojumu par darbu KB-11 pie RDS-6, kura 1. punktā bija paredzēts organizēt grupu “tiešā galvenā dizainera uzraudzībā. Y. B. Khariton turpmākai jautājumu risināšanai par RDS-6 izveidi šādā sastāvā: Yu. B. Khariton (vadītājs), KISchelkin, Ya. B. Zel'dovich, NLDukhov, VI Alferov, AS Kozyrev, EI N. Flerovs, L. V. Altsulers, V. A. Cukermans, V. A. Davidenko, D. A. Franks-Kameneckis, A. I. Abramovs.
Gadu vēlāk valdība iecēla zinātnisko vadītāju un viņa vietnieku, kas atbild par konkrētām darba jomām. Zinātniskā vadītāja statuss, kas tika ieviests padomju atomu projektā, bija ļoti augsts, par ko liecina, piemēram, Igora Kurčatova aktivitātes. 1950. gada 26. februāra PSRS Ministru Padomes rezolūcijas Nr. 827-303ss / op "Par darbu pie RDS-6 izveides" 2. punktā teikts: Haritons, zinātniskā vadītāja pirmais vietnieks RDS-6S un RDS-6T izveide, fizisko un matemātisko zinātņu doktore KISchelkina, RDS-6S produktu uzrauga vietniece, PSRS Zinātņu akadēmijas korespondējošā biedre IE Tamm, RDS-6T korespondentbiedra teorētiskās daļas vadītāja vietniece no PSRS Zinātņu akadēmijas Ya. B. Zel'dovich, zinātnisko vadītāju vietnieks kodolprocesu pētniecībā MG Meščerjakovs, fizikas un matemātikas kandidāts, un GN Flerovs, fizikas un matemātikas kandidāts.
Dekrēts apstiprināja arī personīgo kalkulatoru sastāvu, kura 4. punktā mēs lasām sekojošo: “Organizēt KB-11 RDS-6S produkta teorijas izstrādei aprēķinu un teorētisko grupu. PSRS Zinātņu akadēmijas korespondējošais loceklis I. Ye. Tamm, ko veido: AD Saharovs - fizisko un matemātisko zinātņu kandidāts, SZBelenky - fizisko un matemātisko zinātņu doktors, Yu. A. Romanov - pētnieks, NNBogolyubov - akadēmiķis Ukrainas Zinātņu akadēmija, I. Ja. Pomerančuks - fizisko un matemātisko zinātņu doktors, V. N. Kļimovs - zinātniskais asistents, D. V. Širkovs - zinātniskais asistents."
Saskaņā ar plānu 1949.-1950
Tādējādi papildus KB-11 darbā ar RDS-6 piedalījās vadošie zinātniskie speciālisti no PSRS Zinātņu akadēmijas institūtiem. Tā rezultātā zinātniskā uzraudzībā KB-11 par skaitļošanas un eksperimentālajiem pētījumiem, lai atbalstītu projektu VB RDS-6S, bija šādas izpildorganizācijas: Fiziskais institūts (FIAN), Fizisko problēmu institūts (IPP), Institūts Ķīmiskā fizika (ICP), 1. laboratorija, 2. laboratorija, "B" laboratorija, PSRS Zinātņu akadēmijas matemātikas institūts ar Ļeņingradas filiāli, PSRS Zinātņu akadēmijas Ģeofizikas institūts. NII-8, NII-9, LPTI, GSPI-11, GSPI-12, VIAM, NIIgrafit, kā arī ražošanas uzņēmumi: kombināts Nr. 817, ražotne Nr. 12, iekārta Nr. 418, rūpnīca Nr. Salda metalurģijas rūpnīca, Novosibirskas ķīmiskā koncentrāta rūpnīca.
Padomju Atomu projekta administratīvā un zinātniskā vadība enerģiski ķērās pie pirmā vietējā PB RDS-6 izveides darba organizēšanas. Pirmā pārstāvju sanāksme par RDS-6 notika 1949. gada 9. jūnijā Vannikova un Kurčatova vadībā KB-11 (Arzamas-16). Papildus vadošajiem Atomu projekta zinātniekiem tika uzaicināts Saharovs. Sanāksmes dalībnieki izstrādāja "RDS-6 izpētes darba plānu 1949.-1950. Gadam". (rokrakstā, sagatavots, spriežot pēc rokraksta, sagatavojis Saharovs), paredzot šādas pētījumu jomas: gaismas kodolu kodolreakcijas RDS-6; iespēja iedarbināt RDS-6, izmantojot atombumbu un parastās sprāgstvielas; atombumbas sprādziena izmantošana, lai iegūtu informāciju par EO izveidi; procesa gāzu dinamika. Līdztekus teorētiskajam darbam tika noteikti arī izpildītāji un rūpniecisko tehnoloģiju attīstības laiks, lai ražotu tritiju, litiju-6, litija deuterīdu, urāna deuterīdu, kas nepieciešami RDS-6 radīšanai.
RDS-6S ūdeņraža bumbas modelis tika veiksmīgi pārbaudīts Semipalatinskas poligonā 1953. gada 12. augustā.
Pirmā padomju AB RDS-1, kas bija amerikāņu AB kopija, ietilpība bija 20 tūkstoši tonnu TNT ekvivalenta. Kopējais sākotnējā padomju dizaina AB RDS-2 TNT ekvivalents bija 38 300 tonnas. Pirmā WB RDS-6S jauda gandrīz 10 reizes pārsniedza AB RDS-2 TNT ekvivalentu, kas neapšaubāmi bija padomju kodolieroču izstrādātāju liels sasniegums. Pēc tam tika nopietni uzlaboti WB RDS-6S dizaina principi, kas ļāva izveidot jaudīgāku ieroci.
