RDS-6s - den første sovjetiske brintbombe . Verdens første nukleare sprængstof, der bruger termonuklear energi, lavet i form af en bombe egnet til praktisk militær brug [1] . Ifølge udenlandsk klassificering er det ikke klassificeret som brintbomber, men som atombomber med termonuklear forstærkning (boosting). Det er indlysende, at ideen om at booste er den nærmeste slægtning til ideen om en lagdelt nuklear ladning med termonuklear forstærkning. Så for eksempel i Storbritannien blev begge typer af sådanne ladninger kaldt boostede nukleare ladninger, kun i det ene tilfælde - ladninger med en boostet kerne, og i det andet tilfælde - ladninger med en boostet sabotage [2] .
Udviklet af en gruppe videnskabsmænd ledet af A. D. Sakharov og Yu. B. Khariton . Arbejdet med bomben begyndte i 1945. Testet på Semipalatinsk teststedet den 12. august 1953 .
RDS-6s er en et-trins "tvungen" atombombe af implosionstypen . Den deklarerede effekt kunne nå 500 kt, under test blev der opnået en effekt på 400 kt [3] effektivitet - 15-20%. I den samlede energifrigivelse udgjorde syntese 15-20%.
De testede RDS-6'ere blev betragtet som en eksperimentel model. Beregninger viste, at det var muligt at opnå en effekt på 700 kiloton eller mere, når man brugte en større mængde tritium og uran-235 i det udviklede design. [fire]
Selvom RDS-6'erne blev erklæret som verdens første brintbombe egnet til praktisk militær brug, indeholdt den en betydelig mængde tritium , og derfor var prisen på ladningen meget høj, og han havde selv en relativt begrænset overlevelsesevne i forhold til hylde liv (ca. seks måneder), fra hvilket muligheden for dets anvendelse i USSR's nukleare arsenal praktisk taget var udelukket [3] . En RDS-6s bombe krævede 1200 g tritium. For at opnå en sådan mængde af isotopen tog det næsten et års drift af AI-atomreaktorkomplekset med en planlagt årlig produktionsvolumen på 1500 g tritium og dyrt arbejde på 817-anlægget for at adskille tritium fra bestrålede blokke [ 5] . Derfor blev bomben i fremtiden moderniseret, til sin tritiumfri version - RDS-27 bomben. I stedet for det meget dyre, svært at finde og radioaktivt henfaldende tritium blev der kun brugt stabilt lithium-6-deuterid . Eksplosionskraften af RDS-27 skabt på denne måde under test var 250 kt (6. november 1955). En variant af designet i USSR blev foreslået af A. D. Sakharov som en heterogen struktur af vekslende lag af let stof (deuterium, tritium og deres kemiske forbindelser) og tunge ( 238 U), som han kaldte "pust". Lignende ideer blev foreslået i USA i 1946 af E. Teller .
For at øge andelen af "brændt" deuterium foreslog Sakharov at omgive deuterium med en skal af almindeligt naturligt uran, som skulle bremse ekspansionen, og vigtigst af alt, øge koncentrationen, densiteten og temperaturen af deuterium betydeligt. Ved den temperatur, der opstår efter eksplosionen af en atombombe-lunte, viser det omgivende stof sig at være næsten fuldstændig ioniseret. Samtidig øger uranskallen, hvis densitet er 12 gange større end tætheden af konventionelle sprængstoffer, koncentrationen af deuterium med mere end 10 gange og øger følgelig hastigheden af termonuklear reaktion. Denne metode til at øge den termonukleare reaktion i "slojkaen" blev kaldt "sakkarisering" af Sakharovs ansatte. En stigning i dd-reaktionens hastighed fører til en mærkbar dannelse af tritium, som straks går ind i en termonukleær reaktion med deuterium, med et tværsnit 100 gange større end dd-reaktionens tværsnit og 5 gange større energifrigivelse. Under påvirkning af de resulterende hurtige neutroner, der vises i dt-reaktionen, er uranskallkernerne godt opdelt og øger eksplosionens kraft betydeligt. Derfor blev naturligt uran valgt som skal, og ikke noget andet tungt stof (for eksempel bly).
Det nøjagtige antal lag og deres størrelser er klassificeret. Formentlig havde RDS-6 mindst to lag af lette elementer omgivet af lag af uran-238. I centrum af RDS-6 blev den såkaldte hovedladning (central kerne), en atomær fissionsladning fra uran-235, hvis nøjagtige vægt og dimensioner også er klassificeret, brugt. [6] VI Ritus skriver [7] at tritium ikke kun blev brugt i det første, men også i det andet lette lag, på grund af hvilket det var muligt at opnå mere energifrigivelse end forventet. Pitta er forseglet, sfærisk symmetrisk, direkte ved siden af det er et lag af lithium-6 deuterid-tritid, derefter naturligt uran, så igen et lag af lithium-6 deuterid-tritid, derefter naturligt uran. Den nøjagtige vægt og størrelsesdata og sammensætning af pittamaterialerne vil være hemmelige i løbet af de nukleare ikke-spredningstraktater , det vil sige formodentlig altid.
Oprindeligt skulle en termonuklear (eller, ifølge udenlandske klassifikationer, en boostet nuklear) ladning af typen RDS-6s være udstyret med R-7 ICBM. Samtidig var det nødvendigt at udelukke brugen af lithiumdeuterid-tritid i denne ladning på grund af mangel på tritium og en betydelig forringelse af ladningens operationelle egenskaber i tilfælde af brug af tritium. Det var også nødvendigt at øge ladningens energifrigivelse.
Skøn har vist, at en RDS-6s type ladning med den nødvendige effekt vil have for store dimensioner og vægt. Derfor blev det besluttet at undersøge muligheden for at øge kraften af RDS-6s ladningen i dens tritiumfrie version ved brug af en betydelig masse fissile materialer. Denne ladning fik betegnelsen RDS-6sD [2] .
Ritus V. I. skriver [8] , at efter den vellykkede afprøvning af RDS-6'er, foreslået A. D. Sakharov, for at tredoble koncentrationen af ionisering af komprimeret deuterium, at bruge gasformigt molekylært deuterium D2, komprimeret til 150 atmosfærer i stedet for Li6D. I et lag af gasformigt deuterium skulle den placere små stykker eller tynde plader af lithium-6, så lunten, når den blev bestrålet med neutroner under en eksplosion, ville modtage tritium. På grund af den lange rækkevidde vil tritiumkerner flyve ud af tynde stykker lithium-6 og falder ned i atmosfæren af opvarmet deuterium, vil de indgå i en termonuklear reaktion med det (se dokument nr. 40 i [9] )). Denne version af "produktet" foreslået af A. D. Sakharov under navnet RDS-6sD blev godkendt af Ministerrådet for udvikling og afprøvning i 1954. Et dekret fra USSR-regeringen, som A. D. Sakharov skrev i sine Memoirs, "forpligtede raketforskere at udvikle under denne anklage er et interkontinentalt ballistisk missil." De udførte detaljerede beregninger viste dog, at energifrigivelsen af flere forskellige foreslåede varianter af RDS-6SD viste sig at være lavere end forventet. Det "eksotiske" produkt levede ikke op til forventningerne, og efter talrige og dramatiske diskussioner med høje embedsmænd (V. A. Malyshev, B. L. Vannikov, A. P. Zavenyagin, I. V. Kurchatov), blev planerne for dets udvikling aflyst. I løbet af udviklingen blev det efterhånden klart, at problemet med at skabe en højeffektiv termonuklear ladning med den nødvendige effekt ikke kunne løses ved at bruge det fysiske skema for RDS-6s ladningen [2] [8] .
Siden 1942 modtog I.V. Kurchatov efterretningsinformation om igangværende forskning i USA om muligheden for at skabe en "superbombe" .
Af de sovjetiske videnskabsmænd var Ya. I. Frenkel den første til at henlede opmærksomheden på det faktum, at "det virker interessant at bruge de høje - milliardtedel - temperaturer, der udvikler sig under eksplosionen af en atombombe til at udføre fusionsreaktioner (f.eks. dannelsen af helium fra brint ), som er energikilden for stjerner, og som yderligere kan øge den energi, der frigives under eksplosionen af hovedstoffet. I 1945 skitserede han denne idé i et memorandum til Kurchatov [10] .
Kurchatov instruerede Yu. B. Khariton , sammen med I. I. Gurevich , Ya. B. Zel'dovich og I. Ya. Pomeranchuk , at overveje muligheden for at frigive energien fra lyselementer. De rapporterede deres synspunkter om dette spørgsmål den 17. december 1945 på et møde i det tekniske råd i Specialkomitéen under Rådet for Folkekommissærer i USSR . Taleren var Ya. B. Zel'dovich. Hans rapport bekræftede den grundlæggende mulighed for excitation af en nuklear detonation i en cylinder med deuterium [10] .
Den 28. september 1947, i London , informerede K. Fuchs den sovjetiske efterretningsofficer A.S. Feklisov om, at USA aktivt arbejdede på at skabe en brintbombe og beskrev nogle af designegenskaberne ved denne bombe og princippet om dens drift. Den 13. marts 1948 fandt det andet møde mellem K. Fuchs og A. S. Feklisov sted, hvor K. Fuchs transmitterede eksperimentelle data, der indeholdt meget vigtig information om tværsnittene af nogle nukleare reaktioner, nødvendige for beregningsmæssige skøn over muligheden for termonuklear. detonation. Den 20. april 1948 sendte ledelsen af USSR Ministeriet for Statssikkerhed en russisk oversættelse af materialerne fra K. Fuchs til I.V. Stalin , V.M. Molotov , L.P. Beria [10] .
Den 10. juni 1948 blev resolution nr. 1989-733 fra USSR's Ministerråd "Om at supplere KB-11-arbejdsplanen" vedtaget, som satte opgaven med at kontrollere muligheden for at skabe en brintbombe, som blev tildelt RDS-6-indekset. Samme dag blev resolution nr. 1990-774 fra USSR's Ministerråd vedtaget, der beordrede oprettelsen af en særlig teoretisk gruppe under ledelse af det korresponderende medlem af USSR Academy of Sciences I. E. Tamm [10] .
I september-oktober 1948 tænkte A. D. Sakharov , som var medlem af gruppen af I. E. Tamm , på en alternativ løsning på problemet og begyndte at overveje muligheden for at implementere en kombineret bombe, hvor deuterium bruges i en blanding med uran . -238 i form af vekslende lag. Denne ordning blev kaldt "pust" [10] . Derefter gik udviklingen af bomben i to retninger: "pusten" (RDS-6s), som betød en atomladning omgivet af flere lag af lette og tunge grundstoffer, og "røret" (RDS-6t), i hvor plutoniumbomben var nedsænket i flydende deuterium . USA udviklede lignende ordninger. For eksempel var "Vækkeur"-ordningen, som blev fremsat af Edward Teller , en analog af "Sakharov"-pusten, men den blev aldrig ført ud i livet. Men "Rør"-ordningen, som forskerne har arbejdet på så længe, viste sig at være en blindgyde idé [11] . Efter at have testet den første sovjetiske atombombe RDS-1 , var hovedindsatsen koncentreret om Sloika-varianten [12] .
I 1949 , efter den vellykkede test af den første sovjetiske atombombe , intensiverede amerikanerne programmet for at opbygge deres strategiske atomstyrker . Den 31. januar 1950 udsendte den amerikanske præsident G. Truman en erklæring, hvori han erklærede, at han havde instrueret "... at fortsætte arbejdet med alle typer atomvåben, inklusive den såkaldte brint eller superbombe" [10] .
Udviklingen af termonukleare våben blev mere og mere en prioritet for Sovjetunionen. Den 26. februar 1950 vedtog USSRs ministerråd dekret nr. 827-303 "Om arbejdet med oprettelsen af RDS-6", som fastsatte fristen for fremstillingen af den første kopi af RDS-6s-produktet - 1954. Yu. B. Khariton blev udnævnt til videnskabelig vejleder for udviklingen, og I. E. Tamm og Ya. B. Zel'dovich [10] blev udpeget til hans stedfortrædere .
I foråret 1950 flyttede kernefysikere - I. Tamm , A. Sakharov og Yu Romanov til "objektet" i KB-11 ( Sarov ), hvor de begyndte et intensivt arbejde med at skabe en brintbombe [13] .
Beregninger for RDS-6s/Sloika blev udført under vejledning af A. Tikhonov og K. Semendyaev på Strela-computeren . Da pålideligheden af den første generation af computere var lav, blev hver beregning udført to gange, nogle gange blev der også udført en tredje kontrolberegning. Samtidig blev visse afgiftsdesignordninger afvist, og de oprindelige estimater blev væsentligt korrigeret [14] .
Statskommissionen, ledet af I. V. Kurchatov, besluttede efter at have analyseret resultaterne af generalprøven og rapporteret deres tanker til regeringen at teste den første brintbombe den 12. august 1953 kl. 7:30 lokal tid [11] .
Ladningssamlingsoperationen blev udført af N. L. Dukhov , D. A. Fishman , N. A. Terletsky under vejledning af Yu. B. Khariton og i nærværelse af I. V. Kurchatov [13] . Forberedelsen af automatiseringssystemet blev udført af V. I. Zhuchikhin og G. A. Tsyrkov . A. D. Zakharenkov og E. A. Negin deltog i arbejdet . Udstyret af ladningen med detonatorkapsler efter at have løftet den til tårnet blev udført af A. D. Zakharenkov og G. P. Lominsky under vejledning af K. I. Shchelkin og i nærværelse af A. P. Zavenyagin [13] .
På Semipalatinsk teststedet var der i mellemtiden en intensiv forberedelse af forsøgsstedet, hvor forskellige bygninger, registreringsudstyr, militært udstyr og andre genstande var placeret. Det blev forberedt:
I alt var der 190 forskellige strukturer på banen [13] . I denne test blev der for første gang brugt vakuumaspiratorer af radiokemiske prøver, som automatisk åbnede under påvirkning af en stødbølge . I alt blev 500 forskellige måle-, optagelses- og filmapparater installeret i underjordiske kasematter og solide jordstrukturer forberedt til test af RDS-6'erne. Luftfart og teknisk support til test - måling af trykket fra en chokbølge på et fly i luften på tidspunktet for eksplosionen af produktet, prøvetagning af luft fra en radioaktiv sky , luftfotografering af området med mere - blev udført af en særlig flyveenhed. Bomben blev detoneret på afstand, ved at give et signal fra fjernbetjeningen, som var placeret i bunkeren [11] .
Det blev besluttet at lave en eksplosion på et ståltårn 40 m højt, ladningen var placeret i en højde af 30 m. Den radioaktive jord fra tidligere test blev fjernet til sikker afstand, specielle strukturer blev genopbygget på deres egne steder på gamle fundamenter , en bunker blev bygget 5 m fra tårnet til installation af udstyr udviklet ved Institut for Kemisk Fysik ved Akademiet for Videnskaber i USSR, som registrerer termonukleære processer.
Signalet om at sprænge blev givet kl. 7.30 den 12. august 1953 [11] . Horisonten blev oplyst af det klareste blitz, som blindede øjnene selv gennem mørke briller. Eksplosionens kraft var 400 kt , hvilket var 20 gange højere end energifrigivelsen fra den første atombombe. Den sovjetiske fysiker Yu Khariton udtalte efter at have analyseret testen, at omkring 15-20% faldt til fusionsandelen , resten af energien blev frigivet på grund af spaltningen af U-238 af hurtige neutroner [11] . RDS-6s bomben var den første til at bruge "tørt" termonuklear brændsel , hvilket var et stort teknologisk gennembrud [13] .
Ifølge testresultaterne blev murstensbygninger fuldstændig ødelagt inden for en radius af 4 km, i en afstand af 1 km blev en jernbanebro med 100 tons spænd kastet 200 m tilbage [15] .
Strålingsniveauet i skyen i en højde på 3000 m efter 20 minutter: 5,4 R/h, i en højde af 4000-5000 m efter 1 time 04 minutter: 9 R/t, i en højde af 8000 m efter 33 minutter: 360 R/t, i 10000 m højde efter 45 minutter: 144 R/t, længden af forureningsstrimlen med en dosis på mere end 1 R efter 30 minutter var 400 km, bredden var 40-60 km, den næste dag striben 480 km lang, 60 km bred havde 0,01 R/t. Den radioaktive sky 3 timer efter eksplosionen, 100 gange 200 km stor, blev opdelt i 3 dele, den første bevægede sig mod Bajkalsøen , her oversteg strålingsdosis ikke 0,5 R, den midterste del gik i retning af Omsk , maksimal dosis var ikke mere end 0,2 P, den laveste del af skyen gik i en lille cirkel rundt om Altai-territoriet i retning af Omsk , Karaganda og så videre. Den maksimale dosis i dette tilfælde oversteg ikke 0,01 R [16] .
RDS-6s-testen viste, at USSR for første gang i verden skabte et kompakt (bomben blev placeret i et Tu-16 bombefly ) termonuklear produkt med enorm destruktiv kraft. På det tidspunkt "havde USA på plads" en test af en termonuklear enhed på størrelse med en tre-etagers bygning. Sovjetunionen hævdede også at have termonukleare våben, men i modsætning til USA var deres bombe fuldt forberedt og kunne leveres af et strategisk bombefly til fjendens territorium. Amerikanske eksperter anfægtede denne udtalelse, baseret på det faktum, at den sovjetiske bombe ikke var en "rigtig" brintbombe, da den ikke var designet efter strålingsimplosionsskemaet (Teller-Ulam-skemaet) [17] . Men indtil 1954 havde USA ikke transportable termonukleare bomber i sit arsenal.
Efter en vellykket test blev mange designere, forskere og produktionsmedarbejdere tildelt ordrer og medaljer [13] . Hovedideologen for den første brintbombe, A. D. Sakharov, blev straks akademiker ved USSR Academy of Sciences . Han blev tildelt titlen Helt af Socialistisk Arbejder og vinder af Stalin-prisen . Titlen som Helten af Socialistisk Arbejder for anden gang blev tildelt Yu. B. Khariton , K. I. Shchelkin , Ya. B. Zeldovich og N. L. Dukhov . Titlen som Hero of Socialist Labour blev også tildelt M. V. Keldysh , som leverede matematisk støtte til skabelsen af en brintbombe.
Sloika-ordningen havde dog ikke udsigt til at skalere eksplosionskraften over et megaton. Evie Mike - tests i USA i november 1952 viste, at styrken af en brinteksplosion produceret i henhold til en bestemt plan kunne overstige flere megatons. Den 1. marts 1954, under Castle Bravo -testene , detonerede USA en bombe samlet efter to-trins Teller-Ulam-skemaet og modtog en eksplosionskraft på 15 megaton. USSR formåede at afsløre hemmeligheden bag ordningen i 1954 og teste RDS-37 megaton bomben , skabt i henhold til Teller-Ulam-skemaet, den 22. november 1955 på Semipalatinsk-teststedet. Som i RDS-6'erne blev lithium-6 deuterid brugt som termonukleært brændstof [18] .
| Atomprøvesprængninger af USSR | |||
|---|---|---|---|
| Før Moskva-traktaten | |||
| Efter Moskva-traktaten |
| ||
| Teststeder | |||
| militære øvelser | |||
| relaterede artikler | |||