Первая советская водородная бомба РДС-6с – знаменитая «слойка Сахарова»

ТехИнсайдерИстория

Как испытывали знаменитую водородную бомбу Сахарова

В этом году исполнилось 68 лет с момента испытаний первой советской водородной бомбы РДС-6с – знаменитой «слойки Сахарова».

Андрей Суворов

pixabay.com

Старинный мужской монастырь у слияния двух маленьких речушек, Сатиса и Саровки, стал известен благодаря Серафиму, канонизированному в 1903 году за то, что после молебна монарших особ во время паломничества в эту пустынь у царской четы родился наследник. Судьба монастыря, впрочем, сложилась незавидно: в 1917 году он был разграблен. А через три десятилетия здесь закипела работа над совсем другими «детками»: в 1946 году прямо в зданиях монастыря разместилось КБ-11, кузница советского атомного проекта.

Кое-что свое

Сейчас, в интернетовские времена, все знают про Клауса Фукса и других «атомных шпионов», и кажется само собой разумеющимся, что первая атомная бомба СССР — РДС-1 — была скопирована с «Толстяка», бомбы, сброшенной на Нагасаки. Но это не совсем так. Действительно, размер плутониевого ядра, форма и конструкция полоний-бериллиевого источника нейтронов и идея имплозии — направленного внутрь взрыва — были в точности заимствованы из американского проекта. Это многое, но не всё. Дело в том, что в американской бомбе были использованы два типа взрывчатки, Composition B и Baratol, их точный состав не был известен Клаусу Фуксу, да и не производились они в СССР. А размеры и форма взрывчатых линз, сформировавших сферическую сходящуюся ударную волну, зависят от этих типов, и при изменении состава буквально на единицы процентов геометрию этих линз нужно корректировать.

aa7537461c492596022b3d325fedae69.jpg
Принцип работы взрывчатой линзы. За счет замедленной детонации в центральной части линзы проходящая через нее взрывная волна изменяет форму с расходящейся на сходящуюся сферическую. Источник: Wikipedia Commons

В РДС-1 вместо Composition B, содержавшего 59,5% гексогена, 39,5% тротила и 1% воска или церезина, использовался отечественный сплав ТГ-50 (поровну гексоген и тротил). А вместо баратола — инертный материал, вообще не взрывающийся, лишь передающий ударную волну с минимальными потерями. Так что форму переходной поверхности нашим бомбостроителям пришлось уточнять самим, используя те же методы — скоростную рентгеновскую съемку — и изобретая свои, не менее остроумные. Своими собственными были и вспомогательные системы бомбы, такие как радиовысотомер, барометрический высотомер, автоматика подрыва, так что объем конструкторских работ был очень велик и при известном принципе работы.

Добавить легкости

Но по мере продвижения работы над первым «изделием», РДС-1, по каналам разведки стали поступать сведения, что американцы ведут работу над еще более мощной бомбой. Намного более мощной, чем атомная. Наши атомщики сумели задать вопрос нобелевскому лауреату Нильсу Бору о сути устройства этой бомбы, но великий физик, известный своими симпатиями к СССР, был не в курсе подробностей, и его ответ не мог успокоить наших ядерщиков. Поэтому были созданы две группы, задачей которых было определить возможность взрыва в бомбе не за счет деления тяжелых ядер, а за счет синтеза легких: из дейтерия и трития должен получаться гелий и нейтрон. В группу, которой руководил Игорь Евгеньевич Тамм, был включен молодой кандидат наук Андрей Дмитриевич Сахаров.

КПД «Слойки». В «слойке Сахарова» всего 15-20% энерговыделения приходится на термоядерные реакции, а остальное даёт реакция деления – как урана-235 или плутония-239 исходной бомбы, так и урана-238 наружных слоёв. Но это скорее достоинство, чем недостаток, ведь уран-238 дёшев. Слияние одного ядра дейтерия и одного трития даёт 18 МэВ энергии, а деление одного ядра урана-238 – 200 МэВ. В первой реакции выделяется один нейтрон, уносящий 14 МэВ из 18, а во второй он расходуется, но выделяется три менее энергичных нейтрона, годных лишь для получения трития из лития-6. В результате получается усиление более чем в 10 раз! А это значит, что почти все термоядерные нейтроны используются «по назначению», и улетает небольшая часть.

С самого начала Сахаров не хотел заниматься абсолютно секретной военной темой — он отказывался от перехода в группу, хотя ему обещали помочь с жильем и другими материальными благами, которых отчаянно не хватало в послевоенной Москве. В своих мемуарах он пишет, что дважды отказывался от предложений военных и Курчатова, но на третий раз, в 1948 году, его согласия уже не спрашивали. Главной особенностью таланта Сахарова, о которой упоминали все работавшие с ним, было то, что он мог видеть работоспособность или правильность какой-либо физической идеи без точных расчетов, интуитивно, поэтому неудивительно, что всего через несколько месяцев после того, как он увидел схему устройства будущей РДС-1, ему пришла идея добавить в урановый контейнер, окружающий плутониевое ядро, слой легких элементов. Это случилось еще осенью 1948 года, до первого испытания. Правда, первоначально предполагалось использовать тяжелую воду — как вещество, содержащее дейтерий в максимально объемной концентрации.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Почему галактики закручиваются в спирали: ученые изучили механизмы формирования звездных скоплений Почему галактики закручиваются в спирали: ученые изучили механизмы формирования звездных скоплений

Какие модели образования спиралевидных галактик выделяют учены?

ТехИнсайдер
Чем можно заняться в современной библиотеке Чем можно заняться в современной библиотеке

Как изменилась роль читален и почему это важно для жителей малых городов

СНОБ
Как первая женщина-министр в США Фрэнсис Перкинс изменила условия труда в Америке Как первая женщина-министр в США Фрэнсис Перкинс изменила условия труда в Америке

Как Фрэнсис Перкинс удалось стать первой женщиной-министром в Америке

Forbes
На острие На острие

Актер Юрий Чурсин — о скрытом темпераменте и своих ролях

OK!
Что вас бесит больше всего: психологический тест с выбором картинки Что вас бесит больше всего: психологический тест с выбором картинки

Пройдите тест и узнайте, от чего может исходить ваша агрессия!

ТехИнсайдер
Птички, бабочки, цветы: 10 весенних идей для крошечных тату на теле Птички, бабочки, цветы: 10 весенних идей для крошечных тату на теле

Тренд на минималистичные тату не теряет актуальности много сезонов подряд

Cosmopolitan
Седан-тягач и свинцовый КрАЗ: пять необычных советских машин Седан-тягач и свинцовый КрАЗ: пять необычных советских машин

В Советском Союзе периодически появлялись странные транспортные средства

РБК
12 неприхотливых подвесных растений, которые освежат любой интерьер 12 неприхотливых подвесных растений, которые освежат любой интерьер

Эти подвесные растения оживят любое пространство

Cosmopolitan
Ошибки при хранении, из-за которых продукты портятся быстрее, чем должны Ошибки при хранении, из-за которых продукты портятся быстрее, чем должны

Что может быть проще, чем хранить продукты?

Cosmopolitan
Самые популярные книги в жанре фантастики за последние 5 лет Самые популярные книги в жанре фантастики за последние 5 лет

Истории о далёких планетах и давно прошедших временах

Популярная механика
6 отечественных фильмов, получивших «Оскар» 6 отечественных фильмов, получивших «Оскар»

Как развивались отношения отечественного кинематографа и «Оскара»

РБК
Онлайн-обучение не будет прежним: как искусственный интеллект изменит российские школы Онлайн-обучение не будет прежним: как искусственный интеллект изменит российские школы

Мы быстро привыкли к возможностям современных технологий

Популярная механика
Харуки Мураками. Отрывок из сборника рассказов «От первого лица» Харуки Мураками. Отрывок из сборника рассказов «От первого лица»

Отрывок из меланхоличного автофикшена Харуки Мураками «От первого лица»

СНОБ
Не надо стесняться: 9 бьюти-проблем, которые твой мужчина не замечает Не надо стесняться: 9 бьюти-проблем, которые твой мужчина не замечает

Топ-9 женских «недостатков», которые его совершенно не волнуют

VOICE
Выученная беспомощность Выученная беспомощность

Мы все произносим фразу «Я не могу». Всегда ли это невозможность что-то сделать?

Лиза
Взяться за руки: о чем говорит язык тела Взяться за руки: о чем говорит язык тела

Прикосновение к руке другого человека может быть очень мощным сигналом

Psychologies
New Horizons подтвердил наличие гигантских криовулканов на Плутоне New Horizons подтвердил наличие гигантских криовулканов на Плутоне

Криовулканы на Плутоне не моли образоваться за счет эрозии

N+1
10 животных, чей кал полезнее, чем кажется 10 животных, чей кал полезнее, чем кажется

Всему есть свое место в природе. Неужели, утилизировать можно даже экскременты?

Популярная механика
Путь на Олимп Путь на Олимп

Как возродилась древняя традиция Олимпийских игр

Вокруг света
Важная фигура: что такое гештальт и зачем его закрывать Важная фигура: что такое гештальт и зачем его закрывать

О гештальттерапии, незавершенных гештальтах и пользе от их закрытия

Forbes
Правила жизни Пола Томаса Андерсона Правила жизни Пола Томаса Андерсона

Правила жизни режиссера и сценариста Пола Томаса Андерсона

Esquire
Можно ли не мыть фрукты и овощи Можно ли не мыть фрукты и овощи

Как люди жили раньше и не мыли овощи и фрукты?

Популярная механика
Уникальные зедонки и прочие зеброиды: какие они, гибриды зебр и других лошадиных Уникальные зедонки и прочие зеброиды: какие они, гибриды зебр и других лошадиных

Гибриды зебр: разбираемся, кто кому кто в межпородовых семьях

Популярная механика
Не могу остановиться: как перестать много есть на нервной почве Не могу остановиться: как перестать много есть на нервной почве

Что такое эмоциональное переедание и как с ним справиться?

Cosmopolitan
Чем антирадар отличается от радар-детектора и что у них общего Чем антирадар отличается от радар-детектора и что у них общего

Между «антирадаром» и «радар-детектором» существует принципиальная разница

CHIP
Физики впервые увидели квантовый бумеранг в эксперименте Физики впервые увидели квантовый бумеранг в эксперименте

Сообщили о первом экспериментальном подтверждении эффекта квантового бумеранга

N+1
Правда ли, что Юпитер — это Правда ли, что Юпитер — это

Был ли у Юпитера шанс стать полноценной звездой?

Популярная механика
Неверное прочтение: почему молитвы не помогут внедрить патриотизм в российскую школу Неверное прочтение: почему молитвы не помогут внедрить патриотизм в российскую школу

Можно ли заставить российских школьников начинать день с молитвы

Forbes
Встреча в Сандунах Встреча в Сандунах

Как правильно париться, какой пар «легкий», а какой «тяжелый»?

Отдых в России
В смартфон встроили анаморфный объектив и вытянутую матрицу В смартфон встроили анаморфный объектив и вытянутую матрицу

Модуль камеры для смартфонов с анаморфной и перископической оптической системой

N+1
Открыть в приложении