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

Топ-5 орехов против старения Топ-5 орехов против старения

Могут ли орехи улучшить ваше самочувствие и продлить молодость?

ТехИнсайдер
Что будет, если вы не сможете оплатить счет в ресторане? Придется ли мыть посуду? Что будет, если вы не сможете оплатить счет в ресторане? Придется ли мыть посуду?

Можно ли оплатить свой счет в ресторане мытьем посуды?

Популярная механика
Очаровательный монстр: как Франсуаза Саган изменила французскую литературу Очаровательный монстр: как Франсуаза Саган изменила французскую литературу

История Франсуазы Саган, женщины, которая не хотела взрослеть

Forbes
Почему российским солдатам запретили носить каски в Первую мировую? Отвечает Николай II Почему российским солдатам запретили носить каски в Первую мировую? Отвечает Николай II

В Первой мировой никто даже не задумывался о практичности металлической каски

Популярная механика
Ежи от болезней и средневековый фастфуд: странные пищевые привычки времен Средневековья Ежи от болезней и средневековый фастфуд: странные пищевые привычки времен Средневековья

Страдающие ежи и Средневековье: что ели люди в эпоху рыцарей?

ТехИнсайдер
В отпуск через космос В отпуск через космос

Каким станет транспорт будущего

РБК
Что не так с хорошими ученицами? Что не так с хорошими ученицами?

Почему представление об успехе и хорошей самооценке отличниц — миф

Psychologies
Поколение Z Поколение Z

Яркая, веселая, открытая — такой оказалась Zivert

Cosmopolitan
Чем опасен синдром «хорошей девочки» Чем опасен синдром «хорошей девочки»

Приветливые и скромные женщины, слишком стараются быть хорошими. Откуда это?

Psychologies
Археологи нашли в Крыму позднеримский стеклянный кубок со змеевидным орнаментом Археологи нашли в Крыму позднеримский стеклянный кубок со змеевидным орнаментом

Редкий артефакт конца II – середины III века нашей эры

N+1
6 опасных привычек, которые убивают наши почки 6 опасных привычек, которые убивают наши почки

Самые вредные привычки, за которые мы можем заплатить очень дорого

Популярная механика
Самые таинственные звуки планеты: Ктулху пробуждается Самые таинственные звуки планеты: Ктулху пробуждается

Bloop, скрипы Bio-duck, сигнал Upsweep и другие необъяснимые звуки планеты

Популярная механика
Счастливые килограммы: почему мы толстеем после свадьбы Счастливые килограммы: почему мы толстеем после свадьбы

Почему после свадьбы многие женщины толстеют.

VOICE
Гимнастика для губ, которая увеличит их объем: всего 10 минут в день! Гимнастика для губ, которая увеличит их объем: всего 10 минут в день!

Упражнения помогут добиться пухлых губ. Они борются с носогубными складками!

VOICE
Сможет ли человечество сдвинуть планету, если все люди соберутся в одном месте и прыгнут одновременно Сможет ли человечество сдвинуть планету, если все люди соберутся в одном месте и прыгнут одновременно

На Земле проживает 7,5 миллиардов человек. Что, если мы все прыгнем сразу?

ТехИнсайдер
Почему в России до сих пор нет своих процессоров? Почему в России до сих пор нет своих процессоров?

Что ждет отечественные процессоры Байкал и Эльбрус

CHIP
Почему люди копируют чужие идеи Почему люди копируют чужие идеи

Почему эволюция делает человека глупым и склонным к копированию чужих идей?

Esquire
Самый умный в дикой природе: 5 животных с высоким интеллектом Самый умный в дикой природе: 5 животных с высоким интеллектом

Люди — самые разумные существа в мире?

Популярная механика
С чего начать половое воспитание: рассказывает врач-психотерапевт С чего начать половое воспитание: рассказывает врач-психотерапевт

В каком возрасте и что говорить ребенку о половом воспитании?

Psychologies
Эффект копипаста: 10 дочерей звезд, которые выросли копиями своих мам Эффект копипаста: 10 дочерей звезд, которые выросли копиями своих мам

Рассматриваем снимки дочерей звезд, которые невероятно похожи на знаменитых мам!

Cosmopolitan
Как укрепить свою психику Как укрепить свою психику

7 способов, чтобы сохранить психическое здоровье и развить силу воли

Maxim
Фильмы и сериалы об аферистах и мошенниках Фильмы и сериалы об аферистах и мошенниках

Тема мошенников и их хитростей всегда занимательна. Подборка фильмов на эту тему

Psychologies
50 ошибок в общении, которые вы совершаете ежедневно 50 ошибок в общении, которые вы совершаете ежедневно

Как бы ни хотелось закрыться от мира, общаться с людьми все же приходится

Psychologies
Машиноместо Машиноместо

Дом для семьи и коллекции автомобилей

Robb Report
«Создавать островки безопасности»: Людмила Петрановская о том, как пережить кризис «Создавать островки безопасности»: Людмила Петрановская о том, как пережить кризис

Как найти точку опоры в тяжелые времена и не потерять семью

Forbes
Девушка с характером Девушка с характером

Ангельская внешность и сильные героини, стеснительность и глубокий драматизм

Grazia
Нужно ли покупать ребенку мотоцикл: советы для тех, чей сын мечтает об экстремальном спорте Нужно ли покупать ребенку мотоцикл: советы для тех, чей сын мечтает об экстремальном спорте

Основоположник FMX в России — про детский мотоспорт и выбор экипировки

Популярная механика
Что гравитационные волны рассказали нам о Вселенной Что гравитационные волны рассказали нам о Вселенной

Гравитационных волны помогли решить загадки эволюции галактик

Популярная механика
Разумная диета: 5 продуктов, которые помогут сбросить вес после 50 лет Разумная диета: 5 продуктов, которые помогут сбросить вес после 50 лет

Продукты, которые помогут не набирать вес

ТехИнсайдер
Форсунки двигателя: основные виды и частые неисправности Форсунки двигателя: основные виды и частые неисправности

Чем отличаются топливные форсунки двигателя и как чаше всего ломаются?

РБК
Открыть в приложении