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

Как в лучших фильмах: 5 шпионских гаджетов времен холодной войны Как в лучших фильмах: 5 шпионских гаджетов времен холодной войны

Устройства времен холодной войны, которые делали работу шпионов эффективнее

ТехИнсайдер
Почему опасно долго лежать в постели Почему опасно долго лежать в постели

Признайтесь, вы не всегда можете встать с кровати с первым звонком будильника!

Популярная механика
«Я всегда побеждаю»: как французская актриса Сара Бернар сделала себя сенсацией «Я всегда побеждаю»: как французская актриса Сара Бернар сделала себя сенсацией

История суперзвезды рубежа XIX-го и XX веков Сары Бернар

Forbes
Болезнь Брюса Уиллиса: что такое афазия и как с ней живут Болезнь Брюса Уиллиса: что такое афазия и как с ней живут

Что такое афазия, как её лечат и как меняется жизнь при этом диагнозе

РБК
Мошенники усложнили схемы Мошенники усложнили схемы

Мошенники придумали новую схему обмана с «выплатами» в евро

Ведомости
Лимонов и женщины Лимонов и женщины

Любовные успехи Лимонова легендарны. В любви он преуспел

Esquire
Антикризисное управление персоналом: 4 стратегические ошибки Антикризисное управление персоналом: 4 стратегические ошибки

Ошибки, которые легко допустить в бизнесе в период неопределенности

Inc.
Как воскресить мамонта: ДНК поможет ученым оживить шерстистого гиганта Как воскресить мамонта: ДНК поможет ученым оживить шерстистого гиганта

Можно ли воссоздать мамонта и отправить его заселять Якутию?

Популярная механика
Женщина из СССР дослужилась до капитана и провела корабль через арктические льды. Как ей удалось спасти экипаж? Женщина из СССР дослужилась до капитана и провела корабль через арктические льды. Как ей удалось спасти экипаж?

«Молодая советская женщина провела корабль сквозь полярные льды!»

ТехИнсайдер
«Все страньше и страньше» «Все страньше и страньше»

Как теория относительности, рок-н-ролл и научная фантастика определили XX век

N+1
Бизнес-завтрак C-Level: топ-менеджеры корпораций — о том, как привлекать и удерживать сильных управленцев в мартехе Бизнес-завтрак C-Level: топ-менеджеры корпораций — о том, как привлекать и удерживать сильных управленцев в мартехе

Что должны делать компании, чтобы успешно нанимать управленцев в мартехе

Inc.
Принятие неизбежного Принятие неизбежного

Как российский бизнес погружался в новую экономическую реальность

Forbes
Физики получили ионизированные молекулы при температуре в несколько микрокельвинов Физики получили ионизированные молекулы при температуре в несколько микрокельвинов

Флуоресценция ионов иттербия может служить точным сенсором концентрации димеров

N+1
18 фактов об увеличении губ, которые нужно знать до того, как ты примешь решение 18 фактов об увеличении губ, которые нужно знать до того, как ты примешь решение

Увеличение губ может изменить твою внешность, главное — не переборщить

VOICE
Меркурий: факты о ближайшей к Солнцу планете Меркурий: факты о ближайшей к Солнцу планете

Меркурий известен короткими годами, длинными днями и температурами

Популярная механика
Палеонтологи впервые обнаружили в Монголии останки верблюда Кноблоха Палеонтологи впервые обнаружили в Монголии останки верблюда Кноблоха

Верблюд Кноблоха жил на территории Монголии в эпоху позднего плейстоцена

N+1
Восточное звучание Восточное звучание

При оформлении интерьера этого дома дизайнеру пришлось решать множество проблем

Идеи Вашего Дома
Сумчатых куниц уличили в поедании человечины Сумчатых куниц уличили в поедании человечины

Сумчатые куницы охотно кормятся человеческими останками

N+1
«Ядерный конец света все не наступал»: почему так сложно предсказать будущее «Ядерный конец света все не наступал»: почему так сложно предсказать будущее

Книга «Прозревая будущее» Мартина ван Кревельда

Forbes
Как работать с коллегой, которого ненавидишь — жизненные хитрости Как работать с коллегой, которого ненавидишь — жизненные хитрости

Что делать, если вы с коллегой или коллегами друг друга "не перевариваете"?

Популярная механика
Доколумбовые цивилизации Анд пострадали от туберкулеза ластоногих Доколумбовые цивилизации Анд пострадали от туберкулеза ластоногих

Палеогенетики прочитали геномы трех возбудителей туберкулеза ластоногих

N+1
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
Счет идет на секунды Счет идет на секунды

Новые методы лечения инсульта и как его избежать, даже если ты в группе риска

Лиза
Связанные одной целью Связанные одной целью

Как воспитать чемпиона и не дать ему сломаться под весом золотых медалей

Harper's Bazaar
Как справляться с агрессией в интернете: 3 способа Как справляться с агрессией в интернете: 3 способа

Как не поддаться порыву и не отвечать на злость злостью?

Psychologies
Джейкоб Элорди: «Я благодарен судьбе, что оказался в мире кино, – мне никогда не бывает скучно» Джейкоб Элорди: «Я благодарен судьбе, что оказался в мире кино, – мне никогда не бывает скучно»

Джейкоб Элорди — почему «Глубокие воды» стоит смотреть любителям лент 90х

Grazia
MUJEVA: «Была готова приплачивать сама, чтобы мои песни слушали» MUJEVA: «Была готова приплачивать сама, чтобы мои песни слушали»

MUJEVA — на что копит деньги и за что ее хейтят?

ЖАРА Magazine
Ребенок должен быть лучшим во всем: чем чревато такое воспитание Ребенок должен быть лучшим во всем: чем чревато такое воспитание

От чего стоит отказаться, чтобы вырастить счастливого человека?

Psychologies
Из чайника или бутылки? Из чайника или бутылки?

5 главных мифов о питьевой воде

Лиза
Планетологи заподозрили кометное происхождение астероида Рюгу Планетологи заподозрили кометное происхождение астероида Рюгу

Планетологи проверили теорию о кометном происхождении астероида Рюгу

N+1
Открыть в приложении