60 лет назад, 12 августа 1953 года, Советский Союз успешно испытал на полигоне под Семипалатинском первую в мире термоядерную (водородную) бомбу.
«Отцами» водородной бомбы считают Эдварда Теллера и Андрея Сахарова. Но были и другие, чей вклад оказался незаслуженно забыт.
В советском атомном проекте важнейшую роль играла разведка. В случае с водородной бомбой американцы и русские работали параллельно и доходили до всего в основном самостоятельно.
Взрыв прогремел в 07:30 утра по местному времени.
Главный куратор ядерного проекта Лаврентий Берия к тому времени сидел в бункере командования Московского округа ПВО, ожидая расстрела. Испытанием руководили академик Игорь Курчатов и первый заместитель министра среднего (атомного) машиностроения Авраамий Завенягин.
Бомба, как обычно делалось в подобных случаях, была установлена на верхушке стальной башни.
Кнопку на пульте нажал 32-летний физик Александр Захаренков, впоследствии доросший до заместителя главы минсредмаша.
Строго говоря, первый успешный термоядерный взрыв осуществили американцы 1 ноября 1952 года на тихоокеанском атолле Эниветок. Но устройство «Айви Майк» представляло собой конструкцию размером с трехэтажный дом и весом 62 тонны, а в СССР создали именно бомбу, пригодную для транспортировки тогдашним основным дальним бомбардировщиком советских ВВС «Ту-16».
Зато мощность советского заряда была сравнительно невелика: 400 килотонн против 10,4 мегатонны у американцев. Но и это равнялось 35 «хиросимам» или 40 тысячам наиболее тяжелых авиабомб Второй мировой войны.
Самый мощный термоядерный взрыв мощностью в 15 мегатонн, практически стерший с лица земли атолл Бикини, американцы произвели 28 февраля 1954 года, а на вооружении имели 24-мегатонные заряды.
Так выглядела «кузькина мать» (экспонат музея в Федеральном ядерном центре в Сарове)
Раз и, как выяснилось, навсегда обогнать конкурентов по мощности зарядов советские конструкторы смогли в 1961 году, испытав на Новой Земле 58-мегатонную «кузькину мать».
Последствия термоядерных взрывов поражали воображение. Воронка от «Айви Майка» была диаметром в две мили, а «гриб» поперечником в 13 километров поднялся в стратосферу. Поток нейтронов был настолько велик, что удалось открыть два новых трансурановых элемента — эйнштейний и фермий.
Взрыв в августе 1953 года был единственным термоядерным испытанием в атмосфере в истории Семипалатинского полигона, но на его долю пришлись 82% выброшенного в окружающую среду стронция-90 и 75% цезия-137. Из-за этого дальнейшие испытания пришлось перенести на Новую Землю.
С подачи англоязычных журналистов водородные бомбы в мире именовали также «супербомбами». Технически их мощность не ограничена ничем. «Кузькина мать» создавалась в расчете на 100 мегатонн, но силу заряда искусственно снизили почти вдвое, чтобы, как пошутил Хрущев, не перебить все стекла в Москве.
Реакция деления ядер тяжелых элементов, лежащая в основе атомной бомбы, в природе не встречается. Термоядерный взрыв, напротив, является имитацией в земных условиях самого распространенного процесса во Вселенной — синтеза легких элементов в более тяжелые, миллиарды лет идущего в недрах звезд.
Конкретно, речь идет о возникновении одного атома гелия из двух атомов дейтерия — изотопа водорода. В ходе его выделяется в 4,2 раза больше энергии, чем при делении ядер такой же массы урана-235. По эффективности этот процесс уступает лишь аннигиляции вещества и антивещества, известной только в теории.
Естественное состояние дейтерия — газ. Решить проблему удалось после того, как будущий академик и Нобелевский лауреат Виталий Гинзбург в ноябре 1948 года предложил начинить заряд дейтеридом лития-6 — твердым соединением дейтерия с изотопом лития.
В первых американских водородных бомбах применялся дейтерий, охлажденный до -250 градусов, что создавало огромные трудности. Узнав о находке Гинзбурга, физики в Лос-Аламосе заметили: «Вместо огромной коровы с ведром молока русские используют упаковку молока сухого».
Но главная сложность заключалась в том, что для начала термоядерной реакции дейтерий необходимо сжать до плотности и разогреть до температуры, существующей в недрах звезд.
Плутониевая бомба, сама по себе способная разрушить город, в водородной бомбе используется только в качестве детонатора.
Принцип ядерного деления был понятен ученым с начала XX века. При создании атомной бомбы главным камнем преткновения оказалось обогащение урана. Работа над водородной бомбой стала настоящей интеллектуальной гонкой, породив новые научные дисциплины: физику высокотемпературной плазмы, физику сверхвысоких энергий, физику аномальных давлений.
Впервые пришлось прибегнуть к математическому моделированию. В распоряжении американцев с 1949 года имелись компьютеры. В СССР гигантское количество вычислений произвели сотни математиков с примитивными арифмометрами.
Приспособить атом для мирных целей удалось уже в 1954 году. «Термояд», который, как широко ожидалось в 1960-х и 1970-х годах, решит все энергетические проблемы человечества, не запускается до сих пор. «Рукотворное солнце» не удается удерживать в магнитной ловушке в течение длительного времени.
Источник: www.bbc.co.uk
11.08.13.