Сахаров водородная бомба кратко
Обновлено: 02.07.2024
После Второй мировой войны говорить о фактическом наступлении мира было еще нельзя – две крупные мировые державы вступили в гонку вооружений. Одной из граней этого конфликта оказалось противостояние СССР и США в создании ядерного оружия. В 1945 году США, первыми негласно вступившие в гонку, сбросили ядерные бомбы на печально известные города Хиросима и Нагасаки. В Советском Союзе тоже велись работы по созданию ядерного оружия, и в 1949 году испытали первую атомную бомбу, рабочим веществом в которой был плутоний. Еще во время ее разработки советская разведка выяснила, что США переключились на разработку более мощной бомбы. Это подтолкнуло СССР заняться изготовлением термоядерного оружия.
Выяснить, каких результатов достигли американцы, разведчики не смогли, да и попытки советских ядерщиков не увенчались успехом. Поэтому было решено создать бомбу, взрыв которой происходил бы за счет синтеза легких ядер, а не деления тяжелых, как в атомной бомбе. Весной 1950 года начались работы над созданием бомбы, получившей в дальнейшем название РДС-6с. В числе ее разработчиков оказался и будущий лауреат Нобелевской премии мира Андрей Сахаров, предложивший идею конструкции заряда еще в 1948 году, но позднее выступавший против ядерных испытаний.
Андрей Сахаров - знаменитый советский ученый физик. Человек-парадокс. Создал самое смертоносное в мире оружие - водородную бомбу. И получил Нобелевскую премию мира в 1975 году.
Прославил СССР своими исследованиями. И стал ярым борцом против советской власти и диссидентом.
Хлипкий старичок, который энергичнее всех произносил громкие речи с трибуны на Съезде народных депутатов. Видимо люди другой формации и не могли бы совершать такие громкие открытия.
Сахаров предложил бороться с гонкой вооружений парадоксальным методом. Он предложил буквально утопить США с помощью направленного цунами.
Американский проект Seal против Японии
Первыми такой проект придумали американцы. Они рассматривали его, как альтернативу атомному оружию.
Идея проекта проста - нужно осуществить мощный взрыв в определенных точках океана, чтобы вызвать цунами, которое накроет вражескую территорию.
И выглядела идея привлекательно. В отличие от атомной бомбы, территория не будет заражена. К тому же, атомную бомбу нужно доставить прямо к цели, а по пути ее легко сбить.
В 1944—1945 годах инженеры провели эксперименты в районе Новой Зеландии с разрешения властей последней. И, действительно, удалось создать 10-метровые волны цунами.
Инженеры стали проектировать оружие, которое снесет береговую оборону Японии.
Но в ходе дальнейших расчетов выяснилось, что чтобы создать волну, которая нанесет гигантский ущерб прибрежной зоне, нужно, как минимум, 2 млн зарядов взрывчатки. Их нужно выложить на дне океана в линию на расстоянии около 8 км и одновременно взорвать. Тогда возникнет гигантская волна, которая смоет все на побережье.
Для этого нужен полный контроль на море и гигантское количество ресурсов. Проще - организовать высадку десанта.
Но академик Сахаров не знал о разработках американцев. Проект Seal был официально рассекречен только в 1999 году - спустя 10 лет после смерти академика.
Поэтому свой проект Сахаров разработал независимо от американцев. И проект по масштабам намного превосходил самые смелые идеи США. И проект Сахарова получился на порядок совершеннее.
Сам Сахаров аргументировал проект тем, что он призван остановить бессмысленную гонку вооружений, которая истощала экономику СССР.
Цунами на США
В 1952 году Андрей Сахаров предложил проект Берии, которые отвечал за советскую атомную промышленность. Ученому тогда было всего 30 лет и он работал в группе по созданию термоядерной бомбы.
Что для этого нужно? Подвести к побережью США подводные лодки, и нанести удар 100-мегатонными торпедами. Торпеды с зарядами спокойно лягут на дно, а активировать их можно будет в любой момент издалека направленным радиосигналом.
Интересно, что тут не требовалось господства на море, гигантские ресурсы и вход в прибрежную зону. Было достаточно всего нескольких подлодок, которые выстрелили торпедами издалека, вне зоны видимости американских радаров.
После этого - одновременный взрыв зарядов в четырех местах - по два удара в Атлантике и Тихом океане. Это запустит волну цунами.
Высота волны получалась гораздо больше чем в американском проекте - до 300 метров. Такая волна со стороны Атлантического океана снесла бы Нью-Йорк, Вашингтон, Филадельфию, Бостон, Майами и еще десяток крупных центров.
С Тихого океана под натиском волны пали бы Сан-Франциско, Лос-Анджелес, Сиэтл, Сан-Диего и другие мегаполисы.
300 метров - это высота волны, которую невозможно представить. В среднем, высота волн при природных цунами колеблется от 8 до 20 метров. А самая гигантская волна была зафиксирована на Аляске - там было кратковременное цунами, вызванное обрушением ледников, с высотой волны - 524 метра. Но это эпизод, который не нанес разрушения, так как волна была в глухом районе. Здесь же - у городов не оставалось не единого шанса на спасение.
Проект начали реализовывать. Было запущено строительство атомной подводной лодки и гигантской торпеды. Габариты и масса торпеды - 4 тонны и 8 метров в длину.
Но проекту не суждено было воплотиться. Смерть Сталина, арест Берии и приход к власти Хрущева привели к остановке проекта. Пожалуй, и к лучшему. Даже в теории страшно представить мгновенное убийство десятков миллионов мирных граждан. Вряд ли у кого-либо из высших чинов поднялась рука совершить такое злодействие. Тем более, когда ты представитель державы, которая уничтожила Гитлера и его страшную машину смерти.
Как известно, органы советской разведки смогли заполучить чертежи и схемы первой американской атомной бомбы. Это позволило сделать в СССР почти полную копию нового вида оружия и благополучно испытать его в 1949 году. Однако уже тогда было известно, что в США ведутся работы по созданию гораздо более мощного взрывного устройства. Уверенности в том, что ещё раз удастся выкрасть секретную документацию, в Москве не было. Требовалось организовать группу физиков-ядерщиков и техников, способных успешно вести разработки сверхмощного оружия только своими силами. Поэтому ещё в 1946 году возникло особое конструкторское бюро — КБ-11. Его директором был назначен Павел Зернов. Главным конструктором стал Юлий Харитон.
Объективные проблемы
Идти по самому простому пути — сделать бомбу в десять раз больше, а значит и в десять раз мощнее — было бессмысленно. Первая советская атомная бомба, испытанная ещё в 1949 году, весила более 4,6 тонны. Но в то время в стране не имелось самолёта, который мог бы доставить это оружие к месту назначения. И было ясно, что создать в обозримое время аппарат, способный нести 44-тонный заряд, не получится. К слову, лишь в 1954 году под руководством авиаконструктора Андрея Туполева был создан серийный бомбардировщик Ту-95, ставший основой для самолёта, способного сбросить ядерную бомбу в указанной точке.
Задача, поставленная перед физиками, включёнными в группу по разработке конструкции термоядерной бомбы, казалась поначалу почти неразрешимой. При этом помимо трудностей с теорией имелись и сугубо практические проблемы. Каждое новое испытание атомного оружия требовало колоссальных ресурсов и продолжительной подготовки. Поэтому возможности проверять любую интересную идею на практике просто не было.
Гениальное прозрение
Андрея Сахарова привлекли к работе над сверхмощной бомбой в 1948 году. В своих мемуарах Андрей Сахаров рассказывал, что не хотел заниматься секретной военной темой. Он дважды отказывался от настойчивых приглашений. Его не вдохновили и обещанные блага, недоступные большинству людей в послевоенном СССР. Но в итоге Сахарова в приказном порядке включили в рабочую группу.
Андрей Дмитриевич смог убедить коллег в перспективности своей идеи. А ведь среди физиков-ядерщиков он был самым молодым и наименее именитым.
Непосредственная работа по изготовлению первой водородной бомбы началась в 1950 году. Научным руководителем стал Юлий Харитон, а его заместителями — Игорь Тамм и Яков Зельдович (Андрей Сахаров трудился в группе Тамма). Все учёные переехали в Саров, который был превращён в закрытый объект, окружённый тройным кольцом внешней охраны.
Исполнилось сто лет со дня рождения Андрея Дмитриевича Сахарова — гениального ученого и человека с обостренным чувством ответственности
Он родился 21 мая 1921 года в семье педагога, автора многих научно-популярных книг, учебников и задачников по физике. После школы учиться пошел на физфак МГУ.
Термоядерный физик
Сахаров вспоминал, что в этот период ему было сделано два предложения о переходе на новую работу. Одно — Курчатовым, второе — сотрудником КГБ, который обещал ему за это квартиру в Москве (Сахарову с семьей долго не давали даже комнату в коммуналке). От обоих предложений Сахаров отказался, поскольку хотел работать с Таммом.
В 1948 году Сахаров включен в научно-исследовательскую группу по разработке термоядерного оружия под руководством Юлия Харитона. Сахаров вспоминал, как по этому вопросу был вызван вместе с Таммом в кабинет начальника Первого главного управления при Совете министров СССР Бориса Ванникова. Тамм пытался отговорить Ванникова от этого шага, убеждая, что Сахаров — исключительно талантливый и перспективный физик-теоретик и его место в ФИАН.
Объект с колючей проволокой
До 1968 года Сахаров трудился на режимном объекте Арзамас-16, где продолжалась разработка нового вида оружия, идея которого зародилась еще в стенах ФИАН.
Сегодня в живых почти не осталось соратников Сахарова, вместе с ним работавших над созданием советского термоядерного оружия, монополистом на которое в те времена были США. Последний из могикан — 94-летний Владимир Ритус, член-корреспондент РАН, за ту работу ставший лауреатом Сталинской премии.
Мозг, который нельзя классифицировать
Идеи Сахарова заложили основу для исследований мирного использования термоядерного синтеза. Самым первым таким использованием Курчатов в шутку назвал тот факт, что Сахаровым наконец-то выделили отдельную квартиру на Живописной улице в Москве; к тому моменту в семье уже подрастали две дочки. Помимо квартиры возникли концепция магнитного термоядерного реактора (МТР), мюонный катализ и магнитная кумуляция — оригинальный метод получения чрезвычайно сильных магнитных полей. Таким образом, группа Сахарова получила рекордные магнитные поля в 16 миллионов гаусс.
Чудовище, вырвавшееся из рук
По просьбе Курчатова Сахаров стал заниматься анализом радиоактивных последствий ядерных взрывов и влиянием радиоактивных осадков на здоровье людей.
Все эти труды были опубликованы в материалах первой Женевской конференции по мирному использованию атомной энергии. Казалось, мир мог вздохнуть спокойно.
Но летом 1961 года, когда семья Сахаровых (в 1960 году родился сын Дима) отправилась на отдых в Крым, по звонку советского лидера Никиты Хрущева Сахарова вызвали в Москву: возобновлялись испытания ядерного оружия. В 1958 году СССР решил прекратить их, но США это решение не поддержали.
Царь-бомба
Самым мощным изделием, сконструированным Сахаровым и его коллегами, стала АН602, которую в народе называли царь-бомбой. Длиной восемь метров, два метра в поперечнике и весом 26,5 тонны она не помещалась в самолет Ту-95. Конструкторам пришлось вырезать часть корпуса стратегического бомбардировщика и устанавливать в нем специальное крепление — и все равно она наполовину торчала из самолета.
По свидетельству коллеги Сахарова Бориса Альтшулера, отпечатки рассчитанных Сахаровым барионных акустических осцилляций впоследствии были обнаружены при исследованиях температурных флуктуаций реликтового излучения. Случилось это в начале 2000-х годов, когда позволила чувствительность спутниковых радиотелескопов.
Самая страстная мечта
В 1969 году Сахаров вернулся в родной ФИАН, в отдел теоретической физики, сотрудником которого был до конца своих дней.
Но человечество помнит его прежде всего как создателя водородной бомбы, всю жизнь боровшегося против ее применения.
Именно по этой причине общественная деятельность уже в 1960-е годы прочно вошла в его жизнь. Он стал одним из инициаторов Московского международного договора о запрещении ядерных испытаний в трех средах.
Борьбой против ядерных вооружений гражданская позиция Сахарова не ограничилась. Он выступал против гонения на генетику, против политических репрессий, резко высказывался против введения советских войск в Афганистан — словом, постоянно лез не в свое дело, чем обеспечил себе длительную опалу. Его зачастую не хотели слушать не только политики, но и недавние коллеги, друзья-физики. Он был чужим среди своих.
Мягкий, интеллигентный, исключительно неконфликтный по натуре человек, он не мог чувствовать себя комфортно в ситуации постоянной конфронтации. Но другого способа существования для себя он, по всей видимости, просто не видел.
В январе 1979 года Сахаров был сослан в город Горький. Сразу же начались попытки увольнения Сахарова, но атаки были отбиты. В марте 1980-го появился приказ Академии наук, согласно которому Сахаров остался в отделе. Сотрудникам разрешалось периодически навещать его для обмена научной информацией.
С новой энергией Андрей Дмитриевич ринулся в гущу научной жизни. Он принял участие в Международном семинаре по проблемам квантовой гравитации в мае 1987 года, встретился с уже знакомым ему Джоном Уилером, познакомился со Стивеном Хокингом и записал, что его поражает сила духа этого человека.
Потеря для всех
14 декабря 1989 года Андрей Сахаров скоропостижно скончался.
Областью научных интересов Андрея Сахарова была ядерная физика, физика полей частиц, космология и гравитация. Во все эти области он внес заметный и существенный вклад, дав работу последователям на многие десятилетия вперед. О его научных достижениях, получивших дальнейшее развитие, можно писать книги.
12 августа 1953 года на Семипалатинском полигоне состоялось испытание первой советской водородной бомбы.
12 августа 1953 года в 7.30 утра на Семипалатинском полигоне была испытана первая советская водородная бомба, которая имела служебное название "Изделие РДС‑6c". Это было четвертое по счету советское испытание ядерного оружия.
Начало первых работ по термоядерной программе в СССР относится ещё к 1945 году. Тогда была получена информация об исследованиях, ведущихся в США над термоядерной проблемой. Они были начаты по инициативе американского физика Эдварда Теллера в 1942 году. За основу была взята теллеровская концепция термоядерного оружия, получившая в кругах советских ученых‑ядерщиков название "труба" ‑ цилиндрический контейнер с жидким дейтерием, который должен был нагреваться от взрыва инициирующего устройства типа обычной атомной бомбы. Только в 1950 году американцы установили, что "труба" бесперспективна, и они продолжили разработку других конструкций. Но к этому времени советскими физиками уже была самостоятельно разработана другая концепция термоядерного оружия, которая вскоре ‑ в 1953 году ‑ привела к успеху.
Альтернативную схему водородной бомбы придумал Андрей Сахаров. В основу бомбы им была положена идея "слойки" и применения дейтерида лития‑6. Разработанный в КБ‑11 (сегодня это город Саров, бывший Арзамас‑16, Нижегородская область) термоядерный заряд РДС‑6с представлял собой сферическую систему из слоев урана и термоядерного горючего, окруженных химическим взрывчатым веществом.
Для увеличения энерговыделения заряда в его конструкции был использован тритий. Основная задача при создании подобного оружия заключалась в том, чтобы с помощью энергии, выделенной при взрыве атомной бомбы, нагреть и поджечь тяжелый водород — дейтерий, осуществить термоядерные реакции с выделением энергии, способные сами себя поддерживать. Для увеличения доли "сгоревшего" дейтерия Сахаров предложил окружить дейтерий оболочкой из обычного природного урана, который должен был замедлить разлет и, главное, существенно повысить плотность дейтерия. Явление ионизационного сжатия термоядерного горючего, ставшее основой первой советской водородной бомбы, до сих пор называют "сахаризацией".
По результатам работ над первой водородной бомбой Андрей Сахаров получил звание Героя Соцтруда и лауреата Сталинской премии.
"Изделие РДС‑6с" было выполнено в виде транспортабельной бомбы весом 7 тонн, которая помещалась в бомбовом люке бомбардировщика Ту‑16. Для сравнения — бомба, созданная американцами, весила 54 тонн и была размером с трехэтажный дом.
Чтобы оценить разрушительные воздействия новой бомбы, на Семипалатинском полигоне построили город из промышленных и административных зданий. В общей сложности на поле имелось 190 различных сооружений. В этом испытании впервые были применены вакуумные заборники радиохимических проб, автоматически открывавшиеся под действием ударной волны. Всего к испытаниям РДС‑6с было подготовлено 500 различных измерительных, регистрирующих и киносъемочных приборов, установленных в подземных казематах и прочных наземных сооружениях. Авиационно‑техническое обеспечение испытаний — измерение давления ударной волны на самолет, находящийся в воздухе в момент взрыва изделия, забор проб воздуха из радиоактивного облака, аэрофотосъемка района осуществлялось специальной летной частью. Подрыв бомбы осуществлялся дистанционно, подачей сигнала с пульта, который находился в бункере.
Было решено произвести взрыв на стальной башне высотой 40 метров, заряд был расположен на высоте 30 метров. Радиоактивный грунт от прошлых испытаний был удален на безопасное расстояние, специальные сооружения были отстроены на своих же местах на старых фундаментах, в 5 метрах от башни был сооружен бункер для установки разработанной в ИХФ АН СССР аппаратуры, регистрирующей термоядерные процессы.
На поле установили военную технику всех родов войск. В ходе испытаний были уничтожены все опытные сооружения в радиусе до четырех километров. Взрыв водородной бомбы мог бы полностью разрушить город в 8 километров в поперечнике. Экологические последствия взрыва оказались ужасающими: на долю первого взрыва приходится 82% стронция‑90 и 75% цезия‑137.
Мощность бомбы достигла 400 килотонн, в 20 раз больше первых атомных бомб в США и СССР.
Работа по созданию водородной бомбы стала первой в мире интеллектуальной "битвой умов" поистине мирового масштаба. Создание водородной бомбы инициировало появление совершенно новых научных направлений — физики высокотемпературной плазмы, физики сверхвысоких плотностей энергии, физики аномальных давлений. Впервые в истории человечества было масштабно использовано математическое моделирование.
Работы по "изделию РДС‑6с" создали научно‑технический задел, который затем был использован в разработке несравнимо более совершенной водородной бомбы принципиально нового типа — водородной бомбы двухстадийной конструкции.
Водородная бомба сахаровской конструкции не только стала серьезным контраргументом в политическом противостоянии между США и СССР, но и послужила причиной бурного развития советской космонавтики тех лет. Именно после успешных ядерных испытаний ОКБ Королева получило важное правительственное задание разработать межконтинентальную баллистическую ракету для доставки к цели созданного заряда. В дальнейшем ракета, получившая название "семерка", вывела в космос первый искусственный спутник Земли, и именно на ней стартовал первый космонавт планеты Юрий Гагарин.
Читайте также: