Die hele potensiaal van die Sowjet-wetenskap is belê in die RDS-6S-produk.
Dit is bekend uit die gepubliseerde argiefdokumente dat twee weergawes van die waterstofbom (VB) in die aanvanklike tydperk van die Sowjet-atoomprojek ontwikkel is: die "pyp" (RDS-6T) en die "pof" (RDS-6S). Die name stem in 'n sekere mate ooreen met hul ontwerp.
Die groep van Yakov Zeldovich by die Institute of Chemical Physics (ICP), en daarna die wetenskaplikes van Laboratory No. 3 en Laboratory V, het berekeninge van die RDS-6T VB uitgevoer in die vorm van 'n dunwandige silinder met 'n deursnee van 50 sentimeter en 'n lengte van minstens vyf meter, gevul met vloeibare deuterium in 'n hoeveelheid van 140 kilogram. Volgens berekeninge is die ontploffing van hierdie massa deuterium gelykstaande aan een tot twee miljoen ton TNT. 'N Kanon-tipe atoombom word gebruik om 'n ontploffing te begin. Tussen die lading van uraan-235 en deuterium is 'n ekstra ontsteker gemaak van 'n mengsel van deuterium en tritium, wat vinniger en teen 'n laer temperatuur reageer as suiwer deuterium. Die hele stelsel is termies geïsoleer om te voorkom dat vloeibare deuterium tydens vervoer verdamp. Selfs uit hierdie beskrywing, aangebied deur Yakov Zeldovich in die nota "Waterstof deuterium bom" in Februarie 1950, kan gesien word dat die implementering van die RDS-6T WB met vloeibare waterstof met groot tegniese probleme verband hou.
Die voordeel van die "pof"
Igor Tamm, Yakov Zeldovich en Andrei Sakharov het in hul verslag "Model van die RDS-6S-produk" vir 1953 daarop gewys dat die termonukleêre reaksie in deuterium verloop teen die tempo wat nodig is vir 'n ontploffing slegs by uiters hoë temperature, en die praktiese moontlikheid om te behou dit is nog nie bewys nie.
In verband met die negatiewe resultate van baie jare se teoretiese berekeninge, is die werk aan die RDS-6T WB beëindig deur die besluit van die leierskap van die USSR MSM in 1954.
Andrei Sakharov, 'n werknemer van die teoretiese departement van die Fisika -instituut van die Akademie vir Wetenskappe (FIAN), het die oplossing vir die skep van 'n VB in die vorm van afwisselende lae splitsbare materiaal en termonukleêre komponente (vandaar die 'blaas') voorgestel. onder leiding van Igor Tamm. Op 2 Desember 1948, tydens 'n vergadering van die Wetenskaplike en Tegniese Raad (SBM) van Laboratorium 2, 'n bespreking van die verslae van Zeldovich en Tamm oor die resultate van die bestudering van die gebruik van die reaksie van samesmelting van ligte kerne vir die die skepping van WB van verskillende ontwerpskemas het plaasgevind.
Die protokol van die NTS-vergadering het aangedui dat die raad die resultate van beide groepe as interessant beskou, maar veral die stelsel in die vorm van 'n kolom lae swaar water en A-9 ('n simbool van natuurlike uraan), wat volgens vir voorlopige berekeninge, kan ontplof met 'n kolomdeursnee van ongeveer 400 millimeter. Die voordeel van hierdie stelsel is die vermoë om swaar water in plaas van deuterium te gebruik, wat die behoefte om waterstof by lae temperature te hanteer, uitskakel.
Die besluit van die Wetenskaplike en Tegniese Raad van Laboratorium nr. 2 van 1948 dui daarop dat die werk van Tamm se groep op Sacharov se voorstel moet konsentreer en eksperimente by FIAN in Ilya Frank se span kan uitvoer om die vermenigvuldiging van neutrone in swaar water - uraan, te bestudeer stelsel, wat die span wetenskaplikes van ander werk bevry.
Igor Kurchatov en Yuliy Khariton het die resultate van hierdie oorweging aan die hoof van die Eerste Hoofdirektoraat (PSU) gerapporteer onder die Raad van Ministers (CM) van die USSR, Boris Vannikov, wat 'n konsepresolusie van die Ministerraad van die USSR aangeheg het, voorberei op grond van die besluit van die NTS.
Die bespreking tydens die wetenskaplike seminaar van Laboratorium nr. 2 van die verslae van Zeldovich en Tamm was die basis vir die wydverspreide ontwikkeling van teoretiese en eksperimentele werk oor die skepping van die eerste huishoudelike waterstofbom.
'N Paradys vir teoretici
VB RDS-6S in amptelike dokumente is 'n produk genoem, maar soms ook die regte naam. RDS-6S is soos volg gerangskik: in die middel van die stelsel van afwisselende lae natuurlike uraan en 'n ligte materiaal wat bestaan uit 'n mengsel van deuteried en litium-6 tritied, word 'n lading uraan-235 geplaas. Die oppervlak van die "blaas" bestaan uit 'n plofstof (plofstof) om 'n ontploffing van 'n kern (uraan-235) lading te begin, wat 'n kragtige vloei van energie veroorsaak in die vorm van neutrone, kwantas en ander deeltjies. Dit lei tot ionisasieverhitting (kompressie) tot sterretemperature van 'n dun laag termonukleêre brandstof en 'n laag uraan. In hierdie geval verander laasgenoemde in plasma met 'n ooreenstemmende toename in druk, wat die aangrensende laag van die ligte stof saamgepers. As gevolg van die gesamentlike effek van die ontploffing van 'n kernlading en 'n geïoniseerde laag uraan, word toestande geskep vir 'n termonukleêre reaksie, waardeur die splytingsnelheid van uraan deur termonukleêre neutrone toeneem. 'N Kenmerk van hierdie proses is dat dit onder uiterste omstandighede plaasvind: met 'n hoë digtheid van energie vrystelling in 'n klein hoeveelheid materie by 'n hoë temperatuur, ontwikkel dit alles binne mikrosekondes, wat uiteindelik lei tot 'n plofbare effek. Die rekenkundige studie van die fisika van komplekse prosesse wat in die Wêreldbank voorkom, is 'n manifestasie van die hoër intelligensie van wetenskaplikes, 'n paradys vir teoretici, soos Andrei Sakharov eens gesê het.
Die wêreld se eerste waterstofbom RDS-6S.
Die aanklagtoets is op 12 Augustus uitgevoer
1953 op die Semipalatinsk -toetsplek.
Laai krag - tot 400 kT
Foto: Vadim Savitsky
So bevat die eerste monster van die binnelandse WB RDS-6S, benewens plofstof, ook die volgende kernmateriaal: uraan-235, natuurlike uraan, litium-6 deuteried en tritied. Dit het dit moontlik gemaak om die implementering van die volgende prosesse te verseker: 'n kernontploffing van 'n sentrale lading, verhitting as gevolg van hierdie sferiese lae met deuteried en litium-6 tritied, 'n termonukleêre reaksie met die vrystelling van energie en die vorming van vinnig neutrone, die splitsing van uraan-238 kerne deur vinnige neutrone met die vrystelling van energie, die interaksie van litium 6 met neutrone om 'n ekstra hoeveelheid tritium te verkry en sodoende die primêre termonukleêre reaksie te verbeter.
In 'n waterstofbom vind talle kernreaksies, hidrodinamiese verskynsels en hoë-intensiteit termiese prosesse byna gelyktydig plaas. Dit is duidelik dat die berekening van die ontploffing van die WB beduidende teoretiese probleme veroorsaak het weens die gebrek aan metodes vir hul analise en betroubare inligting oor die deeltjie -interaksiekonstante. Tog het Sowjet -wetenskaplikes en ingenieurs daarin geslaag om die eerste binnelandse WB te skep, wat die mees komplekse tegniese toestel ter wêreld is.
Beginsels van werkorganisasie
Die aktiwiteit oor die skepping van die eerste waterstofbom in die Sowjetunie het 'n aantal eienaardighede. In die eerste plek het alle deelnemers aan hierdie werk, ongeag hul amptelike posisie, 'n hoë vlak van verantwoordelikheid, wat die buitengewone militêr-politieke betekenis van die teenwoordigheid van 'n superbomb verstaan as een van die effektiewe maniere om die land te beskerm teen eksterne bedreigings.
Staatsentralisering en koördinering van die aktiwiteite van alle ondernemings en organisasies, sowel as die maksimum moontlike finansiering van werk, insluitend ruim materiële aansporings vir die behaalde resultate, speel natuurlik 'n groot rol om sukses te behaal. En dit alles met streng beheer oor die uitvoering. Die hoë potensiaal van voor-oorlogse Sowjet-wetenskap, veral kernfisika, en die teenwoordigheid van 'n groot aantal hoogs gekwalifiseerde wetenskaplikes en ingenieurs was ook van groot belang.
Die prestasies van kernfisika is voortdurend gebruik om dringende probleme van die land se verdediging op te los. Oor die algemeen sou die vervaardiging van so 'n hoëtegnologiese produk soos die RDS-6S WB en die daaropvolgende verbeterde WB-modelle onmoontlik wees sonder die resultate van fundamentele navorsing. Dit is bekend dat die direkteur van die Leningrad Fisika en Tegnologie Instituut (LPTI), akademikus Abram Ioffe, in die vooroorlogse jare berispe is omdat navorsing oor kernfisika geen praktiese oplossing bied nie. Maar dit was juis die vooroorlogse fundamentele navorsing wat die Sowjetunie in staat gestel het om gevorderde wapens te bekom.
Uitstaande wetenskaplikes van die land van verskillende spesialiteite het deelgeneem aan die oprigting van die eerste binnelandse Wêreldbank, waaronder eerstens bekende fisici soos Igor Kurchatov, Julius Khariton, Yakov Zeldovich, Kirill Shchelkin, Igor Tamm, Andrei Sakharov, Vitaly Ginzburg, Lev Landau, Evgeny Zababakhin, Yuri Romanov, Georgy Flerov, Ilya Frank, Alexander Shalnikov, en ander.
'N Fundamentele kenmerk van die werk op RDS-6 was die deelname daaraan van 'n groot aantal hoogs gekwalifiseerde Sowjet-wiskundiges, soos Nikolai Bogolyubov, Ivan Vinogradov, Leonid Kantorovich, Mstislav Keldysh, Andrei Kolmogorov, Ivan Petrovsky en vele, vele ander. Die hele kleur van die Sowjet -wetenskap was betrokke by die oprigting van die eerste huishoudelike WB. Die aktiewe deelname van 'n groot aantal wetenskaplike, ontwerp- en ingenieurs- en produksiespanne van die land met ervare personeel het dit moontlik gemaak om die mees komplekse wetenskapintensiewe take op te los. Die ontstaan van WB sou onmoontlik gewees het sonder die vervaardiging van litium -6, deuterium, tritium en hul verbindings op industriële skaal - die hoofkomponente van termonukleêre wapens, metodes om tritium van bestraalde litium te skei, ens.
Nuwe idees, projekte van installasies, planne vir navorsings- en ontwikkelingswerk, verslae van direkteure van institute oor die werk wat uitgevoer is, is bespreek by seminare en wetenskaplike rade van Laboratory No. 2, NTS PGU en NTS by KB-11, ens. Alle regeringsbesluite is opgestel op grond van aanbevelings van NTS PSU en NTS by KB-11 na goedkeuring deur die leierskap van PSU en die spesiale komitee. Die praktyk van konstante kollegiale bespreking van nuwe voorstelle tydens die SOS -vergaderings het daartoe gelei dat 'n groot gaping tussen idees en die implementering daarvan uit die weg geruim is.
Die Sowjet -atoomprojek word gekenmerk deur 'n wye program van verskillende fundamentele navorsing met die konstruksie van eksperimentele kernreaktors en installasies, gelaaide deeltjieversnellers, ens., Waarvan die resultate onmiddellik gebruik is vir die uitvoering van spesifieke take. Terselfdertyd is enorme fondse bestee aan fundamentele navorsing.
Persoonlik verantwoordelik
Die oplossing van staatsopdragte vir die skepping van kern-waterstofwapens het grootliks moontlik geword danksy die dringende maatreëls van die Sowjet-regering om 'n effektiewe struktuur vir die gesentraliseerde beheer van die Atomprojek te organiseer. Op 20 Augustus 1945 word die spesiale komitee (SK, onder leiding van Lavrentiy Beria) gestig onder die staatsdepartementskomitee en die eerste hoofdirektoraat (PSU, onder leiding van die voormalige volkskommissaris van ammunisie Boris Vannikov) onder die USSR Council of People's Commissars. As gevolg hiervan is die volgende siklus van bestuur van die Atomprojek geïmplementeer: industriële ondernemings, institute, ontwerporganisasies - Wetenskaplike en Tegniese Raad (SBM) PGU - PGU - Spesiale Komitee - Ministerraad van die USSR. Die werk aan die oprigting van die WB RDS-6S is deurlopend deur die spesiale komitee en die PGU gemonitor. Na die inligtingsbrief van Vannikov en Kurchatov oor die fundamentele moontlikheid om 'n superbomb te skep, het die spesiale komitee en die PGU herhaaldelik oor die stand van die WB -ontwikkeling gekyk en, indien nodig, besluite en bevele van die ministerraad opgestel. Gedurende 1950-1953 is 26 resolusies en bevele van die Ministerraad van die USSR uitgereik oor wetenskaplike, produksie- en organisatoriese aangeleenthede oor die ontwikkeling van die WB RDS-6S. So 'n groot aantal regeringsbesluite op ander gebiede van die Atomic Project is nie uitgereik nie. Die meeste van hulle hou verband met die werk van KB-11 as die belangrikste uitvoerende organisasie, waar die werkorde mettertyd gevorm is, bepaal deur die resolusies en bevele van die KB-11-leierskap deur die USSR Raad van Ministers. Op 8 Februarie 1949 onderteken die hoof van KB-11, Pavel Zernov, 'n bevel oor werk in KB-11 op RDS-6, in paragraaf 1 waarvan 'n groep beoog word onder direkte toesig van die hoofontwerper Yu. B. Khariton vir die verdere ontwikkeling van kwessies oor die skep van RDS-6 in die volgende samestelling: Yu. B. Khariton (leier), KISchelkin, Ya. B. Zel'dovich, NLDukhov, VI Alferov, AS Kozyrev, EI N. Flerov, L. V. Altshuler, V. A. Tsukerman, V. A. Davidenko, D. A. Frank-Kamenetsky, A. I. Abramov.
'N Jaar later het die regering 'n wetenskaplike toesighouer aangestel en sy adjunk verantwoordelik vir spesifieke werkgebiede. Die status van die wetenskaplike toesighouer, wat in die Sowjet -atoomprojek bekendgestel is, was baie hoog, soos blyk uit die aktiwiteite van Igor Kurchatov. In klousule 2 van die resolusie van die Ministerraad van die USSR nr. 827-303ss / op "On work on the creation of RDS-6" van 26 Februarie 1950 word gesê: Khariton, eerste adjunk-wetenskaplike toesighouer vir die skepping van RDS-6S en RDS-6T, doktor in fisiese en wiskundige wetenskappe KISchelkina, adjunk-studieleier vir RDS-6S-produkte, ooreenstemmende lid van die USSR Academy of Sciences IE Tamm, adjunk-studieleier vir teoretiese deel van die RDS-6T-ooreenstemmende lid van die USSR Academy of Sciences Ya. B. Zel'dovich, adjunk -wetenskaplike toesighouers vir navorsing oor kernprosesse MG Meshcheryakov, kandidaat vir fisika en wiskunde, en GN Flerov, kandidaat vir fisika en wiskunde.
Die besluit het ook die persoonlike samestelling van die sakrekenaars goedgekeur, in paragraaf 4, waarvan ons die volgende lees: 'Om in KB-11 te organiseer vir die ontwikkeling van die teorie van die RDS-6S-produk 'n berekening en teoretiese groep onder leiding van Ooreenstemmende lid van die USSR Academy of Sciences I. Ye. Tamm, bestaande uit: AD Sakharov - Kandidaat vir Fisiese en Wiskundige Wetenskappe, SZBelenky - Doktor in Fisiese en Wiskundige Wetenskappe, Yu. A. Romanov - Navorser, NNBogolyubov - Akademikus van die Oekraïense Akademie vir Wetenskappe, I. Ya. Pomeranchuk - Doktor in Fisiese en Wiskundige Wetenskappe, V. N. Klimov - navorsingsassistent, D. V. Shirkov - navorsingsassistent."
Volgens die plan 1949-1950
Benewens KB-11 het vooraanstaande wetenskaplike spesialiste van die institute van die USSR Academy of Sciences dus aan die werk op die RDS-6 deelgeneem. As gevolg hiervan was daar die volgende uitvoerende organisasies onder die wetenskaplike toesig van KB-11 oor berekenings- en eksperimentele navorsing ter ondersteuning van die VB RDS-6S-projek: Physical Institute (FIAN), Institute for Physical Problems (IPP), Institute of Chemiese Fisika (TKP), Laboratorium nr. 1, Laboratorium nr. 2, Laboratorium "B", Wiskundige Instituut van die USSR Academy of Sciences met die Leningrad -tak, Instituut vir Geofisika van die USSR Academy of Sciences. NII-8, NII-9, LPTI, GSPI-11, GSPI-12, VIAM, NIIgrafit, sowel as produksieondernemings: Kombineer nr. 817, aanleg 12, aanleg nr. 418, aanleg 752, Verkhne- Salda metallurgiese aanleg, Novosibirsk chemiese konsentraat plant.
Die administratiewe en wetenskaplike leierskap van die Sowjet-atoomprojek het kragtig begin met die organisering van werk aan die oprigting van die eerste huishoudelike WB RDS-6. Die eerste verteenwoordigende vergadering oor RDS-6 het op 9 Junie 1949 onder leiding van Vannikov en Kurchatov by KB-11 (Arzamas-16) plaasgevind. Benewens die voorste wetenskaplikes van die Atomic Project, is Sakharov genooi. Die deelnemers aan die vergadering het die "Plan van navorsingswerk oor RDS-6 vir 1949-1950 ontwikkel." (in handgeskrewe vorm, voorberei, te oordeel na die handskrif, deur Sakharov), wat voorsiening maak vir die volgende navorsingsgebiede: kernreaksies van ligte kerne in RDS-6; die moontlikheid om die RDS-6 te begin met behulp van 'n atoombom en konvensionele plofstof; die gebruik van die ontploffing van 'n atoombom om inligting te bekom aangaande die skep van 'n EO; gas dinamika van die proses. Saam met teoretiese werk is die kunstenaars en die tydsberekening van die ontwikkeling van industriële tegnologieë vir die vervaardiging van tritium, litium-6, litiumdeuteried, uraandeuteried, wat nodig is vir die skepping van RDS-6, ook bepaal.
Die RDS-6S waterstofbommodel is op 12 Augustus 1953 suksesvol getoets by die Semipalatinsk-toetslokaal.
Die kapasiteit van die eerste Sowjet-AB RDS-1, wat 'n afskrif van die Amerikaanse AB was, was 20 duisend ton TNT-ekwivalent. Die totale TNT-ekwivalent van AB RDS-2 van die oorspronklike Sowjet-ontwerp was 38 300 ton. Die krag van die eerste WB RDS-6S het die TNT-ekwivalent van AB RDS-2 met byna 10 keer oorskry, wat ongetwyfeld 'n groot prestasie van die Sowjet-kernwapenontwikkelaars was. Daarna is die ontwerpbeginsels van die WB RDS-6S ernstig verbeter, dit het dit moontlik gemaak om 'n kragtiger wapen te skep.