Inajulikana kutoka kwa nyaraka za kumbukumbu zilizochapishwa kuwa katika kipindi cha kwanza cha Mradi wa Atomiki ya Soviet, matoleo mawili ya bomu ya haidrojeni (VB) yalitengenezwa: "bomba" (RDS-6T) na "pumzi" (RDS-6S). Majina kwa kiwango fulani yalilingana na muundo wao.
Kikundi cha Yakov Zeldovich katika Taasisi ya Fizikia ya Kemikali (ICP), na kisha wanasayansi wa Maabara Nambari 3 na Maabara V, walifanya mahesabu ya RDS-6T VB kwa njia ya silinda nyembamba yenye ukuta wenye kipenyo cha sentimita 50 na urefu wa angalau mita tano, iliyojazwa na deuterium ya kioevu kwa kiasi cha kilo 140. Kulingana na mahesabu, mlipuko wa misa hii ya deuterium ni sawa na tani milioni moja hadi mbili za TNT. Bomu ya atomiki aina ya kanuni hutumiwa kuanzisha mlipuko. Kati ya malipo ya uranium-235 na deuterium ni detonator ya ziada iliyotengenezwa na mchanganyiko wa deuterium na tritium, ambayo humenyuka haraka na kwa joto la chini kuliko deuterium safi. Mfumo mzima umehifadhiwa kwa joto ili kuzuia maji machafu kutoka kwa maji wakati wa usafirishaji. Hata kutoka kwa maelezo haya, yaliyowasilishwa na Yakov Zeldovich katika maandishi "bomu la Hydrojeni deuterium" mnamo Februari 1950, inaweza kuonekana kuwa utekelezaji wa RDS-6T WB na haidrojeni ya kioevu ilihusishwa na shida kubwa za kiufundi.
Faida ya "kuvuta"
Igor Tamm, Yakov Zeldovich na Andrei Sakharov walisema katika ripoti yao "Mfano wa bidhaa ya RDS-6S" ya 1953 kwamba athari ya nyuklia katika deuterium inaendelea kwa kiwango kinachohitajika kwa mlipuko tu kwa joto kali sana, na uwezekano wa kudumisha hizo bado hazijathibitishwa.
Kuhusiana na matokeo mabaya ya miaka mingi ya mahesabu ya nadharia, kazi kwenye RDS-6T WB ilisitishwa na uamuzi wa uongozi wa USSR MSM mnamo 1954.
Suluhisho la kuunda VB kwa njia ya tabaka mbadala za vitu vya fissile na vifaa vya nyuklia (kwa hivyo "pumzi") ilipendekezwa na Andrei Sakharov, mfanyakazi wa idara ya nadharia ya Taasisi ya Fizikia ya Chuo cha Sayansi (FIAN), inayoongozwa na Igor Tamm. Mnamo Desemba 2, 1948, kwenye mkutano wa Baraza la Sayansi na Ufundi (STC) la Maabara namba 2, mjadala wa ripoti za Zeldovich na Tamm juu ya matokeo ya kusoma matumizi ya athari ya mchanganyiko wa viini vya mwanga kwa uundaji wa WB ya miradi anuwai ya muundo ilifanyika.
Itifaki ya mkutano wa NTS ilionyesha kuwa baraza linaona matokeo ya vikundi vyote kuwa ya kufurahisha, lakini haswa mfumo katika mfumo wa safu ya matabaka ya maji mazito na A-9 (ishara ya urani asili), ambayo kwa mahesabu ya awali, inaweza kulipuka na kipenyo cha safu ya milimita 400 hivi. Faida ya mfumo huu ni uwezo wa kutumia maji mazito badala ya deuterium, ambayo huondoa hitaji la kushughulika na haidrojeni kwa joto la chini.
Uamuzi wa Baraza la Sayansi na Ufundi la Maabara namba 2 ya 1948 ilionyesha hitaji la kuzingatia kazi ya kikundi cha Tamm juu ya pendekezo la Sakharov na kufanya majaribio huko FIAN katika timu ya Ilya Frank kusoma kuzidisha kwa neutroni kwenye maji mazito - urani mfumo, ukitoa timu ya wanasayansi kutoka kwa kazi nyingine.
Igor Kurchatov na Yuliy Khariton waliripoti matokeo ya mawazo haya kwa mkuu wa Kurugenzi Kuu ya Kwanza (PSU) chini ya Baraza la Mawaziri (CM) la USSR, Boris Vannikov, akifunga rasimu ya azimio la Baraza la Mawaziri la USSR, iliyoandaliwa kwa msingi wa uamuzi wa NTS.
Majadiliano katika semina ya kisayansi ya Maabara Nambari 2 ya ripoti za Zeldovich na Tamm zilikuwa msingi wa maendeleo ya kuenea kwa kazi ya nadharia na ya majaribio juu ya uundaji wa bomu la kwanza la haidrojeni ya ndani.
Paradiso kwa wanadharia
VB RDS-6S katika hati rasmi iliitwa bidhaa, wakati mwingine tu ikitumia jina lake la kweli. RDS-6S imepangwa kama ifuatavyo: katikati ya mfumo wa kubadilisha tabaka za urani asili na nyenzo nyepesi zilizo na mchanganyiko wa deuteride na lithiamu-6 tritidi, malipo ya uranium-235 imewekwa. Uso wa "pumzi" una mlipuko (kulipuka) kuanzisha mlipuko wa malipo ya nyuklia (uranium-235), ambayo husababisha mtiririko wa nguvu wa nguvu kwa njia ya nyutroni, quanta na chembe zingine. Hii inasababisha kupokanzwa kwa ionization (compression) kwa joto la nyota ya safu nyembamba ya mafuta ya nyuklia na safu ya urani. Katika kesi hii, hii ya mwisho inageuka kuwa plasma na kuongezeka kwa shinikizo sawa, ambayo inasisitiza safu iliyo karibu ya dutu nyepesi. Kwa sababu ya athari ya pamoja ya mlipuko wa malipo ya nyuklia na safu ya ioni ya urani, hali hutengenezwa kwa athari ya nyuklia, kama matokeo ya ambayo kiwango cha utaftaji wa urani na nyutroni za nyuklia huongezeka. Kipengele cha mchakato huu ni kwamba hufanyika chini ya hali mbaya: na wiani mkubwa wa kutolewa kwa nishati kwa ujazo mdogo wa vitu kwa joto la juu, hii yote inakua ndani ya microseconds, ambayo mwishowe husababisha athari ya kulipuka. Utafiti wa hesabu wa fizikia ya michakato tata inayotokea katika Benki ya Dunia ni dhihirisho la akili ya juu ya wanasayansi, paradiso kwa wanadharia, kama Andrei Sakharov aliwahi kusema.
Bomu la kwanza la hidrojeni duniani RDS-6S.
Jaribio la malipo lilifanywa mnamo Agosti 12
1953 kwenye tovuti ya mtihani wa Semipalatinsk.
Malipo ya nguvu - hadi 400 kT
Picha: Vadim Savitsky
Kwa hivyo, sampuli ya kwanza ya WB RDS-6S ya ndani ilikuwa, pamoja na vilipuzi, vifaa vifuatavyo vya nyuklia: uranium-235, uranium asili, lithiamu-6 deuteride na tritidi. Hii ilifanya iwezekane kuhakikisha utekelezaji wa michakato ifuatayo: mlipuko wa nyuklia wa malipo kuu, inapokanzwa kama matokeo ya safu hii ya spherical na deuteride na lithiamu-6 tritide, athari ya nyuklia na kutolewa kwa nishati na malezi ya haraka nyutroni, utengano wa viini vya urani-238 na nyutroni haraka na kutolewa kwa nishati, mwingiliano wa lithiamu 6 na nyutroni kupata kiasi cha ziada cha tritiamu na kwa hivyo kuongeza athari ya msingi ya nyuklia.
Katika bomu la haidrojeni, athari nyingi za nyuklia, matukio ya hydrodynamic na michakato ya joto ya kiwango cha juu hufanyika karibu wakati huo huo. Ni dhahiri kabisa kuwa, kwa sababu ya ukosefu wa njia za uchambuzi wao na habari ya kuaminika juu ya vipindi vya mwingiliano wa chembe, hesabu ya mlipuko wa WB ilileta shida kubwa za nadharia. Walakini, wanasayansi na wahandisi wa Soviet waliweza kuunda WB ya kwanza ya ndani, ambayo ni kifaa ngumu zaidi kiufundi ulimwenguni.
Kanuni za shirika la kazi
Shughuli juu ya uundaji wa bomu ya kwanza ya haidrojeni katika Umoja wa Kisovyeti ilikuwa na upendeleo kadhaa. Kwanza kabisa, washiriki wote katika kazi hii, bila kujali msimamo wao rasmi, walikuwa na kiwango cha juu cha uwajibikaji, kuelewa umuhimu wa kipekee wa kijeshi na kisiasa wa uwepo wa superbomb kama moja ya njia bora ya kulinda nchi kutokana na vitisho vya nje.
Kwa kweli, serikali kuu na uratibu wa shughuli za biashara na mashirika yote, pamoja na ufadhili wa juu wa kazi, pamoja na motisha ya nyenzo kwa matokeo yaliyopatikana, ilicheza jukumu kubwa katika kufikia mafanikio. Na hii yote na udhibiti mkali juu ya utekelezaji. Uwezo mkubwa wa sayansi ya Soviet ya kabla ya vita, haswa fizikia ya nyuklia, na uwepo wa idadi kubwa ya wanasayansi na wahandisi waliohitimu pia zilikuwa za umuhimu mkubwa.
Mafanikio ya fizikia ya nyuklia yalitumika kila wakati kusuluhisha shida za haraka za ulinzi wa nchi. Kwa ujumla, bila matokeo ya utafiti wa kimsingi, uundaji wa bidhaa ya hali ya juu kama RDS-6S WB na mifano iliyoboreshwa inayofuata ya WB haingewezekana. Inajulikana kuwa mkurugenzi wa Taasisi ya Fizikia na Teknolojia ya Leningrad (LPTI), Mwanachuo Abram Ioffe, katika miaka ya kabla ya vita, alikemewa kwa utafiti wa fizikia ya nyuklia kama hakutoa suluhisho la vitendo. Lakini haswa ilikuwa utafiti wa kimsingi kabla ya vita ambao uliruhusu Umoja wa Kisovyeti kupata silaha za hali ya juu.
Wanasayansi mashuhuri wa nchi ya utaalam anuwai walishiriki katika uundaji wa Benki ya Kwanza ya Dunia, kati ya ambayo mtu anapaswa kutaja, kwanza kabisa, wanafizikia mashuhuri kama 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, na wengine.
Kipengele cha msingi cha kazi kwenye RDS-6 kilikuwa kushiriki kwao idadi kubwa ya wanahisabati waliohitimu sana wa Soviet, kama Nikolai Bogolyubov, Ivan Vinogradov, Leonid Kantorovich, Mstislav Keldysh, Andrei Kolmogorov, Ivan Petrovsky na wengine wengi. Rangi nzima ya sayansi ya Soviet ilihusika katika uundaji wa WB ya kwanza ya ndani. Kushiriki kikamilifu kwa idadi kubwa ya timu za kisayansi, muundo na uhandisi na uzalishaji wa nchi na wafanyikazi wenye uzoefu ilifanya iwezekane kutatua kazi ngumu zaidi za sayansi. Kuibuka kwa WB isingewezekana bila uzalishaji wa lithiamu-6, deuterium, tritium na misombo yao kwa kiwango cha viwandani - vifaa kuu vya silaha za nyuklia, njia za kutenganisha tritiamu kutoka kwa lithiamu iliyoangaziwa, nk.
Mawazo mapya, miradi ya usanikishaji, mipango ya kazi ya utafiti na maendeleo, ripoti za wakurugenzi wa taasisi juu ya kazi iliyofanywa zilijadiliwa kwenye semina na mabaraza ya kisayansi ya Maabara Namba 2, NTS PGU na NTS huko KB-11, nk maamuzi yote ya serikali ziliundwa kwa msingi wa mapendekezo ya NTS PSU na NTS katika KB-11 baada ya kupitishwa na uongozi wa PSU na Kamati Maalum. Mazoezi ya majadiliano ya mara kwa mara ya ushirikiano wa mapendekezo mapya kwenye mikutano ya STC yalisababisha kuondoa pengo kubwa kati ya maoni na utekelezaji wao.
Mradi wa atomiki wa Soviet ulitofautishwa na mpango mpana wa utafiti wa kimsingi na ujenzi wa mitambo na mitambo ya nyuklia, viboreshaji vya chembe, nk, matokeo ambayo yalitumika mara moja katika utekelezaji wa majukumu maalum. Wakati huo huo, pesa nyingi zilitumika katika utafiti wa kimsingi.
Kuwajibika kibinafsi
Suluhisho la kazi za serikali juu ya uundaji wa silaha za nyuklia-hidrojeni ziliwezekana kwa shukrani kubwa kwa hatua za haraka za serikali ya Soviet kuandaa muundo mzuri wa udhibiti wa kati wa Mradi wa Atomiki. Mnamo Agosti 20, 1945, Kamati Maalum (SK, iliyoongozwa na Lavrentiy Beria) iliundwa chini ya Kamati ya Ulinzi ya Jimbo na Kurugenzi Kuu ya Kwanza (PSU, iliyoongozwa na Kamishna wa zamani wa Risasi ya Watu Boris Vannikov) chini ya Baraza la Mabalozi wa Watu wa USSR. Kama matokeo, mzunguko uliofuata wa usimamizi wa Mradi wa Atomiki ulitekelezwa: makampuni ya biashara, taasisi, mashirika ya kubuni - Baraza la Sayansi na Ufundi (STC) PGU - PGU - Kamati Maalum - Baraza la Mawaziri la USSR. Kazi ya uundaji wa WB RDS-6S ilifuatiliwa kila wakati na Kamati Maalum na PGU. Baada ya barua ya habari kutoka kwa Vannikov na Kurchatov juu ya uwezekano wa msingi wa kuunda bomu kubwa, Kamati Maalum na PGU ilizingatia mara kwa mara hali ya maendeleo ya WB na, ikiwa ni lazima, iliandaa maazimio na maagizo ya Baraza la Mawaziri. Wakati wa 1950-1953, maazimio na maagizo 26 ya Baraza la Mawaziri la USSR yalitolewa juu ya masuala ya kisayansi, uzalishaji na shirika ya maendeleo ya WB RDS-6S. Idadi kubwa ya maamuzi ya serikali katika maeneo mengine ya Mradi wa Atomiki haijatolewa. Wengi wao wanahusiana na kazi ya KB-11 kama shirika kuu la utekelezaji, ambapo baada ya muda agizo la kazi liliundwa, lililowekwa na maazimio na maagizo ya Baraza la Mawaziri la USSR. Mnamo Februari 8, 1949, mkuu wa KB-11, Pavel Zernov, alisaini agizo juu ya kazi katika KB-11 kwenye RDS-6, katika aya ya 1 ambayo ilitarajiwa kuandaa kikundi chini ya usimamizi wa moja kwa moja wa mbuni mkuu Yu. B. Khariton kwa maendeleo zaidi ya maswala juu ya kuundwa kwa RDS-6 katika muundo ufuatao: Yu. B Khariton (kiongozi), 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.
Mwaka mmoja baadaye, serikali iliteua msimamizi wa kisayansi na naibu wake anayehusika na maeneo maalum ya kazi. Hali ya msimamizi wa kisayansi, ambayo ilianzishwa katika Mradi wa Atomiki ya Soviet, ilikuwa ya juu sana, kama inavyothibitishwa, kwa mfano, na shughuli za Igor Kurchatov. Katika kifungu cha 2 cha Azimio la Baraza la Mawaziri la USSR Nambari 827-303ss / op "Katika kazi ya uundaji wa RDS-6" mnamo tarehe 26 Februari 1950, inasemekana: Khariton, naibu msimamizi wa kwanza wa kisayansi wa uundaji wa RDS-6S na RDS-6T, Daktari wa Sayansi ya Kimwili na Hisabati KISchelkina, Naibu Msimamizi wa bidhaa za RDS-6S, Mwanachama Sawa wa Chuo cha Sayansi cha USSR IE Tamm, Naibu Msimamizi wa sehemu ya nadharia ya Mwanachama Sawa wa RDS-6T wa Chuo cha Sayansi cha USSR Ya. B. Zel'dovich, Naibu Wasimamizi wa Sayansi wa Utafiti wa Michakato ya Nyuklia MG Meshcheryakov, Mgombea wa Fizikia na Hisabati, na GN Flerov, Mgombea wa Fizikia na Hisabati.
Pia, amri hiyo iliidhinisha muundo wa kibinafsi wa mahesabu, katika aya ya 4 ambayo tunasoma yafuatayo: "Kuandaa katika KB-11 kwa maendeleo ya nadharia ya bidhaa ya RDS-6S hesabu na kikundi cha nadharia chini ya uongozi wa Mwanachama Sawa wa Chuo cha Sayansi cha USSR I. Ye. Tamm, aliye na: AD Sakharov - Mgombea wa Sayansi ya Kimwili na Hisabati, SZBelenky - Daktari wa Sayansi ya Kimwili na Hisabati, Yu. A. Romanov - Mtafiti, NNBogolyubov - Msomi wa Chuo cha Sayansi cha Kiukreni, I. Ya. Pomeranchuk - Daktari wa Sayansi ya Kimwili na Hisabati, V. N. Klimov - msaidizi wa utafiti, D. V. Shirkov - msaidizi wa utafiti."
Kulingana na mpango 1949-1950
Kwa hivyo, pamoja na KB-11, wataalam wa kisayansi wanaoongoza kutoka taasisi za Chuo cha Sayansi cha USSR walishiriki katika kazi kwenye RDS-6. Kama matokeo, chini ya usimamizi wa kisayansi wa KB-11 juu ya utafiti wa hesabu na majaribio kwa kuunga mkono mradi wa VB RDS-6S, kulikuwa na mashirika yafuatayo: Taasisi ya Kimwili (FIAN), Taasisi ya Shida za Kimwili (IPP), Taasisi ya Fizikia ya Kemikali (ICP), Maabara namba 1, Maabara namba 2, Maabara "B", Taasisi ya Hesabu ya Chuo cha Sayansi cha USSR na tawi la Leningrad, Taasisi ya Geophysics ya Chuo cha Sayansi cha USSR. NII-8, NII-9, LPTI, GSPI-11, GSPI-12, VIAM, NIIgrafit, pamoja na biashara za uzalishaji: Unganisha Namba 817, Panda Namba 12, Panda Namba 418, nambari 752, Verkhne- Kiwanda cha metallurgiska cha Salda, mmea wa mkusanyiko wa kemikali wa Novosibirsk.
Uongozi wa kiutawala na kisayansi wa Mradi wa Atomiki wa Soviet uliweka nguvu juu ya kuandaa kazi juu ya uundaji wa WB RDS-6 ya kwanza ya ndani. Mkutano wa kwanza wa mwakilishi kwenye RDS-6 ulifanyika mnamo Juni 9, 1949 chini ya uongozi wa Vannikov na Kurchatov huko KB-11 (Arzamas-16). Mbali na wanasayansi wanaoongoza wa Mradi wa Atomiki, Sakharov alialikwa. Washiriki wa mkutano waliendeleza "Mpango wa kazi ya utafiti juu ya RDS-6 kwa 1949-1950." (iliyoandikwa kwa mkono, iliyoandaliwa, ikiamua kwa mwandiko, na Sakharov), ikitoa maeneo yafuatayo ya utafiti: athari za nyuklia za viini vya mwanga katika RDS-6; uwezekano wa kuanzisha RDS-6 kwa kutumia bomu la atomiki na vilipuzi vya kawaida; matumizi ya mlipuko wa bomu ya atomiki kupata habari kuhusu uundaji wa EO; mienendo ya gesi ya mchakato. Pamoja na kazi ya kinadharia, wasanii na wakati wa maendeleo ya teknolojia za viwandani kwa utengenezaji wa tritium, lithiamu-6, lithiamu deuteride, uranium deuteride, muhimu kwa kuunda RDS-6, pia ziliamuliwa.
Mfano wa bomu ya hidrojeni ya RDS-6S ulijaribiwa vyema kwenye tovuti ya majaribio ya Semipalatinsk mnamo Agosti 12, 1953.
Uwezo wa kwanza wa Soviet AB RDS-1, ambayo ilikuwa nakala ya American AB, ilikuwa tani elfu 20 za sawa na TNT. Jumla ya TNT sawa na AB RDS-2 ya muundo wa asili wa Soviet ilikuwa tani 38,300. Nguvu ya WB RDS-6S ya kwanza ilizidi sawa na TNT ya AB RDS-2 kwa karibu mara 10, ambayo bila shaka ilikuwa mafanikio makubwa ya watengenezaji wa silaha za nyuklia za Soviet. Baadaye, kanuni za muundo wa WB RDS-6S ziliboreshwa sana, hii ilifanya iwezekane kuunda silaha yenye nguvu zaidi.
