Cjelokupni potencijal sovjetske znanosti uložen je u proizvod RDS-6S.
Iz objavljenih arhivskih dokumenata poznato je da su u početnom razdoblju sovjetskog atomskog projekta razvijene dvije inačice vodikove bombe (VB): "cijev" (RDS-6T) i "puh" (RDS-6S). Nazivi su u određenoj mjeri odgovarali njihovom dizajnu.
Skupina Jakova Zeldovicha na Institutu za kemijsku fiziku (ICP), a potom i znanstvenici Laboratorije broj 3 i Laboratorija V, proveli su proračune RDS-6T VB u obliku cilindra s tankim stijenkama promjera 50 centimetara i duljine najmanje pet metara, napunjene tekućim deuterijem u količini od 140 kilograma. Prema proračunima, eksplozija ove mase deuterija ekvivalentna je jednom do dva milijuna tona TNT -a. Za pokretanje eksplozije koristi se atomska bomba tipa topa. Između punjenja urana-235 i deuterija nalazi se dodatni detonator napravljen od mješavine deuterija i tricija, koji reagira brže i na nižoj temperaturi od čistog deuterija. Cijeli sustav je toplinski izoliran kako bi spriječio isparavanje tekućeg deuterija tijekom transporta. Čak se i iz ovog opisa, koji je predstavio Yakov Zeldovich u bilješci "Vodikova deuterijska bomba" u veljači 1950., može vidjeti da je implementacija RDS-6T WB s tekućim vodikom bila povezana s velikim tehničkim poteškoćama.
Prednost "puff" -a
Igor Tamm, Yakov Zeldovich i Andrei Sakharov istaknuli su u svom izvješću "Model proizvoda RDS-6S" za 1953. da se termonuklearna reakcija u deuteriju odvija brzinom potrebnom za eksploziju samo pri iznimno visokim temperaturama, te da postoji praktična mogućnost održavanja oni još nisu dokazani.
U vezi s negativnim rezultatima višegodišnjih teorijskih proračuna, rad na RDS-6T WB prekinut je odlukom vodstva SSM-a SSSR-a 1954. godine.
Rješenje za stvaranje VB u obliku naizmjeničnih slojeva fisijske tvari i termonuklearnih komponenti (otuda i "puff") predložio je Andrei Sakharov, zaposlenik teorijskog odjela Fizičkog instituta Akademije znanosti (FIAN), na čelu s Igorom Tammom. 2. prosinca 1948. na sastanku Znanstveno -tehničkog vijeća (STC) Laboratorija br. 2 raspravljalo se o izvješćima Zeldovicha i Tamma o rezultatima proučavanja uporabe reakcije fuzije lakih jezgri za došlo je do stvaranja Svjetske banke različitih shema projektiranja.
U protokolu sa sastanka NTS-a naznačeno je da vijeće smatra da su rezultati obje skupine zanimljivi, ali posebno sustav u obliku kolone slojeva teške vode i A-9 (simbol prirodnog urana), koji je prema prema preliminarnim izračunima, može eksplodirati s promjerom stupa od oko 400 milimetara. Prednost ovog sustava je mogućnost korištenja teške vode umjesto deuterija, što eliminira potrebu za rukovanjem vodikom na niskim temperaturama.
Odluka Znanstveno -tehničkog vijeća Laboratorija br. 2 iz 1948. ukazala je na potrebu koncentriranja rada Tammove skupine na prijedlog Saharova i provođenja eksperimenata u FIAN -u u timu Ilya Franka radi proučavanja umnožavanja neutrona u teškoj vodi - uraniju sustav, oslobađajući tim znanstvenika od drugog posla.
Igor Kurchatov i Yuliy Khariton izvijestili su o rezultatima ovog razmatranja šefa Prve glavne uprave (PSU) pri Vijeću ministara (CM) SSSR -a, Borisa Vannikova, prilažući nacrt rezolucije Vijeća ministara SSSR -a, pripremljeno na temelju odluke NTS -a.
Rasprava na znanstvenom seminaru Laboratorija br. 2 o izvješćima Zeldovicha i Tamma poslužila je kao temelj za široki razvoj teorijskog i eksperimentalnog rada na stvaranju prve domaće vodikove bombe.
Raj za teoretičare
VB RDS-6S u službenim dokumentima nazivan je proizvodom, samo ponekad koristeći svoj pravi naziv. RDS-6S je raspoređen na sljedeći način: u središte sustava naizmjeničnih slojeva prirodnog urana i lakog materijala koji se sastoji od mješavine deuterida i litij-6 tritida, postavljen je naboj urana-235. Površina "puha" sastoji se od eksploziva (eksploziva) za pokretanje eksplozije nuklearnog naboja (uran-235), koji uzrokuje snažan protok energije u obliku neutrona, kvanti i drugih čestica. To dovodi do ionizacijskog zagrijavanja (kompresije) do zvjezdanih temperatura tankog sloja termonuklearnog goriva i sloja urana. U ovom slučaju, potonji se s odgovarajućim povećanjem tlaka pretvara u plazmu, koja komprimira susjedni sloj lagane tvari. Zbog kombiniranog učinka eksplozije nuklearnog naboja i ioniziranog sloja urana stvaraju se uvjeti za termonuklearnu reakciju, uslijed čega se povećava brzina fisije urana termonuklearnim neutronima. Značajka ovog procesa je da se odvija u ekstremnim uvjetima: s velikom gustoćom oslobađanja energije u malom volumenu tvari na visokoj temperaturi, sve se to razvija unutar mikrosekundi, što u konačnici dovodi do eksplozivnog učinka. Računalno proučavanje fizike složenih procesa koji se događaju u Svjetskoj banci manifestacija je više inteligencije znanstvenika, raj za teoretičare, kako je to jednom rekao Andrej Saharov.
Prva vodikova bomba na svijetu RDS-6S.
Test punjenja proveden 12. kolovoza
1953. na poligonu Semipalatinsk.
Snaga punjenja - do 400 kT
Fotografija: Vadim Savitsky
Tako je prvi uzorak domaćeg WB RDS-6S osim eksploziva sadržavao i sljedeće nuklearne materijale: uran-235, prirodni uran, litij-6 deuterid i tritid. To je omogućilo provedbu sljedećih procesa: nuklearna eksplozija središnjeg naboja, zagrijavanje kao posljedica ovih sfernih slojeva s deuteridom i litij-6 tritidom, termonuklearna reakcija s oslobađanjem energije i stvaranjem brze neutrona, fisija jezgra urana-238 brzim neutronima s oslobađanjem energije, interakcija litija 6 s neutronima kako bi se dobila dodatna količina tricija i time poboljšala primarna termonuklearna reakcija.
U vodikovoj bombi gotovo se istodobno događaju brojne nuklearne reakcije, hidrodinamički fenomeni i toplinski procesi visokog intenziteta. Sasvim je očito da je, zbog nedostatka metoda za njihovu analizu i pouzdanih informacija o konstantama interakcije čestica, izračun eksplozije WB -a donio značajne teorijske poteškoće. Ipak, sovjetski znanstvenici i inženjeri uspjeli su stvoriti prvu domaću Svjetsku banku, koja je najsloženiji tehnički uređaj na svijetu.
Načela organizacije rada
Aktivnosti na stvaranju prve vodikove bombe u Sovjetskom Savezu imale su niz posebnosti. Prije svega, svi sudionici u ovom poslu, bez obzira na službeni položaj, imali su visoku razinu odgovornosti, shvaćajući izniman vojno-politički značaj prisutnosti superbombe kao jednog od učinkovitih sredstava zaštite zemlje od vanjskih prijetnji.
Naravno, državna centralizacija i koordinacija aktivnosti svih poduzeća i organizacija, kao i maksimalno moguće financiranje rada, uključujući izdašne materijalne poticaje za postignute rezultate, odigrali su veliku ulogu u postizanju uspjeha. I sve to uz strogu kontrolu izvršenja. Veliki potencijal predratne sovjetske znanosti, osobito nuklearne fizike, te prisutnost velikog broja visokokvalificiranih znanstvenika i inženjera također su bili od velike važnosti.
Dostignuća nuklearne fizike stalno su se koristila za rješavanje hitnih problema obrane zemlje. Općenito, bez rezultata temeljnih istraživanja, stvaranje takvog visokotehnološkog proizvoda kao što je RDS-6S WB i kasniji poboljšani modeli WB bili bi nemogući. Poznato je da je ravnatelj Lenjingradskog instituta za fiziku i tehnologiju (LPTI), akademik Abram Ioffe, u predratnim godinama bio ukoren zbog istraživanja nuklearne fizike jer nije dao praktično rješenje. No, upravo su prijeratna temeljna istraživanja omogućila Sovjetskom Savezu nabavku naprednog naoružanja.
Istaknuti znanstvenici zemlje različitih specijalnosti sudjelovali su u stvaranju prve domaće Svjetske banke, među kojima treba spomenuti prije svega takve poznate fizičare kao što su 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 i drugi.
Temeljna značajka rada na RDS-6 bilo je sudjelovanje u njima velikog broja visokokvalificiranih sovjetskih matematičara, poput Nikolaja Bogoljubova, Ivana Vinogradova, Leonida Kantoroviča, Mstislava Keldysha, Andreja Kolmogorova, Ivana Petrovskog i mnogih, mnogih drugih. Cijela boja sovjetske znanosti bila je uključena u stvaranje prve domaće Svjetske banke. Aktivno sudjelovanje velikog broja znanstvenih, dizajnerskih i inženjerskih i proizvodnih timova u zemlji s iskusnim osobljem omogućilo je rješavanje najsloženijih znanstveno intenzivnih zadataka. Pojava Svjetske banke bila bi nemoguća bez proizvodnje litija -6, deuterija, tricija i njihovih spojeva u industrijskim razmjerima - glavnih sastavnih dijelova termonuklearnog oružja, metoda odvajanja tricija od ozračenog litija itd.
Nove ideje, projekti instalacija, planovi istraživačko-razvojnog rada, izvješća ravnatelja instituta o obavljenom poslu raspravljali su na seminarima i znanstvenim vijećima Laboratorija br. 2, NTS PGU i NTS u KB-11 itd. Sve vladine odluke sastavljeni su na temelju preporuka NTS PSU-a i NTS-a u KB-11 nakon odobrenja vodstva PSU-a i Posebnog odbora. Praksa stalne kolegijalne rasprave o novim prijedlozima na sastancima STC -a dovela je do uklanjanja velikog jaza između ideja i njihove provedbe.
Sovjetski atomski projekt odlikovao se širokim programom različitih temeljnih istraživanja s izgradnjom eksperimentalnih nuklearnih reaktora i instalacija, ubrzivača nabijenih čestica itd., Čiji su se rezultati odmah upotrijebili u obavljanju posebnih zadataka. Istodobno su ogromna sredstva utrošena u temeljna istraživanja.
Osobno odgovoran
Rješavanje državnih zadataka o stvaranju nuklearno-vodikovog oružja postalo je moguće u velikoj mjeri zahvaljujući hitnim mjerama sovjetske vlade za organizaciju učinkovite strukture za centraliziranu kontrolu atomskog projekta. Dana 20. kolovoza 1945. osnovan je Posebni odbor (SK, na čelu s Lavrentiyom Beriom) pri Državnom odboru za obranu i Prvom glavnom ravnateljstvu (PSU, na čelu s bivšim narodnim komesarom streljiva Borisom Vannikovim) pri Vijeću narodnih komesara SSSR -a.. Kao rezultat toga, proveden je sljedeći ciklus upravljanja Atomskim projektom: industrijska poduzeća, instituti, dizajnerske organizacije - Znanstveno -tehničko vijeće (STC) PGU - PGU - Posebni odbor - Vijeće ministara SSSR -a. Posebni odbor i PGU stalno su pratili rad na stvaranju WB RDS-6S. Nakon obavijesnog pisma Vannikova i Kurčatova o temeljnoj mogućnosti stvaranja superbombe, Posebni odbor i PGU u više su navrata razmatrali stanje u razvoju Svjetske banke i po potrebi pripremali rezolucije i naredbe Vijeća ministara. Tijekom 1950.-1953. Izdano je 26 rezolucija i naredbi Vijeća ministara SSSR-a o znanstvenim, proizvodnim i organizacijskim pitanjima razvoja Svjetske banke RDS-6S. Toliki broj vladinih odluka u drugim područjima atomskog projekta nije donesen. Većina njih odnosi se na rad KB-11 kao glavne izvršne organizacije, gdje se s vremenom formirao redoslijed rada utvrđen rezolucijama Vijeća ministara SSSR-a i naredbama vodstva KB-11. Dana 8. veljače 1949. godine načelnik KB-11 Pavel Zernov potpisao je naredbu o radu u KB-11 na RDS-6, u kojoj je u stavku 1. bilo predviđeno organiziranje grupe „pod izravnim nadzorom glavnog projektanta Yu. B. Khariton za daljnji razvoj pitanja o stvaranju RDS-6 u sljedećem sastavu: Yu. B. Khariton (voditelj), 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.
Godinu dana kasnije, vlada je imenovala znanstvenog nadzornika i njegovog zamjenika odgovornog za određena područja rada. Status znanstvenog nadzornika, koji je uveden u Sovjetskom atomskom projektu, bio je vrlo visok, o čemu svjedoče, na primjer, aktivnosti Igora Kurchatova. U točki 2. Rezolucije Vijeća ministara SSSR-a broj 827-303ss / op "O radu na stvaranju RDS-6" od 26. veljače 1950. navodi se: Khariton, prvi zamjenik znanstvenog nadzornika za stvaranje RDS-6S i RDS-6T, doktor fizičko-matematičkih znanosti KISchelkina, zamjenik nadzornika za proizvode RDS-6S, dopisni član Akademije znanosti SSSR-a IE Tamm, zamjenik nadzornika za teoretski dio dopisnog člana RDS-6T Akademije znanosti SSSR -a Ya. B. Zel'dovich, zamjenik znanstvenog nadzornika za istraživanje nuklearnih procesa MG Meshcheryakov, kandidat fizike i matematike, i GN Flerov, kandidat fizike i matematike.
Također, uredbom je odobren osobni sastav kalkulatora, u čijem stavku 4. čitamo sljedeće: „Organizirati u KB-11 za razvoj teorije proizvoda RDS-6S računsko-teorijsku skupinu pod vodstvom Dopisni član Akademije znanosti SSSR -a I. Ye. Tamm, u sastavu: AD Sakharov - kandidat fizičko -matematičkih znanosti, SZBelenky - doktor fizičko -matematičkih znanosti, Yu. A. Romanov - istraživač, NNBogolyubov - akademik Ukrajinska akademija znanosti, I. Ya. Pomeranchuk - doktor fizikalnih i matematičkih znanosti, V. N. Klimov - znanstveni asistent, D. V. Shirkov - znanstveni asistent."
Prema planu 1949.-1950
Tako su u radu na RDS-6, osim KB-11, sudjelovali vodeći znanstveni stručnjaci s instituta Akademije znanosti SSSR-a. Kao rezultat toga, pod znanstvenim nadzorom KB-11 o računalnim i eksperimentalnim istraživanjima kao potpori projektu VB RDS-6S, postojale su sljedeće organizacije: Fizički institut (FIAN), Institut za fizičke probleme (IPP), Institut za Kemijska fizika (ICP), Laboratorij broj 1, Laboratorij broj 2, Laboratorij "B", Matematički institut Akademije znanosti SSSR -a s podružnicom u Lenjingradu, Institut za geofiziku Akademije znanosti SSSR -a. NII-8, NII-9, LPTI, GSPI-11, GSPI-12, VIAM, NIIgrafit, kao i proizvodna poduzeća: Kombinat br. 817, Pogon br. 12, Pogon br. 418, pogon br. 752, Verkhne- Metalurški pogon Salda, tvornica kemijskih koncentrata u Novosibirsku.
Administrativno i znanstveno vodstvo sovjetskog atomskog projekta energično je pristupilo organiziranju rada na stvaranju prvog domaćeg WB RDS-6. Prvi reprezentativni sastanak o RDS-6 održan je 9. lipnja 1949. pod vodstvom Vannikova i Kurchatova u KB-11 (Arzamas-16). Uz vodeće znanstvenike Atomskog projekta, pozvan je i Saharov. Sudionici sastanka izradili su "Plan istraživačkog rada na RDS-6 za 1949.-1950." (u rukopisnom obliku, pripremio, sudeći prema rukopisu, Saharov), predviđajući sljedeća područja istraživanja: nuklearne reakcije lakih jezgri u RDS-6; mogućnost pokretanja RDS-6 pomoću atomske bombe i konvencionalnog eksploziva; korištenje eksplozije atomske bombe za dobivanje informacija o stvaranju EO -a; plinska dinamika procesa. Uz teoretski rad, utvrđeni su i izvođači te vrijeme razvoja industrijskih tehnologija za proizvodnju tricija, litija-6, litij deuterida, urana deuterida, neophodnih za stvaranje RDS-6.
Model vodikove bombe RDS-6S uspješno je testiran na poligonu Semipalatinsk 12. kolovoza 1953. godine.
Kapacitet prvog sovjetskog AB RDS-1, koji je bio kopija američkog AB-a, bio je 20 tisuća tona ekvivalenta TNT-a. Ukupni TNT ekvivalent AB RDS-2 izvornog sovjetskog dizajna bio je 38.300 tona. Snaga prvog WB RDS-6S premašila je TNT ekvivalent AB RDS-2 za gotovo 10 puta, što je nesumnjivo bilo veliko postignuće sovjetskih proizvođača nuklearnog oružja. Nakon toga, principi dizajna WB RDS-6S ozbiljno su poboljšani, što je omogućilo stvaranje snažnijeg oružja.
