Появление такого мощного оружия, как ядерная бомба, стало результатом взаимодействия глобальных факторов объективного и субъективного характера. Объективно его создание было вызвано бурным развитием науки, начавшимся с фундаментальных открытий физики первой половины ХХ века. Сильнейшим субъективным фактором стала военно-политическая обстановка 40-х годов, когда страны антигитлеровской коалиции – США, Великобритания, СССР – пытались опередить друг друга в разработках ядерного оружия.
Предпосылки создания ядерной бомбы
Точкой отсчета научного пути к созданию атомного оружия стал 1896 год, когда французский химик А. Беккерель открыл радиоактивность урана. Именно цепная реакция этого элемента и легла в основу разработок страшного оружия.
В конце ХІХ и в первые десятилетия ХХ века ученые обнаружили альфа-, бета-, гамма-лучи, открыли немало радиоактивных изотопов химических элементов, закон радиоактивного распада и положили начало изучению ядерной изометрии. В 1930-х годах стали известны нейтрон и позитрон, а также впервые расщеплено ядро атома урана с поглощением нейтронов. Это стало толчком к началу создания ядерного оружия. Первым изобрел и в 1939 году запатентовал конструкцию ядерной бомбы французский физик Фредерик Жолио-Кюри.
В результате дальнейшего развития ядерное оружие стало исторически беспрецедентным военно-политическим и стратегическим феноменом, способным обеспечить национальную безопасность государства-обладателя и минимизировать возможности всех остальных систем вооружения.
Конструкция атомной бомбы состоит из ряда различных компонентов, среди которых выделяют два основных:
- корпус,
- система автоматики.
Автоматика вместе с ядерным зарядом располагается в корпусе, который защищает их от различных воздействий (механического, теплового и др.). Система автоматики контролирует, чтобы взрыв произошел в строго установленное время. Она состоит из следующих элементов:
- аварийный подрыв;
- устройство предохранения и взведения;
- источник питания;
- датчики подрыва заряда.
Доставка атомных зарядов осуществляется с помощью авиации, баллистических и крылатых ракет. При этом ядерные боеприпасы могут быть элементом фугаса, торпеды, авиабомбы и др.
Системы детонирования ядерных бомб бывают разными. Самым простым является инжекторное устройство, при котором толчком для взрыва становится попадание в цель и последующее образование сверхкритической массы.
Еще одной характеристикой атомного оружия является размер калибра: малый, средний, крупный. Чаще всего мощность взрыва характеризуют в тротиловом эквиваленте. Малый калибр ядерного оружия подразумевает мощность заряда в несколько тысяч тонн тротила. Средний калибр равен уже десяткам тысяч тонн тротила, крупный – измеряется миллионами.
Принцип действия
В основе схемы атомной бомбы лежит принцип использования ядерной энергии, выделяемой в ходе цепной ядерной реакции. Это процесс деления тяжелых или синтеза легких ядер. Из-за выделения огромного количества внутриядерной энергии в кратчайший промежуток времени ядерная бомба относится к оружию массового поражения.
В ходе указанного процесса выделяют два ключевых места:
- центр ядерного взрыва, в котором непосредственно протекает процесс;
- эпицентр, являющийся проекцией этого процесса на поверхность (земли или воды).
При ядерном взрыве высвобождается такое количество энергии, которое при проекции на землю вызывает сейсмические толчки. Дальность их распространения очень велика, но значительный вред окружающей среде наносится на расстоянии только нескольких сотен метров.
Атомное оружие имеет несколько типов поражения:
- световое излучение,
- радиоактивное заражение,
- ударная волна,
- проникающая радиация,
- электромагнитный импульс.
Ядерный взрыв сопровождается яркой вспышкой, которая образуется из-за высвобождения большого количества световой и тепловой энергии. Сила этой вспышки во много раз выше, чем мощность солнечных лучей, поэтому опасность поражения светом и теплом распространяется на несколько километров.
Еще одним очень опасным фактором воздействия ядерной бомбы является радиация, образующаяся при взрыве. Она действует только первые 60 секунд, но обладает максимальной проникающей способностью.
Ударная волна имеет большую мощность и значительное разрушающее действие, поэтому в считанные секунды причиняет огромный вред людям, технике, строениям.
Проникающая радиация опасна для живых организмов и является причиной развития лучевой болезни у человека. Электромагнитный импульс поражает только технику.
Все эти виды поражений в совокупности делают атомную бомбу очень опасным оружием.
Первые испытания ядерной бомбы
Наибольшую заинтересованность в атомном оружии первыми проявили США. В конце 1941 года в стране были выделены огромные средства и ресурсы на создание ядерного вооружения. Результатом работ стали первые испытания атомной бомбы с взрывным устройством «Gadget», которые прошли 16 июля 1945 года в американском штате Нью-Мексико.
Для США наступило время действовать. Для победного окончания второй мировой войны было решено разгромить союзника гитлеровской Германии – Японию. В Пентагоне были выбраны цели для первых ядерных ударов, на которых США хотели продемонстрировать, насколько мощным оружием они обладают.
6 августа того же года первая атомная бомба под именем «Малыш» была сброшена на японский город Хиросима , а 9 августа бомба с названием «Толстяк» упала на Нагасаки .
Попадание в Хиросиме было признано идеальным: ядерное устройство взорвалось на высоте 200 метров. Взрывной волной были опрокинуты печки в домах японцев, отапливаемые углем. Это привело к многочисленным пожарам даже в городских районах, удаленных от эпицентра.
За первоначальной вспышкой последовал удар тепловой волны, которой длился секунды, но его мощность, охватив радиус 4 км, расплавила черепицу и кварц в гранитных плитах, испепелила телеграфные столбы. Вслед за тепловой волной пришла ударная. Скорость ветра составила 800 км/час, а его порыв снес практически все в городе. Из 76 тысяч зданий 70 тысяч были полностью разрушены.
Через несколько минут пошел странный дождь из крупных капель черного цвета. Он был вызван конденсатом, образовавшимся в более холодных слоях атмосферы из пара и пепла.
Люди, попавшие под действие огненного шара на расстоянии 800 метров, были сожжены и превратились в пыль. У некоторых обгоревшая кожа была сорвана ударной волной. Капли черного радиоактивного дождя оставляли неизлечимые ожоги.
Оставшиеся в живых заболели неизвестным ранее заболеванием. У них началась тошнота, рвота, лихорадка, приступы слабости. В крови резко упал уровень белых телец. Это были первые признаки лучевой болезни.
Через 3 дня после проведения бомбардировки Хиросимы была сброшена бомба на Нагасаки. Она имела такую же мощность и вызвала аналогичные последствия.
Две атомные бомбы за секунды уничтожили сотни тысяч человек. Первый город был практически стерт ударной волной с лица земли. Больше половины мирных жителей (порядка 240 тысяч человек) погибли сразу от полученных ран. Многие люди подверглись облучению, которое привело к лучевой болезни, раку, бесплодию. В Нагасаки в первые дни было убито 73 тысячи человек, а через некоторое время в сильных муках умерло еще 35 тысяч жителей.
Видео: испытания ядерной бомбы
Испытания РДС-37
Создание атомной бомбы в России
Последствия бомбардировок и история жителей японских городов потрясли И. Сталина. Стало понятно, что создание собственного ядерного оружия – это вопрос национальной безопасности. 20 августа 1945 года в России начал свою работу комитет по атомной энергии, который возглавил Л. Берия.
Исследования по ядерной физике велись в СССР еще с 1918 года. В 1938 году при Академии наук была создана комиссия по атомному ядру. Но с началом войны практически все работы в этом направлении были приостановлены.
В 1943 году советские разведчики передали из Англии закрытые научные труды по атомной энергии, из которых следовало, что создание атомной бомбы на Западе продвинулось далеко вперед. В это же время в США были внедрены надежные агенты в несколько центров американских ядерных исследований. Они передавали информацию по атомной бомбе советским ученым.
Техническое задание на разработку двух вариантов атомной бомбы составил их создатель и один из научных руководителей Ю. Харитон. В соответствии с ним планировалось создание РДС («реактивного двигателя специального») с индексом 1 и 2:
- РДС-1 – бомба с зарядом из плутония, который предполагалось подрывать путем сферического обжатия. Его устройство передала русская разведка.
- РДС-2 – пушечная бомба с двумя частями уранового заряда, которые должны сближаться в стволе пушки до создания критической массы.
В истории знаменитого РДС самую распространенную расшифровку – «Россия делает сама» – придумал заместитель Ю. Харитона по научной работе К. Щeлкин. Эти слова очень точно передавали суть работ.
Информация о том, что СССР овладел секретами ядерного оружия, вызвало в США порыв к быстрейшему началу упреждающей войны. В июле 1949 появился план «Троян», согласно которому боевые действия планировалось начать 1 января 1950 года. Затем дата нападения была перенесена на 1 января 1957 года с тем условием, чтобы в войну вступили все страны НАТО.
Сведения, полученные по каналам разведки, ускорили работу советских ученых. По мнению западных специалистов, советское ядерное оружие могло быть создано не раньше 1954-1955 года. Однако испытание первой атомной бомбы произошло в СССР уже в конце августа 1949 года.
На полигоне в Семипалатинске 29 августа 1949 года было подорвано ядерное устройство РДС-1 – первая советская атомная бомба, которую изобрел коллектив ученых, возглавляемый И. Курчатовым и Ю. Харитоном. Взрыв имел мощность 22 Кт. Конструкция заряда подражала американскому «Толстяку», а электронная начинка была создана советскими учеными.
План «Троян», согласно которому американцы собирались сбросить атомные бомбы на 70 городов СССР, был сорван из-за вероятности ответного удара. Событие на Семипалатинском полигоне сообщило миру о том, что советская атомная бомба положила конец американской монополии на владение новым оружием. Это изобретение полностью разрушило милитаристский план США и НАТО и предупредило развитие Третьей мировой войны. Началась новая история – эпоха мира во всем мире, существующего под угрозой тотального уничтожения.
«Ядерный клуб» мира
Ядерный клуб – условное обозначение нескольких государств, владеющих ядерным оружием. Сегодня такое вооружение есть:
- в США (с 1945)
- в России (первоначально СССР, с 1949)
- в Великобритании (с 1952)
- во Франции (с 1960)
- в Китае (с 1964)
- в Индии (с 1974)
- в Пакистане (с 1998)
- в КНДР (с 2006)
Имеющим ядерное оружие также считается Израиль, хотя руководство страны не комментирует его наличие. Кроме того, на территории государств – членов НАТО (Германии, Италии, Турции, Бельгии, Нидерландов, Канады) и союзников (Японии, Южной Кореи, несмотря на официальный отказ) располагается ядерное оружие США.
Казахстан, Украина, Белоруссия, которые владели частью ядерного вооружения после распада СССР, в 90-х годах передали его России, ставшей единственным наследником советского ядерного арсенала.
Атомное (ядерное) оружие – самый мощный инструмент глобальной политики, который твердо вошел в арсенал взаимоотношений между государствами. С одной стороны, оно является эффективным средством устрашения, с другой – весомым аргументом для предотвращения военного конфликта и укрепления мира между державами, владеющими этим оружием. Это – символ целой эпохи в истории человечества и международных отношений, с которым надо обращаться очень разумно.
Видео: музей ядерного оружия
Видео о российской Царь-Бомбе
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
7 февраля 1960 года скончался известный советский ученый Игорь Васильевич Курчатов. Выдающийся физик в самое непростое время создал ядерный щит для своей Родины. Мы расскажем, как разрабатывалась первая атомная бомба в СССР
Открытие ядерной реакции.
Еще с 1918 года в СССР ученые вели исследования в области ядерной физики. Но только перед Второй мировой войной наметился положительный сдвиг. Курчатов вплотную занялся исследованием радиоактивных превращений в 1932 году. А в 1939 году он руководил пуском первого в Советском Союзе циклотрона, который проходил в Радиевом институте в Ленинграде .
В то время этот циклотрон был самым крупным в Европе . После этого последовал ряд открытий. Курчатов обнаружил разветвление ядерной реакции при облучении фосфора нейтронами. А уже через год ученый в своем докладе «Деление тяжелых ядер» обосновал создание уранового ядерного реактора. Курчатов преследовал тогда ранее недостижимую цель, он хотел показать, как на практике использовать ядерную энергию.
Война – камень преткновения.
Благодаря советским ученым, в том числе и Игорю Курчатову, наша страна по развитию ядерных разработок в то время вышла на передовые позиции: было множество научных разработок в этой области, подготавливались кадры. Но начавшаяся война чуть было все не перечеркнула. Все исследования по ядерной физике были прекращены. Московские и ленинградские институты эвакуировали, а сами ученые вынуждены были помогать нуждам фронта. Сам Курчатов работал над защитой кораблей от мин и даже разбирал мины.
Роль разведки.
Многие историки придерживаются мнения, что без разведки и шпионов на Западе , атомная бомба в СССР не появилась бы в такие короткие сроки. С 1939 года информацию по ядерной проблеме собирали ГРУ РККА и 1-е управление НКВД . Первое сообщение о планах создания атомной бомбы в Англии , которая к началу войны была одним из лидеров в ядерных исследованиях, поступило в 1940 году. Среди ученых был член КПГ Фукс. Некоторое время он передавал информацию через шпионов, но потом связь прервалась.
В США работал советский разведчик Семенов . В 1943 году он сообщил, что в Чикаго провели первую цепную ядерную реакцию. Любопытно, что на разведку работала и жена известного скульптора Коненкова . Она приятельствовала с известными физиками Оппенгеймером и Эйнштейном . Разными путями советские власти внедряли своих агентов в центры американских ядерных исследований. А в 1944 году в НКВД был даже создан специальный отдел, занимавшийся сбором информации о западных разработках по ядерной проблеме. В январе 1945 года Фукс передал описание конструкции первой атомной бомбы.
Так что разведка значительно облегчила и ускорила работу советских ученых. И действительно, первое испытание атомной бомбы прошло в 1949 году, хотя американские специалисты предполагали, что это произойдет лет через десять
Гонка вооружений.
Несмотря на разгар военных действий, в сентябре 1942 года Иосиф Сталин подписал распоряжение о возобновлении работы по ядерной проблеме. 11 февраля была создана лаборатория №2, а 10 марта 1943 года Игоря Курчатова назначили научным руководителем проекта по использованию атомной энергии. Курчатова наделили чрезвычайными полномочиями и обещали всяческую поддержку правительства. Так в кратчайшие сроки был создан и испытан первый ядерный реактор. Потом Сталин дал два года на создание самой атомной бомбы, но весной 1948 года этот срок истек. Однако ученые не могли продемонстрировать бомбу, у них не было даже необходимых расщепляющих материалов для ее производства. Сроки отодвинули, но ненамного – до 1 марта 1949 года.
Конечно, научные разработки Курчатова и ученых из его лаборатории не публиковали в открытой печати. Должное освещение они иногда не получали даже в закрытых отчетах из-за нехватки времени. Ученые напряженно работали, чтобы не отставать от конкурентов – западных стран. Особенно после взрывов бомб, которые военные США сбросили на Хиросиму и Нагасаки .
Преодоление трудностей.
Создание ядерного взрывного устройства требовало постройки промышленного ядерного реактора для его наработки. Но тут возникли сложности, ведь необходимые материалы для работы ядерного реактора – уран, графит – еще надо получить.
Отметим, даже для небольшого реактора требовалось около 36 тонн урана, 9 тонн двуокиси урана и около 500 тонн чистейшего графита. Нехватку графита решили к середине 1943 года. Курчатов участвовал в разработке всего технологического процесса. А в мае 1944 года производство графита наладили на Московском электродном заводе. Но нужного количества урана все равно не было.
Через год возобновили работу рудники в Чехословакии и Восточной Германии , открыли месторождения урана на Колыме , в Читинской области, в Средней Азии , в Казахстане , на Украине и Северном Кавказе . После этого начали создавать атомграды. Первый появился на Урале , недалеко от города Кыштым . Курчатов лично руководил закладкой урана в реактор. Затем построили еще три завода – два под Свердловском и один в Горьковской области (Арзамас -16).
Запуск первого ядерного реактора.
Наконец в начале 1948 года группа ученых во главе с Курчатовым приступила к монтажу ядерного реактора. Игорь Васильевич почти постоянно находился на объекте, всю ответственность за принятые решения он взял на себя. Все этапы пуска первого промышленного реактора он провел лично. Попыток было несколько. Так, 8 июня он начал эксперимент. Когда реактор достиг мощности ста киловатт, Курчатов прервал цепную реакцию, потому что для завершения процесса не хватало урана. Курчатов понимал всю опасность опытов и 17 июня записал в оперативном журнале:
Предупреждаю, что в случае остановки подачи воды будет взрыв, поэтому ни при каких обстоятельствах не должна быть прекращена подача воды... Необходимо следить за уровнем воды в аварийных баках и за работой насосных станций.
Испытание атомной бомбы на полигоне под Семипалатинском
Успешное испытание атомной бомбы.
К 1947 году Курчатову удалось получить лабораторный плутоний-239 – около 20 мкг. Его отделяли из урана химическими методами. Через два года ученым удалось накопить достаточное количество. 5 августа 1949 года его отправили поездом в КБ-11. К этому времени специалисты закончили собирать взрывное устройство. Ядерный заряд, собранный в ночь с 10 на 11 августа, получил индекс 501 для атомной бомбы РДС-1. Как только не расшифровывали эту аббревиатуру: «реактивный двигатель специальный», «реактивный двигатель Сталина», «Россия делает сама».
После опытов устройство разобрали и отправили на полигон. Испытание первого советского ядерного заряда прошло 29 августа на Семипалатинском полигоне. Бомбу установили на башне высотой 37,5 метра. Когда бомба взорвалась, башня полностью разрушилась, а на ее месте образовалась воронка. На следующий день на поле выехали, чтобы проверить действие бомбы. Танки, на которых проверялась сила удара, были перевернуты, пушки искорежило взрывной волной, а десять машин «Победа» сгорели. Отметим, что советская атомная бомба была сделана за 2 года 8 месяцев. У ученых США на это ушло на месяц меньше.
Первое испытание ядерного заряда произошло 16 июля 1945 года в США. Программа по разработке ядерного оружия носила кодовое название «Манхэттен». Испытания проходили в пустыне, в состоянии полной засекреченности. Даже переписка ученых с родственниками была под пристальным вниманием сотрудников спецслужб.
Интересен и тот факт, что Трумен, будучи в должности вице-президента, ничего не знал о ведущихся исследованиях. О существовании американского атомного ядерного проекта он узнал лишь после избрания президентом.
Американцы первыми разработали и испытали ядерное оружие, но работы подобного формата велись и другими странами. Отцами нового смертоносного оружия считают американского ученого Роберта Оппенгеймера и его советского коллегу Игоря Курчатова. При этом стоит учесть, что над созданием ядерной бомбы работали не только они. Над разработкой нового оружия трудились ученые со многих стран мира.
Первыми решать эту задачу начали немецкие физики. Еще в 1938 году два известных ученых Фриц Штрассман и Отто Ган впервые в истории выполнили операцию по расщеплению атомного ядра урана. Спустя несколько месяцев коллектив ученых Гамбургского университета направил правительству сообщение. В нем сообщалось, что создания новой «взрывчатки» теоретически возможно. Отдельно подчеркивалось, что государство, которое получит его первым будет иметь полное военное превосходство.
Немцы добились серьезных успехов, но так и не сумели довести исследования до логического конца. В итоге, инициативу перехватили американцы. История возникновения советского атомного проекта тесно связана с работой спецслужб. Именно благодаря им, СССР в итоге смог разработать и испытать ядерное оружие собственного производства. Об этом мы поговорим ниже.
Роль разведки в разработке атомного заряда
О существовании американского проекта « Манхэттен» советское военное руководство узнало еще в 1941. Тогда разведка нашей страны получила сообщение от своих агентов, что правительство США организовало группу ученых, работающих над созданием новой «взрывчатки», обладающей огромной мощностью. Имелась в виду «урановая бомба». Именно так первоначально именовали ядерное оружие.
Отдельного внимания заслуживает история Потсдамской конференции, на которой Сталину сообщили об успешном испытании американцами атомной бомбы. Реакция советского лидера была достаточно сдержанной. Он в присущем ему спокойном тоне поблагодарил за предоставленную информацию, при этом никак не прокомментировал ее. Черчилль и Трумен решили, что советский лидер не до конца понимает, о чем именно ему сообщили.
Однако советский лидер был прекрасно проинформирован. Служба внешней разведки постоянно информировала его том, что союзники ведут разработку бомбы огромной мощности. После разговора с Труменом и Черчиллем он связался с физиком Курчатовым, который возглавлял советский атомный проект, и распорядился ускорить разработку ядерного оружия.
Безусловно сведения, предоставляемые разведкой, способствовали скорейшей разработки Советским Союзом новой технологии. Однако утверждать, что она была решающей крайне неверно. При этом о важности сведений, полученных разведывательным путем, неоднократно заявляли ведущие советские ученые.
Курчатов за все время разработки ядерного оружия неоднократно давал полученной информацию высокую оценку. Служба внешней разведки предоставила ему более тысячи листов с ценными данными, которые безусловно помогли ускорить создание советской атомной бомбы.
Создание бомбы в СССР
Исследования, необходимые для производства ядерного оружия СССР начал вести с 1942 года. Именно тогда Курчатов собрал большое число специалистов для проведения исследований в этой области. Изначально атомный проект курировал Молотов. Но после проведения взрывов в японских городах был учрежден Специальный Комитет. Его главой стал Берия. Именно эта структура и стала курировать разработку атомного заряда.
Отечественная ядерная бомба получила наименование РДС-1. Оружие разрабатывалось в двух видах. Первый был рассчитан на использование плутония, а другой урана-235. Разработка советского атомного заряда осуществлялась на имеющихся сведений об плутониевой бомбе, созданной в США. Большинство сведений получены внешней разведкой от немецкого ученого Фукса. Как уже упоминалось выше, данная информация существенно ускорила ход исследований. Более подробную информацию вы найдете на biblioatom.ru .
Испытание первого атомного заряда в СССР
Советский атомный заряд впервые испытан в 29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне в Казахской ССР. Физик Курчатов официально распорядился провести испытания в восемь утра. Заблаговременно к месту испытания привезли заряд и специальные нейтронные запалы. В полночь была выполнена сборка РДС-1. Процедуру окончили лишь к трем часам ночи.
Далее в шесть утра готовое устройство подняли на специальную испытательную башню. В результате ухудшения погодных условий руководство решило перенести взрыв на один час раньше изначально назначенного срока.
В семь часов утра произошло испытание. Спустя двадцать минут к месту испытания были отправлены два танка, оснащенные защитными пластинами. Их задача состояла в проведении разведки. Полученные данные свидетельствовали: все имеющиеся постройки уничтожены. Почва заражена и превратилась в сплошную корку. Мощность заряда была двадцать две килотонны.
Вывод
Успешное испытание советского ядерного заряда положило начало новой эпохи. СССР смог преодолеть монополию США на производство нового оружия. В результате Советский Союз стал вторым в мире ядерным государством. Это способствовало усилению обороноспособности страны. Разработка атомного заряда позволила создать новый баланс сил в мире. Вклад Советского союза в развитие ядерной физики как науки сложно переоценить. Именно в СССР были разработаны технологии, которым впоследствии стали пользоваться во всем мире.
Создание советской атомной бомбы (военно-стратегическая часть «Атомного проекта СССР») - история фундаментальных исследований, разработки технологий и практической их реализации в Советском Союзе, направленных на создания оружия массового поражения с использованием ядерной энергии. Настоящие мероприятия в немалой степени были стимулированы деятельностью в этом направлении научных учреждений и военной промышленности Запада, в том числе в фашистской Германии, а в дальнейшем - США.
В 1930-1941 годах активно проводились работы в ядерной области.
В это десятилетие проводились также фундаментальные радиохимические исследования, без которых вообще немыслимо какое было ни было понимание этих проблем, их развитие и, тем более - реализация. Проводились всесоюзные конференции АН СССР по ядерной физике, в которых принимали участие отечественные и иностранные исследователи, работавшие не только в области атомной физики, но и в других смежных дисциплинах - геохимии, физической химии, неорганической химии и др.
Научные центры
Работы, ещё с начала 1920-х, интенсивно развивались в Радиевом институте и в первом Физтехе (оба в Ленинграде), в Украинском физико-техническом институте, в Институте химической физики в Москве.
Непререкаемым авторитетом в этой области считался академик В. Г. Хлопин. Также серьёзный вклад сделали, в числе многих других, сотрудники Радиевого института: Г. А. Гамов, И. В. Курчатов и Л. В. Мысовский (создатели первого в Европе циклотрона), Фриц Ланге (создал первый проект - 1940), а также основатель Института химической физики Н. Н. Семёнов. Советский проект курировал Председатель СНК СССР В. М. Молотов.
В 1941 году исследования по атомной проблематике были засекречены. Нападение 22 июня 1941 г. Германии на Советский Союз в значительной степени обусловило то, что в СССР были вынуждены сократить объёмы проводившихся ядерных исследований, в том числе - исследования возможности осуществления цепной реакции деления, тогда как в Великобритании и США работы по этой проблеме энергично продолжались.
Роль деятельности Радиевого института
Между тем, хронология исследований, проводившихся сотрудниками Радиевого института в Ленинграде, говорит о том, что работы в данном направлении не были свёрнуты полностью, чему в немалой степени способствовали предвоенные фундаментальные изыскания, и что сказалось на их последующем развитии, и, как будет понятно из дальнейшего, - имело первостепенное значение для проекта в целом; в ретроспективе, и забегая вперёд, можно констатировать следующее: ещё в 1938 году здесь была создана первая в СССР лаборатория искусственных радиоактивных элементов (заведующий А. Е. Полесицкий); в 1939 году опубликованы работы В. Г. Хлопина, Л. В. Мысовского, А. П. Жданова, Н. А. Перфилова и других исследователей о делении ядра урана под действием нейтронов; в 1940 году Г. Н. Флеровым и К. А. Петржаком было открыто явления спонтанного деления тяжелых ядер на примере урана; - под председательством В. Г. Хлопина сформирована Урановая комиссия АН СССР, в 1942 году в период эвакуации института, А. П. Жданов и Л. В. Мысовский открыли новый вид ядерного деления - полный развал атомного ядра под действием многозарядных частиц космических лучей; в 1943 году В. Г. Хлопин направил письмо в ГКО и АН СССР, дающее обоснование обязательного участия Радиевого института в «урановом проекте»; - Радиевому институту поручена разработка технология выделения эка-рения (Z = 93) и эка-осмия (Z = 94) из облученного нейтронами урана; в 1945 году с помощью циклотрона получен первый отечественный препарат плутония в импульсных количествах; - под руководством Б. С. Джелепова начаты работы по бета, гамма-спектроскопии ядер; - Радиевому институту поручены: проверка и испытания методов выделения плутония, изучение химии плутония, разработка технологической схемы выделения плутония из облученного урана, выдача технологических данных заводу; в.1946 году завершена разработка первой отечественной технологии получения плутония из облученного урана (руководитель В. Г. Хлопин); Радиевый институт совместно c проектировщиками ГИПХ (Я. И. Зильберман, Н. К. Хованский) выдал технологическую часть проектного задания объекта «Б» («Синяя книга»), содержащую все необходимые первичные данные для проектирования радиохимического завода; в 1947 году Г. М. Толмачев разработал радиохимический метод определения коэффициента использования ядерного горючего при ядерных взрывах; в 1948 году под руководством Радиевого института и на основе разработанной им ацетатной осадительной технологии пущен первый в СССР радиохимический завод под Челябинском; к 1949 году наработано количество плутония, необходимое для испытания ядерного оружия; - проведена первая разработка полоний-бериллиевых источников в качестве запала для ядерных бомб первого поколения (руководитель Д. М. Зив).
Информация внешней разведки
Уже с сентября 1941 года в СССР начала поступать разведывательная информация о проведении в Великобритании и США секретных интенсивных научно-исследовательских работ, направленных на разработку методов использования атомной энергии для военных целей и создание атомных бомб огромной разрушительной силы. Среди наиболее важных полученных ещё в 1941 году советской разведкой документов следует назвать отчёт британского «Комитета MAUD». Из материалов этого отчёта, полученного по каналам разведки НКВД СССР от Дональда Маклина, следовало, что создание атомной бомбы реально, что вероятно она может быть создана ещё до окончания войны и, следовательно, повлиять на её ход.
Разведывательная информация о работах по проблеме атомной энергии за рубежом, имевшаяся в СССР к моменту принятия решения о возобновлении работ по урану, была получена как по каналам разведки НКВД, так и по каналам Главного разведывательного управления Генерального штаба (ГРУ ГШ) Красной армии.
В мае 1942 года руководство ГРУ ГШ информировало Академию наук СССР о наличии сообщений о работах за рубежом по проблеме использования атомной энергии в военных целях и просило сообщить, имеет ли в настоящее время эта проблема реальную практическую основу. Ответ на указанный запрос в июне 1942 года дал В. Г. Хлопин, который отметил, что за последний год в научной литературе почти совершенно не публикуются работы, связанные с решением проблемы использования атомной энергии.
Официальное письмо Народного комиссара внутренних дел Л. П. Берия на имя И. В. Сталина с информацией о работах по использованию атомной энергии в военных целях за рубежом, предложениями по организации этих работ в СССР и секретном ознакомлении с материалами НКВД видных советских специалистов, варианты которого были подготовлены сотрудниками НКВД ещё в конце 1941 - начале 1942 годов было отправлено И. В. Сталину только в октябре 1942 года, уже после принятия распоряжения ГКО о возобновлении в СССР работ по урану.
Советская разведка имела подробные сведения о работах по созданию атомной бомбы в США, исходившие от специалистов, сочувствующих СССР, в частности, Клауса Фукса, Теодора Холла, Жоржа Коваля и Давида Грингласа. Однако решающее значение, как полагают некоторые, имело адресованное Сталину в начале 1943 года письмо советского физика Г. Флёрова, который сумел разъяснить суть проблемы популярно. С другой стороны, имеются основания предполагать, что работа Г. Н. Флёрова над письмом Сталину завершена не была и отправлено оно не было.
Запуск атомного проекта
Оно было принято всего лишь через полтора месяца после старта Манхэттенского проекта США. Оно предписывало:
Распоряжение предусматривало организацию с этой целью при Академии наук СССР специальной лаборатории атомного ядра, создание лабораторных установок для разделения изотопов урана и проведение комплекса экспериментальных работ. Распоряжение обязывало СНК Татарской АССР предоставить Академии наук СССР в г. Казани помещение площадью 500 кв. м для размещения лаборатории атомного ядра и жилую площадь для 10 научных сотрудников.
Работы по созданию атомной бомбы
11 февраля 1943 г. было принято постановление ГКО № 2872сс о начале практических работ по созданию атомной бомбы. Общее руководство было возложено на заместителя председателя ГКО В. М. Молотова, который, в свою очередь, назначил главой атомного проекта И. Курчатова (его назначение было подписано 10 марта). Информация, поступавшая по каналам разведки, облегчила и ускорила работу советских учёных.
12 апреля 1943 вице-президентом АН СССР академиком А. А. Байковым было подписано распоряжение о создании Лаборатории № 2 АН СССР. Начальником Лаборатории был назначен Курчатов.
Постановление ГКО от 8 апреля 1944 г. № 5582сс обязало Народный комиссариат химической промышленности (М. Г. Первухина) спроектировать в 1944 г. цех по производству тяжёлой воды и завод по производству шестифтористого урана (сырьё для установок по разделению изотопов урана), а Народный комиссариат цветной металлургии (П. Ф. Ломако) - обеспечить в 1944 г. получение на опытной установке 500 кг металлического урана, построить к 1 января 1945 г. цех по производству металлического урана и поставить Лаборатории № 2 в 1944 г. десятки тонн высококачественных графитовых блоков.
Послевоенный период
После оккупации Германии в США была создана специальная группа, целью которой было не дать СССР возможности захватить какие либо данные об атомном проекте Германии. Ею были захвачены и немецкие специалисты, не нужные США, которые уже имели свою бомбу. 15 апреля 1945 года американская техническая комиссия организовала вывозку уранового сырья из Штасфурта, и в течение 5—6 дней весь уран был вывезен вместе с относящейся к нему документацией; также американцы полностью вывезли оборудование из шахты в Саксонии, где велась добыча урана.
Берия доложил об этом Сталину, который, однако, не стал поднимать шум; в дальнейшем «отсутствие интереса к урану» и определило цифру «10—15 лет», которую аналитики сообщили президенту США о предполагаемом сроке разработки атомной бомбы в СССР. Позднее эта шахта была восстановлена, и было организовано совместное предприятие «Висмут», на котором работали немецкие специалисты.
Однако НКВД все-таки удалось добыть несколько тонн малообогащённого урана в институте Кайзера Вильгельма.
24 июля 1945 года в Потсдаме президент США Трумэн сообщил Сталину, что у США «теперь есть оружие необыкновенной разрушительной силы». По воспоминаниям Черчилля, Сталин улыбнулся, но не стал интересоваться подробностями, из чего Черчилль сделал вывод, что тот ничего не понял и не в курсе событий. Некоторые современные исследователи считают, что это был шантаж. В тот же вечер Сталин дал указание Молотову переговорить с Курчатовым об ускорении работ по атомному проекту.
20 августа 1945 года для руководства атомным проектом ГКО создал Специальный комитет с чрезвычайными полномочиями, во главе с Л. П. Берия. При Спецкомитете был создан исполнительный орган — Первое главное управление при СНК СССР (ПГУ). Начальником ПГУ был назначен нарком вооружений Б. Л. Ванников. В распоряжение ПГУ передавались многочисленные предприятия и учреждения из других ведомств, включая научно-технический отдел разведки, Главное управление лагерей промышленного строительства НКВД (ГУЛПС) и Главное управление лагерей горно-металлургических предприятий НКВД (ГУЛГМП) (с общим количеством 293 тыс. заключённых). Директива Сталина обязывала ПГУ обеспечить создание атомных бомб, урановой и плутониевой, в 1948 году.
28 сентября 1945 года было принято Постановление Совета Народных Комиссаров СССР «О дополнительном привлечении к участию в работах по использованию внутриатомной энергии научных учреждений, отдельных учёных и других специалистов».
В приложении в документу был приведён список учреждений атомного проекта (под № 10 значился Физико-технический институт Украинской Академии Наук и его директор К. Д. Синельников).
Первоочерёдными задачами были организация промышленного производства плутония-239 и урана-235. Для решения первой задачи было необходимо создание опытного, а затем и промышленного ядерных реакторов, строительство радиохимического и специального металлургического цехов. Для решения второй задачи было развёрнуто строительство завода по разделению изотопов урана диффузионным методом.
Решение этих задач оказалось возможным в результате создания промышленных технологий, организации производства и наработки необходимых больших количеств чистого металлического урана, окиси урана, гексафторида урана, других соединений урана, графита высокой чистоты и целого ряда других специальных материалов, создания комплекса новых промышленных агрегатов и приборов. Недостаточный объём добычи урановой руды и получения урановых концентратов в СССР в этот период был компенсирован трофейным сырьём и продукцией урановых предприятий стран Восточной Европы, с которыми СССР заключил соответствующие соглашения.
В 1945 году из Германии в СССР в добровольно-принудительном порядке были доставлены сотни немецких ученых, имевших отношение к ядерной проблеме. Большая часть (около 300 человек) их была привезена в Сухуми и тайно размещена в бывших имениях великого князя Александра Михайловича и миллионера Смецкого (санатории «Синоп» и «Агудзеры»). В СССР было вывезено оборудование из немецкого Института химии и металлургии, Физического института кайзера Вильгельма, электротехнических лабораторий Siemens, Физического института министерства почт Германии. Три из четырёх немецких циклотронов, мощные магниты, электронные микроскопы, осциллографы, трансформаторы высокого напряжения, сверхточные приборы были привезены в СССР. В ноябре 1945 г. в составе НКВД СССР было создано Управление специальных институтов (9-е управление НКВД СССР) для руководства работой по использованию немецких специалистов.
Санаторий «Синоп» назвали «Объект „А“» — им руководил барон Манфред фон Арденне. «Агудзеры» стали «Объектом „Г“» — его возглавил Густав Герц. На объектах «А» и «Г» работали выдающиеся учёные — Николаус Риль, Макс Фольмер, который построил первую в СССР установку по производству тяжёлой воды, Петер Тиссен, конструктор для разделения урана Макс Штеенбек и обладатель первого западного патента на центрифугу Гернот Циппе. На базе объектов «А» и «Г» был позднее создан Сухумский физико-технический институт.
В 1945 году Правительством СССР были приняты следующие важнейшие решения:
- о создании на базе Кировского завода (г. Ленинград) двух специальных опытно-конструкторских бюро, предназначенных для разработки оборудования, производящего обогащённый по изотопу 235 уран методом газовой диффузии;
- о начале строительства на Среднем Урале (около посёлка Верх-Нейвинский) диффузионного завода для получения обогащённого урана-235;
- об организации лаборатории для работ по созданию тяжеловодных реакторов на природном уране;
- о выборе площадки и начале строительства на Южном Урале первого в стране предприятия по производству плутония-239.
В состав предприятия на Южном Урале должны были входить:
- уран-графитовый реактор на естественном (природном) уране (завод «А»);
- радиохимическое производство по выделению плутония-239 из облучённого в реакторе естественного (природного) урана (завод «Б»);
- химико-металлургическое производство по получению особо чистого металлического плутония (завод «В»).
Строительство Челябинска-40
Для строительства первого в СССР предприятия по наработке плутония в военных целях была выбрана площадка на Южном Урале в районе расположения старинных уральских городов Кыштым и Касли. Изыскания по выбору площадки проводились летом 1945 года, в октябре 1945 года Правительственная комиссия признала целесообразным размещение первого промышленного реактора на южном берегу озера Кызыл-Таш, а под жилой массив выбор полуострова на южном берегу озера Иртяш.
На месте выбранной строительной площадки со временем был возведён целый комплекс промышленных предприятий, зданий и сооружений, соединённых между собой сетью автомобильных и железных дорог, системой теплоэнергоснабжения, промышленного водоснабжения и канализации. В разное время секретный город назывался по-разному, но наиболее известное название — «Сороковка» или Челябинск-40. В настоящее время промышленный комплекс, первоначально названный комбинатом № 817, называется производственным объединением «Маяк», а город на берегу озера Иртяш, в котором живут работники ПО «Маяк» и члены их семей, получил название Озёрск.
В ноябре 1945 года на выбранной площадке приступили к геологическим изысканиям, а с начала декабря начали прибывать первые строители.
Первым начальником строительства (1946—1947 гг.) был Я. Д. Раппопорт, впоследствии его сменил генерал-майор М. М. Царевский. Главным инженером строительства был В. А. Сапрыкин, первым директором будущего предприятия — П. Т. Быстров (с 17 апреля 1946 г.), которого сменил Е. П. Славский (с 10 июля 1947 г.), а затем Б. Г. Музруков (с 1 декабря 1947 г.). Научным руководителем комбината был назначен И. В. Курчатов.
Строительство Арзамаса-16
С конца 1945 года был начат поиск места для размещения секретного объекта, который позже будет назван КБ-11. Ванников поручил обследовать завод № 550, расположенный в посёлке Саров и 1 апреля 1946 посёлок был выбран как место расположения первого советского ядерного центра, впоследствии известного как Арзамас-16. Ю. Б. Харитон рассказывал, что лично облетал на самолёте и осматривал площадки, предложенные для размещения секретного объекта, и местоположение Сарова ему понравилось — достаточно безлюдный район, имеется инфраструктура (жел.дорога, производство) и не очень далеко от Москвы.
9 апреля 1946 года Совет Министров СССР принял важные решения, касающиеся организации работ над атомным проектом СССР.
Постановление СМ СССР № 803—325сс «Вопросы Первого главного управления при СМ СССР» предусматривало изменение структуры ПГУ и объединение Технического и Инженерно-технического советов Специального комитета в единый Научно-технический совет в составе ПГУ. Председателем НТС ПГУ был назначен Б. Л. Ванников, заместителями председателя НТС — И. В. Курчатов и М. Г. Первухин . С 1 декабря 1949 г. председателем НТС ПГУ стал И. В. Курчатов.
Постановлением СМ СССР № 805—327сс «Вопросы Лаборатории № 2» сектор № 6 этой Лаборатории был преобразован в Конструкторское бюро № 11 при Лаборатории № 2 АН СССР по разработке конструкции и изготовлению опытных образцов реактивных двигателей (условное наименование атомных бомб).
Постановление предусматривало размещение КБ-11 в районе посёлка Сарова на границе Горьковской области и Мордовской АССР (теперь г. Саров Нижегородской области, раннее известный как Арзамас-16). Начальником КБ-11 был назначен П. М. Зернов, а главным конструктором был назначен Ю. Б. Харитон.Строительство КБ-11 на базе завода № 550 в посёлке Саров возлагалось на Народный комиссариат внутренних дел. Для проведения всех строительных работ была создана специальная строительная организация — Стройуправление № 880 НКВД СССР. С апреля 1946 года весь личный состав завода № 550 был зачислен рабочими и служащими Стройуправления № 880.
Продукция
Разработка конструкции атомных бомб
Постановлением СМ СССР № 1286—525сс «О плане развёртывания работ КБ-11 при Лаборатории № 2 АН СССР» были определены первые задачи КБ-11: создание под научным руководством Лаборатории № 2 (академика И. В. Курчатова) атомных бомб, условно названных в постановлении «реактивными двигателями С», в двух вариантах — РДС-1 и РДС-2.
Тактико-технические задания на конструкции РДС-1 и РДС-2 должны были быть разработаны уже к 1 июля 1946 г., а конструкции их главных узлов — к 1 июля 1947 г. Полностью изготовленная бомба РДС-1 должна была быть предъявлена к государственным испытаниям для взрыва при установке на земле к 1 января 1948 г., в авиационном исполнении — к 1 марта 1948 г., а бомба РДС-2 — соответственно к 1 июня 1948 г. и к 1 января 1949 г. Работы по созданию конструкций должны были проводиться параллельно с организацией в КБ-11 специальных лабораторий и развёртыванием работ этих лабораторий. Такие сжатые сроки и организация параллельных работ стали возможными также благодаря поступлению в СССР некоторых разведывательных данных об американских атомных бомбах.
Научно-исследовательские лаборатории и конструкторские подразделения КБ-11 начали разворачивать свою деятельность непосредственно в Арзамасе-16 весной 1947 года. Параллельно создавались первые производственные цеха опытных заводов № 1 и № 2.
Атомные реакторы
Первый в СССР опытный ядерный реактор Ф-1, строительство которого было осуществлено в Лаборатории № 2 АН СССР, был успешно запущен 25 декабря 1946 г.
6 ноября 1947 года министр иностранных дел СССР В. М. Молотов сделал заявление относительно секрета атомной бомбы, сказав, что «этого секрета давно уже не существует». Это заявление означало, что Советский Союз уже открыл секрет атомного оружия, и он имеет в своём распоряжении это оружие. Научные круги США расценили это заявление В. М. Молотова как блеф, считая, что русские могут овладеть атомным оружием не ранее 1952 года.
Менее чем за два года, здание первого атомного промышленного реактора «А» комбината № 817 было готово, и были начаты работы по монтажу самого реактора. Физический пуск реактора «А» состоялся в 00:30 18 июня 1948 года, а 19 июня реактор был выведен на проектную мощность.
22 декабря 1948 года на радиохимический завод «Б» поступила первая продукция с атомного реактора. На заводе «Б» наработанный в реакторе плутоний отделялся от урана и радиоактивных продуктов деления. Все радиохимические процессы для завода «Б» были разработаны в Радиевом институте под руководством академика В. Г. Хлопина. Генеральным проектировщиком и главным инженером проекта завода «Б» был А. З. Ротшильд, а главным технологом — Я. И. Зильберман. Научным руководителем пуска завода «Б» был член-корреспондент АН СССР Б. А. Никитин.
Первая партия готовой продукции (концентрат плутония, состоявший в основном из фторидов плутония и лантана) в аффинажном отделении завода «Б» была получена в феврале 1949 года.
Получение оружейного плутония
Концентрат плутония был передан на завод «В», который предназначался для получения высокочистого металлического плутония и изделий из него.
Основной вклад в разработку технологии и проектирование завода «В» внесли: А. А. Бочвар, И. И. Черняев, А. С. Займовский, А. Н. Вольский, А. Д. Гельман, В. Д. Никольский, Н. П. Алексахин, П. Я. Беляев, Л. Р. Дулин, А. Л. Тараканов и др.
В августе 1949 года на заводе «В» были изготовлены детали из высокочистого металлического плутония для первой атомной бомбы.
Испытания
Успешное испытание первой советской атомной бомбы было проведено 29 августа 1949 года на построенном полигоне в Семипалатинской области Казахстана. Оно держалось в тайне.
3 сентября 1949 г. самолет специальной метеорологической разведывательной службы США взял пробы воздуха в районе Камчатки, и затем американские специалисты обнаружили в них изотопы, которые указывали на то, что в СССР был произведен ядерный взрыв.
В Советском Союзе уже с 1918 года проводились исследования по ядерной физике, подготовившие испытание первой атомной бомбы в СССР. В Ленинграде, в Радиевом институте, в 1937 году был запущен циклотрон, первый в Европе. "В каком году было первое испытание атомной бомбы в СССР?" - спросите вы. Ответ вы узнаете совсем скоро.
В 1938 году, 25 ноября, постановлением Академии наук создана была комиссия по атомному ядру. В состав ее вошли Сергей Вавилов, Абрам Алиханов, Абрам Иофе, и другие. К ним присоединились через два года Исай Гуревич и Виталий Хлопин. Ядерные исследования к тому времени проводились уже более чем в 10 научных институтах. При АН СССР в том же году организована была Комиссия по тяжелой воде, которая стала называться позднее Комиссией по изотопам. Прочитав эту статью, вы узнаете, как осуществлялась дальнейшая подготовка и испытание первой атомной бомбы в СССР.
Строительство циклотрона в Ленинграде, обнаружение новых урановых руд
В 1939 году, в сентябре, в Ленинграде началось строительство циклотрона. В 1940 году, в апреле, решено было создать опытную установку, которая производила бы в год 15 кг тяжелой воды. Однако из-за начавшейся в то время войны планы эти реализованы не были. В мае того же года Ю. Харитон, Я. Зельдович, Н. Семенов предложили свою теорию развития в уране цепной ядерной реакции. Тогда же были начаты работы по обнаружению новых руд урана. Это были первые шаги, обеспечившие несколько лет спустя создание и испытание атомной бомбы в СССР.
Представление физиков о будущей атомной бомбе
Многие физики в период с конца 30-х по начало 40-х годов уже имели приблизительное представление о том, как она будет выглядеть. Идея состояла в том, чтобы сосредоточить достаточно быстро в одном месте некоторое количество (более критической массы) делящегося под воздействием нейтронов материала. В нем должно начаться после этого лавинообразное нарастание числа распадов атомов. То есть это будет цепная реакция, в результате которой выделится огромный заряд энергии и произойдет мощный взрыв.
Проблемы, с которыми пришлось столкнуться при создании атомной бомбы
Первая проблема заключалась в том, чтобы получить делящееся вещество в достаточном объеме. В природе единственное вещество такого рода, которое можно было найти, - это изотоп урана с массовым числом 235 (то есть суммарным количеством нейтронов и протонов в ядре), иначе - уран-235. Содержание данного изотопа в природном уране - не более 0,71 % (урана-238 - 99,2 %). Более того, содержание в руде природного вещества составляет в лучшем случае 1 %. Поэтому достаточно сложной задачей было выделение урана-235.
Как вскоре выяснилось, альтернативой урану является плутоний-239. Он почти не встречается в природе (его меньше в 100 раз, чем урана-235). В приемлемой концентрации его получить можно в ядерных реакторах, если облучить уран-238 нейтронами. Постройка реактора для этого представляла также значительные трудности.
Третьей проблемой оказалось то, что собрать необходимое количество делящегося вещества в одном месте было непросто. В процессе сближения подкритичных частей, даже очень быстрого, в них начинают протекать реакции деления. Энергия, выделяющаяся при этом, может не позволить основной части атомов участвовать в процессе деления. Не успев прореагировать, они разлетятся.
Изобретение В. Маслова и В. Шпинеля
В. Маслов и В. Шпинель из физико-технического института Харькова в 1940 году подали заявку на изобретение боеприпаса, основанного на использовании цепной реакции, запускающей самопроизвольное деление урана-235, его закритической массы, которая создается из нескольких докритических, разделенных взрывчатым веществом, непроницаемым для нейтронов и уничтожаемым с помощью подрыва. Большие сомнения вызывает работоспособность подобного заряда, но тем не менее свидетельство на данное изобретение все же было получено. Однако произошло это лишь в 1946 году.
Пушечная схема американцев
Для первых бомб американцы предполагали использовать пушечную схему, в которой использовался реально пушечный ствол. С его помощью одна часть делящегося материала (подкритическая) выстреливалась в другую. Но вскоре обнаружилось, что такая схема для плутония не подходит из-за того, что скорость сближения является недостаточной.
Строительство циклотрона в Москве
В 1941 году, 15 апреля, СНК постановил о начале строительства мощного циклотрона в Москве. Однако после того, как началась Великая Отечественная война, были прекращены почти все работы в сфере ядерной физики, призванные приблизить 1 испытание атомной бомбы в СССР. На фронте оказались многие физики-ядерщики. Другие были переориентированы на более насущные, как тогда казалось, сферы.
Сбор информации о ядерной проблеме
Сбором информации касательно ядерной проблемы с 1939 года занимались 1-е Управление НКВД и ГРУ РККА. В 1940 году, в октябре, от Д. Кэрнкросса поступило первое сообщение, в котором говорилось о планах создания атомной бомбы. Данный вопрос был рассмотрен в Британском комитете по науке, в котором работал Кэрнкросс. В 1941 году, летом, был утвержден проект создания бомбы, который назывался "Тьюб эллойз". Англия к началу войны была одним из мировых лидеров в ядерных разработках. Такая ситуация сложилась во многом благодаря помощи немецких ученых, которые бежали в эту страну с приходом Гитлера к власти.
К. Фукс, член КПГ, был одним из них. Он отправился осенью 1941 года в советское посольство, где сообщил о том, что обладает важной информацией о мощном оружии, созданном в Англии. С. Крамер и Р. Кучинская (радистка Соня) были выделены для связи с ним. Первые радиограммы, посланные в Москву, содержали информацию о специальном методе разделения изотопов урана, газодиффузионном, а также о строящимся для данной цели заводе в Уэльсе. После шести передач прервалась связь с Фуксом.
Испытание атомной бомбы в СССР, дата которого сегодня широко известна, подготовили и другие разведчики. Так, в Соединенных Штатах Семенов (Твен) в конце 1943 года сообщил, что Э. Ферми в Чикаго удалось осуществить первую цепную реакцию. Источником данной информации был физик Понтекорво. По линии внешней разведки в это же время поступили из Англии закрытые труды ученых Запада, касающиеся атомной энергии, датированные 1940-1942 годами. Информация, содержащаяся в них, подтверждала, что большой прогресс был достигнут в создании атомной бомбы.
Жена Коненкова (на фото ниже), известного скульптора, работала вместе с другими на разведку. Она сблизилась с Эйнштейном и Оппенгеймером, крупнейшими физиками, и оказывала долгое время влияние на них. Л. Зарубина, другой резидент в США, входила в круг людей Оппенгеймера и Л. Сциларда. С помощью этих женщин СССР удалось внедрить агентов в Лос-Аламос, Ок-Ридж, а также Чикагскую лабораторию - крупнейшие центры ядерных исследований в Америке. Информацию по атомной бомбе в США передавали советской разведке в 1944 году супруги Розенберги, Д. Грингласс, Б. Понтекорво, С. Саке, Т. Холл, К. Фукс.
В 1944 году, в начале февраля, Л. Берия, нарком НКВД, провел заседание руководителей разведки. На нем было принято решение по координации сбора информации, касающейся атомной проблемы, которая поступала по линии ГРУ РККА и НКВД. Для этого был создан отдел "С". В 1945 году, 27 сентября, он был организован. П. Судоплатов, комиссар ГБ, возглавил этот отдел.
Фукс передал в январе 1945 года описание конструкции атомной бомбы. Разведкой в числе прочего были получены также материалы по разделению изотопов урана электромагнитным способом, данные о работе первых реакторов, инструкции по производству плутониевой и урановой бомб, данные о размерах критической массы плутония и урана, о конструкции взрывных линз, о плутонии-240, о последовательности и времени операций по сборке и производству бомбы. Сведения касались также способа приведения бомбового инициатора в действие, строительства специальных заводов для разделения изотопов. Были получены и дневниковые записи, в которых содержалась информация о первом испытательном взрыве бомбы в США в июле 1945 года.
Поступавшие по этим каналам сведения ускорили и облегчили задачу, поставленную перед советскими учеными. Специалисты Запада полагали, что в СССР бомба может быть создана лишь в 1954-1955 годах. Однако они ошиблись. Первое испытание атомной бомбы в СССР произошло в 1949 году, в августе.
Новые этапы создания атомной бомбы
В 1942 году, в апреле, М. Первухин, нарком химической промышленности, был ознакомлен по распоряжению Сталина с материалами, касающимися работы над атомной бомбой, проведенной за рубежом. Для оценки изложенных в докладе сведений Первухин предложил создать группу специалистов. В нее вошли, по рекомендации Иоффе, молодые ученые Кикоин, Алиханов и Курчатов.
В 1942 году, 27 ноября, вышло постановление "О добыче урана" ГКО. Оно предусматривало создание особого института, а также начало работ по переработке и добыче сырья, геологоразведке. Все это предполагалось осуществить для того, чтобы как можно скорее произошло испытание первой атомной бомбы в СССР. Год 1943-й был ознаменован тем, что НКЦМ приступил к добыче и переработке урановой руды в Таджикистане, на Табаршском руднике. План составлял 4 т в год урановых солей.
Мобилизованные ранее ученые в это время были отозваны с фронта. В этом же 1943 году, 11 февраля, была организована лаборатория № 2 Академии наук. Ее начальником был назначен Курчатов. Она должна была координировать работы по созданию атомной бомбы.
Советской разведкой в 1944 году был получен справочник, в котором содержались ценные сведения о наличии уран-графитовых реакторов и определении параметров реактора. Однако нужного для загрузки даже небольшого опытного ядерного реактора урана тогда еще не было в нашей стране. В 1944 году, 28 сентября, правительство СССР обязало НКЦМ сдавать урановые соли и уран в государственный фонд. На лабораторию № 2 была возложена задача их хранения.
Работы, проведенные в Болгарии
Большая группа специалистов, руководил которыми В. Кравченко, начальник 4-го спецотдела НКВД, в 1944 году, в ноябре, выехала для изучения результатов геологоразведки в освобожденную Болгарию. В этом же году, 8 декабря, ГКО постановил передать переработку и добычу урановых руд из НКМЦ 9-му Управлению ГУ ГМП НКВД. В 1945 году, в марте, начальником горно-металлургического отдела 9-го Управления был назначен С. Егоров. Тогда же, в январе, организуется НИИ-9 для изучения месторождений урана, решения задач получения плутония и металлического урана, переработки сырья. Из Болгарии к тому времени поступало в неделю около полутора тонн урановой руды.
Строительство диффузионного завода
С 1945 года, с марта, после поступления из США по каналам НКГБ информации о схеме бомбы, построенной на принципе имплозии (то есть сжатия делящегося материала путем взрыва обычного взрывчатого вещества), были начаты работы над схемой, которая имела значительные преимущества перед пушечной. В апреле 1945 года В. Маханев написал записку Берии. В ней говорилось о том, что в 1947 году предполагается пустить для получения урана-235 диффузионный завод, находящийся при лаборатории № 2. Производительность этого завода должна была составить примерно 25 кг урана в год. Этого должно было быть достаточно для двух бомб. Для американской на самом деле понадобилось 65 кг урана-235.
Привлечение к исследованиям немецких ученых
5 мая 1945 года во время сражений за Берлин было обнаружено имущество, принадлежавшее Физическому институту Общества В Германию 9 мая была направлена специальная комиссия, возглавляемая А. Завенягиным. Ее задача была найти ученых, которые работали там над атомной бомбой, собрать материалы по урановой проблеме. Вместе с семьями в СССР была вывезена значительная группа немецких ученых. В их число входили Нобелевские лауреаты Н. Риль и Г. Герц, профессора Гайб, М. фон Ардене, П. Тиссен, Г. Позе, М. Фольмер, Р. Деппель и другие.
Создание атомной бомбы задерживается
Для наработки плутония-239 нужно было построить ядерный реактор. Даже для экспериментального понадобилось около 36 т металлического урана, 500 т графита и 9 т двуокиси урана. К августу 1943 года была решена проблема графита. Его выпуск наладили в мае 1944 года на Московском электродном заводе. Однако нужного количества урана в стране не было к концу 1945 года.
Сталин хотел, чтобы как можно скорее произошло испытание первой атомной бомбы в СССР. Годом, к которому оно должно было осуществиться, первоначально был 1948-й (до весны). Однако к этому времени не было даже материалов для ее производства. Новый срок был назначен 8 февраля 1945 года постановлением правительства. Создание атомной бомбы перенесли до 1 марта 1949 года.
Завершающие этапы, подготовившие испытание первой атомной бомбы в СССР
Событие, к которому стремились так долго, произошло несколько позже повторно намеченного срока. Первое испытание атомной бомбы в СССР состоялось в году 1949-м, как и планировалось, однако не в марте, а в августе.
В 1948 году, 19 июня, был запущен первый промышленный реактор ("А"). Для выделения из ядерного топлива наработанного плутония был построен завод "Б". Урановые блоки, облученные, растворяли и отделяли химическими методами плутоний от урана. Затем раствор дополнительно очищали от продуктов деления для того, чтобы снизить его радиационную активность. На заводе "В" в апреле 1949 года начали изготавливать детали бомбы из плутония, применив технологию НИИ-9. Первый исследовательский реактор, работающий на тяжелой воде, был запущен в это же время. С многочисленными авариями шло освоение производства. При устранении их последствий наблюдались случаи переоблучения персонала. Однако в то время не обращали внимания на такие мелочи. Важнее всего было осуществить первое испытание атомной бомбы в СССР (дата его - 1949 год, 29 августа).
В июле был готов комплект деталей заряда. На комбинат для проведения физических измерений выехала группа физиков, руководил которой Флеров. Группа теоретиков, возглавляемая Зельдовичем, была направлена для обработки результатов измерений, а также расчета вероятности неполного разрыва и значений КПД.
Таким образом, первое испытание атомной бомбы в СССР было произведено в году 1949-м. 5 августа комиссией был принят заряд плутония и отправлен в КБ-11 литерным поездом. Здесь были к этому времени почти завершены необходимые работы. Контрольная сборка заряда была проведена в КБ-11 в ночь с 10 на 11 августа. Устройство после этого было демонтировано, а его детали упакованы для отправки на полигон. Как уже упоминалось, первое испытание атомной бомбы в СССР состоялось 29 августа. Советская бомба, таким образом, была создана за 2 года и 8 месяцев.
Испытание первой атомной бомбы
В СССР в 1949 году, 29 августа, было проведено испытание ядерного заряда на Семипалатинском полигоне. На вышке находилось устройство. Мощность взрыва составила 22 кт. Конструкция использованного заряда повторяла "Толстяка" из США, а электронная начинка разработана была советскими учеными. Многослойную конструкцию представлял собой атомный заряд. В ней с помощью сжатия сферической сходящейся детонационной волной осуществлялся перевод плутония в критическое состояние.
Некоторые особенности первой атомной бомбы
5 кг плутония размещалось в центре заряда. Вещество было установлено в виде двух полусфер, окруженных оболочкой из урана-238. Она служила для сдерживания ядра, раздувающегося во время цепной реакции, для того чтобы успела прореагировать как можно большая часть плутония. К тому же она использовалась в качестве отражателя, а также замедлителя нейтронов. Тампер окружала оболочка, сделанная из алюминия. Она служила для равномерного сжатия ударной волной ядерного заряда.
Установка узла, который содержал делящийся материал, в целях безопасности осуществлялась сразу перед применением заряда. Для этого имелось особое сквозное коническое отверстие, закрывающееся пробкой из взрывчатого вещества. А во внутренних и наружном корпусах находились отверстия, которые закрывались крышками. Расщеплением ядер приблизительно 1 кг плутония была обусловлена мощность взрыва. Оставшиеся 4 кг прореагировать не успели и распылились бесполезно, когда было осуществлено первое испытание атомной бомбы в СССР, дата которого вам теперь известна. Множество новых идей по совершенствованию зарядов возникло в ходе реализации данной программы. Они касались, в частности, повышения коэффициента использования материала, а также снижения веса и габаритов. По сравнению с первыми новые образцы стали компактнее, мощнее и изящнее.
Итак, первое испытание атомной бомбы в СССР произошло в 1949 году, 29 августа. Оно послужило началом дальнейших разработок в этой сфере, которые ведутся и по сей день. Испытание атомной бомбы в СССР (1949 год) стало важным событием в истории нашей страны, положив начало ее статусу ядерной державы.
В 1953 году на том же Семипалатинском полигоне состоялось первое в истории России испытание Мощность ее составила уже 400 кт. Сравните первые испытания в СССР атомной бомбы и водородной бомбы: мощность 22 кт и 400 кт. Однако это было лишь начало.
14 сентября 1954 году на осуществлены первые войсковые учения, в ходе которых была применена атомная бомба. Они получили название "операция «Снежок»". Испытание атомной бомбы в 1954 в СССР, по информации, рассекреченной в 1993 году, было осуществлено в том числе с целью выяснить, как радиация воздействует на человека. Участники этого эксперимента дали подписку о том, что они не будут разглашать информацию об облучении в течение 25 лет.
