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.
Появление атомного (ядерного) оружия было обусловлено массой объективных и субъективных факторов. Объективно к созданию атомного оружия пришли благодаря бурному развитию науки, которое началось с фундаментальных открытий в области физики, первой половины двадцатого века. Главным субъективным фактором была военно-политическая ситуация, когда государства антигитлеровской коалиции начали негласную гонку в разработке столь сильного вооружения. Сегодня мы с вами узнаем, кто изобрел атомную бомбу, как она развивалась в мире и Советском Союзе, а также познакомимся с ее устройством и последствиями применения.
Создание атомной бомбы
С научной точки зрения, годом создания атомной бомбы стал далекий 1896 год. Именно тогда, французский физик А. Беккерель открыл радиоактивность урана. Впоследствии цепная реакция урана стала рассматриваться как источник огромной энергии, и легка в основу разработки самого опасного оружия в мире. Тем не менее Беккереля редко вспоминают, говоря о том, кто изобрел атомную бомбу.
На протяжении нескольких последующих десятилетий, учеными с разных уголков Земли были обнаружены альфа, бета и гамма лучи. Тогда же было открыто большое количество радиоактивных изотопов, сформулировано закон радиоактивного распада и заложено начала исследования ядерной изомерии.
В 1940-х ученые обнаружили нейрон и позитрон и впервые провели расщепление ядра атома урана, сопровождающееся поглощением нейронов. Именно это открытие стало переломным моментом в истории. В 1939 году французский физик Фредерик Жолио-Кюри запатентовал первую в мире ядерную бомбу, которую он разработал вместе со своей супругой, исповедуя сугубо научный интерес. Именно Жолио-Кюри считается создателем атомной бомбы, несмотря на то, что он был убежденным защитником мира во всем мире. В 1955 году он, вместе с Эйнштейном, Борном и рядом других известных ученных, организовал Пагуошское движение, члены которого выступали за мир и разоружение.
Стремительно развиваясь, атомное оружие стало беспрецедентным военно-политическим феноменом, который позволяет обеспечить безопасность своему владельцу и снизить до минимума возможности прочих систем вооружения.
Как устроена ядерная бомба?
Конструктивно атомная бомба состоит из большого количества компонентов, главными из которых являются корпус и автоматика. Корпус призван защищать автоматику и ядерный заряд от механических, тепловых, и прочих воздействий. Автоматика контролирует временные параметры взрыва.
В ее состав входят:
- Аварийный подрыв.
- Устройства взведения и предохранения.
- Источник питания.
- Различные датчики.
Транспортировка атомных бомб к месту атаки производится с помощью ракет (зенитных, баллистических или крылатых). Ядерный боеприпас может входить в состав фугаса, торпеды, авиационный бомбы и прочих элементов. Для атомных бомб используют различные системы детонирования. Наиболее простым является устройство, в котором попадание снаряда в цель, вызывающее образование сверхкритической массы, стимулирует взрыв.
Ядерное оружие может иметь большой, средний и малый калибр. Мощность взрыва обычно выражается в тротиловом эквиваленте. Малокалиберные атомные снаряды имеют мощность в несколько тысяч тонн тротила. Среднекалиберные соответвуют уже десяткам тысяч тонн, а мощность крупного калибра доходит до миллионов тонн.
Принцип работы
Принцип действия ядерной бомбы основан на использовании энергии, выделяющейся при протекании цепной ядерной реакции. Во время этого процесса, тяжелые частицы делятся, а легкие - синтезируются. При взрыве атомной бомбы, за кратчайший промежуток времени, на небольшой площади, выделяется огромное количество энергии. Вот почему такие бомбы относятся к оружию массового поражения.
В области ядерного взрыва выделяют два ключевых участка: центр и эпицентр. В центре взрыва, непосредственно протекает процесс высвобождения энергии. Эпицентр является проекцией этого процесса на земную или водную поверхность. Энергия ядерного взрыва, проецируясь на землю, может привести к сейсмическим толчкам, которые распространяются на значительное расстояние. Вред окружающей среде эти толчки приносят лишь в радиусе нескольких сотен метров от точки взрыва.
Поражающие факторы
Атомное оружие имеет такие факторы поражения:
- Радиоактивное заражение.
- Световое излучение.
- Ударная волна.
- Электромагнитный импульс.
- Проникающая радиация.
Последствия взрыва атомной бомбы губительны для всего живого. Из-за высвобождения огромного количества световой и теплой энергии взрыв ядерного снаряда сопровождается яркой вспышкой. По мощности эта вспышка в несколько раз сильнее, чем солнечные лучи, поэтому опасность поражения световым и тепловым излучение есть в радиусе нескольких километров от точки взрыва.
Еще одним опаснейшим поражающим фактором атомного оружия является образующаяся при взрыве радиация. Она действует всего минуту после взрыва, но имеет максимальную проникающую способность.
Ударная волна обладает сильнейшим разрушающим действием. Она буквально стирает с лица земли все, что стоит у нее на пути. Проникающая радиация несет опасность для всех живых существ. У людей она вызывает развитие лучевой болезни. Ну а электромагнитный импульс наносит вред только технике. В совокупности же поражающие факторы атомного взрыва несут в себе огромную опасность.
Первые испытания
На протяжении всей истории атомной бомбы наибольшую заинтересованность в ее создании проявляла Америка. В конце 1941 года руководство страны выделило на это направление огромное количество денег и ресурсов. Руководителем проекта был назначен Роберт Оппенгеймер, которого многие считают создателем атомной бомбы. По сути, он был первым, кто смог воплотить идею ученых в жизнь. В результате 16 июля 1945 года в пустыне штата Нью-Мексико состоялось первое испытание атомной бомбы. Тогда Америка решила, что для полного окончания войны ей необходимо разгромить Японию - союзника гитлеровской Германии. Пентагон быстро выбрал цели для первых ядерных атак, которые должны были стать яркой иллюстрацией мощности американского вооружения.
6 августа 1945 год атомная бомба США, цинично названная «Малышом», была сброшена на город Хиросима. Выстрел получился просто идеальным - бомба взорвалась на высоте 200 метров от земли, благодаря чему ее взрывная волна нанесла городу ужасающий ущерб. В районах, отдаленных от центра, были опрокинуты печи с углем, что привело к сильным пожарам.
Следом за яркой вспышкой последовала тепловая волна, которая за 4 секунды действия успела расплавить черепицу на крышах домов и испепелить телеграфные столбы. За тепловой волной последовала ударная. Ветер, пронесшийся по городу со скоростью порядка 800 км/ч, сносил все на своем пути. Из 76 000 зданий, расположенных в городе до взрыва, полностью разрушено было около 70 000. Спустя несколько минут после взрыва с неба пошел дождь, крупные капли которого имели черный цвет. Дождь выпал из-за образования в холодных слоях атмосферы огромного количества конденсата, состоящего из пара и пепла.
Люди, которые попали под действие огненного шара в радиусе 800 метров от точки взрыва, превратились в пыль. У тех, кто находился немного дальше от взрыва, обгорела кожа, остатки который сорвала ударная волна. Черный радиоактивный дождь оставлял на коже уцелевших неизлечимые ожоги. У тех, кто чудом сумел спастись, вскоре стали проявляться признаки лучевой болезни: тошнота, лихорадка и приступы слабости.
Спустя три дня после бомбардировки Хиросимы, Америка атаковала еще один японский город - Нагасаки. Второй взрыв имел такие же пагубные последствия, как и первый.
За считаные секунды, две атомные бомбы уничтожили сотни тысяч человек. Ударная волна практически стерла с лица земли Хиросиму. Более половины местных жителей (около 240 тысяч человек) погибло сразу же от полученных ранений. В городе Нагасаки, от взрыва погибло порядка 73 тысяч человек. Многие из тех, кто уцелел, подверглись сильнейшему облучению, которое вызывало бесплодие, лучевую болезнь и рак. В результате часть из уцелевших умерла в страшных муках. Использование атомной бомбы в Хиросиме и Нагасаки проиллюстрировало ужасную силу этого оружия.
Мы с вами уже знаем, кто изобрел атомную бомбу, как она работает и какие к каким последствия может привести. Теперь узнаем, как с ядерным оружием обстояли дела в СССР.
После бомбардировки японских городов, И. В. Сталин понял, что создание советской атомной бомбы является вопросом национальной безопасности. 20 августа 1945 года, в СССР был создан комитет по ядерной энергетике, главой которого назначили Л. Берию.
Стоит отметить, что работы в данном направлении велись в Советском Союзе еще с 1918 года, а в 1938 году, была создана специальная комиссия по атомному ядру при Академии наук. С началом Второй мировой войны, все работы в этом направлении были заморожены.
В 1943 году, разведчики СССР передали из Англии материалы закрытых научных трудов в области атомной энергетики. Эти материалы проиллюстрировали, что работа заграничных ученых над созданием атомной бомбы серьезно продвинулась вперед. В то же время американские резиденты поспособствовали внедрению надежных советских агентов в основные центры ядерных исследований США. Агенты передавали информацию о новых разработках советским ученым и инженерам.
Техническое задание
Когда в 1945 году вопрос о создании советской ядерной бомбы стал едва ли не приоритетным, один из руководителей проекта Ю. Харитон составил план разработки двух вариантов снаряда. 1 июня 1946 года план был подписан высшим руководством.
Согласно заданию, конструкторам необходимо было построить РДС (Реактивный двигатель специальный) двух моделей:
- РДС-1. Бомба с плутониевым зарядом, которая подрывается путем сферического обжатия. Устройство было позаимствовано у американцев.
- РДС-2. Пушечная бомба с двумя урановыми зарядами, сближающимися в стволе пушки, прежде чем создастся критическая масса.
В истории пресловутого РДС, самой распространенной, хоть и шуточной формулировкой, была фраза «Россия делает сама». Ее придумал заместитель Ю. Харитона, К. Щелкин. Данная фраза очень точно передает суть работы, по крайней мере, для РДС-2.
Когда Америка узнала о том, что Советский Союз владеет секретами создания ядерного оружия, у нее появилось стремление к скорейшей эскалации превентивной войны. Летом 1949 года появился план «Троян», по данным которого 1 января 1950 года планировалось начать боевые действия против СССР. Затем дату нападения перенесли на начало 1957 года, но с условием, что к нему присоединяться все страны НАТО.
Испытания
Когда сведения о планах Америки поступили по разведывательным каналам в СССР, работа советских ученых значительно ускорилась. Западные специалисты полагали, что в СССР атомное оружие будет создано не ранее чем в 1954-1955 году. На самом же деле испытания первой атомной бомбы в СССР состоялись уже в августе 1949 года. 29 августа на полигоне в Семипалатинске было подорвано устройство РДС-1. В его создании поучаствовал большой коллектив ученых, во главе которого стал Курчатов Игорь Васильевич. Конструкция заряда принадлежала американцам, а электронное оснащение было создано с нуля. Первая атомная бомба в СССР взорвалась с мощность 22 Кт.
Из-за вероятности ответного удара план «Троян», который предполагал ядерную атаку 70 советских городов, был сорван. Испытания на Семипалатинском стали концом американской монополии на владение атомным оружием. Изобретение Игоря Васильевича Курчатова полностью разрушило военные планы Америки и НАТО и предупредило развитие очередной мировой войны. Так началась эпоха мира на Земле, который существует под угрозой абсолютного уничтожения.
«Ядерный клуб» мира
На сегодняшний день атомное вооружение иметься не только у Америки и России, но и у ряда других государств. Совокупность стран, владеющих таким оружием, условно называют «ядерным клубом».
В него входят:
- Америка (с 1945 г.).
- СССР, а теперь Россия (с 1949 г.).
- Англия (с 1952 г.).
- Франция (с 1960 г.).
- Китай (с 1964 г.).
- Индия (с 1974 г.).
- Пакистан (с 1998 г.).
- Корея (с 2006 г.).
Ядерное оружие есть также у Израиля, хотя руководство страны отказывается комментировать его наличие. Кроме того, на территории стран НАТО (Италия, Германия, Турция, Бельгия, Нидерланды, Канада) и союзников (Япония, Южная Корея, невзирая на официальный отказ), находится американское ядерное оружие.
Украина, Белоруссия и Казахстан, которые владели частью ядерного оружия СССР, после распада Союза передали свои бомбы России. Она стала единственным наследником ядерного арсенала СССР.
Заключение
Сегодня мы с вами узнали, кто изобрел атомную бомбу и что она собой представляет. Резюмируя вышесказанное, можно сделать вывод, что ядерное оружие на сегодняшний день является мощнейшим инструментом глобальной политики, твердо вошедшим в отношения между странами. Оно, с одной стороны, является действенным средством устрашения, а с другой - убедительным аргументом для предотвращения военного противостояния и укрепления мирных отношений между государствами. Атомное оружие является символом целой эпохи, который требует особо бережного обращения.
— первоначальное название авиационной ядерной бомбы, действие которой основано на взрывной цепной ядерной реакции деления. С появлением так называемой водородной бомбы, основанной на термоядерной реакции синтеза, утвердился общий для них термин — ядерная бомба.
Разработка первой советской атомной бомбы РДС-1 ("изделие 501", атомный заряд "1-200") началась в КБ-11 Министерства среднего машиностроения (ныне Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Российский федеральный ядерный центр (РФЯЦ-ВНИИЭФ), город Саров, Нижегородская область) 1 июля 1946 года под руководством академика Юлия Харитона. В разработке участвовали Академия наук СССР, многие научно-исследовательские институты, конструкторские бюро, оборонные заводы.
Для реализации советского атомного проекта было принято решение идти путем приближения к американским прототипам, работоспособность которых была уже доказана на практике. К тому же научно-техническую информацию об американских атомных бомбах удалось получить разведывательным путем.
При этом с самого начала было ясно, что многие технические решения американского прототипа не являются наилучшими. Даже на начальных этапах советские специалисты могли предложить лучшие решения как заряда в целом, так и его отдельных узлов. Но требование руководства страны состояло в том, чтобы гарантированно и с наименьшим риском получить действующую бомбу уже к первому ее испытанию.
Предположительно конструкция РДС-1 во многом опиралась на американского "Толстяка". Хотя некоторые системы, такие как баллистический корпус и электронная начинка, были советской разработки. Разведматериалы по плутониевой бомбе США позволили избежать ряда ошибок при создании бомбы советскими учеными и конструкторами, значительно сократить сроки ее разработки, уменьшить расходы.
Первая отечественная атомная бомба имела официальное обозначение РДС-1 . Расшифровывалось оно по-разному: "Россия делает сама", "Родина дарит Сталину" и т. д. Но для обеспечения режима секретности в официальном постановлении Совета Министров СССР от 21 июня 1946 года она именовалась как "Реактивный двигатель специальный" ("С").
Первоначально атомная бомба разрабатывалась в двух вариантах : с применением "тяжелого топлива" (плутония, РДС-1) и с применением "легкого топлива" (урана-235, РДС-2). В 1948 году работы по РДС-2 были свернуты из-за относительно низкой эффективности.
Конструктивно РДС-1 состояла из следующих принципиальных составных узлов: ядерного заряда; взрывного устройства и системы автоматики подрыва заряда с системами предохранения; баллистического корпуса авиабомбы, в котором размещались ядерный заряд и автоматика подрыва.
Внутри корпуса был расположен ядерный заряд (из особочистого плутония) мощностью 20 килотонн и блоки системы автоматики. Заряд бомбы РДС-1 представлял собой многослойную конструкцию, в которой перевод активного вещества (плутония в надкритическое состояние) осуществлялся за счет его сжатия посредством сходящейся сферической детонационной волны во взрывчатом веществе. Плутоний размещался в центре ядерного заряда и конструктивно состоял из двух сферических полудеталей. В полости плутониевого ядра устанавливался нейтронный инициатор (детонатор). Поверх плутония находились два слоя взрывчатого вещества (сплав тротила с гексагеном). Внутренний слой формировался из двух полусферических оснований, внешний собирался из отдельных элементов. Внешний слой (фокусирующая система) был предназначен для создания сферической детонационной волны. Система автоматики бомбы обеспечивала осуществление ядерного взрыва в нужной точке траектории падения бомбы. Для повышения надежности срабатывания изделия основные элементы автоматики подрыва были выполнены по дублирующей схеме. На случай отказа высотного взрывателя установлен взрыватель ударного типа для осуществления ядерного взрыва при ударе бомбы о грунт.
При испытаниях сначала проверялась работоспособность систем и механизмов бомбы при сбрасывании с самолета без плутониевого заряда. Отработка баллистики бомбы была завершена к 1949 году.
Для испытаний ядерного заряда в 1949 году был построен полигон в районе города Семипалатинска Казахской ССР в безводной степи. На опытном поле находились многочисленные сооружения с измерительной аппаратурой, военные, гражданские и промышленные объекты для изучения воздействия поражающих факторов ядерного взрыва. В центре опытного поля находилась металлическая башня высотой 37,5 метра для установки РДС-1.
29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне был размещенный на вышке атомный заряд с автоматикой, без корпуса бомбы. Мощность взрыва составила 20 килотонн в тротиловом эквиваленте.
Технология создания отечественного ядерного оружия была создана, и стране надо было разворачивать его серийное производство.
Еще до испытания атомного заряда в марте 1949 года Совет Министров СССР принял постановление о строительстве первого в СССР завода по промышленному производству атомных бомб в закрытой зоне объекта № 550, в составе КБ-11, производственной мощностью 20 единиц РДС в год.
Разработка серийного технологического процесса на сборку атомного заряда потребовала не меньше усилий, чем создание первого опытного образца. Для этого понадобилось разработать и ввести в эксплуатацию технологическое оборудование, дополнительные операции, новейшие на тот момент технологии.
1 декабря 1951 года в закрытом городе Арзамас-16 (с 1995 года Саров) началось серийное производство первой модели советской атомной бомбы под названием "изделие РДС-1", а уже к концу года первые три серийные атомные бомбы типа РДС-1 "вышли" с завода.
Первое серийное предприятие по производству атомного оружия имело ряд условных наименований. До 1957 года завод находился в составе КБ-11 и после, когда стал самостоятельным, вплоть до декабря 1966 года, он назывался "Союзным заводом № 551". Это было закрытое наименование, использовавшееся исключительно в секретной переписке. Для внутреннего пользования, параллельно с этим закрытым названием, использовалось еще одно — завод №
3. Начиная с декабря 1966 года предприятие получило открытое наименование — Электромеханический завод "Авангард". С июля 2003 года является структурным подразделением в составе РФЯЦ-ВНИИЭФ.
Первая атомная бомба РДС-1, испытанная в 1949 году, автоматически лишила американцев монополии на ядерное оружие. Но только когда в 1951 году наладился выпуск первых серийных атомных бомб, можно было с уверенностью сказать о гарантированном обеспечении мирной жизни народа и создании надежного "ядерного щита" страны.
В настоящее время макет заряда РДС-1, пульт, сигналом с которого был подорван этот заряд, и корпус авиационной бомбы, изготовленный для него, экспонируется в музее ядерного оружия в городе Сарове.
На боевом дежурстве первую атомную бомбу РДС-1 сменили многократно усовершенствованные "потомки".
Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников
В СССР должна наладиться демократическая форма управления.
Вернадский В.И.
Атомная бомба в СССР была создана 29 августа 1949 года (первый успешный запуск). Руководил проектом академик Игорь Васильевич Курчатов. Период разработки атомного оружия в СССР длился с 1942 года, и закончился испытанием на территории Казахстана. Это нарушило монополию США на подобного рода вооружение, ведь с 1945 года единственной ядерной державой были именно они. Статья посвящена описанию истории возникновения советской ядерной бомбы, а также характеристике последствий этих событий для СССР.
История создания
В 1941 году представители СССР в Нью-Йорке передали Сталину информацию о том, что в США проходит встреча ученых-физиков, которая посвящена вопросам разработки ядерного вооружения. Советские ученые 1930-х годов также работали над исследованием атома, самым известным было расщепление атома учеными из Харькова во главе с Л.Ландау. Однако до реального применения в вооружении дело не доходило. Над этим кроме США работала нацистская Германия. В конце 1941 года в США начали свой атомный проект. Сталин узнал об этом в начале 1942 года и подписал указ о создании в СССР лаборатории по созданию атомного проекта, ее руководителем стал академик И.Курчатов.
Существует мнение, что работу ученых США ускорили секретные разработки немецких коллег, которые попали в Америку. В любом случае, летом 1945 года на Потсдамской конференции новый президент США Г.Трумэн сообщил Сталину о завершение работы над новым оружием – атомной бомбой. Более того, для демонстрации работы американских ученых, правительство США решило испытать новое оружие в бою: 6 и 9 августа бомбы были сброшены на два японских города, Хиросиму и Нагасаки. Это был первый случай, когда человечество узнало о новом оружии. Именно это событие заставило Сталина ускорить работу своих ученых. И.Курчатова вызвал к себе Сталин и пообещал выполнить любые требования ученого, лишь бы процесс шел как можно быстрее. Более того, был создан государственный комитет при Совнаркоме, который курировал советский атомный проект. Возглавил его Л.Берия.
Разработка переместилась в три центра:
- Конструкторское бюро Кировского завода, работающее над созданием специального оборудования.
- Диффузный завод на Урале, который должен был работать над созданием обогащенного урана.
- Химико-металлургические центры, в которых изучали плутоний. Именно этот элемент использовался в первой ядерной бомбе советского образца.
В 1946 году был создан первый советский единый ядерный центр. Это был секретный объект Арзамас-16, находящийся в городе Саров (Нижегородская область). В 1947 году создали первый атомный реактор, на предприятии под Челябинском. В 1948 году был создан секретный полигон на территории Казахстана, возле города Семипалатинск-21. Именно здесь 29 аавгуста 1949 года было организован первый взрыв советской атомной бомбы РДС-1. Это событие держалось в полном секрете, однако американская тихоокеанская авиация смогла зафиксировать резкое повышение уровня радиации, что было доказательством испытания нового оружия. Уже в сентябре 1949 году Г.Трумэн заявил о наличие в СССР атомной бомбы. Официально СССР признался в наличие этого оружия только в 1950 году.
Можно выделить несколько главных последствий успешной разработки советскими учеными атомного оружия:
- Потеря США статуса единого государства с атомным оружием. Это не только уравнивало СССР с США по военной мощи, но и заставило последних продумывать каждый свой военный шаг, поскольку теперь нужно было опасаться за ответную реакцию руководства СССР.
- Наличие атомного оружия у СССР закрепило за ним статус сверхдержавы.
- После уравнивания США и СССР в наличие атомного оружия, началась гонка за его количеством. Государства тратили огромные финансы, чтобы превзойти конкурента. Более того, начались попытки создания еще более мощного оружия.
- Эти события послужили стартом ядерной гонки. Многие страны начали вкладывать ресурсы, чтобы пополнить список ядерных государств и обеспечить себе безопасность.
29 августа 1949 г. ровно в 7 часов местность в районе города Семипалатинска озарил ослепительный свет. Произошло событие чрезвычайной важности: СССР провёл испытание первой атомной бомбы.
Этому событию предшествовала долгая и трудная работа учёных-физиков конструкторского бюро КБ-11 под научным руководством первого директора Института атомной энергии, главного научного руководителя атомной проблемы в СССР Игоря Васильевича Курчатова и одного из основоположников ядерной физики в СССР Юлия Борисовича Харитона.
Атомный проект
Игорь Васильевич Курчатов
Советский атомный проект стартовал 28 сентября 1942 г. Именно в этот день появилось распоряжение Государственного Комитета Обороны № 2352 «Об организации работ по урану». А уже 11 февраля 1943 г. принимается решение о создании Лаборатории №2 Академии Наук СССР, которая должна была заниматься исследованием атомной энергии. Руководителем атомного проекта назначается Игорь Васильевич Курчатов. А в апреле 1943 г. при Лаборатории №2 создаётся специальное конструкторское бюро КБ-11, занимающееся разработкой ядерного оружия. Его руководителем становится Юлий Борисович Харитон.
Создание материалов и технологий для первой атомной бомбы происходило в очень напряжённом режиме, в тяжёлых послевоенных условиях. Многие приборы, инструменты, оборудование приходилось изобретать и создавать в процессе работы самому коллективу.
К тому времени учёные уже представляли, как должна выглядеть атомная бомба. Определённое количество делящегося под действием нейтронов материала необходимо было очень быстро сосредоточить в одном месте. В результате деления образовывались новые нейтроны, процесс распада атомов нарастал лавинообразно. Происходила цепная реакция с выделением огромного количества энергии. В результате возникал взрыв.
Создание атомной бомбы
Взрыв атомной бомбы
Перед учёными стояли очень важные задачи.
Прежде всего, необходимо было разведать залежи урановых руд, организовать их добычу и переработку. Нужно сказать, что работы по поиску новых залежей урановых руд форсировались ещё в 1940 г. Но в природном уране количество изотопа уран-235, пригодного для цепной реакции, очень мало. Оно составляет всего 0,71%. Да и самого урана в руде содержится всего 1%. Поэтому нужно было решить задачу обогащения урана.
Кроме этого, нужно было обосновать, рассчитать и построить первый в СССР физический реактор, создать первый промышленный ядерный реактор, который нарабатывал бы плутоний в достаточном для изготовления ядерного заряда количестве. Далее следовало выделить плутоний, перевести его в металлическую форму и изготовить плутониевый заряд. И это ещё далеко не полный перечень того, что необходимо было сделать.
И все эти сложные работы были выполнены. Были созданы новые промышленные технологии и производства. Получен чистый металлический уран, графит и другие специальные материалы.
В результате первый опытный образец советской атомной бомбы был готов в августе 1949 г. Он получил название РДС-1. Это означало «Родина делает сама».
5 августа 1949 г. заряд плутония приняла комиссия во главе с Ю.Б. Харитоном. Заряд прибыл в КБ-11 литерным поездом. В ночь с 10 на 11 августа был проведен контрольный сбор ядерного заряда.
После этого всё демонтировали, осмотрели, упаковали и подготовили для отправки на полигон под Семипалатинском, строительство которого началось в 1947 г. и было закончено в июле 1949 г. Всего за 2 года на полигоне был выполнен колоссальный объём работ, причём с высочайшим качеством.
Итак, СССР создал свою атомную бомбу всего на 4 года позже США, которые не могли поверить, что такое сложное оружие способен создать ещё кто-то кроме них.
Начатая практически с нуля, при полном отсутствии необходимых знаний и опыта, сложнейшая работа завершилась успехом. Отныне СССР обладал мощным оружием, способным сдержать применение атомной бомбы другими странами с разрушительными целями. И кто знает, если бы не это, трагедия Хиросимы и Нагасаки вполне могла бы повториться и в другом месте земного шара.
