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.
Тот, кто изобрёл атомную бомбу, даже не представлял себе, к каким трагическим последствиям может привести это чудо-изобретение XX столетия. Перед тем как это супероружие испытали на себе жители японских городов Хиросима и Нагасаки, был проделан очень долгий путь.
Начало положено
В апреле 1903 года в Парижском саду Франции Поля Ланжевена собрались его друзья. Поводом стала защита диссертации молодой и талантливой учёной Марии Кюри. Среди именитых гостей присутствовал знаменитый английский физик сэр Эрнест Резерфорд. В самый разгар веселья был потушен свет. объявила всем, что сейчас будет сюрприз. С торжественным видом Пьер Кюри внёс небольшую трубочку с солями радия, которая светила зелёным светом, вызывая необычайный восторг у присутствующих. В дальнейшем гости жарко рассуждали об будущем этого явления. Все сходились во мнении, что благодаря радию решится острая проблема нехватки энергии. Это всех вдохновляло на новые исследования и дальнейшие перспективы. Если бы тогда им сказали, что лабораторные работы с радиоактивными элементами положат начало страшному оружию XX века, неизвестно, какова бы была их реакция. Именно тогда началась история атомной бомбы, унесшей жизни сотни тысяч японских мирных жителей.
Игра на опережение
17 декабря 1938 года немецким учёным Отто Ганном было получено неопровержимое доказательство распада урана на более мелкие элементарные частицы. По сути, ему удалось расщепить атом. В научном мире это расценивалось как новая веха в истории человечества. Отто Ганн не разделял политические взгляды третьего Рейха. Поэтому в том же, 1938 году, учёный был вынужден переехать в Стокгольм, где совместно с Фридрихом Штрассманом продолжил свои научные изыскания. Опасаясь, что фашистская Германия первой получит страшное оружие, он пишет письмо с предупреждением об этом. Известие о возможном опережении сильно встревожило правительство США. Американцы стали действовать быстро и решительно.
Кто создал атомную бомбу? Американский проект
Ещё до группе многие из которых были беженцами от немецко-фашистского режима в Европе, была поручена разработка ядерного оружия. Первоначальные исследования, стоит заметить, проводились в нацистской Германии. В 1940 году правительство Соединённых Штатов Америки начало финансирование собственной программы по развитию атомного оружия. Для осуществления проекта была выделена невероятная по тем временам сумма в два с половиной миллиарда долларов. К осуществлению этого секретного проекта были приглашены выдающиеся физики XX века, среди которых было более десяти Нобелевских лауреатов. Всего же было задействовано около 130 тысяч сотрудников, среди которых были не только военные, но и гражданские лица. Коллектив разработчиков возглавил полковник Лесли Ричард Гровс, научным руководителем стал Роберт Оппенгеймер. Именно он - тот человек, кто изобрёл атомную бомбу. В районе Манхэттена был построен специальный секретный инженерный корпус, который известен нам под кодовым названием «Манхэттенский проект». В течение последующих нескольких лет учёные секретного проекта работали над проблемой ядерного расщепления урана и плутония.
Немирный атом Игоря Курчатова
Сегодня каждый школьник сможет ответить на вопрос о том, кто изобрёл атомную бомбу в Советском Союзе. А тогда, в начале 30-х годов прошлого столетия, этого не знал никто.
В 1932 году академик Игорь Васильевич Курчатов одним из первых в мире начинает изучение атомного ядра. Собрав вокруг себя единомышленников, Игорь Васильевич в 1937 году создаёт первый в Европе циклотрон. В этом же году он со своими единомышленниками создаёт и первые искусственные ядра.
В 1939 году И. В. Курчатов начинает изучение нового направления - ядерной физики. После нескольких лабораторных успехов в изучении этого явления учёный получает в своё распоряжение засекреченный исследовательский центр, который был назван "Лаборатория № 2". В наши дни этот засекреченный объект называется "Арзамас-16".
Целевым направлением этого центра было серьёзное исследование и создание ядерного оружия. Теперь становится очевидным, кто создал атомную бомбу в Советском Союзе. В его команде тогда было всего лишь десять человек.
Атомной бомбе быть
Уже к концу 1945 года Игорю Васильевичу Курчатову удаётся собрать серьёзную команду учёных численностью более ста человек. Лучшие умы разных научных специализаций приехали в лабораторию со всех концов страны для создания атомного оружия. После сбрасывания американцами атомной бомбы на Хиросиму советские учёные понимали, что это можно сделать и с Советским Союзом. "Лаборатория № 2" получает от руководства страны резкое увеличение финансирования и большой приток квалифицированных кадров. Ответственным за столь важный проект назначается Лаврентий Павлович Берия. Огромные труды советских учёных дали свои плоды.
Семипалатинский полигон
Атомная бомба в СССР впервые была испытана на полигоне в Семипалатинске (Казахстан). 29 августа 1949 года ядерное устройство мощностью 22 килотонны сотрясло казахскую землю. Нобелевский лауреат, физик Отто Ханц, сказал: «Это хорошие вести. Если Россия будет иметь атомное оружие, тогда не будет войны». Именно эта атомная бомба в СССР, зашифрованная как изделие № 501, или РДС-1, ликвидировала монополию США на ядерное оружие.
Атомная бомба. Год 1945-й
Ранним утром 16 июля «Манхэттенский проект» провел свое первое успешное испытание атомного устройства - плутониевой бомбы - на полигоне Аламогордо штат Нью-Мексико США.
Деньги, вложенные в проект, были потрачены не зря. Первый в истории человечества был произведён в 5 часов 30 минут утра.
«Мы проделали работу дьявола»,- скажет позднее - тот, кто изобрёл атомную бомбу в США, названный впоследствии «отцом атомной бомбы».
Япония не капитулирует
К моменту окончательного и успешного тестирования атомной бомбы советские войска и союзники окончательно разгромили фашистскую Германию. Однако оставалось одно государство, которое пообещало бороться до конца за господство в Тихом океане. С середины апреля по середину июля 1945 года японская армия неоднократно осуществляла авиационные удары по союзническим войскам, тем самым нанося большие потери армии США. В конце июля 1945 года милитаристское правительство Японии отклонило требование союзников о капитуляции согласно Потсдамской декларации. В ней, в частности, говорилось, что в случае неповиновения японскую армию ждёт быстрое и полное уничтожение.
Президент соглашается
Американское правительство сдержало своё слово и начало целенаправленную бомбардировку японских военных позиций. Авиационные удары не приносили желаемого результата, и президент США Гарри Трумэн принимает решение о вторжении американских войск на территорию Японии. Однако военное командование отговаривает своего президента от такого решения, мотивируя это тем, что вторжение американцев повлечёт за собой большое количество жертв.
По предложению Генри Льюиса Стимсона и Дуайта Дэвида Эйзенхауэра было решено применить более эффективный способ окончания войны. Большой сторонник атомной бомбы, секретарь президента США Джеймс Фрэнсис Бирнс, считал, что бомбардировка японских территорий окончательно прекратит войну и поставит США в доминирующее положение, что положительно скажется в дальнейшем ходе событий послевоенного мира. Таким образом, президента США Гарри Трумэна убедили, что это единственно правильный вариант.
Атомная бомба. Хиросима
В качестве первой мишени был выбран небольшой японский город Хиросима с населением чуть более 350 тысяч человек, находящийся в пятистах милях от столицы Японии Токио. После прибытия на военно-морскую базу США на острове Тиниан модифицированного бомбардировщика В-29 «Энола Гей», на борт самолёта была установлена атомная бомба. Хиросима должна была испытать на себе действие 9 тысяч фунтов урана-235.
Это невиданное до сих пор оружие было предназначено для мирных жителей маленького японского городка. Командиром бомбардировщика был полковник Пол Уорфилд Тиббетс-младший. Атомная бомба США носила циничное название «Малыш». Утром 6 августа 1945 года, примерно в 8 часов 15 минут, американский «Малыш» был сброшен на японскую Хиросиму. Около 15 тысяч тонн тротила уничтожило всё живое в радиусе пяти квадратных миль. Сто сорок тысяч жителей города погибли в считанные секунды. Оставшиеся в живых японцы умирали мучительной смертью от лучевой болезни.
Их уничтожил американский атомный «Малыш». Однако опустошение Хиросимы не вызвало немедленной капитуляции Японии, как этого все ожидали. Тогда было принято решение о ещё одной бомбардировке японской территории.
Нагасаки. Небо в огне
Американская атомная бомба «Толстяк» была установлена на борт самолёта В-29 9 августа 1945 года всё там же, на военно-морской базе США в Тиниане. На этот раз командиром воздушного судна был майор Чарльз Суини. Первоначально стратегической мишенью был город Кокура.
Однако погодные условия не позволили осуществить задуманное, мешала большая облачность. Чарльз Суини зашёл на второй круг. В 11 часов 02 минуты американский атомный «Толстяк» поглотил Нагасаки. Это был более мощный разрушающий авиационный удар, который по своей силе, в несколько раз превышал бомбардировку в Хиросиме. Нагасаки испытал на себе атомное оружие весом около 10 тысяч фунтов и 22 килотонны тротила.
Географическое расположение японского города уменьшило ожидаемый эффект. Всё дело в том, что город находится в узкой долине между гор. Поэтому разрушения в 2,6 квадратные мили не раскрыли весь возможный потенциал американского оружия. Испытание атомной бомбы в Нагасаки считается неудавшимся «Манхэттенским проектом».
Япония сдалась
В полдень 15 августа 1945 года император Хирохито объявил о капитуляции своей страны в радиообращении к жителям Японии. Эта новость быстро разлетелась по миру. В Соединённых Штатах Америки начались торжества по случаю победы над Японией. Народ ликовал.
2 сентября 1945 года на борту американского линкора «Миссури», стоящего на якоре в Токийском заливе, было подписано официальное соглашение о прекращении войны. Таким образом закончилась самая жестокая и кровопролитная война в истории человечества.
Долгих шесть лет мировое сообщество шло к этой знаменательной дате - с 1 сентября 1939 года, когда прозвучали первые выстрелы нацистской Германии на территории Польши.
Мирный атом
Всего в Советском Союзе было проведено 124 ядерных взрыва. Характерным является то, что все они были осуществлены на благо народного хозяйства. Только лишь три из них были авариями, повлекших за собой утечку радиоактивных элементов. Программы по применению мирного атома реализовывались только лишь в двух странах - США и Советском Союзе. Атомная мирная энергетика знает и пример глобальнейшей катастрофы, когда года на четвёртом энергоблоке Чернобыльской АЭС произошёл взрыв реактора.
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.
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.
— 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