Как сделать царь бомбу
Обновлено: 08.07.2024
30 октября 1961 года Советский Союз провел испытание мощнейшего в истории мира оружия - термоядерной бомбы, ставшей одним из ключевых моментов, вынудивших страны-участницы холодной войны принять важные решения для сохранения мира.
"Царь-бомба", "Кузькина мать", "Изделие В" или просто "Иван" - все эти названия прочно закрепились за изделием АН602, над созданием которого многие годы трудилась группа физиков под руководством Игоря Курчатова: Андрей Сахаров, Виктор Адамский, Юрий Бабаев, Юрий Смирнов, Юрий Трутнев и другие.
Фактически изделие мощностью 100 мегатонн было готово к испытаниям в 1959 году, но Никита Хрущев надеялся наладить отношения с США, а потому приказал отложить запуск. Но летом 1961 года случилось очередное обострение конфликта - в Берлине начали возводить разграничительную стену, на Кубу вторглись американские войска, что побудило советское правительство дать отмашку на возобновление испытаний ядерного оружия.
Новость об этом решении быстро разлетелась по всему миру, собственно, СССР и не намеревался это скрывать. Уже в начале сентябре в газете The New York Times было опубликовано заявление Хрущева: "Пусть знают те, кто мечтает о новой агрессии, что у нас будет бомба, равная по мощности 100 миллионам тонн тринитротолуола, что мы уже имеем такую бомбу и нам осталось только испытать взрывное устройство для нее".
Но в действительности мощность испытанной бомбы была снижена почти в два раза. Это было сделано, так как разработчики просчитали катастрофические последствия от взрыва и площадь последующего радиоактивного загрязнения. Дело в том, что АН602 имела трехступенчатую конструкцию. Ядерный заряд первой ступени имел мощность полторы мегатонны и должен был запустить термоядерную реакцию во второй, мощностью 50 мегатонн. Еще столько же обеспечивала третья ступень, начиненная Ураном-238. Его было решено заменить свинцом, чтобы расчетная мощность бомбы снизилась до 51,5 мегатонны.
Это решение также было обнародовано. На XXII съезде КПСС Никита Хрущев сообщил: "Мы говорили, что имеем бомбу в 100 миллионов тонн тротила. И это верно. Но взрывать такую бомбу мы не будем, потому что если взорвем ее даже в самых отдалённых местах, то и тогда можем окна у себя выбить".
Для испытаний был выбран полигон архипелага Новая Земля, срок назначили на конец октября, а с начала осени в секретном городе Арзамас-16 шли последние приготовления.
Параллельно готовился и самолет-носитель. Бомба длиной около 8 метров и в районе 2 метров в поперечнике не помещалась в Ту-95. Конструкторам пришлось вырезать часть корпуса стратегического бомбардировщика и установить в нем специальное крепление. Но даже при этом "Царь-бомба" наполовину торчала из самолета.
В 20-х числах октября термоядерное устройство в условиях строгой секретности доставили из Арзамаса-16 на авиабазу Оленья на Кольском полуострове. К слову, сама бомба (вместе с парашютной системой) весила 26 тонн и для ее транспортировки не нашлось подходящего крана, поэтому в цех сборки пришлось провести отдельную железнодорожную ветку. А для установки боеприпаса в бомболюк Ту-95 пришлось вырывать котлован.
Утром 30 октября с авиабазы по направлению к Новой Земле вылетели два самолета: Ту-95 и лаборатория Ту-16. Через два часа после вылета бомбу сбросили с парашютом на высоте примерно 10 тысяч метров в пределах ядерного полигона Сухой Нос. Парашютная система была крайне необходима - она позволила экипажу самолета-носителя удалиться на относительно безопасное расстояние. При свободном падении бомбы вероятность выживания находившихся в бомбардировщике людей составляла всего 1 процент.
В 11:33 по московскому времени, когда парашютная система опустилась до высоты 4,2 тысячи метров, бомба была приведена в действие. Последовала ослепительная вспышка, длившаяся около минуты, вверх поднялась ножка ядерного гриба. За 40 секунд он вырос до 30 километров, а затем разросся до 67 километров, диаметр купола достиг 20 километров. Сейсмическая волна от взрыва три раза обогнула земной шар.
Несмотря на густую облачность, световой импульс наблюдался на расстоянии более тысячи километров от точки взрыва. В близлежащих поселках были разрушены жилые дома. Из-за электромагнитного излучения на территории в сотни километров от полигона примерно на 50 минут пропала радиосвязь. Однако уже через 2 часа после взрыва в эпицентре могли работать ученые - загрязнение в этом районе оказалось практически безопасным для здоровья - 1 миллирентген в час.
По окончательным оценкам специалистов, мощность "Царь-бомбы" составила около 58 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Это примерно в три тысячи раз мощнее атомной бомбы, сброшенной США на Хиросиму в 1945 году (13 килотонн).
Испытание мощнейшего оружия повергло в шок лидеров и общественность всех стран. Разработчики и руководство СССР хорошо понимали, что подобная бомба не будет использована в военных целях. Она была использована для одной цели - добиться ядерного паритета с США.
В результате длительных переговоров в августе 1963 года в Москве представители США, СССР и Великобритания подписали Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в космическом пространстве, под водой и на поверхности Земли. С того момента в Советском Союзе проводились только подземные ядерные испытания. Последний взрыв был проведен 24 октября 1990 года на Новой Земле. После в СССР объявили об одностороннем моратории на испытания ядерного оружия.
Царь-бомба — это прозвище водородной бомбы АН602, испытания которой были проведены в Советском Союзе в 1961 году. Эта бомба была самой мощной из всех когда-либо взорванных. Ее мощность была такова, что вспышка от взрыва была видна за 1000 км, а ядерный гриб поднялся почти на 70 км.
Царь-бомба была водородной бомбой. Ее создали в лаборатории Курчатова. Мощность бомбы была такой, что ее хватило бы на 3800 Хиросим.
Давайте вспомним историю ее создания …
СССР, который обзавёлся атомным оружием позже конкурента, стремился выравнять положение за счёт создания более совершенных и более мощных устройств.
В ходе исследовательских работ учёные также пытались нащупать пределы максимальной мощности термоядерного взрывного устройства.
Теоретическая возможность получения энергии путём термоядерного синтеза была известна ещё до Второй мировой войны, но именно война и последующая гонка вооружений поставили вопрос о создании технического устройства для практического создания этой реакции. Известно, что в Германии в 1944 году велись работы по инициированию термоядерного синтеза путём сжатия ядерного топлива с использованием зарядов обычного взрывчатого вещества — но они не увенчались успехом, так как не удалось получить необходимых температур и давления. США и СССР вели разработки термоядерного оружия начиная с 40-х годов, практически одновременно испытав первые термоядерные устройства в начале 50-х. В 1952 году на атолле Эниветок США осуществили взрыв заряда мощностью 10,4 мегатонны (что в 450 раз больше мощности бомбы, сброшенной на Нагасаки), а в 1953 году в СССР было испытано устройство мощностью 400 килотонн.
Конструкции первых термоядерных устройств были плохо приспособленными для реального боевого использования. К примеру, устройство, испытанное США в 1952 году, представляло собой наземное сооружение высотой с 2-этажный дом и весом свыше 80 тонн. Жидкое термоядерное горючее хранилось в нём с помощью огромной холодильной установки. Поэтому в дальнейшем серийное производство термоядерного оружия осуществлялось с использованием твёрдого топлива — дейтерида лития-6. В 1954 году США испытали устройство на его основе на атолле Бикини, а в 1955 году на Семипалатинском полигоне была испытана новая советская термоядерная бомба. В 1957 году испытания водородной бомбы провели в Великобритании.
Ещё одним ограничением для разработчиков были возможности авиатехники. Первый вариант бомбы весом в 40 тонн был отвергнут авиаконструкторами из КБ Туполева — самолёт-носитель не смог бы доставить подобный груз до цели.
В итоге стороны достигли компромисса — атомщики уменьшили вес бомбы вдвое, а авиационные конструкторы готовили для неё специальную модификацию бомбардировщика Ту-95 — Ту-95В.
Оказалось, что поместить заряд в бомболюке не удастся ни при каких условиях, поэтому донести АН602 до цели Ту-95В должен был на специальной внешней подвеске.
Фактически самолёт-носитель был готов в 1959 году, однако физикам-атомщикам было дано указание не форсировать работы по бомбе — как раз в этот момент в мире наметились признаки снижения напряжения в международных отношениях.
В начале 1961 года, однако, обстановка вновь обострилась, и проект реанимировали.
О том, что Советский Союз планирует в ближайшее время испытать сверхмощный термоядерный заряд, в 1961 году Хрущёв вполне открыто говорил иностранным дипломатам. 17 октября 1961 года о предстоящих испытаниях советский лидер заявил в докладе на XXII съезде партии.
Самолёт-носитель Ту-95В базировался на аэродроме в Ваенге. Здесь же в специальном помещении производилась окончательная подготовка к испытаниям.
Утром 30 октября 1961 года экипаж лётчика Андрея Дурновцева получил приказ вылететь в район полигона и произвести сброс бомбы.
Взлетев с аэродрома в Ваенге, Ту-95В через два часа достиг расчётной точки. Бомба на парашютной системе была сброшена с высоты 10 500 метров, после чего лётчики сразу стали уводить машину из опасного района.
В 11:33 по московскому времени на высоте 4 км над целью был произведён взрыв.
Мощность взрыва заметно превысила расчётную (51,5 мегатонн) и составила от 57 до 58,6 мегатонн в тротиловом эквиваленте.
Дейтерид лития-6 является основным компонентом водородной бомбы, термоядерным горючим. В нём уже хранится дейтерий, а изотоп лития служит сырьём для образования трития. Для начала реакции термоядерного синтеза требуется создать высокие температуру и давление, а также выделить из лития-6 тритий. Эти условия обеспечивают следующим образом.
Оболочку контейнера для термоядерного горючего делают из урана-238 и пластика, рядом с контейнером размещают обычный ядерный заряд мощностью несколько килотонн — его называют триггером, или зарядом-инициатором водородной бомбы. Во время взрыва плутониевого заряда-инициатора под действием мощного рентгеновского излучения оболочка контейнера превращается в плазму, сжимаясь в тысячи раз, что создаёт необходимое высокое давление и огромную температуру. Одновременно с этим нейтроны, испускаемые плутонием, взаимодействуют с литием-6, образуя тритий. Ядра дейтерия и трития взаимодействуют под действием сверхвысоких температуры и давления, что и приводит к термоядерному взрыву.
Свидетели испытания говорят, что ничего подобного в своей жизни им более наблюдать не приходилось. Ядерный гриб взрыва поднялся на высоту 67 километров, световое излучение потенциально могло вызывать ожоги третьей степени на расстоянии до 100 километров.
Наблюдатели сообщали, что в эпицентре взрыва скалы приняли удивительно ровную форму, а земля превратилась в некое подобие военного плаца. Полное уничтожение было достигнуто на площади, равной территории Парижа.
Несмотря на сильную облачность, свидетели видели взрыв даже на расстоянии тысячи километров и могли его описать.
Радиоактивное заражение от взрыва оказалось минимальным, как и планировали разработчики, — более 97 % мощности взрыва давала практически не создающая радиоактивного загрязнения реакция термоядерного синтеза.
Это позволило учёным приступить к исследованию результатов испытаний на опытном поле уже через два часа после взрыва.
Существовала теоретическая возможность создания ещё более мощных зарядов, однако от реализации таких проектов было решено отказаться.
Учёные-атомщики оказались куда большими энтузиастами. Выдвигались планы размещения у берегов США нескольких сверхбомб мощностью в 200–500 мегатонн, взрыв которых должен был вызвать гигантское цунами, которое смыло бы Америку в прямом смысле слова.
Конструкторы ядерного оружия сосредоточились на вещах менее эффектных, но куда более эффективных.
Бомба, напугавшая мир
Создание сверхмощного заряда началось в середине 1950-х годов группой физиков под руководством академика Курчатова. Непосредственными авторами проекта стали Андрей Сахаров, Виктор Адамский, а также три Юрия — Бабаев, Трутнев и Смирнов.
Первоначально руководство страны поставило перед учеными задачу создать 100-мегатонную бомбу, однако в ходе разработки было решено остановиться на изделии мощностью в 50 мегатонн, так как в ином случае существовал риск чрезвычайно высокого уровня радиоактивного загрязнения.
Осенним утром красноярец Андрей Дурновцев поднял свой Ту-95 в небо — на борту бомбардировщика находилась бомба АН602 весом в 27 тонн. Как только самолет приблизился к Новой Земле, бомбу сбросили на гигантском парашюте. Летчик заложил крутой вираж и бомбардировщик устремился прочь.
Общая энергия взрыва АН602 десятикратно превысила суммарную мощность всех взрывчатых веществ, использованных всеми воюющими сторонами за годы Второй мировой войны, включая атомные бомбы, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки.
После высадки в эпицентре очевидцы увидели оплавленные скалы, которые приняли безупречно гладкую форму. Тотальное уничтожение было достигнуто на площади, равной территории Парижа — в этом радиусе живое уцелеть попросту не могло, а все строения превратились бы в пыль.
Киллер для США
Один из создателей бомбы Андрей Сахаров — будущий лауреат Нобелевской премии мира — предлагал использовать сверхмощную бомбу морякам, об этом он позднее написал в своих воспоминаниях. По замыслу ученого, советские подводные лодки должны были в случае войны атаковать такими бомбами прибрежные базы противники.
.jpg)
Еще один известный советский ученый, академик Лаврентьев, придумал другой способ использовать бомбу. Согласно его расчетам, для уничтожения побережья США достаточно было взорвать сверхмощный заряд на глубине около километра на некотором удалении от берега. Это привело бы к возникновению гигантской волны типа цунами.
Такая волна-убийца высотой до 500 метров буквально смыла бы прибрежные города США, вызвав катастрофические последствия и многочисленные жертвы. Хрущев первоначально пришел от этой идеи в восторг, однако после размышлений советские военные решили отказаться от такого бесчеловечного оружия.
Спасение от угрозы
Также в советское время циркулировали слухи о том, что мощность бомбы была уменьшена в два раза из-за опасений возникновения самоподдерживающейся термоядерной реакции в атмосфере. Расчеты ученых допускали подобную ошибку и в худшем случае испытания могли закончиться гибелью человечества.
Были и курьезные последствия — долгое время после взрыва советские руководители не могли искоренить внезапно активизировавшийся шаманизм у ненцев. Оказывается, ненецкие старейшины посчитали ослепительную вспышку гневом древнего духа и принялись усиленно замаливать прегрешения.
Еще одним неожиданным результатом испытаний стал дефицит в советских магазинах женских колготок, которые исчезли из свободной продажи, так как создание огромного парашюта для бомбы потребовало от легкой промышленности невероятного количества капрона.
.jpg)
Содержание
Разработка
Бомба была сконструирована по заданию Н. Хрущёва в рекордно короткие сроки — вся разработка и изготовление заняли 112 дней. Бомба имеет трёхступенчатую конструкцию: ядерный заряд запускает термоядерную реакцию второй ступени, она, в свою очередь, активизирует термоядерную реакцию третьей ступени. Оболочки капсул с термоядерным топливом изготавливались из урана, под действием нейтронного облучения в момент взрыва в них должна была начаться цепная ядерная реакция, энергия которой также повышала мощность бомбы. Одной из целей испытания была проверка принципа многоступенчатой бомбы — его успешная реализация означала, что принципиально возможно создание термоядерного заряда любой мощности.
Испытания
Подготовленный Ту-95В перегнали на аэродром Оленья. Вскоре он со специальным термозащитным покрытием белого цвета и реальной бомбой на борту, пилотируемый экипажем во главе с майором А. Е. Дурновцевым, взял курс на Новую Землю. Испытание самого мощного в мире термоядерного устройства состоялось 30 октября 1961 г., во время работы XXII съезда КПСС. Подрыв бомбы произошел в пределах ядерного полигона ( 73.85 , 54.5 73°51′ с. ш. 54°30′ в. д. / 73.85° с. ш. 54.5° в. д. (G) ) на высоте 4500 м. Мощность взрыва превысила расчетную и составила 57 мегатонн в тротиловом эквиваленте.
Результаты испытания
Сравнение размеров огненных шаров самых мощных взрывов. Числа указывают мощность взрыва
и радиус образовавшегося шара.
Последствия испытания
Крайне важным научным результатом стала экспериментальная проверка принципов расчёта и конструирования термоядерных зарядов многоступенчатого типа. Было экспериментально доказано, что максимальная мощность термоядерного заряда, в принципе, не ограничена ничем. Даже в испытанном экземпляре бомбы для поднятия мощности взрыва вдвое достаточно было выполнить оболочку второй ступени бомбы из урана, как и планировалось изначально.
Читайте также: