Основні віхи зі створення термоядерної зброї в США

1 березня 1954 американці провели випробування термоядерної бомби на атолі Бікіні. Це випробування стало найпотужнішим вибухом, яке коли-небудь здійснили США. Розрахункова потужність вибуху склала 15 мегатонн. Сила цього вибуху була еквівалентна вибуху майже тисячі бомб, скинутих на японські міста Хіросіма і Нагасакі. Не обійшлося і без жертв — ними стали рибалки декількох японських риболовецьких шхун. Більшість з цих людей загинули від наслідків променевої хвороби, не доживши до природної смерті. Світове співтовариство висловило свою стурбованість з приводу потужної ударної хвилі і радіоактивних опадів.

Заяву з протестом проти випробувань термоядерної зброї зробив знаменитий британський математик і філософ Бертран Рассел. Його підтримали нобелівські лауреати — Альберт Ейнштейн, Фредерік Жоліо-Кюрі та інші видатні дослідники. Було створено Пагуошського рух — міжнародна неурядова наукова організація, до якої увійшли вчені Заходу і Сходу. Метою руху стала робота по зниженню небезпеки виникнення збройних конфліктів та пошук шляхів спільного вирішення глобальних проблем людства. Перша зустріч відбулася 7-10 липня 1957 року в канадському містечку Пагуош.

Довідка.Термоядерна зброя — тип атомної зброї, руйнівна сила якої базується на застосуванні енергії реакції ядерного синтезу легких елементів у більш важкі (наприклад, синтезу одного ядра атома гелію з двох ядер атомів дейтерію — важкого водню). Під час цієї реакції виділяється величезна кількість енергії, саме тому в останні десятиліття йдуть роботи зі створення проекту термоядерної електростанції. Термоядерна зброя має ті ж вражаючі фактори, що й ядерна зброя, але має набагато більшу потужність вибуху.

Основні віхи по створенню термоядерної зброї в США

У травні 1941 року японський фізик Токутаро Хагівара з Кіотського університету висловив на лекції думку з приводу того, що є можливість порушення термоядерної реакції між ядрами водню, яку можна викликати за допомогою вибухової ланцюгової реакції поділу ядер урану-235. Згодом, у вересні 1941 року, ідею бомби з термоядерним синтезом, ініційованих атомним зарядом, висунув видатний італійський фізик Енріко Фермі, повідомивши про неї своєму колезі американському фізику Едварду Теллеру на самому початку т. зв. Манхеттенського проекту. Ця ідея стала основою для десятирічної діяльності Теллера. Е. Теллер у 1941 році працював у Чиказькому та Колумбійському університетах, а також в Лос-Аламоській лабораторії, був введений до складу дослідницької групи зі створення ядерної бомби. Він став керівником програми зі створення американської водневої бомби. Слід зазначити, що Теллер був ученим-«мілітаристом», що виступав за забезпечення пріоритету Сполучених Штатів в області ядерних озброєнь. Фізик виступав проти заборони ядерних випробувань у трьох середовищах, а також був прихильником робіт зі створення більш дешевих і ефективних видів атомної зброї, які вразять ціль з незначним випаданням радіоактивних опадів, за розгортання озброєнь, у тому числі і лазерної зброї в космосі.

Влітку 1942 року американські та європейські дослідники, обговорюючи майбутнє Лос-Аламоської лабораторії, торкнулися проблеми створення дейтерієвої «супербомби». До кінця 1945 року концепція «класичного супер» набула більш цілісний характер.

Перші важливі і базові кроки до здійснення проекту синтезу зробив співробітник Теллера польський математик Станіслав Улам. Він для ініціювання термоядерного синтезу запропонував стискати термоядерне паливо до початку його нагрівання, використавши для цього фактори первинної реакції розщеплення, а крім того, розмістити термоядерний заряд окремо від первинного ядерного компонента бомби. Пропозиції Улама допомогли перевести розробку термоядерної бомби з теорії до практики. Виходячи з цих даних, Теллер висловив припущення, що рентгенівське і гамма випромінювання, створене первинним вибухом, може віддати достатньо енергії у вторинний компонент, який розташовується у спільній оболонці з первинним. А це дозволить здійснити достатню імплозію (обтиснення) та ініціювати термоядерну реакцію.

Про термоядерні бомби американське керівництво почало думати практично відразу після створення атомної бомби у 1945 році. Але офіційно про початок робіт з термоядерної програми у Сполучених Штатах заявив 33-й президент США Гаррі Трумен 30 січня 1950. Однією з передумов початку програми стало випробування СРСР атомної бомби у 1949 році, американське керівництво хотіло створити більш потужну зброю. Програма зі створення бомби з термоядерним синтезом була заснована на ідеях Станіслава Улама та Едварда Теллера. Вони вирахували, що рентгенівські промені, які випромінює пусковий атомний заряд, доходять до спеціального радіаційного каналу капсули з урану (свинцю) з термоядерним пальним. Уран швидко поглинає випромінювання і перетворюється у плазму, яка дуже сильно стискає пальне (до 1000 разів). При цьому дуже важливо запобігти передчасному нагріву палива, тому що це знижує ступінь компресії. Але навіть стислий у 1000 разів і нагріте до мільйонів градусів паливо ще не готове до термоядерного горіння. Тому реакції необхідно «допомогти» розгорітися шляхом поміщення в центр плутонієвого стрижня. Після стиснення плутонієвий стрижень переходить до надкритичного стану, і в результаті реакції поділу температура збільшується до необхідних значень.

Спільна доповідь Теллера і Улама від 9 березня 1951 вивіла програму Сполучених Штатів щодо створення термоядерних бомб колосальної потужності на фінішну пряму. Ця дослідницька програма була завершена вибухом 1 листопада 1952 на атолі Еніветок (Маршаллові острова) першого термоядерного пристрою «Іві Майк» (англ. Ivy Mike). Потужність вибуху бомби склала 10,4 мегатонни. Але це не була власне «бомба», пристрій являв собою криогенну ємність з сумішшю рідкого дейтерію та тритію і звичайний атомний заряд, розташований зверху, загальною масою у 62 тони. По центру кріогенної ємності був розміщений плутонієвий стрижень, який був «свічкою запалення» для термоядерної реакції. Обидва компоненти термоядерного заряду були розташовані у спільній оболонці з урану масою 4,5 тони. Потім пішли інші випробування. У травні 1952 року розпочалося будівництво заводу з виробництва дейтериду літію-6. Він почав функціонувати з середини 1953 року.

Вибух пристрою «Іві Майк»

Довели пристрій до бойового стану у 1954 році, до цього часу було накопичено й достатню кількість літію. Цього року американські збройні сили отримали перші термоядерні бомби — це були великі і важкі «мастодонти», призначені на «крайній випадок». Це були: бомба EC-16, транспортабельна версія пристрою «Іві Майк» з масою у 19 т, зарядом 8 Мт, перша бомба з твердим термоядерним пальним ТХ-14 масою у 14 т, зарядом 7 Мт; і бомба EC-17 масою у 17 т, зарядом 11 Мт. Всі ці термоядерні заряди були виготовлені серіями по 5 штук. Крім того, було ще 10 пристроїв EC 24. У цьому ж році, 1 березня, на атолі Бікіні пройшли випробування «Браво» (воно входило до серії атомних випробувань «Замок»), пристрій під кодовою назвою «Креветка». Паливом термоядерної бомби служила суміш 40% дейтериду літію-6 і 60% дейтериду літію-7. Розрахунки американських вчених передбачали, що літій-7 не братиме участі у реакції, але деякі дослідники підозрювали і таку можливість, передбачивши збільшення потужності вибуху пристрою до 20%. Випробування проводили у наземних умовах. Реальність перевершила всі очікування. Потужність вибуху бомби перевищила очікувану приблизно у 2,5 рази.

Так, 21 травня 1956 було здійснено скидання бомби з літака, чим показали шлях до подальшого вдосконалення термоядерного зброї — скорочення його маси, збільшення потужності заряду. Пішов процес мініатюризації конструкції Теллер-Улама, щоб оснастити термоядерними зарядами міжконтинентальні балістичні ракети і балістичні ракети атомних підводних човнів. Уже до 1960 року американці змогли прийняти на озброєння боєголовки мегатонного класу W47, які розгорнули на АПЛ.

Едвард Теллер