Telah diketahui dari dokumen arkib yang diterbitkan bahawa pada periode awal Projek Atom Soviet, dua versi bom hidrogen (VB) dikembangkan: "paip" (RDS-6T) dan "puff" (RDS-6S). Nama-nama pada tahap tertentu sesuai dengan reka bentuk mereka.
Kumpulan Yakov Zeldovich di Institut Fizik Kimia (ICP), dan kemudian para saintis Makmal No. 3 dan Makmal V, melakukan pengiraan RDS-6T VB dalam bentuk silinder berdinding nipis dengan diameter 50 sentimeter dan panjang sekurang-kurangnya lima meter, diisi dengan deuterium cair dalam jumlah 140 kilogram. Menurut pengiraan, letupan jisim deuterium ini bersamaan dengan satu hingga dua juta tan TNT. Bom atom jenis meriam digunakan untuk memulakan letupan. Antara muatan uranium-235 dan deuterium adalah detonator tambahan yang terbuat dari campuran deuterium dan tritium, yang bertindak balas lebih cepat dan pada suhu yang lebih rendah daripada deuterium tulen. Keseluruhan sistem terlindung termal untuk mengelakkan deuterium cair menguap semasa pengangkutan. Bahkan dari keterangan ini, yang dikemukakan oleh Yakov Zeldovich dalam catatan "bom hidrogen deuterium" pada bulan Februari 1950, dapat dilihat bahawa pelaksanaan RDS-6T WB dengan hidrogen cair ternyata dikaitkan dengan kesulitan teknikal yang besar.
Kelebihan "puff"
Igor Tamm, Yakov Zeldovich dan Andrei Sakharov menunjukkan dalam laporan mereka "Model produk RDS-6S" untuk tahun 1953 bahawa reaksi termonuklear dalam deuterium berlaku pada kadar yang diperlukan untuk letupan hanya pada suhu yang sangat tinggi, dan kemungkinan praktikal untuk mengekalkan mereka belum terbukti.
Berkaitan dengan hasil negatif dari pengiraan teori selama bertahun-tahun, pekerjaan pada RDS-6T WB ditamatkan oleh keputusan kepemimpinan MSM USSR pada tahun 1954.
Penyelesaian untuk membuat VB dalam bentuk lapisan bahan fissile dan komponen termonuklear yang bergantian (oleh itu "puff") dicadangkan oleh Andrei Sakharov, seorang pegawai jabatan teori Institut Fizik Akademi Sains (FIAN), diketuai oleh Igor Tamm. Pada 2 Disember 1948, dalam mesyuarat Majlis Ilmiah dan Teknikal (STC) Makmal No. 2, perbincangan mengenai laporan Zeldovich dan Tamm mengenai hasil kajian penggunaan penggunaan reaksi pelakuran inti cahaya untuk penciptaan WB pelbagai skema reka bentuk berlaku.
Protokol mesyuarat NTS menunjukkan bahawa dewan menganggap hasil kedua-dua kumpulan itu menarik, tetapi terutama sistem dalam bentuk tiang lapisan air berat dan A-9 (simbol uranium semula jadi), yang, menurut untuk pengiraan awal, boleh meletup dengan diameter lajur sekitar 400 milimeter. Kelebihan sistem ini adalah keupayaan untuk menggunakan air berat dan bukannya deuterium, yang menghilangkan keperluan untuk menangani hidrogen pada suhu rendah.
Keputusan Majlis Ilmiah dan Teknikal Makmal No. 2 tahun 1948 menunjukkan perlunya memusatkan kerja kumpulan Tamm pada cadangan Sakharov dan melakukan eksperimen di FIAN dalam pasukan Ilya Frank untuk mengkaji pendaraban neutron dalam air berat - uranium sistem, membebaskan pasukan saintis dari pekerjaan lain.
Igor Kurchatov dan Yuliy Khariton melaporkan hasil pertimbangan ini kepada ketua Direktorat Utama Pertama (PSU) di bawah Majlis Menteri (CM) USSR, Boris Vannikov, yang melampirkan draf resolusi Majlis Menteri-menteri Uni Soviet, disediakan berdasarkan keputusan NTS.
Perbincangan di seminar ilmiah Laboratorium No. 2 laporan Zeldovich dan Tamm menjadi asas bagi pengembangan kerja teori dan eksperimen yang meluas mengenai penciptaan bom hidrogen domestik yang pertama.
Syurga bagi ahli teori
VB RDS-6S dalam dokumen rasmi dipanggil produk, kadang-kadang hanya menggunakan nama sebenarnya. RDS-6S disusun seperti berikut: di tengah sistem lapisan ganti uranium semula jadi dan bahan ringan yang terdiri daripada campuran deuterida dan litium-6 tritida, cas uranium-235 diletakkan. Permukaan "puff" terdiri dari bahan peledak (bahan peledak) untuk memulakan letupan muatan nuklear (uranium-235), yang menyebabkan aliran tenaga yang kuat dalam bentuk neutron, kuanta dan zarah lain. Ini membawa kepada pemanasan ionisasi (pemampatan) ke suhu bintang dari lapisan nipis bahan bakar termonuklear dan lapisan uranium. Dalam kes ini, yang terakhir berubah menjadi plasma dengan peningkatan tekanan yang sesuai, yang memampatkan lapisan bahan cahaya yang berdekatan. Oleh kerana kesan gabungan dari letupan muatan nuklear dan lapisan uranium yang terionisasi, keadaan diciptakan untuk reaksi termonuklear, akibatnya kadar pembelahan uranium oleh neutron termonuklear meningkat. Ciri dari proses ini adalah bahawa ia berlaku dalam keadaan yang melampau: dengan ketumpatan pembebasan tenaga dalam jumlah jirim yang kecil pada suhu tinggi, semua ini berkembang dalam mikrodetik, yang akhirnya membawa kepada kesan letupan. Kajian komputasi fizik proses kompleks yang berlaku di Bank Dunia adalah manifestasi kecerdasan saintis yang lebih tinggi, surga bagi ahli teori, seperti yang pernah dikatakan oleh Andrei Sakharov.
Bom hidrogen pertama di dunia RDS-6S.
Ujian caj dijalankan pada 12 Ogos
1953 di laman ujian Semipalatinsk.
Kuasa cas - hingga 400 kT
Foto: Vadim Savitsky
Oleh itu, sampel pertama WB RDS-6S domestik mengandungi, selain bahan letupan, bahan nuklear berikut: uranium-235, uranium semula jadi, lithium-6 deuterida dan tritida. Ini memungkinkan untuk memastikan pelaksanaan proses berikut: letupan nuklear cas pusat, pemanasan akibat lapisan sfera ini dengan deuterida dan lithium-6 tritida, reaksi termonuklear dengan pembebasan tenaga dan pembentukan cepat neutron, pembelahan inti uranium-238 oleh neutron cepat dengan pembebasan tenaga, interaksi litium 6 dengan neutron untuk mendapatkan jumlah tambahan tritium dan dengan itu meningkatkan reaksi termonuklear primer.
Dalam bom hidrogen, banyak tindak balas nuklear, fenomena hidrodinamik dan proses terma intensiti tinggi berlaku hampir serentak. Sangat jelas bahawa, kerana kurangnya kaedah untuk analisis mereka dan maklumat yang boleh dipercayai mengenai pemalar interaksi zarah, pengiraan letupan WB menunjukkan kesukaran teori yang signifikan. Walaupun begitu, saintis dan jurutera Soviet berjaya mencipta WB domestik pertama, yang merupakan alat teknikal paling kompleks di dunia.
Prinsip organisasi kerja
Kegiatan penciptaan bom hidrogen pertama di Kesatuan Soviet mempunyai sejumlah kekhasan. Pertama sekali, semua peserta dalam karya ini, tanpa mengira kedudukan rasmi mereka, mempunyai tahap tanggungjawab yang tinggi, memahami kepentingan ketenteraan-politik yang luar biasa mengenai kehadiran bom luar sebagai salah satu kaedah berkesan melindungi negara dari ancaman luar.
Sudah tentu, pemusatan negara dan koordinasi aktiviti semua perusahaan dan organisasi, serta pembiayaan kerja semaksimum mungkin, termasuk insentif material yang murah hati untuk hasil yang diperoleh, memainkan peranan besar dalam mencapai kejayaan. Dan semua ini dengan kawalan ketat terhadap pelaksanaan. Potensi tinggi sains Soviet sebelum perang, terutamanya fizik nuklear, dan kehadiran sebilangan besar saintis dan jurutera yang berkelayakan juga sangat penting.
Pencapaian fizik nuklear selalu digunakan untuk menyelesaikan masalah pertahanan negara yang mendesak. Secara umum, tanpa hasil penyelidikan asas, penciptaan produk berteknologi tinggi seperti RDS-6S WB dan model WB yang ditingkatkan seterusnya tidak mungkin dilakukan. Telah diketahui bahawa pengarah Institut Fizik dan Teknologi Leningrad (LPTI), Akademisi Abram Ioffe, pada tahun-tahun sebelum perang, ditegur kerana penyelidikan dalam fizik nuklear tidak memberikan penyelesaian praktikal. Tetapi justru penyelidikan fundamental sebelum perang yang memungkinkan Soviet Union mendapatkan senjata canggih.
Para saintis luar biasa dari negara yang mempunyai pelbagai kepakaran mengambil bahagian dalam penciptaan Bank Dunia domestik yang pertama, di antaranya harus disebut, pertama sekali, ahli fizik terkenal seperti Igor Kurchatov, Julius Khariton, Yakov Zeldovich, Kirill Shchelkin, Igor Tamm, Andrei Sakharov, Vitaly Ginzburg, Lev Landau, Evgeny Zababakhin, Yuri Romanov, Georgy Flerov, Ilya Frank, Alexander Shalnikov, dan lain-lain.
Ciri asas karya RDS-6 adalah penyertaan sejumlah besar ahli matematik Soviet yang berkelayakan, seperti Nikolai Bogolyubov, Ivan Vinogradov, Leonid Kantorovich, Mstislav Keldysh, Andrei Kolmogorov, Ivan Petrovsky dan banyak lagi. Keseluruhan warna sains Soviet terlibat dalam penciptaan WB domestik pertama. Penyertaan aktif sebilangan besar pasukan saintifik, reka bentuk dan kejuruteraan dan pengeluaran negara dengan kakitangan yang berpengalaman memungkinkan untuk menyelesaikan tugas-tugas intensif sains yang paling kompleks. Kemunculan WB tidak mungkin dilakukan tanpa pengeluaran litium-6, deuterium, tritium dan sebatiannya pada skala industri - komponen utama senjata termonuklear, kaedah untuk memisahkan tritium dari litium yang disinari, dll.
Idea baru, projek pemasangan, rancangan kerja penyelidikan dan pembangunan, laporan pengarah institusi mengenai pekerjaan yang dilakukan dibincangkan di seminar dan majlis ilmiah Makmal No. 2, NTS PGU dan NTS di KB-11, dll. Semua keputusan pemerintah dibuat berdasarkan saranan NTS PSU dan NTS di KB-11 setelah mendapat persetujuan kepimpinan PSU dan Jawatankuasa Khas. Amalan perbincangan kolaboratif berterusan mengenai cadangan baru dalam pertemuan STC menyebabkan penghapusan jurang besar antara idea dan pelaksanaannya.
Projek atom Soviet dibezakan oleh program pelbagai penyelidikan asas dengan pembinaan reaktor nuklear eksperimen dan pemasangan, pemecut zarah bermuatan, dan lain-lain, hasilnya segera digunakan dalam pelaksanaan tugas-tugas tertentu. Pada masa yang sama, dana besar dibelanjakan untuk penyelidikan asas.
Bertanggungjawab secara peribadi
Penyelesaian tugas-tugas negara mengenai penciptaan senjata nuklear-hidrogen menjadi mungkin sebagian besar berkat langkah mendesak pemerintah Soviet untuk mengatur struktur yang efektif untuk kawalan terpusat pada Projek Atom. Pada 20 Ogos 1945, Jawatankuasa Khas (SK, yang diketuai oleh Lavrentiy Beria) telah dibentuk di bawah Jawatankuasa Pertahanan Negeri dan Direktorat Utama Pertama (PSU, yang diketuai oleh bekas Komisaris Rakyat Amunisi Boris Vannikov) di bawah Majlis Komisaris Rakyat USSR. Akibatnya, siklus pengurusan Projek Atom berikut dilaksanakan: perusahaan industri, institusi, organisasi reka bentuk - Majlis Ilmiah dan Teknikal (STC) PGU - PGU - Jawatankuasa Khas - Majlis Menteri-menteri USSR. Kerja penciptaan WB RDS-6S sentiasa dipantau oleh Jawatankuasa Khas dan PGU. Setelah surat maklumat dari Vannikov dan Kurchatov mengenai kemungkinan mendasar untuk mewujudkan sebuah pasukan superbomb, Jawatankuasa Khas dan PGU berulang kali mempertimbangkan keadaan perkembangan WB dan, jika perlu, membuat keputusan dan perintah Majlis Menteri. Selama tahun 1950-1953, 26 resolusi dan perintah Majlis Menteri-menteri USSR dikeluarkan mengenai isu-isu ilmiah, pengeluaran dan organisasi mengenai pengembangan WB RDS-6S. Sebilangan besar keputusan pemerintah di bidang lain dari Projek Atom belum dikeluarkan. Sebilangan besar daripadanya berkaitan dengan pekerjaan KB-11 sebagai organisasi pelaksana utama, di mana dari masa ke masa susunan kerja dibentuk, ditentukan oleh resolusi dan perintah Majlis Menteri-menteri USSR dan perintah kepemimpinan KB-11. Pada 8 Februari 1949, ketua KB-11, Pavel Zernov, menandatangani perintah untuk bekerja di KB-11 pada RDS-6, dalam perenggan 1 yang dimaksudkan untuk mengatur kelompok di bawah pengawasan langsung ketua perancang Yu. B. Khariton untuk pengembangan lebih lanjut mengenai masalah penciptaan RDS-6 dalam komposisi berikut: Yu. B. Khariton (pemimpin), KISchelkin, Ya. B. Zel'dovich, NLDukhov, VI Alferov, AS Kozyrev, EI N. Flerov, L. V. Altshuler, V. A. Tsukerman, V. A. Davidenko, D. A. Frank-Kamenetsky, A. I. Abramov.
Setahun kemudian, pemerintah melantik penyelia ilmiah dan timbalannya yang bertanggungjawab untuk bidang pekerjaan tertentu. Status penyelia saintifik, yang diperkenalkan dalam Projek Atom Soviet, sangat tinggi, seperti yang dibuktikan, misalnya, oleh aktiviti Igor Kurchatov. Dalam klausa 2 dari Resolusi Majlis Menteri-menteri USSR No. 827-303ss / op "Mengenai kerja-kerja penciptaan RDS-6" bertarikh 26 Februari 1950, dinyatakan: Khariton, timbalan penyelia ilmiah pertama untuk penciptaan RDS-6S dan RDS-6T, Doktor Sains Fizikal dan Matematik KISchelkina, Wakil Penyelia untuk produk RDS-6S, Anggota yang sesuai dari Akademi Sains USSR IE Tamm, Timbalan Penyelia untuk bahagian teori Anggota RDS-6T yang Berkaitan dari Akademi Sains USSR Ya B. Zel'dovich, Timbalan Penyelia Ilmiah untuk Penyelidikan Proses Nuklear MG Meshcheryakov, Calon Fizik dan Matematik, dan GN Flerov, Calon Fizik dan Matematik.
Juga, keputusan itu menyetujui komposisi peribadi kalkulator, di perenggan 4 yang kita baca berikut ini: “Untuk mengatur dalam KB-11 untuk pengembangan teori produk RDS-6S perhitungan dan kumpulan teori di bawah pimpinan Anggota yang sepadan dengan Akademi Sains USSR I. Ye Tamm, yang terdiri daripada: AD Sakharov - Calon Sains Fizikal dan Matematik, SZBelenky - Doktor Sains Fizikal dan Matematik, Yu. A. Romanov - Penyelidik, NNBogolyubov - Ahli Akademik Akademi Sains Ukraine, I. Ya. Pomeranchuk - Doktor Sains Fizikal dan Matematik, V. N. Klimov - pembantu penyelidik, D. V. Shirkov - pembantu penyelidik."
Menurut rancangan 1949-1950
Oleh itu, sebagai tambahan kepada KB-11, pakar ilmiah terkemuka dari institusi Akademi Sains USSR turut serta dalam kerja RDS-6. Hasilnya, di bawah pengawasan saintifik KB-11 mengenai penyelidikan komputasi dan eksperimen untuk menyokong projek VB RDS-6S, terdapat organisasi pelaksana berikut: Institut Fizikal (FIAN), Institut Masalah Fizikal (IPP), Institut Fizik Kimia (ICP), Makmal No. 1, Makmal No. 2, Makmal "B", Institut Matematik Akademi Sains USSR dengan cabang Leningrad, Institut Geofizik Akademi Sains USSR. NII-8, NII-9, LPTI, GSPI-11, GSPI-12, VIAM, NIIgrafit, dan juga perusahaan pengeluaran: Gabungan No. 817, Loji No. 12, Loji No. 418, kilang No. 752, Verkhne- Loji metalurgi Salda, kilang pekat kimia Novosibirsk.
Kepemimpinan pentadbiran dan saintifik Projek Atom Soviet dengan giat mengatur kerja-kerja penciptaan WB RDS-6 domestik pertama. Mesyuarat perwakilan pertama pada RDS-6 berlangsung pada 9 Jun 1949 di bawah pimpinan Vannikov dan Kurchatov di KB-11 (Arzamas-16). Selain saintis terkemuka Projek Atom, Sakharov juga diundang. Peserta mesyuarat mengembangkan "Rencana kerja penyelidikan pada RDS-6 untuk 1949-1950." (dalam bentuk tulisan tangan, disiapkan, dinilai berdasarkan tulisan tangan, oleh Sakharov), yang menyediakan bidang penyelidikan berikut: reaksi nuklear inti cahaya dalam RDS-6; kemungkinan memulakan RDS-6 menggunakan bom atom dan bahan letupan konvensional; penggunaan letupan bom atom untuk mendapatkan maklumat mengenai penciptaan EO; dinamika gas proses. Seiring dengan kerja teori, para pelaku dan masa pengembangan teknologi industri untuk pengeluaran tritium, lithium-6, lithium deuteride, uranium deuteride, yang diperlukan untuk penciptaan RDS-6, juga ditentukan.
Model bom hidrogen RDS-6S berjaya diuji di tapak ujian Semipalatinsk pada 12 Ogos 1953.
Kapasiti AB RDS-1 Soviet pertama, yang merupakan salinan AB Amerika, adalah 20 ribu tan setara TNT. Jumlah setara TNT AB RDS-2 dari reka bentuk Soviet yang asal ialah 38,300 tan. Kekuatan WB RDS-6S pertama melebihi setara TNT AB RDS-2 hampir 10 kali ganda, yang pastinya merupakan pencapaian besar pemaju senjata nuklear Soviet. Selepas itu, prinsip reka bentuk WB RDS-6S ditingkatkan dengan serius, ini memungkinkan untuk membuat senjata yang lebih kuat.
