Первое термоядерное взрывное устройство. Водородная бомба, устройство, принцип действия и последствия взрыва термоядерного оружия, первые испытания в ссср и сша

11.09.2018

В 1961 году был произведен самый мощный взрыв водородной бомбы.
Утром 30 октября в 11 ч. 32 мин. над Новой Землей в районе Губы Митюши на высоте 4000 м над поверхностью суши была взорвана водородная бомба мощностью в 50 млн. т. тротила.

Советский Союз провел испытание самого мощного в истории термоядерного устройства. Даже в "половинном" варианте (а максимальная мощность такой бомбы составляет 100 мегатонн) энергия взрыва десятикратно превышала суммарную мощность всех взрывчатых веществ, использованных всеми воюющими сторонами за годы Второй мировой войны (включая атомные бомбы, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки). Ударная волна от взрыва трижды обогнула земной шар, первый раз - за 36 ч. 27 мин.

В этом случае «полезный» заряд таких элементов, как уран или плутоний, был окружен соответствующим образом сформированным взрывчатым материалом. Взрывная энергия, направленная на внутреннюю часть нагрузки, представляет собой то, что сжимает отдельные слои ядра и позволяет цепной реакции начинать свою важнейшую часть, например, из плутония 239, вызванного дополнительной инъекцией «нейтронов» в нее. Великой технологической проблемой в этом случае является не только правильная конфигурация взрывчатого вещества, но и его возбуждение, так что его взрыв происходит одновременно с каждой стороны и с равной силой.

Световая вспышка была настолько яркой, что, несмотря на сплошную облачность, была видна даже с командного пункта в поселке Белушья Губа (отдаленном от эпицентра взрыва почти на 200 км). Грибовидное облако выросло до высоты 67 км. К моменту взрыва, пока на огромном парашюте бомба медленно опускалась с высоты 10500 до расчетной точки подрыва, самолет-носитель Ту-95 с экипажем и его командиром майором Андреем Егоровичем Дурновцевым уже был в безопасной зоне. Командир возвращался на свой аэродром подполковником, Героем Советского Союза. В заброшенном поселке - 400 км от эпицентра - были порушены деревянные дома, а каменные лишились крыш, окон и дверей. На многие сотни километров от полигона в результате взрыва почти на час изменились условия прохождения радиоволн и прекратилась радиосвязь.

Но в случае слияния бомбы было нечто большее - очень контролируемое использование последствий ядерного взрыва, т.е. рентгеновских лучей. Излучение действует быстрее, чем ударная волна превращает плазму в толстый материал, окружающий вторичный заряд. Этот плазменный взрыв автоматически запускает внутренний импульс, вызывая «дробление» внутри водорода. Это покрытие сначала действует как экран, отражающий нейтроны для последующего расщепления.

Взрыв еще сильнее. Дальнейшая судьба северокорейской ядерной программы. Очень сложно построить рабочую термоядерную нагрузку - особенно для Северной Кореи, страны, технология которой прекратилась в пятидесятые и шестидесятые годы и которая в значительной степени изолирована от мира. Таким образом, корейцы с Севера будут по-прежнему сталкиваться с теми же самыми трудностями - в дополнение к финансовым проблемам дорогостоящих ядерных программ.

Бомба была разработана В.Б. Адамским, Ю.Н. Смирновым, А.Д. Сахаровым, Ю.Н. Бабаевым и Ю.А. Трутневым (за что Сахаров был награжден третьей медалью Героя Социалистического Труда). Масса "устройства" составляла 26 тонн, для ее транспортировки и сброса использовался специально модифицированный стратегический бомбардировщик Ту-95.

Несмотря на это, пока ничего не говорит о том, что власти в Пджунжане хотели бы прекратить эту деятельность. Борьба идет о том, какой максимальный заряд будет способен стрелять по противнику. Корейцы на Севере хорошо знают, что у их авиации нет никаких шансов прорваться сквозь мощную противовоздушную оборону: южнокорейскую, японскую или американскую. Единственным средством воздушного нападения являются баллистические ракеты, и они имеют ограниченную грузоподъемность, особенно когда их увольняют с подводных подводных лодок Северной подводной лодки.

Ту 95 Атомный медведь

"Супербомба", как называл ее А.Сахаров, не помещалась в бомбовом отсеке самолета (ее длина составляла 8 метров, а диаметр - около 2 метров), поэтому несиловую часть фюзеляжа вырезали и смонтировали специальный подъемный механизм и устройство для крепления бомбы; при этом в полете она все равно больше чем наполовину торчала наружу. Весь корпус самолета, даже лопасти его винтов, был покрыт специальной белой краской, защищающей от световой вспышки при взрыве. Такой же краской был покрыт корпус сопровождавшего самолета-лаборатории.

Поэтому «Эффективно» будет установлен на головках плавления ракет, что даст вам возможность достичь в несколько раз большей взрывной мощности, чем при использовании того же размера и веса ядерных боеголовок. К счастью, никто еще не использовал синтетическое топливо. С другой стороны, было проведено много испытательных взрывов, первоначально находящихся в воздухе, а затем под землей, что должно было уменьшить загрязнение местности.

Теперь корейцы также начали тестирование, которые в своем официальном коммюнике сообщили, что они выбрали подземный взрыв для экологической помощи. Возникает вопрос, почему это произошло. Оптимисты полагают, что это будет козырем на переговорах, чтобы увеличить помощь из-за тяжелой зимы. Некоторые комментаторы также указывают на желание северокорейских властей идти навстречу любой ценой и уничтожать бомбы, чтобы фактически предотвратить любые внешние вмешательства.

Результаты взрыва заряда, получившего на Западе имя «Царь-бомба», впечатляли:

* Ядерный «гриб» взрыва поднялся на высоту 64 км.; диаметр его шляпки достиг 40 километров.
* Огненный шар разрыва достиг земли и почти достиг высоты сброса бомбы (то есть, радиус огненного шара взрыва был примерно 4,5 километра).
* Излучение вызывало ожоги третьей степени на расстоянии до ста километров.
* На пике выделения излучения взрыв достиг мощности в 1 % от солнечной.
* Ударная волна, возникшая в результате взрыва, три раза обогнула земной шар.
* Ионизация атмосферы стала причиной помех радиосвязи даже в сотнях километров от полигона в течение одного часа.
* Свидетели почувствовали удар и смогли описать взрыв на расстоянии тысячи километров от эпицентра. Также, ударная волна в какой-то степени сохранила разрушительную силу на расстоянии тысячи километров от эпицентра.
* Акустическая волна докатилась до острова Диксон, где взрывной волной повыбивало окна в домах.

× Спасибо! Ваш комментарий был успешно добавлен и ожидает модерации. В чем проблема его уничтожения или перехвата. Что такое эффект взрыва бомбы? У Северной Кореи нет причин для нападения на Польшу. Нет дейтерия лития. Ранее известна как отвар лития и теперь называется гидридом лития. Тема для анализа чрезвычайно сложна - и, возможно, Редактор мог бы сделать некоторое свободное сотрудничество с пользователями сайта для повышения качества статей.

Вероятно, автор не знает о конструкции многоступенчатых нагрузок. Скорее всего, это атомная бомба с водородом и дейтерием, которые вместе должны дать бомбу намного сильнее простого атома и слабее водорода. После таких операций бомба Нагасаки была в два раза мощнее.

Политическим результатом этого испытания была демонстрация Советским Союзом владения неограниченным по мощности оружием массового уничтожения - максимальный мегатоннаж бомбы из испытанных к тому моменту США был вчетверо меньше, чем у «Царь-бомбы». В самом деле, увеличение мощности водородной бомбы достигается простым увеличением массы рабочего материала, так что, в принципе, нет никаких факторов, препятствующих созданию 100-мегатонной или 500-мегатонной водородной бомбы. (На самом деле, «Царь-бомба» была рассчитана на 100-мегатонный эквивалент; планируемую мощность взрыва урезали вдвое, по словам Хрущёва, «Чтобы не разбить все стёкла в Москве»). Этим испытанием Советский Союз продемонстрировал способность создать водородную бомбу любой мощности и средства доставки бомбы к точке подрыва.

Южная Корея - ворвалась в осколки во имя доллара и цен на нефть. Водородная бомба не должна быть мощной, ей не нужно иметь 100 кт, она может иметь и 10 кт и 1 тыс. Водородная бомба с зарядом менее 10 узлов обычно называется нейтронной бомбой. Все счастливы, что «не было обнаружено никакого загрязнения, которое было ранее обнаружено». В то же время водородная бомба определенно «чище», поэтому именно отсутствие загрязнения, по-видимому, было успешным. И не зарывайте головы в песок, чтобы у нас не было другой вещи, чтобы выступить.

Только то, что специфика водородной бомбы исключает ее точную минимизацию до очень небольшой нагрузки. Это просто очень сложно. Ну, если мы не говорим о жизни в какой-то небольшой деревне. Возможно, есть технологические области, которые отвергает Корея, но утверждение о том, что все их технологии составляют половину века, - всего лишь заблуждение себя. Невозможно недооценивать даже такую бедную страну, потому что сегодняшние технологические возможности технологических прыжков в одной очень узкой области могут быть на удивление быстрыми темпами, особенно когда люди имеют полный контроль над формой государственного бюджета.

Реферат на тему:

Термоядерное оружие

План:

1 Общее описание
2 Устройство термоядерного боеприпаса
3 История
- 3.1 СССР
- 3.2 США
- 3.3 Великобритания
- 3.4 Китай
- 3.5 Франция
- 3.6 Другие страны
4 Происшествия с термоядерными боеприпасами
- 4.1 США, 1958
- 4.2 Испания, 1966
- 4.3 Гренландия, 1968

Введение

Термоя́дерное ору́жие (оно же Водородная бомба ) - тип оружия массового поражения, разрушительная сила которого основана на использовании энергии реакции ядерного синтеза лёгких элементов в более тяжёлые (например, синтеза одного ядра атома гелия из двух ядер атомов дейтерия (тяжёлого водорода)), при которой выделяется колоссальное количество энергии. Имея те же поражающие факторы, что и у ядерного оружия, термоядерное оружие имеет намного бо́льшую мощность взрыва. Теоретически она ограничена только количеством имеющихся в наличии компонентов. Следует отметить, что часто упоминаемое утверждение о том, что радиоактивное заражение от термоядерного взрыва гораздо слабее, чем от атомного, касается реакций синтеза, которые используются только совместно с гораздо более «грязными» реакциями деления. Термин «чистое оружие», появившийся в англоязычной литературе, к концу 1970-х годов вышел из употребления. На деле всё зависит от выбранного типа реакции, используемой в том или ином изделии. Так, включение в термо ядерный заряд элементов из урана-238 (При этом, используемый в водородной бомбе уран-238, распадается под действием быстрых нейтронов и даёт радиоактивные осколки. Сами нейтроны производят наведённую радиоактивность. ) позволяет намного (до пяти раз) повысить общую мощность взрыва, но значительно (в 5-10 раз) увеличивает количество радиоактивных осадков .

Вот почему мы неизбежно приближаемся к тому, что обсуждение военной интервенции в Корее станет вопросом «но», когда. Это похоже на упрямое утверждение, что Германия - наши друзья, союзники и защитники. Тяжелый водород превращается в более легкий гелий - это факт, что вместе 2 атома водорода тяжелее одного атома гелия, автор неправильно описал его.

Автор статьи писал: «В таком случае происходит слияние, а более тяжелый водород превращается в более легкий гелий». Атом трития, вероятно, тяжелее атома гелия. Нормальный водород имеет один протон и один электрон. Дейтер имеет один протон, один электрон и один нейтрон. Хел имеет два протона и два электрона.

Схема Теллера-Улама.

1. Общее описание

Термоядерное взрывное устройство может быть построено как с использованием жидкого дейтерия, так и газообразного сжатого. Но появление термоядерного оружия стало возможным только благодаря разновидности гидрида лития - дейтериду лития-6. Это соединение тяжёлого изотопа водорода - дейтерия и изотопа лития с массовым числом 6.

Как вы можете видеть, тритий тяжелее основного гелия. У одного есть Дейтерий, который не является обычным водородом, а его изотопом. Конечно, есть 2 протона и 1 или 2 нейтрона. Посмотрите на карту и посмотрите, где находится 10 миллионов Сеулов от северокорейской границы. Вот почему никто не примет решения о превентивной атаке на Северную Корею - если только «добровольцы» из освободительной армии Китая, если только Пекин считает, что Ким слишком непредсказуем. Это была еще не «супербомба» с практически неограниченной разрушительной силой - это был момент, когда должны были быть построены американские и советские ученые.

Дейтерид лития-6 - твёрдое вещество, которое позволяет хранить дейтерий (обычное состояние которого в нормальных условиях - газ) при плюсовых температурах, и, кроме того, второй его компонент - литий-6 - это сырьё для получения самого дефицитного изотопа водорода - трития. Собственно, 6 Li - единственный промышленный источник получения трития:

Год назад американцы провели первый тест на слияние. Москва чувствовала, что не может оставаться позади - она хотела напугать их, хотя ее проект был несовершенным. Гонка ядерных вооружений вошла в новую фазу. Обе державы только что поняли, что они наступают на все более хрупкий лед. Атомную бомбу можно назвать прорывом и мощным оружием, но эта бомба слияния была оружием, которое могло бы без преувеличения разрушить что угодно.

Теоретическая возможность создания такого оружия возникла у ученых, прежде чем они даже построили ядерную бомбу. Эта вторая идея так и не осталась. Задолго до того, как Хиросима и Нагасаки Теллер признали истинную задачу создания оружия слияния. Какова была основа для ее действий?

В ранних термоядерных боеприпасах США использовался также и дейтерид природного лития, содержащего в основном изотоп лития с массовым числом 7. Он также служит источником трития, но для этого нейтроны, участвующие в реакции, должны иметь энергию 10 МэВ и выше.

Термоядерная бомба, действующая по принципу Теллера-Улама, состоит из двух ступеней: триггера и контейнера с термоядерным горючим.

Взрывная сила «обычной» ядерной бомбы должна была произойти от ядерного деления. Разумеется, такой взрыв должен сопровождаться чрезвычайно высокими температурами. Теллер считал, что ему удалось инициировать еще одну реакцию: слияние или слияние легких ядерных ядер в более тяжелые.

Короче говоря, тепловая энергия взрыва бомбы на основе урана или плутония должна была использоваться для «пожара» другого элемента: водорода в жидком состоянии. Шкала разрушений, которая привела бы к такому оружию, в то время никто не мог себе представить. Тем не менее, эта атомная бомба - как оружие, которое можно было использовать даже во время войны - получила приоритет. Теллер, хотя и участвовал в работе атомного объекта в Лос-Аламосе, был несколько отодвинут на сторону своих исследований. Поскольку, как полагали, Соединенные Штаты долгое время пользовались ядерной монополией, более мощное оружие казалось ненужным.

Триггер - это небольшой плутониевый ядерный заряд с термоядерным усилением и мощностью в несколько килотонн. Задача триггера - создать необходимые условия для разжигания термоядерной реакции - высокую температуру и давление.

Контейнер с термоядерным горючим - основной элемент бомбы. Он изготовлен из урана-238 - вещества, распадающегося под воздействием быстрых нейтронов (>1 МэВ), выделяющихся при реакции синтеза, и поглощающим медленные нейтроны. Может быть выполнен из свинца. Контейнер покрывается слоем нейтронного поглотителя (соединений бора) для предотвращения преждевременного разогрева термоядерного горючего потоком нейтронов от триггера, что может помешать его эффективному обжатию. Внутри контейнера находится термоядерное горючее - дейтерид лития-6 - и расположенный по оси контейнера плутониевый стержень, играющий роль запала термоядерной реакции. Расположенные соосно триггер и контейнер заливаются специальным пластиком, проводящим излучение от триггера к контейнеру, и помещаются в корпус бомбы, изготовленный из стали или алюминия.

Они должны были это торговаться. Америка была не готова к «холодной войне». И когда это началось, было еще больше шока: Советы пробовали собственное ядерное оружие! В то время не было известно, что это было вызвано главным образом шпионажем, но для Вашингтона стало ясно, что конкурентная сила может быстро сделать следующий шаг: построить бомбу, которую думал Теллер.

Действительно, советские ученые стали работать над этим быстрее, чем сами американцы. У них был зеленый свет от Сталина и Берии - никогда в Советском Союзе не хотелось, чтобы различие между атомной бомбой и водородной бомбой было особенно новаторским и должно быть предметом морального размышления. Вашингтон сдался ногами.

Возможен вариант, когда вторая ступень делается не в виде цилиндра, а в виде сферы. Принцип действия тот же, но вместо плутониевого запального стержня используется плутониевая полая сфера, находящаяся внутри и перемежающаяся со слоями дейтерида лития-6. Ядерные испытания бомб со сферической формы второй ступени показали большую эффективность, чем у бомб, использующих цилиндрическую форму второй ступени.

Президент Трумэн, вероятно, даже не знал, что создание «супербога» возможно. Эдвард Теллер, конечно. Когда Советы получили свою собственную ядерную бомбу, Белый дом действовал скорее политически-психологически, а не военным путем. Если в тот момент американцы добровольно прекратили всю работу, чтобы не эскалатировать гонку вооружений, Сталин интерпретировал бы ее как «симптом глупости или слабости». В любом случае советский супербот будет создан.

Мы должны иметь ее даже для того, чтобы торговаться с русскими, - сказал он. Смуты должны были быть отложены. Толкование или три идеи Андрея Сахарова. Работая над оружием слияния, советские исследователи больше не нуждались в шпионской информации, но это также означало, что у них будут свои «слепые переулки». Первоначальный дизайн термоядерной бомбы Сачарова и Виталия Гинзбурга не был копией идеи Теллера. Он назывался Слойк - «транслитерация», потому что таким образом предполагалось устроить в бомбе отдельные «слои» своих материалов.

При взрыве триггера 80 % выделяющейся из него энергии расходуется на мощный импульс мягкого рентгеновского излучения, которое поглощается оболочкой второй ступени. В результате резкого нагрева урановой (свинцовой) оболочки происходит абляция вещества оболочки и появляется реактивная тяга, которая вместе со световым давлением обжимает вторую ступень. При этом её объём уменьшается в несколько тысяч раз, и термоядерное топливо нагревается до температур, близких к минимальным для начала реакции. Плутониевый стержень переходит в надкритическое состояние и начинается ядерная реакция внутри контейнера. Испускаемые сгорающим плутониевым стержнем нейтроны взаимодействуют с литием-6, в результате чего получается тритий, который взаимодействует с дейтерием.

У этой концепции были свои недостатки и ограничения. Например, невозможно было увеличить мощность груза, и это было одним из самых важных преимуществ Теллера. Пока Сахаров искал правильное решение, американцы были успешными. Взрывная мощность оценивалась более чем в 10 мегатонн - поэтому она была почти в 800 раз мощнее, чем взрыв Хиросимы. Хотя испытание на термоядерный синтез оказалось успешным, и американцы шагнули вперед в технологической гонке на один шаг вперед, одно не обсуждалось: Майк не был бомбой.

Устройство весило более 80 тонн, прокладывалось около 3 км в длину, и все выглядело скорее как здание, а не оружие. Что-то подобное не могло быть использовано в возможной войне. Но Сталин, узнав о тесте Майка, сначала хотел узнать, как работает устройство. Причина была проста: если бы его ученые работали над Суцяновским Слоеном, успешный американский тест подобного устройства стал бы знаком для советских ученых. Берия и Игорь Курчатов, отец советской атомной программы, должны были объяснить Сталину то, что они знали о Майке Айви.

A Боеголовка перед взрывом; первая ступень вверху, вторая ступень внизу. Оба компоненты термоядерной бомбы.
B Взрывчатое вещество подрывает первую ступень, сжимая ядро плутония до сверхкритического состояния инициируя цепную реакцию расщепления.
C В процессе расщепления в первой ступени происходит импульс рентгеновского излучения который распространяется вдоль внутренней части оболочки, проникая через наполнитель из пенополистирола.
D Вторая ступень сжимается в следствии абляции (испарения) под воздействием рентгеновского излучения, и плутониевый стержень внутри второй ступени переходит в сверхкритическое состояние инициируя цепную реакцию, выделяя огромное количество тепла.
E В сжатом и разогретом Дейтериде лития-6 происходит реакция слияния, испускаемый нейтронный поток является инициатором реакции расщепления тампера. Огненный шар расширяется...

Если оболочка контейнера была изготовлена из природного урана, то быстрые нейтроны, образующиеся в результате реакции синтеза, вызывают в ней реакции деления атомов урана-238, добавляющие свою энергию в общую энергию взрыва. Подобным образом создаётся термоядерный взрыв практически неограниченной мощности, так как за оболочкой могут располагаться ещё другие слои дейтерида лития и слои урана-238 (слойка).

2. Устройство термоядерного боеприпаса

Термоядерные боеприпасы существуют как в виде авиационных бомб (водородная или термоядерная бомба ), так и боеголовок для баллистических и крылатых ракет.

3. История

1 ноября 1952 года США взорвали первый термоядерный заряд на атолле Эниветок. Первая в мире водородная бомба - советская РДС-6 была взорвана 12 августа 1953 года на полигоне в Семипалатинске. Устройство, испытанное США в 1952 году фактически не являлось «бомбой», а представляла собой лабораторный образец, «3-х этажный дом, наполненный жидким дейтерием», выполненный в виде специальной конструкции. Советские же ученые разработали именно бомбу - законченное устройство, пригодное к практическому применению. . Впрочем, мощность взорванного американцами устройства составляла 10 мегатонн, в то время как мощность бомбы конструкции Сахарова - Лаврентьева - 400 килотонн. Самая крупная когда-либо взорванная водородная бомба - советская 50-мегатонная «царь-бомба», взорванная 30 октября 1961 года на полигоне архипелага Новая Земля. Никита Хрущёв впоследствии публично пошутил, что первоначально предполагалось взорвать 100-мегатонную бомбу, но заряд уменьшили, «чтобы не побить все стёкла в Москве». Конструктивно бомба действительно была рассчитана на 100 мегатонн и этой мощности можно было добиться заменой свинцового тампера на урановый . Бомба была взорвана на высоте 4000 метров над полигоном «Новая Земля». Ударная волна после взрыва три раза обогнула земной шар. Несмотря на успешное испытание, бомба на вооружение не поступила ; тем не менее, создание и испытание сверхбомбы имели большое политическое значение, продемонстрировав, что СССР решил задачу достижения практически любого уровня мегатоннажа ядерного арсенала. Любопытно отметить, что после этого прекратился рост мегатоннажа ядерного арсенала США.

3.1. СССР

Схема подрыва заряда имплозивного типа

Первый советский проект термоядерного устройства напоминал слоёный пирог, в связи с чем получил условное наименование «Слойка». Проект был разработан в 1949 году (ещё до испытания первой советской ядерной бомбы) Андреем Сахаровым и Виталием Гинзбургом и имел конфигурацию заряда, отличную от ныне известной раздельной схемы Теллера-Улама. В заряде слои расщепляющегося материала чередовались со слоями топлива синтеза - дейтерида лития в смеси с тритием («первая идея Сахарова»). Заряд синтеза, располагающийся вокруг заряда деления малоэффективно увеличивал общую мощность устройства (современные устройства типа «Теллер-Улам» могут дать коэффициент умножения до 30 раз). Кроме того, области зарядов деления и синтеза перемежались с обычным взрывчатым веществом - инициатором первичной реакции деления, что дополнительно увеличивало необходимую массу обычной взрывчатки. Первое устройство типа «Слойка» было испытано в 1953 году, получив наименование на Западе «Джо-4» (первые советские ядерные испытания получали кодовые наименования от американского прозвища Иосифа (Джозефа) Сталина «Дядя Джо»). Мощность взрыва была эквивалентна 400 килотоннам при КПД всего 15-20 %. Расчёты показали, что разлёт непрореагировавшего материала препятствует увеличению мощности свыше 750 килотонн.

После проведения Соединёнными Штатами испытаний «Иви Майк» в ноябре 1952, которые доказали возможность создания мегатонных бомб, Советский Союз стал разрабатывать другой проект. Как упоминал в своих мемуарах Андрей Сахаров, «вторая идея» была выдвинута Гинзбургом ещё в ноябре 1948 года и предлагала использовать в бомбе дейтерид лития, который при облучении нейтронами образует тритий и высвобождает дейтерий.

В конце 1953 года физик Виктор Давиденко предложил располагать первичный (деление) и вторичный (синтез) заряды в отдельных объёмах, повторив таким образом схему Теллера-Улама. Следующий большой шаг был предложен и развит Сахаровым и Зельдовичем весной 1954 года. Он предполагал использование рентгеновского излучения реакции деления для сжатия дейтерида лития перед синтезом («лучевая имплозия»). «Третья идея» Сахарова была проверена в ходе испытаний «РДС-37» мощностью 1,6 мегатонн в ноябре 1955 года. Дальнейшее развитие этой идеи подтвердило практическое отсутствие принципиальных ограничений на мощность термоядерных зарядов.

Советский Союз продемонстрировал это испытаниями в октябре 1961 года, когда на Новой Земле была взорвана бомба мощностью 50 мегатонн, доставленная бомбардировщиком Ту-95. КПД устройства составил почти 97 %, и изначально оно было рассчитано на мощность в 100 мегатонн, урезанных впоследствии волевым решением руководства проекта вдвое. Это было самое мощное взрывное устройство, когда-либо разработанное и испытанное на Земле.

3.2. США

Идея бомбы с термоядерным синтезом, инициируемым атомным зарядом была предложена Энрико Ферми его коллеге Эдварду Теллеру ещё в 1941 году, в самом начале Манхэттенского проекта. Значительную часть своей работы в ходе Манхэттенского проекта Теллер посвятил работе над проектом бомбы синтеза, в некоторой степени пренебрегая собственно атомной бомбой. Его ориентация на трудности и позиция «адвоката дьявола» в обсуждениях проблем заставили Оппенгеймера увести Теллера и других «проблемных» физиков на запасной путь.

Первые важные и концептуальные шаги к осуществлению проекта синтеза сделал сотрудник Теллера Станислав Улам. Для инициирования термоядерного синтеза Улам предложил сжимать термоядерное топливо до начала его нагрева, используя для этого факторы первичной реакции расщепления, а также разместить термоядерный заряд отдельно от первичного ядерного компонента бомбы. Эти предложения позволили перевести разработку термоядерного оружия в практическую плоскость. Исходя из этого, Теллер предположил, что рентгеновское и гамма излучение, порождённые первичным взрывом, могут передать достаточно энергии во вторичный компонент, расположенный в общей оболочке с первичным, чтобы осуществить достаточную имплозию (обжатие) и инициировать термоядерную реакцию. Позднее Теллер, его сторонники и противники обсуждали вклад Улама в теорию, лежащую в основе этого механизма.

1 ноября 1952 года на атолле Эниветок (Маршалловы острова) под наименованием «Иви Майк» (англ. Ivy Mike ) было проведено полномасштабное испытание двухступенчатого устройства с конфигурацией Теллера-Улама. Мощность взрыва составила 10,4 мегатонны, что в 450 раз превысило мощность бомбы, сброшенной в 1945 году на японский город Нагасаки. Устройство общей массой 62 тонны включало в себя криогенную ёмкость со смесью жидких дейтерия и трития и обычный ядерный заряд, расположенный сверху. По центру криогенной ёмкости проходил плутониевый стрежень, являвшийся «свечой зажигания» для термоядерной реакции. Оба компонента заряда были помещены в общую оболочку из урана массой 4,5 тонны, заполненную полиэтиленовой пеной, игравшей роль проводника для рентгеновского и гамма излучения от первичного заряда к вторичному.

Монтаж боеголовок

Смесь жидких изотопов водорода не имела практического применения для термоядерных боеприпасов, и последующий прогресс в развитии термоядерного оружия связан с использованием твёрдого топлива - дейтерида лития-6. В 1954 эта концепция была проверена на атолле Бикини в ходе испытаний «Bravo» из серии «Operation Castle» при взрыве устройства под кодовым названием «Креветка». Термоядерным топливом в устройстве служила смесь 40 % дейтерида лития-6 и 60 % дейтерида лития-7. Расчёты предусматривали, что литий-7 не будет участвовать в реакции, однако некоторые разработчики подозревали и такую возможность, предсказывая увеличение мощности взрыва до 20 %. Реальность оказалась гораздо более драматичной: при расчётной мощности в 6 мегатонн реальная составила 15, и это испытание стало самым мощным взрывом из когда-либо произведённых Соединёнными Штатами .

Вскоре развитие термоядерного оружия в Соединённых Штатах было направлено в сторону миниатюризации конструкции Теллер-Улама, которой можно было бы оснастить межконтинентальные баллистические ракеты (МБР/ICBM) и баллистические ракеты подводных лодок (БРПЛ/SLBM). К 1960 году на вооружение были приняты боеголовки мегатонного класса W47 развёрнутые на подводных лодках, оснащённых баллистическими ракетами Поларис. Боеголовки имели массу 700 фунтов (320 кг) и диаметр 18 дюймов (50 см). Более поздние испытания показали низкую надёжность боеголовок, установленных на ракеты Поларис и необходимость их доработок. К середине 70-х годов миниатюризация новых версий боеголовок по схеме Теллера-Улама позволила размещать 10 и более боеголовок в габаритах боевой части ракет с разделяющимися головными частями (РГЧ/MIRV).

3.3. Великобритания

В Великобритании разработки термоядерного оружия были начаты в 1954 в Олдермастоне группой под руководством сэра Уильяма Пеннея, ранее участвовавшего в Манхэттенском проекте в США. В целом информированность британской стороны по термоядерной проблеме находилась на весьма зачаточном уровне, так как Соединённые Штаты не делились информацией, ссылаясь на закон об Атомной энергии 1946 года. Тем не менее британцам разрешали вести наблюдения, и они использовали самолёт для отбора проб в ходе проведения американцами ядерных испытаний, что давало информацию о продуктах ядерных реакций, получавшихся во вторичной стадии лучевой имплозии. Из-за этих трудностей в 1955 британский премьер-министр Энтони Иден согласился с секретным планом, предусматривавшим разработку очень мощной атомной бомбы в случае неудачи Олдермастонского проекта или больших задержек в его реализации.

В 1957 году Великобритания провела серию испытаний на островах Рождества в Тихом океане под общим наименованием «Operation Grapple» (Операция Схватка). Первым под наименованием «Short Granite» (Хрупкий Гранит) было испытано опытное термоядерное устройство мощностью около 300 килотонн, оказавшееся значительно слабее советских и американских аналогов. Тем не менее, британское правительство объявило об успешном испытании термоядерного устройства.

В ходе испытания «Orange Herald» (Оранжевый вестник) была взорвана усовершенствованная атомная бомба мощностью 700 килотонн - самая мощная из когда-либо созданных на Земле атомных (не термоядерных) бомб. Почти все свидетели испытаний (включая экипаж самолёта, который её сбросил) считали, что это была термоядерная бомба. Бомба оказалась слишком дорогой в производстве, так как в её состав входил заряд плутония массой 117 килограммов, а годовое производство плутония в Великобритании составляло в то время 120 килограммов. Другой образец бомбы был взорван в ходе третьих испытаний - «Purple Granite» (Фиолетовый Гранит), и его мощность составила приблизительно 150 килотонн.

В сентябре 1957 была проведена вторая серия испытаний. Первым в испытании под названием «Grapple X Round C» 8 ноября было взорвано двухступенчатое устройство с более мощным зарядом деления и более простым зарядом синтеза. Мощность взрыва составила приблизительно 1.8 мегатонны. 28 апреля 1958 в ходе испытаний «Grapple Y» над островом Рождества была сброшена бомба мощностью 3 мегатонны - самое мощное британское термоядерное устройство.

2 сентября 1958 года был взорван облегчённый вариант устройства, испытанного под наименованием «Grapple Y», его мощность составила около 1,2 мегатонны. 11 сентября 1958 года в ходе последнего испытания под наименованием Halliard 1 было взорвано трёхступенчатое устройство мощностью около 800 килотонн. На эти испытания были приглашены американские наблюдатели. После успешного взрыва устройств мегатонного класса (что подтвердило способности британской стороны самостоятельно создавать бомбы по схеме Теллера-Улама) Соединённые Штаты пошли на ядерное сотрудничество с Великобританией, заключив в 1958 соглашение о совместной разработке ядерного оружия. Вместо разработки собственного проекта британцы получили доступ к проекту малых американских боеголовок Mk 28 с возможностью изготовления их копий.

3.4. Китай

Китайская Народная Республика испытала своё первое термоядерное устройство типа «Теллер-Улам» мощностью 3,36 мегатонны в июне 1967 года (известно также под наименованием «Испытание номер 6»). Испытание было проведено спустя всего 32 месяца после взрыва первой китайской атомной бомбы, что является примером самого быстрого развития национальной ядерной программы от реакции расщепления к синтезу.

3.5. Франция

В ходе испытаний «Канопус» в августе 1968 года Франция взорвала термоядерное устройство типа «Теллер-Улам» мощностью около 2,6 мегатонны. Подробности о развитии французской программы известны слабо.

3.6. Другие страны

Детали развития проекта Теллер-Улам в других странах менее известны.

4. Происшествия с термоядерными боеприпасами

4.1. США, 1958

Столкновение бомбардировщика B-47 и истребителя F-86 над островом Тайби 5 февраля 1958 года - авиационное происшествие над побережьем американского штата Джорджия, в результате которого истребитель был потерян, а экипажу бомбардировщика пришлось аварийно сбросить в океан водородную бомбу Mark 15. Бомба до сих пор не найдена; считается, что она покоится на дне залива Уоссо (англ. Wassaw Sound ) к югу от курортного города Тайби-Айленд.

4.2. Испания, 1966

17 января 1966 года американский бомбардировщик B-52 столкнулся с самолётом-заправщиком над Испанией, при этом погибло семь человек. Из четырёх термоядерных бомб, находившихся на борту самолёта, три были обнаружены сразу, одна - после двухмесячных поисков.

4.3. Гренландия, 1968

21 января 1968 года вылетевший с аэродрома в Платтсбурге (штат Нью-Йорк) самолёт B-52 в 21:40 по среднеевропейскому времени врезался в ледяной панцирь залива Северная Звезда (Гренландия) в пятнадцати километрах от авиабазы ВВС США Туле. На борту самолёта находилось 4 термоядерные авиабомбы.

Пожар способствовал детонации вспомогательных зарядов во всех четырёх атомных бомбах, находящихся на вооружении бомбардировщика, но не привёл к взрыву непосредственно ядерных устройств, поскольку они не были приведены в боеготовность экипажем. Более чем 700 датских гражданских и американских военных лиц работали в опасных условиях без средств личной защиты, устраняя ядерное загрязнение. В 1987 г. почти 200 датских рабочих неудачно попытались предъявить иск Соединённым Штатам. Однако некоторая информация была выпущена американскими властями согласно Закону о свободе информации. Но Kaare Ulbak, главный консультант датского Национального института радиационной гигиены, сказал, что Дания тщательно изучила здоровье рабочих в Туле и не нашла свидетельств увеличения смертности или заболеваемости раком.

Пентагон опубликовал информацию о том, что все из четырёх атомных боезарядов были найдены и уничтожены. Но в ноябре 2008 года в связи с истечением срока секретности информация, находящаяся под грифом «Секретно», была раскрыта. В документах было сказано, что разбившийся бомбардировщик нёс четыре боезаряда, но в течение нескольких недель учёным удалось по фрагментам обнаружить только 3 боезаряда. В августе 1968 подводная лодка «Star III» была отослана на базу для поисков утерянной бомбы, серийный номер которой 78252, в море. Но найдена она не была до сих пор. Во избежание паники среди населения Соединённые Штаты опубликовали информацию о четырёх найденных уничтоженных бомбах.

Сообщение Би-би-си о том, что во льдах Гренландии находится ядерная бомба, было опровергнуто в датском докладе 2009 года, в котором говорится: «Мы показали, что четыре ядерные бомбы были уничтожены при взрывах, последовавших за крушением. Это не обсуждается, и мы можем дать ясный ответ: никакой бомбы нет, никакой бомбы не было, и американцы не искали бомбу.»

, Кассетная бомба .