Jeden z pierwszych praktyczne kroki Komisja Specjalna i PZG podjęły decyzje o utworzeniu bazy produkcyjnej kompleksu broni jądrowej. W 1946 roku w związku z tymi planami podjęto szereg ważnych decyzji. Jedno z nich dotyczyło utworzenia w Laboratorium nr 2 wyspecjalizowanego biura projektowego do spraw rozwoju broni jądrowej.

9 kwietnia 1946 r. Rada Ministrów ZSRR przyjęła niejawną uchwałę nr 806-327 w sprawie utworzenia KB-11. Tak nazywała się organizacja, której zadaniem było stworzenie „produktu”, czyli bomba atomowa. Szefem KB-11 został P.M. Zernov, główny projektant - Yu.B. Khariton.

Do czasu podjęcia uchwały kwestia utworzenia KB-11 była szczegółowo opracowana. Jego lokalizacja została już ustalona, ​​biorąc pod uwagę specyfikę przyszłych prac. Z jednej strony szczególnie wysoki stopień Tajność planowanych prac i konieczność przeprowadzenia eksperymentów wybuchowych z góry przesądziły o wyborze słabo zaludnionego obszaru ukrytego przed obserwacją wzrokową. Z drugiej strony nie należy zbytnio oddalać się od przedsiębiorstw i organizacji współrealizujących projekt nuklearny, których znaczna część zlokalizowana była w centralnych regionach kraju. Ważnym czynnikiem była obecność bazy produkcyjnej i arterii transportowych na terenie przyszłego biura projektowego.

KB-11 miał za zadanie stworzyć dwie wersje bomb atomowych – bombę plutonową wykorzystującą kompresję sferyczną oraz bombę uranową z zbliżeniem armatnim. Po zakończeniu prac planowano przeprowadzić badania stanu ładunków na specjalnym poligonie. Naziemny wybuch ładunku bomby plutonowej miał nastąpić przed 1 stycznia 1948 r., a bomby uranowej – przed 1 czerwca 1948 r.

Oficjalnym punktem wyjścia do rozpoczęcia prac nad RDS-1 powinna być data wydania „Specyfikacji taktyczno-technicznych bomby atomowej” (TTZ), podpisanej przez głównego projektanta Yu.B. Khariton 1 lipca 1946 r. i wysłany do szefa Pierwszej Dyrekcji Głównej przy Radzie Ministrów ZSRR B.L. Wanikow. Zakres zadań składał się z 9 punktów i określał rodzaj paliwa jądrowego, sposób jego przejścia przez stan krytyczny, ogólną charakterystykę masową bomby atomowej, czas działania zapalników elektrycznych, wymagania dotyczące wysokiego bezpiecznik wysokościowy i samozniszczenie produktu w przypadku awarii sprzętu zapewniającego działanie tego bezpiecznika.

Zgodnie z TTZ przewidywano opracowanie dwóch wersji bomb atomowych - typu implozyjnego z plutonem i typu uranowego z podejściem armatnim. Długość bomby nie powinna przekraczać 5 metrów, średnica – 1,5 metra, a waga – 5 ton.

Jednocześnie planowano budowę poligonu, lotniska, zakładu pilotażowego, a także zorganizowanie służby medycznej, utworzenie biblioteki itp.

Stworzenie bomby atomowej wymagało rozwiązania wyjątkowo szerokiego zakresu zagadnień fizyko-technicznych związanych z realizacją szerokiego programu badań obliczeniowych i teoretycznych, projektowania i prace eksperymentalne. Przede wszystkim trzeba było zrobić badania fizyczne i chemiczne właściwości materiałów rozszczepialnych, opracowywać i testować metody ich odlewania i obróbki skrawaniem. Konieczne było stworzenie radiochemicznych metod ekstrakcji różnych produktów rozszczepienia, zorganizowanie produkcji polonu i opracowanie technologii wytwarzania źródeł neutronów. Potrzebne były metody określania masy krytycznej, opracowanie teorii wydajności lub wydajności, a także ogólnie teoria wybuchu jądrowego i wiele więcej.

Podane krótkie wyliczenie kierunków, w jakich potoczyły się prace, nie wyczerpuje całej treści działań, które wymagały realizacji dla pomyślnej realizacji projektu atomowego.

Uchwałą Rady Ministrów ZSRR z lutego 1948 r., która dostosowała terminy wykonania głównego zadania projektu atomowego, Yu.B. Khariton i P.M. Zernowowi polecono zapewnić produkcję i przedstawienie jednego zestawu bomby atomowej RDS-1 z pełnym wyposażeniem do 1 marca 1949 r. do testów państwowych.

W celu terminowej realizacji zadania w uchwale określono wielkość i termin zakończenia prac badawczych i wytworzenia materiału do prób projektu w locie, a także rozstrzygnięto określone kwestie organizacyjno-kadrowe.

Wyróżniały się następujące prace badawcze:

  • zakończenie testów kulistego ładunku wybuchowego do maja 1948 r.;
  • zbadanie do lipca tego samego roku problemu ściskania metalu podczas wybuchu ładunku wybuchowego;
  • opracowanie projektu bezpiecznika neutronowego do stycznia 1949 r.;
  • wyznaczanie masy krytycznej i montaż ładunków plutonu i uranu dla RDS-1 i RDS-2. Zapewnienie montażu ładunku plutonowego dla RDS-1 przed 1 lutego 1949 r.

Prace nad projektem samego ładunku atomowego „RD-1” (później w drugiej połowie 1946 r., zwanego „RDS-1”) rozpoczęto w NII-6 pod koniec 1945 r. Rozwój rozpoczął się od modelu ładunku w skali 1/5 pełnej skali. Prace przeprowadzono bez specyfikacji technicznych, ale wyłącznie zgodnie z ustnymi instrukcjami Yu.B. Khariton. Pierwsze rysunki wykonał N.A. Terletsky, który pracował w NII-6 w oddzielnym pomieszczeniu, do którego wstęp miał tylko Yu.B. Khariton i E.M. Adaskin – zastępca. dyrektor NII-6, który przeprowadził ogólną koordynację prac z innymi grupami, które rozpoczęły prace nad detonatorami szybkimi zapewniającymi synchroniczną detonację grupy zapalników elektrycznych oraz prace nad elektrycznym systemem uruchamiania. Oddzielna grupa zaczął zajmować się doborem materiałów wybuchowych i technologiami wytwarzania nietypowych kształtów części samolotów.

Na początku 1946 roku opracowano model, a do lata wyprodukowano go w 2 egzemplarzach. Model był testowany na poligonie NII-6 w Sofrino.

Pod koniec 1946 r. rozpoczęto opracowywanie dokumentacji ładunku pełnowymiarowego, którego opracowywanie zaczęto prowadzić już w KB-11, gdzie na początku 1947 r. w Sarowie stworzono początkowo minimalne warunki dla produkcja bloków i prowadzenie robót strzałowych (części z materiałów wybuchowych, przed uruchomieniem zakładu nr 2 w KB-11, zasilanych z NII-6).

Jeśli na początku rozwoju ładunków atomowych fizycy krajowi byli w pewnym stopniu gotowi na temat stworzenia bomby atomowej (na podstawie swojej poprzedniej pracy), to dla projektantów ten temat był zupełnie nowy. Nie wiedzili podstawy fizyczneładunek, nowe materiały użyte w projekcie, ich właściwości fizyko-mechaniczne, dopuszczalność wspólnego składowania itp.

Duże wymiary części wybuchowych i ich złożone kształty geometryczne, wąskie tolerancje wymagały rozwiązania wielu problemów technologicznych. Tym samym wyspecjalizowane przedsiębiorstwa w kraju nie podjęły się produkcji wielkogabarytowych obudów ładunkowych, a zakład pilotażowy nr 1 (KB-11) musiał wyprodukować próbną obudowę, po czym zaczęto produkować te obudowy w zakładzie Kirowa w Leningrad. W KB-11 początkowo wytwarzano także wielkogabarytowe części z materiałów wybuchowych.

Podczas początkowej organizacji opracowywania komponentów wsadu, gdy w prace zaangażowane były instytuty i przedsiębiorstwa różnych ministerstw, pojawił się problem polegający na tym, że dokumentacja była opracowywana według różnych wytycznych resortowych (instrukcje, specyfikacje techniczne, normy, przepisy konstrukcyjne symboli rysunkowych itp.). Sytuacja ta znacznie utrudniała produkcję ze względu na duże różnice w wymaganiach dotyczących wytwarzanych elementów wsadowych. Sytuację udało się naprawić w latach 1948-1949. wraz z mianowaniem N.L. na zastępcę głównego projektanta i szefa sektora badawczo-rozwojowego KB-11. Duchowa. Przywiózł ze sobą z OKB-700 (z Czelabińska) przyjęty tam „System Zarządzania Rysunkami” i zorganizował przetwarzanie opracowanej wcześniej dokumentacji, sprowadzając ją do ujednolicony system. Nowy system najlepiej wpisał się w warunki naszego specyficznego rozwoju, który zakłada wielowymiarowy rozwój projektów (ze względu na nowatorstwo projektów).

Jeśli chodzi o elementy radiowe i ładunki elektryczne („RDS-1”), są one w całości opracowane w kraju. Ponadto opracowano je z powieleniem najważniejszych elementów (w celu zapewnienia niezbędnej niezawodności) i możliwą miniaturyzacją.

Rygorystyczne wymagania dotyczące niezawodności działania ładunku, bezpieczeństwa pracy z wsadem oraz zachowania jakości wsadu w okresie gwarancyjnym jego trwałości zdeterminowały gruntowny rozwój konstrukcji.

Informacje dostarczane przez wywiad na temat konturów bomb i ich rozmiarów były skąpe i często sprzeczne. A więc o kalibrze bomby uranowej, tj. „Kochanie”, donoszono, że miał on albo 3 cale, albo 51/2 cala (w rzeczywistości kaliber okazał się zauważalnie większy). O bombie plutonowej, tj. „Gruby człowiek” - że wygląda „jak ciało w kształcie gruszki”, a jego średnica wynosi albo 1,27 m, albo 1,5 m. Dlatego twórcy bomby musieli zaczynać wszystko niemal od zera.

TsAGI brał udział w opracowywaniu konturów korpusu bomby lotniczej KB-11. Przepuszczanie przez jego tunele aerodynamiczne niespotykanej liczby opcji konturowych (ponad 100 pod przewodnictwem akademika S.A. Khristianovicha) zaczęło przynosić sukcesy.

Potrzebuję użyć skomplikowany system automatyzacja – to kolejna zasadnicza różnica w stosunku do rozwoju konwencjonalnych bomb lotniczych. System automatyki składał się ze stopni bezpieczeństwa i czujników napinania dalekiego zasięgu; czujniki rozruchowe, „krytyczne” i kontaktowe; źródła energii (baterie) oraz układ inicjujący (w tym zestaw kapsułek detonatora), zapewniający synchroniczną pracę tego ostatniego, z różnymi czasami taktowania w zakresie mikrosekund.

Zatem na pierwszym etapie projektu:

  • określono samolot lotniskowca: TU-4 (na rozkaz I.V. Stalina odtworzono amerykańską „latającą fortecę” B-29);
  • Opracowano kilka opcji projektowania bomb lotniczych; przeprowadzono ich próby w locie oraz wybrano kontury i konstrukcje spełniające wymagania broni atomowej;
  • opracowano automatyczny system bomby i tablicy przyrządów samolotu, który gwarantował bezpieczeństwo zawieszenia, lotu i zwolnienia baterii, przeprowadzenie eksplozji powietrza na zadanej wysokości, a tym samym bezpieczeństwo samolotu po eksplozja atomowa.

Strukturalnie pierwsza bomba atomowa składała się z następujących podstawowych elementów:

  • ładunek jądrowy;
  • urządzenie wybuchowe i system automatycznej detonacji ładunku wraz z systemami bezpieczeństwa;
  • korpus balistyczny bomby lotniczej, w którym znajdował się ładunek nuklearny i automatyczna detonacja.

Ładunek atomowy bomby RDS-1 był strukturą wielowarstwową, w której doszło do translacji substancja aktywna– pluton do stanu nadkrytycznego przeprowadzono w wyniku jego kompresji za pomocą zbiegającej się kulistej fali detonacyjnej w materiale wybuchowym.

Wielkie sukcesy osiągnęli nie tylko technolodzy, ale także hutnicy i radiochemicy. Dzięki ich wysiłkom pierwsze części plutonu już się znalazły duża liczba zanieczyszczenia i wysoce aktywne izotopy. Ostatni punkt był szczególnie istotny, ponieważ krótkotrwałe izotopy, będące głównym źródłem neutronów, mogły mieć wpływ Negatywny wpływ możliwość przedwczesnej eksplozji.

We wnęce rdzenia plutonu w kompozytowej powłoce z naturalnego uranu zainstalowano bezpiecznik neutronowy (NF). W latach 1947-1948 złożono około 20 różnych propozycji dot zasady działania, urządzenia i ulepszenia NZ.

Jednym z najbardziej złożonych elementów pierwszej bomby atomowej RDS-1 był ładunek materiał wybuchowy ze stopu trotylu i heksogenu.

O wyborze promienia zewnętrznego materiału wybuchowego decydowała z jednej strony konieczność uzyskania zadawalającego uwolnienia energii, z drugiej zaś dopuszczalne wymiary zewnętrzne wyrobu i możliwości technologiczne produkcji.

Pierwsza bomba atomowa została opracowana w związku z jej zawieszeniem w samolocie TU-4, którego komora bombowa zapewniała możliwość pomieszczenia produktu o średnicy do 1500 mm. Na podstawie tego wymiaru wyznaczono środkową część korpusu balistycznego bomby RDS-1. Ładunek wybuchowy miał budowę pustą w środku kulę i składał się z dwóch warstw.

Warstwa wewnętrzna została utworzona z dwóch półkulistych podstaw wykonanych z krajowego stopu trotylu i heksogenu.

Zewnętrzna warstwa ładunku wybuchowego RDS-1 została zmontowana z pojedynczych elementów. Warstwa ta, mająca utworzyć u podstawy materiału wybuchowego kulistą, zbiegającą się falę detonacyjną, zwana układem ogniskującym, była jedną z głównych jednostek funkcjonalnych ładunku, która w dużej mierze determinowała jego właściwości taktyczno-techniczne.

Już naprawdę etap początkowy rozwój broni jądrowej stało się oczywiste, że badanie procesów zachodzących w ładunku powinno odbywać się drogą obliczeniową i eksperymentalną, co umożliwiło skorygowanie analizy teoretycznej w oparciu o wyniki eksperymentów i dane eksperymentalne dotyczące charakterystyki gazodynamicznej ładunków nuklearnych.

Warto szczególnie zauważyć, że główny projektant RDS-1, Yu.B. Khariton i główni twórcy, fizycy teoretyczni, wiedzieli o wysokim prawdopodobieństwie niepełnego wybuchu wynoszącego 2,5% (zmniejszenie mocy wybuchu o ~ 10%) oraz o konsekwencjach, jakie ich czekały, gdyby doszło do jego realizacji. Wiedzieli i... pracowali.

Lokalizacja poligonu testowego została wybrana w pobliżu miasta Semipałatyńsk w Kazachskiej SRR, na bezwodnym stepie z rzadkimi opuszczonymi i wyschniętymi studniami, słonymi jeziorami i częściowo pokrytym niskimi górami. Terenem przeznaczonym pod budowę kompleksu testowego była równina o średnicy około 20 km, otoczona od południa, zachodu i północy niskimi górami.

Budowę poligonu rozpoczęto w 1947 r., a zakończono w lipcu 1949 r. W ciągu zaledwie dwóch lat wykonano kolosalną ilość prac, w doskonałej jakości i na wysokim poziomie technicznym. Wszystkie materiały na budowy dostarczano samochodami po drogach gruntowych oddalonych o 100-200 km. Ruch odbywał się całodobowo zarówno zimą, jak i latem.

Pole doświadczalne obejmowało liczne konstrukcje wraz ze sprzętem pomiarowym, obiektami wojskowymi, cywilnymi i przemysłowymi do badania skutków szkodliwych czynników wybuchu jądrowego. W centrum pola doświadczalnego znajdowała się metalowa wieża o wysokości 37,5 m przeznaczona do montażu RDS-1.

Pole doświadczalne podzielono na 14 sektorów testowych: dwa sektory fortyfikacyjne; sektor inżynierii lądowej; sektor fizyczny; sektory wojskowe do umieszczania próbek sprzętu wojskowego; sektor biologiczny. Budynki przyrządowe wzniesiono wzdłuż promieni w kierunku północno-wschodnim i południowo-wschodnim, w różnych odległościach od centrum, aby pomieścić sprzęt fotochronograficzny, filmowy i oscylograficzny rejestrujący procesy wybuchu jądrowego.

W odległości 1000 m od centrum wybudowano podziemny budynek dla sprzętu rejestrującego strumienie światła, neutronów i gamma wybuchu jądrowego. Sterowanie sprzętem optycznym i oscylograficznym odbywało się za pomocą kabli z maszyny programowej.

W celu zbadania skutków wybuchu jądrowego na polu doświadczalnym zbudowano odcinki tuneli metra, fragmenty pasów startowych lotnisk, a także umieszczono próbki samolotów, czołgów, wyrzutni rakiet artyleryjskich i różnego rodzaju nadbudówek statków. Do transportu tego sprzętu wojskowego potrzebnych było 90 wagonów.

Rządowa komisja ds. testowania RDS-1, pod przewodnictwem M.G. Pervukhina rozpoczęła pracę 27 lipca 1949 r. 5 sierpnia komisja stwierdziła, że ​​stanowisko testowe jest w pełni gotowe i zaproponowała przeprowadzenie w ciągu 15 dni szczegółowych testów operacji montażu i detonacji. Wyznaczono termin testu – ostatnie dni sierpnia.

I.V. został mianowany opiekunem naukowym badania. Kurczatowa z Ministerstwa Obrony przygotowaniem miejsca testowego do testów kierował generał dywizji V.A. Bolyatko, naukowe zarządzanie poligonem badawczym przeprowadził M.A. Sadowski.

W okresie od 10 do 26 sierpnia odbyło się 10 prób kontroli pola próbnego i sprzętu do detonacji ładunku, a także 3 ćwiczenia szkoleniowe z uruchomieniem całego sprzętu i 4 detonacje materiałów wybuchowych pełnowymiarowych kulą aluminiową firmy automatyczna detonacja.

21 sierpnia specjalnym pociągiem na miejsce testów dostarczono ładunek plutonowy i cztery zapalniki neutronowe, z których jeden miał służyć do zdetonowania głowicy bojowej.

Opiekun naukowy eksperymentu I.V. Kurczatowa, zgodnie z instrukcjami L.P. Beria wydał rozkaz przetestowania RDS-1 29 sierpnia o godzinie 8:00 czasu lokalnego.

W nocy 29 sierpnia 1949 r. przeprowadzono ostateczny montaż ładunku. Montaż części środkowej wraz z instalacją części wykonanych z plutonu i zapalnika neutronowego przeprowadziła grupa składająca się z N.L. Duchova, N.A. Terletsky, DA Fishman i V.A. Davidenko (instalacja „NZ”). Ostateczną instalację ładunku zakończono 29 sierpnia o godzinie 3 w nocy pod przewodnictwem A.Ya. Malsky i V.I. Alferova. Członkowie komisji specjalnej L.P. Beria, M.G. Pervukhin i V.A. Machniew kontrolował przebieg końcowych operacji.

W dniu testu większość najwyższego kierownictwa testów zebrała się na stanowisku dowodzenia poligonem, położonym 10 km od centrum pola testowego: L.P. Beria, M.G. Pervukhin, I.V. Kurczatow, Yu.B. Khariton, KI Szczelkina, pracowników KB-11, którzy brali udział w końcowym montażu ładunku na wieży.

O godzinie 6 rano ładunek został podniesiony na wieżę testową, został wyposażony w zapalniki i podłączony do obwodu strzałowego.

W związku z pogarszającą się pogodą wszystkie prace wymagane zatwierdzonymi przepisami zaczęto wykonywać na godzinną zmianę wcześniej (z 7.00 zamiast planowo 8.00).

O godzinie 6:35 operatorzy włączyli zasilanie układu automatyki, a o godzinie 6:48 włączono maszynę terenową.

Dokładnie o godzinie 7:00 29 sierpnia 1949 roku cały teren został oświetlony oślepiającym światłem, co oznaczało, że ZSRR pomyślnie zakończył prace nad i testowaniem pierwszej bomby atomowej.

Według wspomnień uczestnika testu D.A. Fishmanie, wydarzenia w sterowni potoczyły się następująco:

W ostatnich sekundach przed eksplozją drzwi znajdujące się w Odwrotna strona zbudowanie stanowiska dowodzenia (od środka pola), tak aby moment wybuchu można było obserwować poprzez rozprysk w oświetleniu terenu. W momentach zerowych wszyscy widzieli bardzo jasne oświetlenie ziemi i chmur. Jasność była kilkakrotnie większa niż jasność słońca. Było jasne, że eksplozja się udała!

Wszyscy wybiegli z pomieszczenia i wbiegli na parapet chroniący stanowisko dowodzenia przed bezpośrednim uderzeniem eksplozji. Otworzył się przed nimi zachwycający skalą obraz tworzenia się ogromnej chmury pyłu i dymu, w środku której płonął płomień!

Ale z głośnika usłyszano słowa Malskiego: „Wszyscy natychmiast wejdźcie do budynku dowodzenia! Zbliża się fala uderzeniowa” (wg obliczeń powinna dotrzeć do stanowiska dowodzenia w ciągu 30 sekund).

Po wejściu do pokoju L.P. Beria serdecznie pogratulował wszystkim udanego testu, a I.V. Kurchatova i Yu.B. Pocałował Kharitona. Ale w środku najwyraźniej nadal miał pewne wątpliwości co do kompletności eksplozji, ponieważ nie zadzwonił od razu i nie zgłosił się do I.V. Stalina o udanym teście i udaliśmy się do drugiego punktu obserwacyjnego, gdzie fizyk jądrowy M.G. Meshcheryakov, który w 1946 roku uczestniczył w testach demonstracyjnych amerykańskich ładunków atomowych na atolu Bikini.

Na drugim punkcie obserwacyjnym Beria również serdecznie pogratulował M.G. Meshcheryakova, Ya.B. Zeldovich, N.L. Duchow i inni towarzysze. Następnie szczegółowo przesłuchał Meszczeriakowa w sprawie zewnętrznych skutków amerykańskich eksplozji. Meshcheryakov zapewnił, że nasza eksplozja wygląda lepiej niż amerykańska.

Po otrzymaniu potwierdzenia od naocznego świadka Beria udał się do siedziby poligonu, aby poinformować Stalina o pomyślnym wyniku testu.

Stalin, dowiedziawszy się o udanym teście, natychmiast zadzwonił do B.L. Vannikova (która była w domu i nie mogła uczestniczyć w teście ze względu na chorobę) i pogratulowała mu pomyślnego zdania egzaminu.

Według wspomnień Borysa Lwowicza w odpowiedzi na gratulacje zaczął on mówić, że to zasługa partii i rządu... Wtedy przerwał mu Stalin, mówiąc: „No dalej, towarzyszu Wannikow, te formalności. Lepiej pomyśl, jak możemy rozpocząć produkcję tych produktów w możliwie najkrótszym czasie.”

20 minut po eksplozji na środek pola wysłano dwa czołgi wyposażone w ołowiane zabezpieczenia w celu przeprowadzenia rozpoznania radiacyjnego i sprawdzenia środka pola.

Rekonesans ustalił, że wszystkie konstrukcje w środku pola zostały zburzone. W miejscu wieży utworzył się krater, gleba w środku pola stopiła się i utworzyła się ciągła skorupa żużla. Budynki cywilne i obiekty przemysłowe zostały całkowicie lub częściowo zniszczone. Naocznym świadkom przedstawiono straszny obraz wielkiej masakry.

Wyzwolenie energii pierwszej radzieckiej bomby atomowej wyniosło 22 kiloton ekwiwalentu trotylu.

Śledztwo toczyło się w kwietniu-maju 1954 roku w Waszyngtonie i zostało nazwane po amerykańsku „przesłuchaniami”.
W przesłuchaniach uczestniczyli fizycy (przez duże P!), ale za świat naukowy W Ameryce konflikt był bezprecedensowy: nie był to spór o priorytet, ani walka zakulisowa szkoły naukowe ani nawet tradycyjna konfrontacja między przyszłościowym geniuszem a tłumem przeciętnych, zazdrosnych ludzi. Kluczowym słowem w postępowaniu była „lojalność”. Oskarżenie o „nielojalność”, które nabrało negatywnego, groźnego znaczenia, niosło ze sobą karę: pozbawienie dostępu do ściśle tajnych prac. Akcja odbyła się w Komisji Energii Atomowej (AEC). Główne postacie:

Roberta Oppenheimera, rodowity nowojorczyk, pionier Fizyka kwantowa w USA, dyrektor naukowy Projektu Manhattan, „ojciec bomby atomowej”, odnoszący sukcesy kierownik naukowy i wyrafinowany intelektualista, po 1945 roku bohater narodowy Ameryki…



„Nie jestem najprostszą osobą” – zauważył kiedyś amerykański fizyk Isidor Isaac Rabi. „Ale w porównaniu z Oppenheimerem jestem bardzo, bardzo prosty”. Robert Oppenheimer był jedną z centralnych postaci XX wieku, której sama „złożoność” wchłonęła polityczne i etyczne sprzeczności kraju.

Podczas II wojny światowej genialny fizyk Azulius Robert Oppenheimer kierował rozwojem amerykańskich naukowców zajmujących się energią nuklearną, aby stworzyć pierwszą bombę atomową w historii ludzkości. Naukowiec prowadził samotny i odosobniony tryb życia, co wzbudziło podejrzenia o zdradę stanu.

Broń atomowa jest wynikiem wszystkich wcześniejszych osiągnięć nauki i technologii. Odkrycia bezpośrednio związane z jego powstaniem dokonano pod koniec XIX wieku. Ogromną rolę w odkryciu tajemnic atomu odegrały badania A. Becquerela, Pierre’a Curie i Marii Skłodowskiej-Curie, E. Rutherforda i innych.

Na początku 1939 roku francuski fizyk Joliot-Curie doszedł do wniosku, że możliwa jest reakcja łańcuchowa, która doprowadzi do eksplozji o potwornej niszczycielskiej sile i że uran może stać się źródłem energii, niczym zwykły materiał wybuchowy. Wniosek ten stał się impulsem do rozwoju w tworzeniu broni nuklearnej.


Europa znajdowała się w przededniu II wojny światowej i potencjalnego posiadania m.in potężna broń namawiał kręgi militarystyczne do jego szybkiego utworzenia, hamulcem był jednak problem dostępności dużej ilości rudy uranu do badań na dużą skalę. Fizycy z Niemiec, Anglii, USA i Japonii pracowali nad stworzeniem broni atomowej, zdając sobie sprawę, że bez wystarczającej ilości rudy uranu nie da się prowadzić prac, USA we wrześniu 1940 roku zakupiły dużą ilość potrzebnej rudy za pomocą fałszywe dokumenty z Belgii, które pozwoliły im pracować nad stworzeniem broni nuklearnej, idą pełną parą.

Od 1939 do 1945 roku na Projekt Manhattan wydano ponad dwa miliardy dolarów. W Oak Ridge w stanie Tennessee zbudowano ogromną oczyszczalnię uranu. H.C. Urey i Ernest O. Lawrence (wynalazcy cyklotronu) zaproponowali metodę oczyszczania opartą na zasadzie dyfuzji gazu, a następnie magnetycznego rozdzielenia dwóch izotopów. Wirówka gazowa oddzieliła lekki uran-235 od cięższego uranu-238.

Na terytorium Stanów Zjednoczonych, w Los Alamos, na pustynnych obszarach Nowego Meksyku, w 1942 roku utworzono amerykańskie centrum nuklearne. Nad projektem pracowało wielu naukowców, ale głównym był Robert Oppenheimer. Pod jego kierownictwem zebrano najlepsze umysły tamtego czasu nie tylko USA i Anglię, ale niemal całą Zachodnia Europa. Nad stworzeniem broni nuklearnej pracował ogromny zespół, w tym 12 laureatów nagroda Nobla. Praca w Los Alamos, gdzie mieściło się laboratorium, nie zatrzymała się ani na minutę. Tymczasem w Europie toczyła się druga wojna światowa, a Niemcy przeprowadziły masowe bombardowania angielskich miast, co zagroziło angielskiemu projektowi atomowemu „Tub Alloys”, a Anglia dobrowolnie przeniosła swoje opracowania i czołowych naukowców projektu do Stanów Zjednoczonych , co pozwoliło Stanom Zjednoczonym zająć wiodącą pozycję w rozwoju fizyki jądrowej (tworzenie broni jądrowej).


„Ojciec bomby atomowej” był jednocześnie zagorzałym przeciwnikiem amerykańskiej polityki nuklearnej. Nosząc tytuł jednego z najwybitniejszych fizyków swoich czasów, lubił zgłębiać mistycyzm starożytnych indyjskich ksiąg. Komunista, podróżnik i zagorzały amerykański patriota, bardzo osoba duchowa był jednak skłonny zdradzić swoich przyjaciół, aby uchronić się przed atakami antykomunistów. Naukowiec, który opracował plan wyrządzenia największych zniszczeń Hiroszimie i Nagasaki, przeklinał siebie za „niewinną krew na swoich rękach”.

Pisanie o tym kontrowersyjnym człowieku nie jest zadaniem łatwym, ale ciekawym, a wiek XX naznaczony jest szeregiem książek o nim. Jednak bogate życie naukowca nadal przyciąga biografów.

Oppenheimer urodził się w Nowym Jorku w 1903 roku w rodzinie zamożnych i wykształconych Żydów. Oppenheimer wychowywał się w zamiłowaniu do malarstwa, muzyki i atmosferze intelektualnej ciekawości. W 1922 roku rozpoczął studia na Uniwersytecie Harvarda, które ukończył z wyróżnieniem w ciągu zaledwie trzech lat, a jego głównym przedmiotem była chemia. W ciągu następnych kilku lat przedwcześnie rozwinięty młody człowiek podróżował do kilku krajów europejskich, gdzie współpracował z fizykami badającymi problemy badania zjawisk atomowych w świetle nowych teorii. Zaledwie rok po ukończeniu studiów Oppenheimer opublikował książkę Praca naukowa, co pokazało, jak głęboko rozumie nowe metody. Wkrótce wraz ze słynnym Maxem Bornem opracował najważniejszą część teoria kwantowa zwaną metodą Borna-Oppenheimera. W 1927 roku wybitna rozprawa doktorska przyniosła mu światową sławę.

W 1928 pracował na uniwersytetach w Zurychu i Lejdzie. W tym samym roku wrócił do USA. Od 1929 do 1947 Oppenheimer wykładał na Uniwersytecie Kalifornijskim i Kalifornijskim Instytucie Technologii. Od 1939 do 1945 brał czynny udział w pracach nad stworzeniem bomby atomowej w ramach Projektu Manhattan; kieruje specjalnie utworzonym w tym celu laboratorium w Los Alamos.


W 1929 roku Oppenheimer, wschodząca gwiazda nauki, przyjął oferty dwóch z kilku uniwersytetów rywalizujących o prawo do zaproszenia go. W semestrze wiosennym wykładał w tętniącym życiem, młodym California Institute of Technology w Pasadenie, a w semestrach jesienno-zimowych na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, gdzie został pierwszym profesorem mechaniki kwantowej. Tak naprawdę polityk musiał się przez jakiś czas przyzwyczajać, stopniowo redukując poziom dyskusji do możliwości swoich uczniów. W 1936 roku zakochał się w Jean Tatlock, niespokojnej i kapryśnej młodej kobiecie, której namiętny idealizm znalazł ujście w komunistycznym aktywizmie. Podobnie jak wielu myślących ludzi tamtych czasów, Oppenheimer rozważał idee lewicy jako możliwą alternatywę, chociaż nie wstąpił do partii komunistycznej, jak zrobił to jego młodszy brat, szwagierka i wielu jego przyjaciół. Jego zainteresowanie polityką, podobnie jak umiejętność czytania w sanskrycie, było naturalnym rezultatem jego ciągłej pogoni za wiedzą. Jak sam twierdzi, był także głęboko zaniepokojony eksplozją antysemityzmu w nazistowskich Niemczech i Hiszpanii i ze swojej rocznej pensji wynoszącej 15 000 dolarów inwestował 1000 dolarów w projekty związane z działalnością grup komunistycznych. Po spotkaniu z Kitty Harrison, która została jego żoną w 1940 roku, Oppenheimer zerwał z Jeanem Tatlockiem i odsunął się od kręgu jej lewicowych przyjaciół.

W 1939 roku Stany Zjednoczone dowiedziały się o tym, przygotowując się do globalna wojna Hitlerowskie Niemcy odkryły rozszczepienie jądra atomowego. Oppenheimer i inni naukowcy natychmiast zdali sobie sprawę, że niemieccy fizycy będą próbowali wywołać kontrolowaną reakcję łańcuchową, która mogłaby być kluczem do stworzenia broni znacznie bardziej niszczycielskiej niż jakakolwiek inna istniejąca w tamtym czasie. Korzystając z pomocy wielkiego geniusza nauki, Alberta Einsteina, zaniepokojeni naukowcy w słynnym liście przestrzegli prezydenta Franklina D. Roosevelta przed niebezpieczeństwem. Zezwalając na finansowanie projektów mających na celu stworzenie nieprzetestowanej broni, prezydent działał w ścisłej tajemnicy. Jak na ironię, wielu czołowych naukowców świata, zmuszonych do ucieczki z ojczyzny, współpracowało z naukowcami amerykańskimi w laboratoriach rozsianych po całym kraju. Jedna część grup uniwersyteckich zajmowała się możliwością budowy reaktora jądrowego, inna zajmowała się problemem rozdziału izotopów uranu niezbędnych do wyzwolenia energii w reakcji łańcuchowej. Oppenheimerowi, zajętemu wcześniej problemami teoretycznymi, zaproponowano zorganizowanie szerokiego zakresu prac dopiero na początku 1942 roku.


Program armii amerykańskiej dotyczący bomby atomowej otrzymał kryptonim Projekt Manhattan i był kierowany przez 46-letniego pułkownika Leslie R. Grovesa, zawodowego oficera wojskowego. Groves, który określił naukowców pracujących nad bombą atomową jako „kosztowną kupę wariatów”, przyznał jednak, że Oppenheimer miał niewykorzystaną dotychczas zdolność kontrolowania innych dyskutantów, gdy atmosfera stawała się napięta. Fizyk zaproponował, aby wszyscy naukowcy zebrali się w jednym laboratorium w cichym, prowincjonalnym miasteczku Los Alamos w Nowym Meksyku, na dobrze znanym mu obszarze. W marcu 1943 roku internat dla chłopców został przekształcony w ściśle strzeżony tajny ośrodek, którego dyrektorem naukowym został Oppenheimer. Nalegając na swobodną wymianę informacji między naukowcami, którym surowo zabroniono opuszczać ośrodek, Oppenheimer stworzył atmosferę zaufania i wzajemnego szacunku, co przyczyniło się do niesamowitego sukcesu jego pracy. Nie szczędząc się, pozostał szefem wszystkich obszarów tego złożonego projektu, chociaż jego życie osobiste bardzo ucierpiało z tego powodu. Ale dla mieszanej grupy naukowców – wśród których było kilkunastu wtedy i w przyszłości Laureaci Nobla i wśród których była to rzadka osoba nie posiadająca wyraźnej indywidualności - Oppenheimer był niezwykle oddanym przywódcą i subtelnym dyplomatą. Większość z nich zgodzi się, że lwia część zasługi za ostateczny sukces projektu należy do niego. Do 30 grudnia 1944 roku Groves, który był już generałem, mógł z całą pewnością stwierdzić, że wydane dwa miliardy dolarów wyprodukują bombę gotową do użycia do 1 sierpnia następnego roku. Kiedy jednak w maju 1945 roku Niemcy przyznały się do porażki, wielu badaczy pracujących w Los Alamos zaczęło myśleć o zastosowaniu nowej broni. Przecież Japonia prawdopodobnie wkrótce skapitulowałaby nawet bez bombardowania atomowego. Czy Stany Zjednoczone powinny stać się pierwszym krajem na świecie, który użyje tak okropnego urządzenia? Harry S. Truman, który został prezydentem po śmierci Roosevelta, powołał komisję do zbadania możliwych konsekwencji użycia bomby atomowej, w której uczestniczył Oppenheimer. Eksperci postanowili zalecić zrzucenie bomby atomowej bez ostrzeżenia na dużą japońską instalację wojskową. Uzyskano także zgodę Oppenheimera.
Wszystkie te obawy byłyby oczywiście bezprzedmiotowe, gdyby bomba nie wybuchła. Pierwsza na świecie bomba atomowa została przetestowana 16 lipca 1945 roku, około 80 kilometrów od bazy sił powietrznych w Alamogordo w Nowym Meksyku. Testowane urządzenie, nazwane „Fat Man” ze względu na swój wypukły kształt, zostało przymocowane do stalowej wieży zainstalowanej na terenie pustynnym. Dokładnie o 5:30 zdalnie sterowany detonator zdetonował bombę. Z grzmiącym echem gigantyczna fioletowo-zielono-pomarańczowa rakieta wystrzeliła w niebo na obszarze o średnicy 1,6 km. kula ognia. Ziemia zatrzęsła się od eksplozji, wieża zniknęła. Biała kolumna dymu szybko wzniosła się w niebo i zaczęła stopniowo się rozszerzać, przybierając przerażający kształt grzyba na wysokości około 11 kilometrów. Pierwsza eksplozja nuklearna zszokowała obserwatorów naukowych i wojskowych w pobliżu poligonu testowego i odwróciła głowy. Ale Oppenheimer przypomniał sobie wersety z indyjskiego poematu epickiego „Bhagavad Gita”: „Stanę się Śmiercią, niszczycielem światów”. Do końca życia satysfakcja z sukcesu naukowego łączyła się zawsze z poczuciem odpowiedzialności za skutki.
Rankiem 6 sierpnia 1945 roku nad Hiroszimą było czyste, bezchmurne niebo. Podobnie jak poprzednio, podejście dwóch amerykańskich samolotów ze wschodu (jeden z nich nazywał się Enola Gay) na wysokość 10-13 km nie wywołało alarmu (ponieważ codziennie pojawiały się na niebie Hiroszimy). Jeden z samolotów zanurkował i coś upuścił, po czym oba samoloty zawróciły i odleciały. Upuszczony obiekt powoli opadł na spadochronie i nagle eksplodował na wysokości 600 m nad ziemią. To była bomba Baby.

Trzy dni po zdetonowaniu „Little Boy” w Hiroszimie replika pierwszego „Grubasa” została zrzucona na miasto Nagasaki. 15 sierpnia podpisała Japonia, której postanowienie zostało ostatecznie złamane przez tę nową broń bezwarunkowa kapitulacja. Jednak głosy sceptyków zaczęły już być słyszalne, a sam Oppenheimer przepowiedział dwa miesiące po Hiroszimie, że „ludzkość przeklnie nazwy Los Alamos i Hiroszima”.

Cały świat był zszokowany eksplozjami w Hiroszimie i Nagasaki. Co znamienne, Oppenheimerowi udało się połączyć obawy związane z testowaniem bomby na cywilach z radością, że broń została w końcu przetestowana.

Niemniej jednak w następnym roku przyjął nominację na przewodniczącego rady naukowej Komisji Energii Atomowej (AEC), stając się tym samym najbardziej wpływowym doradcą rządu i wojska w kwestiach nuklearnych. Podczas gdy Zachód i na jego czele stał Stalin związek Radziecki poważnie się do tego przygotowywali zimna wojna, każda ze stron skupiła swoją uwagę na wyścigu zbrojeń. Chociaż wielu naukowców z Projektu Manhattan nie poparło pomysłu stworzenia nowej broni, byli współpracownicy Oppenheimera, Edward Teller i Ernest Lawrence, uważali, że bezpieczeństwo narodowe USA żądają szybkiego rozwoju bomba wodorowa. Oppenheimer był przerażony. Z jego punktu widzenia obie potęgi nuklearne już konfrontowały się ze sobą jak „dwa skorpiony w słoiku, z których każdy jest w stanie zabić drugiego, ale tylko ryzykując własnym życiem”. Wraz z rozprzestrzenianiem się nowej broni wojny nie miałyby już zwycięzców i przegranych – jedynie ofiary. A „ojciec bomby atomowej” publicznie oświadczył, że jest przeciwny rozwojowi bomby wodorowej. Zawsze czując się nieswojo w stosunku do Oppenheimera i wyraźnie zazdrosny o jego osiągnięcia, Teller zaczął podejmować wysiłki, aby kierować nowym projektem, sugerując, że Oppenheimer nie powinien już być zaangażowany w prace. Powiedział śledczym FBI, że jego rywal wykorzystywał swoją władzę, aby uniemożliwić naukowcom pracę nad bombą wodorową, i wyjawił tajemnicę, że Oppenheimer w młodości cierpiał na napady ciężkiej depresji. Kiedy w 1950 r. prezydent Truman zgodził się sfinansować bombę wodorową, Teller mógł świętować zwycięstwo.

W 1954 roku wrogowie Oppenheimera rozpoczęli kampanię mającą na celu odsunięcie go od władzy, która zakończyła się sukcesem po miesięcznych poszukiwaniach „czarnych punktów” w jego osobistej biografii. W rezultacie zorganizowano pokazową sprawę, podczas której wiele wpływowych osobistości politycznych i naukowych wypowiadało się przeciwko Oppenheimerowi. Jak to później ujął Albert Einstein: „Problem Oppenheimera polegał na tym, że kochał kobietę, która go nie kochała: rząd USA”.

Pozwalając na rozkwit talentu Oppenheimera, Ameryka skazała go na zagładę.


Oppenheimer znany jest nie tylko jako twórca amerykańskiej bomby atomowej. Jest autorem wielu prac z zakresu mechaniki kwantowej, teorii względności, fizyki cząstek elementarnych i astrofizyki teoretycznej. W 1927 roku opracował teorię oddziaływania swobodnych elektronów z atomami. Razem z Bornem stworzył teorię budowy cząsteczek dwuatomowych. W 1931 roku wraz z P. Ehrenfestem sformułowali twierdzenie, którego zastosowanie do jądra azotu wykazało, że hipoteza protonowo-elektronowa dotycząca budowy jąder prowadzi do szeregu sprzeczności ze znanymi właściwościami azotu. Zbadano wewnętrzną konwersję promieni G. W 1937 roku opracował kaskadową teorię pęków kosmicznych, w 1938 dokonał pierwszych obliczeń modelu gwiazdy neutronowej, a w 1939 przewidział istnienie „czarnych dziur”.

Oppenheimer jest właścicielem wielu popularnych książek, w tym Science and the Common Understanding (1954), The Open Mind (1955), Some Reflections on Science and Culture (1960). Oppenheimer zmarł w Princeton 18 lutego 1967 r.


Równolegle rozpoczęły się prace nad projektami nuklearnymi w ZSRR i USA. W sierpniu 1942 r. w jednym z budynków na dziedzińcu Uniwersytetu Kazańskiego rozpoczęło pracę tajne „Laboratorium nr 2”. Jej przywódcą został Igor Kurczatow.

W czasach sowieckich argumentowano, że ZSRR rozwiązał swój problem atomowy całkowicie niezależnie, a Kurczatowa uważano za „ojca” domowej bomby atomowej. Chociaż krążyły pogłoski o niektórych tajemnicach skradzionych Amerykanom. I dopiero w latach 90., 50 lat później, jeden z głównych wówczas bohaterów, Yuli Khariton, mówił o znaczącej roli wywiadu w przyspieszaniu opóźnionego projektu sowieckiego. A amerykańskie wyniki naukowo-techniczne uzyskał Klaus Fuchs, który przybył do grupy angielskiej.

Informacje z zagranicy pomogły przywódcom kraju podjąć trudną decyzję - rozpocząć prace nad bronią nuklearną w czasie trudnej wojny. Rekonesans pozwolił naszym fizykom zaoszczędzić czas i pozwolił uniknąć „wypadku” podczas pierwszej próby atomowej, która miała ogromne znaczenie polityczne.

W 1939 roku odkryto reakcję łańcuchową rozszczepienia jąder uranu-235, której towarzyszyło uwolnienie kolosalnej energii. Niedługo potem ze łamów czasopism naukowych zaczęły znikać artykuły o tematyce naukowej. Fizyka nuklearna. Mogłoby to wskazywać na realną perspektywę stworzenia atomowego materiału wybuchowego i broni na jego bazie.

Po odkryciu przez fizyków radzieckich spontanicznego rozszczepienia jąder uranu-235 i określeniu masy krytycznej, z inicjatywy szefa rewolucji naukowo-technicznej L. Kvasnikova do rezydencji wysłano odpowiednią dyrektywę.

W rosyjskiej FSB (dawniej KGB ZSRR) pod nagłówkiem „zachowaj na zawsze” 17 tomów akt archiwalnych nr 13676, które dokumentują, kto i w jaki sposób werbował obywateli USA do pracy dla sowieckiego wywiadu, zakopano. Tylko nieliczni członkowie najwyższego kierownictwa KGB ZSRR mieli dostęp do materiałów tej sprawy, której tajemnica została niedawno uchylona. Wywiad radziecki otrzymał pierwszą informację o pracach nad stworzeniem amerykańskiej bomby atomowej jesienią 1941 roku. I już w marcu 1942 r. na biurko I.V. Stalina spadły obszerne informacje o badaniach prowadzonych w USA i Anglii. Według Yu B. Kharitona w tym dramatycznym okresie podczas naszej pierwszej eksplozji bezpieczniej było zastosować konstrukcję bomby przetestowaną już przez Amerykanów. "Biorąc pod uwagę interesy państwa, inne rozwiązanie było wówczas nie do przyjęcia. Zasługi Fuchsa i innych naszych asystentów za granicą są niewątpliwe. Jednak podczas pierwszego testu wdrożyliśmy amerykański schemat nie tyle ze względów technicznych, co politycznych.


Wiadomość o tym, że Związek Radziecki opanował tajemnicę broni nuklearnej, spowodowała, że ​​środowiska rządzące USA zapragnęły jak najszybciej rozpocząć wojnę prewencyjną. Opracowano plan Troian, który przewidywał start walczący 1 stycznia 1950 r. W tym czasie Stany Zjednoczone miały w jednostkach bojowych 840 bombowców strategicznych, 1350 w rezerwie i ponad 300 bomb atomowych.

W rejonie Semipałatyńska zbudowano poligon testowy. Dokładnie o godzinie 7:00 29 sierpnia 1949 r. na tym poligonie zdetonowano pierwszy radziecki ładunek nuklearny. kryptonim„RDS-1”.

Plan Trojana, zakładający zrzucenie bomb atomowych na 70 miast ZSRR, został pokrzyżowany ze względu na groźbę uderzenia odwetowego. Wydarzenie, które miało miejsce na poligonie w Semipałatyńsku, poinformowało świat o stworzeniu broni nuklearnej w ZSRR.


Zagraniczny wywiad nie tylko zwrócił uwagę władz kraju na problem stworzenia broni atomowej na Zachodzie i tym samym zainicjował podobne prace w naszym kraju. Dzięki informacjom wywiadu zagranicznego, jak uznali akademicy A. Aleksandrow, Yu.Khariton i inni, I. Kurczatow nie popełnił dużych błędów, udało nam się uniknąć ślepych zaułków w tworzeniu broni atomowej i stworzyć bombę atomową w ZSRR w krótszym czasie, bo w zaledwie trzy lata, podczas gdy Stany Zjednoczone spędziły na tym cztery lata, wydając na jego utworzenie pięć miliardów dolarów.
Jak zauważył w wywiadzie dla gazety Izwiestia z 8 grudnia 1992 r., pierwszy radziecki ładunek atomowy został wyprodukowany według modelu amerykańskiego, korzystając z informacji otrzymanych od K. Fuchsa. Według akademika, gdy wręczono nagrody rządowe uczestnikom radzieckiego projektu atomowego, Stalin, usatysfakcjonowany faktem, że w tej dziedzinie nie ma amerykańskiego monopolu, zauważył: „Gdybyśmy spóźnili się o półtora roku, prawdopodobnie byśmy wypróbowaliśmy ten zarzut na sobie.” „.

W ciągu dwóch lat grupa Heisenberga przeprowadziła badania niezbędne do zbudowania reaktora jądrowego wykorzystującego uran i ciężką wodę. Potwierdzono, że tylko jeden z izotopów, czyli uran-235, zawarty w bardzo małych stężeniach w zwykłej rudzie uranowej, może służyć jako materiał wybuchowy. Pierwszym problemem było to, jak go odizolować. Punktem wyjścia programu bombowego był reaktor jądrowy, który jako moderator reakcji wymagał grafitu lub ciężkiej wody. Niemieccy fizycy wybrali wodę, stwarzając tym samym dla siebie poważny problem. Po zajęciu Norwegii jedyna na świecie wówczas wytwórnia ciężkiej wody przeszła w ręce hitlerowców. Ale tam, na początku wojny, zapas produktu potrzebnego fizykom wynosił zaledwie kilkadziesiąt kilogramów i nawet oni nie trafili do Niemców - Francuzi dosłownie ukradli cenne produkty spod nosa nazistów. A w lutym 1943 roku brytyjscy komandosi wysłani do Norwegii, przy pomocy lokalnych bojowników ruchu oporu, wyłączyli fabrykę z eksploatacji. Realizacja niemieckiego programu nuklearnego była zagrożona. Na tym nieszczęścia Niemców się nie skończyły: w Lipsku eksplodował eksperymentalny reaktor jądrowy. Projekt uranowy był wspierany przez Hitlera tylko tak długo, jak istniała nadzieja na uzyskanie superpotężnej broni przed końcem rozpoczętej przez niego wojny. Heisenberg został zaproszony przez Speera i zapytany wprost: „Kiedy możemy spodziewać się stworzenia bomby, którą można zawiesić na bombowcu?” Naukowiec był szczery: „Wierzę, że zajmie to kilka lat ciężkiej pracy, w każdym razie bomba nie będzie miała wpływu na wynik obecnej wojny”. Niemieckie kierownictwo racjonalnie uznało, że nie ma sensu wymuszać wydarzeń. Pozwólmy naukowcom pracować spokojnie, a zobaczycie, że zdążą na następną wojnę. W rezultacie Hitler postanowił skoncentrować środki naukowe, produkcyjne i finansowe wyłącznie na projektach, które przyniosłyby najszybszy zwrot w tworzeniu nowych rodzajów broni. Finansowanie rządowe projektu uranowego zostało ograniczone. Niemniej jednak praca naukowców była kontynuowana.

Manfreda von Ardenne’a, który opracował metodę oczyszczania metodą dyfuzji gazu i separacji izotopów uranu w wirówce.

W 1944 roku Heisenberg otrzymał odlane płyty uranowe dla dużej elektrowni reaktorowej, dla której w Berlinie budowano już specjalny bunkier. Ostatni eksperyment mający na celu wywołanie reakcji łańcuchowej zaplanowano na styczeń 1945 r., ale 31 stycznia cały sprzęt został w pośpiechu zdemontowany i wysłany z Berlina do wioski Haigerloch niedaleko granicy szwajcarskiej, gdzie został rozmieszczony dopiero pod koniec lutego. Reaktor zawierał 664 kostki uranu o łącznej masie 1525 kg, otoczone grafitowym reflektorem moderatorem-neutronów o masie 10 t. W marcu 1945 r. do rdzenia wlano dodatkowo 1,5 tony ciężkiej wody. 23 marca Berlin otrzymał informację, że reaktor działa. Ale radość była przedwczesna – reaktor nie osiągnął punktu krytycznego, nie rozpoczęła się reakcja łańcuchowa. Po przeliczeniu okazało się, że ilość uranu należy zwiększyć o co najmniej 750 kg, proporcjonalnie zwiększając masę ciężkiej wody. Ale nie było już rezerw ani jednego, ani drugiego. Koniec III Rzeszy zbliżał się nieubłaganie. 23 kwietnia wojska amerykańskie wkroczyły do ​​Haigerloch. Reaktor został zdemontowany i przewieziony do USA.

Tymczasem za granicą

Równolegle z Niemcami (z niewielkim opóźnieniem) rozpoczął się rozwój broni atomowej w Anglii i USA. Zaczęli od listu wysłanego we wrześniu 1939 roku przez Alberta Einsteina do prezydenta USA Franklina Roosevelta. Inicjatorami listu i autorami większości tekstu byli fizycy-emigranci z Węgier Leo Szilard, Eugene Wigner i Edward Teller. W piśmie zwrócono uwagę Prezydenta na fakt, że nazistowskie Niemcy prowadzi aktywne badania, w wyniku których może wkrótce pozyskać bombę atomową.


W 1933 roku niemiecki komunista Klaus Fuchs uciekł do Anglii. Po uzyskaniu dyplomu z fizyki na Uniwersytecie w Bristolu kontynuował pracę. W 1941 roku Fuchs zgłosił swój udział w badaniach atomowych agentowi sowieckiego wywiadu Jurgenowi Kuczyńskiemu, który poinformował ambasador sowiecki Iwan Majski. Poinstruował on dyplomatę wojskowego, aby pilnie nawiązał kontakt z Fuchsem, który w ramach grupy naukowców miał zostać przetransportowany do Stanów Zjednoczonych. Fuchs zgodził się pracować dla sowieckiego wywiadu. We współpracę z nim zaangażowanych było wielu sowieckich funkcjonariuszy nielegalnego wywiadu: Zarubins, Eitingon, Wasilewski, Semenow i inni. W wyniku ich aktywnej pracy już w styczniu 1945 roku ZSRR dysponował opisem projektu pierwszej bomby atomowej. Jednocześnie radziecka stacja w USA poinformowała, że ​​Amerykanie będą potrzebować co najmniej roku, ale nie więcej niż pięciu lat, aby stworzyć znaczący arsenał broni atomowej. W raporcie wskazano również, że pierwsze dwie bomby mogą zostać zdetonowane w ciągu kilku miesięcy. Na zdjęciu Operacja Crossroads, seria testów bomb atomowych przeprowadzonych przez Stany Zjednoczone na atolu Bikini latem 1946 roku. Celem było przetestowanie wpływu broni atomowej na statki.

W ZSRR pierwsze informacje o pracach prowadzonych zarówno przez sojuszników, jak i wroga wywiad przekazał Stalinowi już w 1943 roku. Natychmiast podjęto decyzję o rozpoczęciu podobnych prac w Unii. Tak rozpoczął się radziecki projekt atomowy. Zadania otrzymali nie tylko naukowcy, ale także funkcjonariusze wywiadu, dla których wydobycie tajemnic nuklearnych stało się najwyższym priorytetem.

Najcenniejsze informacje o pracach nad bombą atomową w Stanach Zjednoczonych, uzyskane przez wywiad, znacznie pomogły w rozwoju radzieckiego projektu nuklearnego. Uczestniczącym w nim naukowcom udało się ominąć ślepe zaułki poszukiwań, znacznie przyspieszając w ten sposób osiągnięcie ostatecznego celu.

Doświadczenie niedawnych wrogów i sojuszników

Oczywiście kierownictwo radzieckie nie mogło pozostać obojętne na niemiecki rozwój atomowy. Pod koniec wojny grupę wysłano do Niemiec Fizycy radzieccy, wśród których byli przyszli akademicy Artsimovich, Kikoin, Khariton, Shchelkin. Wszyscy byli zamaskowani w mundurach pułkowników Armii Czerwonej. Operacją dowodził pierwszy zastępca ludowego komisarza spraw wewnętrznych Iwan Sierow, co otworzyło wszelkie drzwi. Oprócz niezbędnych niemieckich naukowców „pułkownicy” znaleźli tony uranu metalicznego, co zdaniem Kurczatowa skróciło prace nad radziecką bombą co najmniej o rok. Amerykanie wywieźli także duże ilości uranu z Niemiec, zabierając ze sobą specjalistów pracujących nad projektem. A w ZSRR oprócz fizyków i chemików wysłali mechaników, inżynierów elektryków i dmuchaczy szkła. Część z nich odnaleziono w obozach jenieckich. Na przykład Max Steinbeck, przyszły radziecki akademik i wiceprezes Akademii Nauk NRD, został zabrany, gdy na kaprys komendanta obozu robił zegar słoneczny. W sumie nad projektem nuklearnym w ZSRR pracowało co najmniej 1000 niemieckich specjalistów. Laboratorium von Ardenne wraz z wirówką uranu, sprzętem z Instytutu Fizyki Kaisera, dokumentacją i odczynnikami zostało całkowicie wywiezione z Berlina. W ramach projektu atomowego utworzono laboratoria „A”, „B”, „C” i „D”, opiekunowie naukowi byli to naukowcy, którzy przybyli z Niemiec.


K.A. Petrzhak i G. N. Flerov W 1940 roku w laboratorium Igora Kurczatowa dwóch młodych fizyków odkryło nowy, bardzo unikalny rodzaj rozpadu promieniotwórczego jąder atomowych - spontaniczne rozszczepienie.

Pracownią „A” kierował baron Manfred von Ardenne, utalentowany fizyk, który opracował metodę oczyszczania metodą dyfuzji gazu i separacji izotopów uranu w wirówce. Początkowo jego laboratorium znajdowało się na Oktiabrskim Polu w Moskwie. Każdemu niemieckiemu specjalistowi przydzielono pięciu lub sześciu radzieckich inżynierów. Później laboratorium przeniosło się do Suchumi, a z czasem na Polu Oktyabrskim wyrósł słynny Instytut Kurczatowa. W Suchumi, na bazie laboratorium von Ardenne, utworzono Instytut Fizyki i Technologii Suchumi. W 1947 roku Ardeny otrzymały Nagrodę Stalina za stworzenie wirówki do oczyszczania izotopów uranu na skalę przemysłową. Sześć lat później Ardeny zostały dwukrotnym laureatem stalinowskim. Mieszkał z żoną w wygodnej rezydencji, jego żona grała na fortepianie sprowadzonym z Niemiec. Inni niemieccy specjaliści też się nie obrazili: przyjechali z rodzinami, przywieźli ze sobą meble, książki, obrazy, zapewniono im dobre zarobki i wyżywienie. Czy byli więźniami? Akademik A.P. Aleksandrow, który sam był aktywnym uczestnikiem projektu atomowego, zauważył: „Oczywiście niemieccy specjaliści byli więźniami, ale my sami byliśmy więźniami”.

Nikolaus Riehl, pochodzący z Petersburga, który w latach dwudziestych XX wieku przeniósł się do Niemiec, został kierownikiem Laboratorium B, które prowadziło badania z zakresu chemii i biologii radiacyjnej na Uralu (obecnie miasto Śnieżinsk). Tutaj Riehl współpracował ze swoim starym przyjacielem z Niemiec, wybitnym rosyjskim biologiem-genetykiem Timofiejewem-Resowskim („Żubr” na podstawie powieści D. Granina).


W grudniu 1938 roku niemieccy fizycy Otto Hahn i Fritz Strassmann jako pierwsi na świecie sztucznie rozszczepili jądro atomu uranu.

Zdobywszy uznanie w ZSRR jako badacz i utalentowany organizator, który wie, jak znaleźć skuteczne rozwiązania skomplikowanych problemów, dr Riehl stał się jedną z kluczowych postaci radzieckiego projektu atomowego. Po pomyślnym przetestowaniu sowieckiej bomby został Bohaterem Pracy Socjalistycznej i laureatem Nagrody Stalina.

Pracami Laboratorium „B”, zorganizowanego w Obnińsku, kierował profesor Rudolf Pose, jeden z pionierów w tej dziedzinie badania nuklearne. Pod jego kierownictwem powstały reaktory na prędkie neutrony, pierwsza w Unii elektrownia jądrowa oraz rozpoczęto projektowanie reaktorów dla łodzi podwodnych. Obiekt w Obnińsku stał się podstawą organizacji Instytutu Fizyki i Energii im. A.I. Leypunsky'ego. Pose pracował do 1957 roku w Suchumi, następnie w Wspólnym Instytucie Badań Jądrowych w Dubnej.

Za ojców bomby atomowej oficjalnie uznawani są Amerykanin Robert Oppenheimer i radziecki naukowiec Igor Kurczatow. Ale równolegle opracowywano śmiercionośną broń także w innych krajach (Włochy, Dania, Węgry), więc odkrycie słusznie należy do wszystkich.

Pierwszymi, którzy zajęli się tym zagadnieniem, byli niemieccy fizycy Fritz Strassmann i Otto Hahn, którzy w grudniu 1938 roku jako pierwsi dokonali sztucznego podziału jądro atomowe uran. Sześć miesięcy później na poligonie Kummersdorf pod Berlinem budowano już pierwszy reaktor i pilnie kupowano rudę uranu z Konga.

„Projekt uranowy” – Niemcy zaczynają i przegrywają

We wrześniu 1939 roku utajniono „Projekt Uranowy”. Do udziału w programie zrekrutowano 22 renomowane osoby ośrodek naukowy badania nadzorował Minister Uzbrojenia Albert Speer. Budowę instalacji do separacji izotopów i produkcji uranu w celu wydobycia z niego izotopu wspomagającego reakcję łańcuchową powierzono koncernowi IG Farbenindustry.

Przez dwa lata grupa czcigodnego naukowca Heisenberga badała możliwość stworzenia reaktora z ciężką wodą. Z rudy uranu można wyizolować potencjalny materiał wybuchowy (izotop uranu-235).

Ale do spowolnienia reakcji potrzebny jest inhibitor - grafit lub ciężka woda. Wybór tej drugiej opcji stworzył problem nie do pokonania.

Jedyny zakład do produkcji ciężkiej wody, który znajdował się w Norwegii, został po okupacji wyłączony przez miejscowych bojowników ruchu oporu, a niewielkie zapasy cennych surowców wywieziono do Francji.

Szybka realizacja programu nuklearnego została utrudniona także przez eksplozję eksperymentalnego reaktora jądrowego w Lipsku.

Hitler wspierał projekt uranowy tak długo, jak miał nadzieję na uzyskanie superpotężnej broni, która mogłaby wpłynąć na wynik rozpoczętej przez niego wojny. Po ograniczeniu finansowania rządowego programy prac kontynuowano przez pewien czas.

W 1944 roku Heisenbergowi udało się stworzyć odlewane płyty uranowe i zbudowano specjalny bunkier dla reaktora w Berlinie.

Planowano zakończyć eksperyment w celu uzyskania reakcji łańcuchowej w styczniu 1945 roku, jednak miesiąc później sprzęt został w trybie pilnym przetransportowany na granicę szwajcarską, gdzie został rozmieszczony dopiero miesiąc później. Reaktor jądrowy zawierał 664 kostki uranu o wadze 1525 kg. Otaczał go grafitowy reflektor neutronów o wadze 10 ton, a do rdzenia dodatkowo załadowano półtora tony ciężkiej wody.

23 marca reaktor wreszcie zaczął działać, jednak raport do Berlina był przedwczesny: reaktor nie osiągnął punktu krytycznego, a reakcja łańcuchowa nie nastąpiła. Dodatkowe obliczenia wykazały, że masę uranu należy zwiększyć o co najmniej 750 kg, dodając proporcjonalnie ilość ciężkiej wody.

Jednak dostawy surowców strategicznych dobiegły końca, podobnie jak los III Rzeszy. 23 kwietnia Amerykanie wkroczyli do wioski Haigerloch, gdzie przeprowadzono testy. Wojsko zdemontowało reaktor i przetransportowało go do Stanów Zjednoczonych.

Pierwsze bomby atomowe w USA

Nieco później Niemcy rozpoczęli prace nad bombą atomową w USA i Wielkiej Brytanii. Wszystko zaczęło się od listu Alberta Einsteina i jego współautorów, fizyków-emigrantów, wysłanego we wrześniu 1939 roku do prezydenta USA Franklina Roosevelta.

W apelu podkreślono, że nazistowskie Niemcy były bliskie stworzenia bomby atomowej.

Stalin po raz pierwszy dowiedział się o pracach nad bronią nuklearną (zarówno sojuszniczą, jak i przeciwną) od oficerów wywiadu w 1943 roku. Natychmiast postanowili stworzyć podobny projekt w ZSRR. Instrukcje wydano nie tylko naukowcom, ale także służbom wywiadowczym, dla których zdobycie jakichkolwiek informacji o tajemnicach nuklearnych stało się głównym zadaniem.

Bezcenne informacje o rozwoju amerykańskich naukowców, które udało się uzyskać funkcjonariuszom sowieckiego wywiadu, znacznie przyspieszyły krajowy projekt nuklearny. Pomogło to naszym naukowcom uniknąć nieefektywnych ścieżek poszukiwań i znacznie przyspieszyło czas osiągnięcia ostatecznego celu.

Serow Iwan Aleksandrowicz – szef operacji tworzenia bomby

Z pewnością, rząd radziecki nie mógł zignorować sukcesów niemieckich fizyków jądrowych. Po wojnie grupa radzieckich fizyków, przyszłych naukowców, została wysłana do Niemiec w mundurach pułkowników armii radzieckiej.

Szefem operacji został Iwan Sierow, pierwszy zastępca komisarza ludowego spraw wewnętrznych, co pozwoliło naukowcom otworzyć wszelkie drzwi.

Oprócz swoich niemieckich kolegów znaleźli złoża uranu metalicznego. Zdaniem Kurczatowa skróciło to czas opracowania radzieckiej bomby co najmniej o rok. Armia amerykańska wywiozła z Niemiec ponad tonę uranu i czołowych specjalistów nuklearnych.

Do ZSRR wysyłano nie tylko chemików i fizyków, ale także wykwalifikowaną siłę roboczą - mechaników, elektryków, dmuchaczy szkła. Część pracowników odnaleziono w obozach jenieckich. W sumie nad sowieckim projektem nuklearnym pracowało około 1000 niemieckich specjalistów.

Niemieccy naukowcy i laboratoria na terenie ZSRR w latach powojennych

Z Berlina przywieziono wirówkę uranu i inny sprzęt, a także dokumenty i odczynniki z laboratorium von Ardenne i Instytutu Fizyki Kaisera. W ramach programu utworzono laboratoria „A”, „B”, „C”, „D”, na których czele stoją niemieccy naukowcy.

Kierownikiem Laboratorium „A” był baron Manfred von Ardenne, który opracował metodę oczyszczania metodą dyfuzji gazu i separacji izotopów uranu w wirówce.

Za stworzenie takiej wirówki (tylko na skalę przemysłową) otrzymał w 1947 roku Nagrodę Stalina. Laboratorium znajdowało się wówczas w Moskwie, na terenie słynnego Instytutu Kurczatowa. W każdym zespole niemieckiego naukowca znajdowało się 5-6 specjalistów radzieckich.

Później laboratorium „A” przewieziono do Suchumi, gdzie na jego bazie utworzono instytut fizyczno-techniczny. W 1953 r. baron von Ardenne został po raz drugi laureatem Stalina.

Laboratorium B, które przeprowadziło eksperymenty z zakresu chemii radiacyjnej na Uralu, kierował Nikolaus Riehl, kluczowa postać projektu. Tam, w Śnieżyńsku, pracował z nim utalentowany rosyjski genetyk Timofeev-Resovsky, z którym przyjaźnił się w Niemczech. Udany test bomby atomowej przyniósł Riehlowi gwiazdę Bohatera Pracy Socjalistycznej i Nagrodę Stalina.

Badaniami w Laboratorium B w Obnińsku kierował profesor Rudolf Pose, pionier w dziedzinie testów nuklearnych. Jego zespołowi udało się stworzyć reaktory na prędkie neutrony, pierwszą elektrownię jądrową w ZSRR oraz projekty reaktorów dla łodzi podwodnych.

Na bazie laboratorium utworzono później Instytut Fizyki i Energii im. AI. Leypunsky'ego. Do 1957 roku profesor pracował w Suchumi, następnie w Dubnej, w Wspólnym Instytucie Technologii Jądrowych.

Laboratorium „G”, zlokalizowane w sanatorium Suchumi „Agudzery”, kierował Gustav Hertz. Bratanek słynnego XIX-wiecznego naukowca zyskał sławę po serii eksperymentów, które potwierdziły idee mechaniki kwantowej i teorię Nielsa Bohra.

Wyniki jego produktywnej pracy w Suchumi posłużyły do ​​stworzenia instalacji przemysłowej w Nowouralsku, gdzie w 1949 roku napełniono pierwszą radziecką bombę RDS-1.

Bomba uranowa, którą Amerykanie zrzucili na Hiroszimę, była bombą armatnią. Tworząc RDS-1, krajowi fizycy nuklearni kierowali się Fat Boyem - „bombą Nagasaki” wykonaną z plutonu na zasadzie implozji.

W 1951 roku Hertz otrzymał Nagrodę Stalina za swoją owocną pracę.

Niemieccy inżynierowie i naukowcy mieszkali w wygodnych domach, przywozili z Niemiec rodziny, meble, obrazy, zapewniano im godziwe pensje i specjalne jedzenie. Czy mieli status więźniów? Według akademika A.P. Aleksandrow, aktywny uczestnik projektu, wszyscy byli więźniami w takich warunkach.

Po otrzymaniu pozwolenia na powrót do ojczyzny niemieccy specjaliści podpisali umowę o zachowaniu poufności dotyczącą ich udziału w sowieckim projekcie nuklearnym przez 25 lat. W NRD kontynuowali pracę w swojej specjalności. Baron von Ardenne był dwukrotnym laureatem Niemieckiej Nagrody Narodowej.

Profesor stał na czele Instytutu Fizyki w Dreźnie, który powstał pod patronatem Rady Naukowej ds. Pokojowego Zastosowania Energii Atomowej. Na czele Rady Naukowej stał Gustav Hertz, który za swój trzytomowy podręcznik pt. fizyka atomowa. Tutaj, w Dreźnie, w Uniwersytet Techniczny, profesor Rudolf Pose również pracował.

Udział niemieckich specjalistów w sowieckim projekcie atomowym, a także osiągnięcia sowieckiego wywiadu, nie umniejszają zasług radzieckich naukowców, którzy swoją bohaterską pracą stworzyli narodowy broń atomowa. A jednak bez wkładu każdego uczestnika projektu utworzenie przemysłu nuklearnego i bomby atomowej zajęłoby czas nieokreślony.

Wielka Brytania Rumunia Niemcy Arabia Saudyjska Egipt Syria Izrael USA Indie Norwegia Irak Ukraina Iran Francja Kanada Kazachstan Szwecja Chiny Afryka Południowa KRLD Japonia Polska

Kiedy broń nuklearna zostaje zdetonowana, następuje eksplozja nuklearna, której szkodliwymi czynnikami są:

Osoby bezpośrednio narażone na szkodliwe czynniki wybuchu nuklearnego, oprócz uszkodzeń fizycznych, doświadczają potężnego doświadczenia wpływ psychologiczny od przerażającego widoku eksplozji i zniszczenia. Impuls elektromagnetyczny nie ma bezpośredniego wpływu na organizmy żywe, ale może zakłócić pracę sprzętu elektronicznego.

Klasyfikacja broni nuklearnej

Całą broń nuklearną można podzielić na dwie główne kategorie:

  • „Atomowe” - jednofazowe lub jednostopniowe urządzenia wybuchowe, w których główna energia wyjściowa pochodzi z reakcji jądrowej polegającej na rozszczepieniu ciężkich jąder (uranu-235 lub plutonu) z utworzeniem lżejszych pierwiastków.
  • Broń termojądrowa (także „wodór”) to dwufazowe lub dwustopniowe urządzenia wybuchowe, w których zachodzą kolejno dwa procesy fizyczne, zlokalizowane w różnych obszarach przestrzeni: w pierwszym etapie głównym źródłem energii jest reakcja rozszczepienia ciężkie jądra, w drugim przypadku reakcje rozszczepienia i syntezy termojądrowej stosuje się w różnych proporcjach, w zależności od rodzaju i konfiguracji amunicji.

Reakcja syntezy termojądrowej z reguły rozwija się wewnątrz zespołu rozszczepialnego i służy jako potężne źródło dodatkowych neutronów. Jedynie wczesne urządzenia nuklearne z lat 40. XX w., kilka bomb zmontowanych z armat z lat 50. XX w., niektóre pociski artylerii nuklearnej, a także produkty z krajów słabo rozwiniętych pod względem technologii nuklearnej (RPA, Pakistan, Korea Północna) nie wykorzystują broni termojądrowej synteza jądrowa jako wzmacniacz mocy eksplozja jądrowa. Wbrew utrwalonemu stereotypowi, w amunicji termojądrowej (czyli dwufazowej) większość energii (do 85%) jest uwalniana w wyniku rozszczepienia jąder uranu-235/plutonu-239 i/lub uranu-238. Drugi stopień takiego urządzenia może być wyposażony w ubijak wykonany z uranu-238, który skutecznie oddziela się od szybkich neutronów reakcji termojądrowej. Powoduje to wielorakie zwiększenie siły eksplozji i monstrualny wzrost ilości opadu radioaktywnego. Lekką ręką R. Junga, autora słynnej książki „Jaśniej niż tysiąc słońc”, napisanej w 1958 roku „po piętach” Projektu Manhattan, tego rodzaju „brudna” amunicja nazywana jest zwykle FFF (ang. fusion-fision -fuzja) lub trójfazowy. Jednak określenie to nie jest do końca poprawne. Prawie wszystkie „FFF” są dwufazowe i różnią się jedynie materiałem ubijaka, który w „czystej” amunicji może być wykonany z ołowiu, wolframu itp. Wyjątkiem są urządzenia takie jak „Słojka” Sacharowa, które należy zaliczyć do pojedynczych -fazowe, chociaż mają warstwową budowę materiału wybuchowego (rdzeń plutonowy - warstwa deuterku litu-6 - warstwa uranu 238). W USA takie urządzenie nazywa się Budzik. Schemat sekwencyjnej przemiany reakcji rozszczepienia i syntezy jest realizowany w amunicji dwufazowej, w której można policzyć do 6 warstw przy bardzo „umiarkowanej” mocy. Przykładem jest stosunkowo nowoczesna głowica W88, w której pierwsza sekcja (pierwotna) zawiera dwie warstwy, druga sekcja (wtórna) ma trzy warstwy, a kolejna warstwa to wspólny dla obu sekcji pocisk uran-238 (patrz rysunek).

  • Czasami broń neutronową klasyfikuje się w osobnej kategorii - amunicję dwufazową małej mocy (od 1 kt do 25 kt), w której 50-75% energii uzyskuje się w drodze syntezy termojądrowej. Ponieważ głównym nośnikiem energii podczas syntezy są szybkie neutrony, podczas eksplozji takiej amunicji uzysk neutronów może być kilkukrotnie większy niż uzysk neutronów podczas wybuchów jednofazowych urządzeń wybuchu jądrowego o porównywalnej mocy. Dzięki temu uzyskuje się znacznie większą wagę czynników szkodliwych – promieniowania neutronowego i radioaktywności indukowanej (do 30% całkowitej wytwarzanej energii), co może być istotne z punktu widzenia zadania ograniczenia opadu radioaktywnego i ograniczenia zniszczeń na ziemi z dużą skutecznością użycia przeciwko czołgom i sile roboczej. Należy zauważyć, że mityczny charakter idei, że broń neutronowa wpływa tylko na ludzi i pozostawia budynki nienaruszone. Niszczycielski wpływ eksplozji amunicji neutronowej jest setki razy większy niż jakiejkolwiek amunicji niejądrowej.

Schemat armaty

„Konstrukcja armaty” została wykorzystana w niektórych broniach nuklearnych pierwszej generacji. Istotą obwodu armatniego jest wystrzelenie ładunku prochowego z jednego bloku substancji rozszczepialnej o masie podkrytycznej („pocisk”) do drugiego nieruchomego („celu”). Bloki są zaprojektowane w taki sposób, że po połączeniu ich całkowita masa staje się nadkrytyczna.

Ta metoda detonacji jest możliwa tylko w przypadku amunicji uranowej, ponieważ pluton ma o dwa rzędy wielkości wyższe tło neutronów, co znacznie zwiększa prawdopodobieństwo przedwczesnego rozwoju reakcji łańcuchowej przed połączeniem bloków. Prowadzi to do niepełnej produkcji energii (fizzle lub zilch). Aby zaimplementować obwód armaty w amunicji plutonowej, konieczne jest zwiększenie szybkości łączenia części ładunkowych do technicznie nieosiągalnego poziomu. Ponadto uran może wytrzymać przeciążenia mechaniczne lepiej niż pluton.

Klasycznym przykładem takiego schematu jest bomba „Little Boy” zrzucona 6 sierpnia na Hiroszimę. Uran do jego produkcji wydobywano w Kongo Belgijskim (obecnie Demokratyczna Republika Konga), w Kanadzie (Wielkie Jezioro Niedźwiedzie) i w USA (Kolorado). W bombie „Little Boy” wykorzystano do tego celu lufę działa morskiego kalibru 16,4 cm skróconą do 1,8 m, natomiast „celem” uranowym był cylinder o średnicy 100 mm, na który „strzał” cylindryczny „pocisk” o masie nadkrytycznej (38,5 kg) z odpowiednim kanałem wewnętrznym. Ta „intuicyjnie niezrozumiała” konstrukcja miała na celu zmniejszenie tła neutronowego celu: w nim nie było blisko, ale w odległości 59 mm od reflektora neutronów („sabotaż”). Dzięki temu ryzyko przedwczesnego rozpoczęcia reakcji łańcuchowej rozszczepienia z niepełnym uwolnieniem energii zostało zmniejszone do kilku procent.

Obwód implozyjny

Ten schemat detonacji polega na osiągnięciu stanu nadkrytycznego poprzez ściskanie materiału rozszczepialnego skupioną falą uderzeniową powstałą w wyniku eksplozji chemicznego materiału wybuchowego. Do skupienia fali uderzeniowej stosuje się tzw. soczewki wybuchowe, a detonacja odbywa się jednocześnie w wielu punktach z precyzyjną dokładnością. Stworzenie takiego systemu umieszczania materiałów wybuchowych i detonacji było kiedyś jednym z najtrudniejszych zadań. Tworzenie zbieżnej fali uderzeniowej zapewniono dzięki zastosowaniu soczewek wybuchowych z „szybkich” i „wolnych” materiałów wybuchowych - TATV (triaminotrinitrobenzen) i baratolu (mieszanina trinitrotoluenu z azotanem baru) oraz niektórych dodatków) (patrz animacja).

Pierwszy ładunek nuklearny (urządzenie nuklearne „Gadżet” (ang. urządzenie- urządzenie), eksplodowała na wieży w celach testowych podczas testów o wyrazistej nazwie „Trinity” („Trinity”) w dniu 16 lipca 1945 r. na poligonie w pobliżu miasta Alamogordo w stanie Nowy Meksyk), a druga bomb atomowych użytych zgodnie z ich przeznaczeniem – „Grubas”, zrzuconych na Nagasaki. W rzeczywistości Gadget był okrojonym prototypem bomby Grubas. W tej pierwszej bombie atomowej jako inicjator neutronów wykorzystano tak zwanego „jeża”. Urwis). (Szczegóły techniczne można znaleźć w artykule „Grubas”.) Następnie schemat ten uznano za nieskuteczny, a niekontrolowany rodzaj inicjacji neutronowej prawie nigdy nie był stosowany w przyszłości.

W ładunkach jądrowych powstałych w wyniku rozszczepienia niewielka ilość paliwa termojądrowego (deuteru i trytu) jest zwykle umieszczana w środku pustego zespołu, który jest podgrzewany i sprężany podczas rozszczepienia zespołu do takiego stanu, że rozpoczyna się reakcja syntezy termojądrowej. Ta mieszanina gazów musi być stale odnawiana, aby skompensować stale występujący spontaniczny rozpad jąder trytu. Uwolnione w tym przypadku dodatkowe neutrony inicjują w układzie nowe reakcje łańcuchowe i kompensują utratę neutronów opuszczających rdzeń, co prowadzi do wielokrotnego wzrostu energii powstałej w wyniku eksplozji i efektywniejszego wykorzystania materiału rozszczepialnego. Zmieniając zawartość mieszaniny gazów w ładunku, uzyskuje się amunicję o szeroko regulowanej sile wybuchu.

Należy zaznaczyć, że opisany schemat implozji sferycznej jest archaiczny i od połowy lat pięćdziesiątych XX wieku praktycznie niestosowany. Wykorzystano wzór prawdziwego łabędzia łabędź- łabędź), opiera się na zastosowaniu elipsoidalnego zespołu rozszczepialnego, który w procesie dwupunktowym, czyli implozji inicjowanej w dwóch punktach, ulega ściskaniu w kierunku wzdłużnym i zamienia się w kulę nadkrytyczną. W związku z tym nie stosuje się soczewek wybuchowych. Szczegóły tego projektu są nadal utajnione, ale zbiegająca się fala uderzeniowa jest prawdopodobnie generowana przez elipsoidalny kształt implodującego ładunku, pozostawiając wypełnioną powietrzem przestrzeń pomiędzy nim a znajdującym się w środku zespołem jądrowym. Następnie zespół jest równomiernie ściskany ze względu na fakt, że prędkość detonacji materiału wybuchowego przekracza prędkość fali uderzeniowej w powietrzu. Znacznie lżejszy ubijak nie jest wykonany z uranu-238, ale z berylu, który dobrze odbija neutrony. Można przypuszczać, że nietypowa nazwa tej konstrukcji – „Łabędź” (po raz pierwszy wypróbowana przez Inków w 1956 r.) została zasugerowana przez wizerunek łabędzia trzepoczącego skrzydłami, co częściowo wiąże się z frontem fali uderzeniowej gładko pokrywającym zespół po obu stronach. boki. W ten sposób okazało się, że można zrezygnować z implozji sferycznej, a tym samym zmniejszyć średnicę implozyjnej broni nuklearnej z 2 m dla bomby Fat Man do 30 cm lub mniej. Aby dokonać samozniszczenia takiej broni bez wybuchu nuklearnego, inicjowany jest tylko jeden z dwóch detonatorów, a ładunek plutonu ulega zniszczeniu w wyniku asymetrycznej eksplozji bez ryzyka jego implozji.

Moc ładunku jądrowego działającego wyłącznie na zasadzie rozszczepienia ciężkich pierwiastków jest ograniczona do kilkudziesięciu kiloton. Wyjście energii dawać) amunicja jednofazowa, wzmocniona ładunkiem termojądrowym wewnątrz zespołu rozszczepialnego, może osiągnąć setki kiloton. Stworzenie urządzenia jednofazowego klasy megaton jest prawie niemożliwe, zwiększenie masy materiału rozszczepialnego nie rozwiązuje problemu. Faktem jest, że energia uwolniona w wyniku reakcji łańcuchowej nadmuchuje zespół z prędkością około 1000 km/s, przez co szybko staje się on podkrytyczny i większość materiału rozszczepialnego nie ma czasu na reakcję. Na przykład w bombie „Grubas” zrzuconej na miasto Nagasaki zdążyło zareagować nie więcej niż 20% z 6,2 kg ładunku plutonu, a w bombie „Baby” z zestawem armat, która zniszczyła Hiroszimę – tylko 1,4 % z 64 kg plutonu wzbogaconego do około 80% rozłożonego uranu. Najpotężniejsza w historii amunicja jednofazowa (brytyjska), zdetonowana podczas testów Orange Herald w mieście, osiągnęła wydajność 720 kt.

Amunicja dwufazowa może zwiększyć siłę wybuchów jądrowych do kilkudziesięciu megaton. Jednak rakiety z wieloma głowicami bojowymi, wysoka celność nowoczesnych systemów przenoszenia i rozpoznanie satelitarne sprawiły, że urządzenia klasy megatonowej stały się praktycznie niepotrzebne. Ponadto nośniki ciężkiej amunicji są bardziej podatne na ataki systemów obrony przeciwrakietowej i przeciwlotniczej.

Projekt Tellera-Ulama na amunicję dwufazową („bomba termojądrowa”).

W urządzeniu dwufazowym pierwszy etap procesu fizycznego ( podstawowy) służy do rozpoczęcia drugiego etapu ( wtórny), podczas którego uwalniana jest największa część energii. Projekt ten jest powszechnie nazywany projektem Tellera-Ulama.

Energia z detonacji podstawowy przesyłane specjalnym kanałem ( międzyetapowy) w procesie radiacyjnej dyfuzji kwantów rentgenowskich i zapewnia detonację wtórny poprzez implozję radiacyjną ubijaka/popychacza zawierającego deuterek litu-6 i plutonowy pręt zapłonowy. Ten ostatni służy również jako dodatkowe źródło energii wraz z popychaczem i/lub ubijakiem wykonanym z uranu-235 lub uranu-238 i razem mogą zapewnić do 85% całkowitej energii powstałej podczas wybuchu jądrowego. W tym przypadku synteza termojądrowa służy w większym stopniu jako źródło neutronów do rozszczepienia jądrowego. Pod wpływem neutronów rozszczepionych na jądra Li, w deuterku litu powstaje tryt, który natychmiast reaguje fuzją termojądrową z deuterem.

Pierwsze dwufazowe urządzenie eksperymentalne Ivy Mike'a (10,5 Mt w teście z 1952 r.) wykorzystywało skroplony deuter i tryt zamiast deuterku litu, ale później niezwykle drogiego czystego trytu nie użyto bezpośrednio w drugim etapie reakcji termojądrowej. Warto zauważyć, że sama synteza termojądrowa zapewniła 97% głównej energii wytworzonej eksperymentalnej radzieckiej „Bomby Carskiej” (znanej również jako „Matka Kuzki”), która eksplodowała w 1961 r. z absolutnie rekordową energią wyjściową wynoszącą około 58 Mt. Najskuteczniejszą amunicją dwufazową pod względem stosunku mocy do masy był amerykański „potwór” Mark 41 o mocy 25 Mt, który produkowany był masowo z myślą o bombowcach B-47, B-52 oraz w wersji monoblokowej dla międzykontynentalnego międzykontynentalnego pocisku balistycznego Titan-2. Sabotaż tej bomby jest wykonany z uranu-238, więc nigdy nie był testowany na pełną skalę. Podczas wymiany ubijaka na ołowiany moc tego urządzenia została zmniejszona do 3 Mt.

Środki dostawy

Prawie każda ciężka broń może zostać użyta do dostarczenia broni nuklearnej do celu. W szczególności taktyczna broń nuklearna istnieje od lat pięćdziesiątych XX wieku w postaci pocisków artyleryjskich i min - amunicji artyleryjskiej nuklearnej. Broń nuklearną można przenosić za pomocą rakiet MLRS, ale jak dotąd nie ma rakiet nuklearnych do MLRS. Jednak wymiary wielu nowoczesnych rakiet MLRS pozwalają na przyjęcie w nich ładunku nuklearnego podobnego do tego, jakiego używa artyleria armatnia, podczas gdy niektóre MLRS, na przykład rosyjski Smercz, mają zasięg prawie równy rakietom taktycznym, podczas gdy inne (np. amerykański system MLRS) są w stanie wystrzelić ze swoich instalacji rakiety taktyczne. Pociski taktyczne i dalekiego zasięgu są nośnikami broni nuklearnej. Traktaty o ograniczeniu broni uznają rakiety balistyczne, rakiety manewrujące i samoloty za środki transportu broni nuklearnej. Historycznie rzecz biorąc, samoloty były pierwszym środkiem przenoszenia broni nuklearnej i to przy ich pomocy dokonano jedynej rzeczy w historii żywe bombardowanie nuklearne:

  1. Do japońskiego miasta Hiroszima 6 sierpnia 1945. O 08:15 czasu lokalnego samolot B-29 „Enola Gay” pod dowództwem pułkownika Paula Tibbettsa zrzucił na wysokość ponad 9 km bombę atomową „Little Boy” na centrum Hiroszimy. Bezpiecznik zainstalowano na wysokości 600 metrów nad powierzchnią; eksplozja o sile odpowiadającej 13 do 18 kiloton trotylu nastąpiła 45 sekund po wyzwoleniu.
  2. Do japońskiego miasta Nagasaki 9 sierpnia 1945. O 10:56 B-29 Bockscar pod dowództwem pilota Charlesa Sweeneya przybył do Nagasaki. Do eksplozji doszło o godzinie 11:02 czasu lokalnego na wysokości około 500 metrów. Siła eksplozji wynosiła 21 kiloton.

Rozwój systemów obrony powietrznej i broni rakietowej wysunął rakiety na pierwszy plan.

„Stare” potęgi nuklearne USA, Rosja, Wielka Brytania, Francja i Chiny to tzw. nuklearna piątka – czyli państwa uznawane za „uprawnione” mocarstwa nuklearne zgodnie z Układem o nierozprzestrzenianiu broni jądrowej. Pozostałe kraje posiadające broń nuklearną nazywane są „młodymi” mocarstwami nuklearnymi.

Ponadto amerykańska broń nuklearna znajduje się lub może znajdować się na terytorium kilku państw będących członkami NATO i innych sojuszników. Część ekspertów uważa, że ​​kraje te mogłyby z niego skorzystać w pewnych okolicznościach.

Test bomby termojądrowej na atolu Bikini, 1954. Siła wybuchu 11 Mt, z czego 7 Mt powstało w wyniku rozszczepienia ubijaka uranu-238

Wybuch pierwszego radzieckiego urządzenia nuklearnego na poligonie testowym w Semipałatyńsku 29 sierpnia 1949 r. 10 godzin 05 minut.

ZSRR przetestował swoje pierwsze urządzenie nuklearne o mocy 22 kiloton 29 sierpnia 1949 r. na poligonie w Semipałatyńsku. Test pierwszej na świecie bomby termojądrowej – tam 12 sierpnia 1953 r. Rosja stała się jedynym uznanym na arenie międzynarodowej spadkobiercą arsenału nuklearnego Związku Radzieckiego.

Izrael nie komentuje informacji o obecności broni nuklearnej, jednakże zgodnie z jednomyślną opinią wszystkich ekspertów od końca lat 60. - początku 70. XX w. posiadał głowice nuklearne własnej konstrukcji.

Republika Południowej Afryki miała niewielki arsenał nuklearny, ale wszystkie sześć zebranych głowic nuklearnych zostało dobrowolnie zniszczonych podczas demontażu reżimu apartheidu na początku lat 90. Uważa się, że Republika Południowej Afryki przeprowadziła własne lub wspólnie z Izraelem testy nuklearne w rejonie wyspy Bouveta w 1979 roku. Republika Południowej Afryki jest jedynym krajem, który niezależnie opracował broń nuklearną i jednocześnie dobrowolnie ją porzucił.

Z różnych powodów Brazylia, Argentyna i Libia dobrowolnie porzuciły swoje programy nuklearne. W różne lata Podejrzewano, że kilka innych krajów może opracowywać broń nuklearną. Obecnie przyjmuje się, że Iran jest najbliżej stworzenia własnej broni nuklearnej. Również zdaniem wielu ekspertów część krajów (np. Japonia i Niemcy), które nie posiadają broni nuklearnej, ze względu na swoje możliwości naukowe i produkcyjne, jest w stanie ją wytworzyć w krótkim czasie po podjęciu decyzji politycznej i finansowaniu.

Historycznie rzecz biorąc, nazistowskie Niemcy miały potencjał do stworzenia broni nuklearnej na drugim, a nawet pierwszym miejscu. Jednak Projekt Uranowy nie został ukończony przed porażką III Rzeszy z wielu powodów.

Zapasy broni nuklearnej na świecie

Liczba głowic (aktywnych i rezerwowych)

1947 1952 1957 1962 1967 1972 1977 1982 1987 1989 1992 2002 2010
USA 32 1005 6444 ≈26000 >31255 ≈27000 ≈25000 ≈23000 ≈23500 22217 ≈12000 ≈10600 ≈8500
ZSRR/Rosja - 50 660 ≈4000 8339 ≈15000 ≈25000 ≈34000 ≈38000 ≈25000 ≈16000 ≈11000
Wielka Brytania - - 20 270 512 ≈225