А Матущенко - Ядерный щит

Создание ядерного оружия предполагает значительный объем экспериментальной отработки как во взрывных газодинамических опытах, так и с использованием физических установок – реакторов, ускорителей, критических стендов, источников нейтронов и др. Особое место в работах ВНИИТФ занимают исследования кумулятивных явлений типа имплозии, схождения ударных волн и оболочек, при которых происходит существенное повышение плотности внутренней или кинетической энергии.

Математическое моделирование играет важнейшую роль при разработке ядерного оружия. Математические программы широко использовались для выбора конструкции и обоснования характеристик ядерных зарядов. В последнее время оказалось, что многие из этих программ применимы и для ряда научных приложений: в физике высоких энергий, астрофизике и других областях фундаментальной науки.

Важнейший вклад в разработку малогабаритных ядерных и термоядерных зарядов внесли сотрудники, работавшие под руководством Л.П. Феоктистова и М.П. Шумаева. Во ВНИИТФ был разработан ряд первичных атомных зарядов с минимальным энерговыделением, которые широко использовались в облучательных опытах и «чистых» зарядах как во ВНИИТФ, так и во ВНИИЭФ. Ю.С. Вахрамеев выполнял также расчетно-теоретические работы по зарядам для артиллерии, им получены важные научные результаты по теории термоядерного горения, изменению характеристик пород в условиях ядерного взрыва.

ВНИИТФ выполнил обширную программу физических опытов по изучению поражающих факторов ядерного взрыва. Это потребовало работы многих подразделений. Были получены новые научные результаты по свойствам веществ в экстремальных условиях, по возбуждению термоядерных реакций и термоядерной детонации в нескольких физических опытах с использованием энергии ядерного взрыва. С помощью ядерных зарядов, разработанных во ВНИИТФ, было проведено более 60 ядерных взрывов в интересах народного хозяйства (тушение газовых фонтанов, сейсмозондирование, интенсификация нефтяных скважин, захоронение химических отходов, дробление руды, вскрышные работы и т. д.).

Принципиальное значение для начала эры сокращения ядерных вооружений имел совместный советско-американский эксперимент по определению возможности контроля энерговыделения испытываемых в СССР и США ядерных зарядов. Со стороны СССР ответственным за проведение совместного эксперимента был назначен РФЯЦ-ВНИИТФ. Эксперимент включал два взрыта: 17 августа 1988 г. на Невадском полигоне США и 14 сентября 1988 г. – на Семипалатинском полигоне СССР. Можно сказать, что проведение этого эксперимента открыло эпоху взаимодействия России и США по вопросам ядерного оружия.

На праздновании 50-летнего юбилея Российского федерального ядерного центра ВНИИТФ в 2005 г. отмечались достижения следующих сотрудников: К.И. Щёлкина, Д.Е. Васильева, Е.И. Забабахина, Г.П. Ломинского, В.З. Нечая, Г.А. Цыркова, В.Ф. Гречишникова, В.Ю. Гаврилова, Ю.А. Романова, Н.Н. Яненко, А.А. Бунатяна, А.Д. Захаренкова, П.Ф. Чистякова, Н.А. Смирнова, М.П. Шумаева, Л.П. Феоктистова, Б.В. Литвинова, Е.Н. Аврорина, В.А. Верниковского, А.Н. Сенькина, В.И. Жучихина, И.В. Санина, Ю.А. Зысина, И.С. Погребова, А.В. Бородулина, Ф.Ф. Желобанова, Н.В. Карих, П.И. Коблова, Е.И. Парфенова, А.С. Стоцкого, А.Д. Гаджиева, В.Н. Огибина, В.Ф. Куропатенко, Н.Н. Анучиной, А.И. Жукова, В.А. Сучкова, В.Д. Фролова, Ю.Н. Дикова, В.И. Мужицкого, Б.М. Мурашкина, А.В. Полионова, Ю.И. Кузнецова, С.А. Рогожина, В.Е. Синявина, В.А. Стаханова, Н.В. Птицыной, Е.А. Феоктистовой, Ю.С. Вахламеева, В.А. Кибардина, О.Н. Тиханэ, Л.Ф. Клопова, В.А. Бехтерева, В.Д. Кирюшкина, И.А. Набойкина, А.П. Васильева, А.С. Красавина, Б.П. Мордвинова, И.С. Путникова, С.А. Ващинкина, А.С. Ганеева, В.С. Любимова, А.Н. Щербины, В.А. Симоненко, Л.И. Шибаршова, Б.К. Водолаги, А.К. Хлебникова, Б.А. Андрусенко, Н.П. Волошина, В.Л. Сорокина.

После успешного испытания бомбы РДС-37 начались интенсивные работы по разработке новых термоядерных зарядов с улучшенными характеристиками. В стране возник мощный интеллектуальный импульс, который временами приобретал характер соревновательной деятельности между «Арзамас-16» (ныне г. Саров) и «Челябинск-70» (ныне г. Снежинск).

В 1958 г. состоялись испытания нового типа термоядерного заряда «изделие 49», который явился следующим шагом в формировании облика термоядерных зарядов. Идеологами этого проекта и разработчиками физической схемы заряда стали Ю.А. Трутнев и Ю.Н. Бабаев (Арзамас-16). Особенность нового заряда состояла в том, что при использовании основных принципов РДС-37 в нем удалось существенно уменьшить габаритные размеры за счет нового смелого решения задачи переноса рентгеновского излучения, определяющего имплозию. Физическая схема заряда («изделие 49») оказалась исключительно удачной, в результате заряд был передан на вооружение армии и флота.

В конце 1958 г. в КБ-11 успешно прошел испытание новый термоядерный заряд по схеме изделия 49 для оснащения межконтинентальной стратегической ракеты Р-7А. По сравнению с зарядом Р-7, разработанным для оснащения первого варианта этой межконтинентальной баллистической ракеты, при сохранении энерговыделения были радикально уменьшены массогабаритные параметры. В качестве первичного атомного заряда использовался заряд с газовым ТО-усилени-ем (в иностранной терминологии «бустинг»).

Один из решающих моментов в развитии ядерных зарядов, в особенности первичных атомных зарядов для стадийного термоядерного оружия, – возможность использования в ядерных зарядах термоядерного усиления. Когда ядерный заряд срабатывает, его центральная часть подвергается действию высоких давлений и температур, определяемых имплозией центральной части и процессами деления. Характерные уровни давлений составляют десятки миллионов атмосфер, а характерные уровни температуры – десятки миллионов градусов. Эти условия в центре обжимаемого ядра достаточны для инициирования термоядерных реакций. Термоядерные нейтроны благодаря своей высокой энергии эффективно взаимодействуют с ядрами делящихся материалов. Импульс термоядерных реакций вызывает развитие цепной реакции, что многократно увеличивает эффективность процесса деления.

В СССР проблемой термоядерного усиления в 1954 г. занималось КБ-11 (Я.Б. Зельдович, Л.П. Феоктистов). Первоначально, как и в Великобритании, было проведено испытание ядерного заряда, в котором термоядерное усиление осуществлялось термоядерным горючим в виде дейтерида-тритида лития («Челябинск-70»). После этого в 1957 г. успешно прошло испытание заряда с термоядерным усилением БТ-газом (КБ-11, Я.Б. Зельдович, С.Б. Кормер, В.Г. Морозов, В.П. Жогин). В этих испытаниях была доказана как возможность, так и эффективность процесса термоядерного усиления. Результаты испытаний послужили основой для широкого развития данной технологии в ядерной оружейной программе СССР.