А Матущенко - Ядерный щит

• совершенствовалась система передачи энергии взрыва химических ВВ массе делящихся материалов;

• исследовались способы повышения КПД сгорания плутония;

• повышались энергетические характеристики используемых взрывчатых составов;

• развивалась система подрыва взрывчатки;

• совершенствовались источники нейтронного инициирования цепной реакции ЯЗ;

• улучшалось качество делящихся материалов и материалов нейтронных отражателей.

Конечно, для того времени проведение данных экспериментов было целесообразно и оправданно. Вместе с тем не вызывает сомнений и то, что в данное время системы проектирования многих подобных ЯЗ достаточны для разработки аналогов таких зарядов без ядерных испытаний.

Ядерные испытания, проводившиеся в рассматриваемых целях, предоставляли конкретную информацию в отношении энерговыделения ядерного взрыва, параметров нейтронного и гамма-излучения, сопровождающего деление ядер, и тем самым позволяли тестировать и развивать, наряду с лабораторными экспериментами, систему проектирования ядерных взрывов.

Ядерное оружие, плутоний и ядерные испытания

Одной из общих черт развития ядерного оружия СССР и США является то, что оба государства создали свои системы ядерных вооружений на основе плутония (Ри) как главного делящегося материала первичных модулей и автономных ЯЗ. Использование Ри позволило благодаря его высоким нейтронно-размножающим свойствам достигнуть существенного продвижения в габаритно-массовых параметрах ЯЗ, а также в отношении «энерговыделение—масса» и адаптировать ядерное оружие для различных целей разных видов вооруженных сил. Вместе с тем этот подход обусловил проблему аварийной радиационной взрывобезопасности ЯЗ, связанную с опасностью загрязнения окружающей среды Ри при авариях, и привел к значительному развитию радиационно безопасных технологий, связанных с производством, выделением и обработкой Ри. При этом необходимо иметь в виду, что в том случае, если бы не удалось получить такой материал, как Ри, системы ядерного оружия США и СССР, конечно, были бы созданы, хотя история их развития и характеристики стали бы, естественно, другими.

В подавляющем большинстве ядерных испытаний определялись параметры, характеризующие эффективность сжатия Ри, входящего в состав ЯЗ, а также влияние на нее различных изменений, вносимых в схему отдельных конкретных зарядов. Эти исследования, а также гидродинамические лабораторные эксперименты, гидроядерные и нейтронно-физические эксперименты с критическими сборками позволили создать достаточно информативную картину поведения блоков с Ри в различных условиях его взрывного нагружения, характерных для ядерных зарядов.

Фундаментальный шаг в развитии ядерных вооружений – это переход к созданию двухстадийных ЯЗ, в которых второй модуль работает в условиях имплозии, определяемой взрывом первичного модуля. Прорыв в этом направлении был реализован в США в эксперименте «Mike» (31 октября 1952 г.) и серии испытаний операции «Castle» (1954), а в СССР в эксперименте 22 ноября 1955 г. с ЯЗ РДС-37. Этот шаг привел к существенному повышению абсолютного и удельного энерговыделения ядерного оружия и резкому увеличению мегатоннажа ядерных арсеналов. Так, например, мегатоннаж ядерного арсенала США возрос в 1957 г. по сравнению с 1953 г. в 240 раз (с 73 до 17 500 Мт). Именно на этой стадии развития ядерных арсеналов возникла проблема глобальной экологической катастрофы в случае широкомасштабного ядерного конфликта.

Следует отметить существенные различия в характеристиках первых двухстадийных ядерных устройств, созданных в СССР и США, и достаточно приближенный уровень предсказания энерговыделения первых термоядерных взрывов.

Практическое развитие разработка РДС-37 получила в экспериментах 30 августа 1956 г. и 17 ноября 1956 г., когда было реализовано энерговыделение в диапазоне Е =0,15—1,5 Мт, и далее в эксперименте 6 октября 1957 г., когда было реализовано энерговыделение в диапазоне 1,5—10 Мт.

Проведенные испытания хорошо иллюстрируют также достаточную приближенность развитой к тому времени системы проектирования ЯЗ в отношении процессов, характеризующих работу двухстадийных термоядерных зарядов. Роль ядерных испытаний (помимо собственно аттестации параметров новых разработок) состояла в накоплении информации, необходимой для совершенствования физико-математических моделей, определении ключевых элементов и создании адекватной системы проектирования подобных ядерных взрывов.

Типичным видом работ по совершенствованию ядерных зарядов были разработки, связанные с повышением параметров удельного энерговыделения ЯЗ. В ядерных испытаниях 27 февраля и 12 октября 1958 г. был проверен ядерный заряд, являвшийся непосредственным развитием схемы ЯЗ РДС-37. Этот заряд характеризовался отношением L/8 = 1,5 при абсолютном уровне энерговыделения, близком к РДС-37.

Следующий шаг в разработке ЯЗ этого класса был сделан в ядерных испытаниях 23 февраля и 12 сентября 1958 г. В этом случае отношение L/8 = 2,22.

По сравнению с рассмотренной выше разработкой при близком (и несколько большем) значении E/G была существенно повышена удельная характеристика E/V0 (в 2,1—2,4 раза). Эта разработка явилась стартом для разворачивания широкого фронта работ по созданию и испытанию различных конкретных ЯЗ аналогичного типа.

Следует отметить, что аналогичная работа проводилась примерно в это же время в США. В серии испытаний 1956 г. («Eri-Dacota») в США был разработан термоядерный заряд мегатонного класса (E=1,1 Мт) с отношением L/8=2,9 и параметрами E/G=(1,15—3) Мт/т, E/V0=3,7 Мт/м 3. По сравнению с удельными характеристиками зарядов предыдущего поколения («Cherokee») при существенно меньшей абсолютной мощности (почти в 3,5 раза) была сохранена удельная мощность E/G, почти в 2 раза увеличена удельная мощность E/V0 и существенно уменьшено отношение L/8 (с 3,9 до 2,9).

Очевидно, что радикальные изменения конструкции ЯЗ, проявлением которых является изменение рассматриваемых общих характеристик, потребовали развития системы проектирования ЯЗ и ее калибровки в проводившихся ядерных испытаниях.

Одним из характерных направлений развития термоядерного оружия в рассматриваемое время были создание мощных термоядерных зарядов и совершенствование их удельных показателей. Наиболее мощным ядерным испытанием США было испытание «Bravo» 28 февраля 1954 г. с энерговыделением E =15 Мт. Через 4 года был испытан мощный термоядерный заряд с абсолютным энерговыделением, в 2,3 раза превышающим характеристики устройства «Bravo».

Характерным примером параметров сверхмощных ядерных зарядов СССР является результат, полученный в опыте 27 сентября 1962 г. с абсолютным энерговыделением более 10 Мт. По сравнению с параметрами устройств, использованных в экспериментах 23 февраля и 12 сентября 1958 г., параметр £/(? возрос в 3,5—4 раза, а параметр Е/У0 – в 3—3,3 раза.