Ядерный Контроль №3. Май-Июнь 1999. Владимир Белоус. Характеристики и задачи современного нейтронного оружия
©ПИР-Центр, 1999. All rights reserved.
(с) Ядерный Контроль, 1999.
Опубликовано в журнале «Ядерный Контроль», №3, Май-Июнь 1999, с.61-66. Размещено 07 мая 1999. Текст ниже приведен с сокращениями. Для получения полной версии подписывайтесь на журнал «Ядерный Контроль»: subscription@pircenter.org
Как известно, Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ДВЗЯИ) наложил запрет на проведение «любых испытательных взрывов ядерного оружия или любого иного ядерного взрыва». При этом договор базируется на общеизвестных взрывных технологиях, связанных с реакциями деления или деления-синтеза. Однако этот международный документ не дает точного определения границы между запрещенными ядерными взрывами и незапрещенной деятельностью в ядерной сфере. Специалисты не без оснований указывают на существование серых зон, на которые не распространяется запрет ДВЗЯИ, но которые могут иметь военную направленность. Это, в частности, касается термоядерных экспериментов на различных установках, где наряду с исследованиями, направленными на получение энергии, изучается возможность создания компактной, чисто термоядерной взрывчатки.
При этом некоторые ученые придерживаются мнения о том, что изучение методов поджига небольших количеств термоядерных компонентов, к которым относятся инерциальный термояд и подобные эксперименты, не подлежат запрету. Ныне к подобным экспериментам стали относить и такие, где для осуществления имплозии термоядерной смеси применяется химическая взрывчатка или сжатие магнитного поля. По свидетельству некоторых ученых, подобные эксперименты проводятся в Лос-Аламосской и Сандийской национальных лабораториях США и во Всероссийском институте экспериментальной физики в Сарове (Арзамас-16). Наиболее вероятным побочным результатом проводимых исследований может стать значительное повышение энергомассовых характеристик ядерных боезарядов и создание нейтронной мини-бомбы. Такой нейтронный боезаряд с тротиловым эквивалентом всего в одну тонну может создать смертельную нейтронную дозу на расстояниях 200–400 м.
Создание такого мини-оружия будет стирать границу между ядерным и обычным оружием, сделает его боевое использование более вероятным. О возможных последствиях проводимых работ по созданию нового поколения ядерного оружия предупреждает видный американский физик-ядерщик Ганс Бете, руководивший в годы второй мировой войны теоретическим отделом Манхэттенского проекта. В апреле 1997 года он направил письмо президенту Биллу Клинтону, в котором указал на необходимость прекращения финансирования работ, направленных на создание новых конструкций ядерного оружия, в частности, чистого термоядерного.
Поражающее действие нейтронного оружия
Разработанные к настоящему времени нейтронные боеприпасы представляют собой термоядерные заряды сравнительно небольшой мощности, с тротиловым эквивалентом от 1 до 10 кт и усиленным выходом нейтронного излучения. При взрыве такого заряда за счет уменьшения доли энергии, преобразуемой в ударную волну и световое излучение, увеличивается количество энергии, выделяемой в пространство в виде потока быстрых нейтронов со средней энергией около 14 Мэв. По мнению профессора Э. Буропа, принципиальное отличие устройства нейтронной бомбы от термоядерной заключается в различной скорости выделения энергии. «В нейтронной бомбе, – утверждает он, – выделение энергии происходит гораздо медленнее. Это нечто вроде пиропатрона замедленного действия». Для подогрева синтезируемых веществ до температуры в десятки миллионов градусов используется мини-детонатор из высокообогащенного плутония. Количество выделяющихся нейтронов прямо пропорционально массе веществ, участвующих в реакции синтеза, то есть зависит от величины тротилового эквивалента заряда. По расчетам ученых, на каждую килотонну мощности выделяется десять в двадцать четвертой степени нейтронов.
При движении нейтронов в воздухе в результате столкновений с ядрами атомов газов они постепенно теряют свою энергию. Степень ослабления нейтронного потока при распространении его в атмосфере характеризуется длиной релаксации, то есть расстоянием, на котором поток нейтронов убывает в e раз (e=2,72 – основание натурального логарифма). Взрыв нейтронного заряда сопровождается испусканием гамма-излучения, которое образуется в ходе ядерных реакций, а также в результате взаимодействия выделяющихся нейтронов с материалами конструкции оболочки боеприпаса. Для нейтронов и гамма-излучения, испускаемых в ходе реакций синтеза, длина релаксации в воздухе на небольшой высоте над поверхностью земли составляет около 235 и 350 м соответственно. В результате разной длины релаксации меняется соотношение между величиной их потоков на различных расстояниях от центра взрыва. На близких расстояниях доля нейтронов в общем потоке проникающей радиации значительно преобладает над долей гамма-излучения, однако по мере удаления от центра взрыва это соотношение постепенно изменяется. Так, для заряда мощностью одна килотонна, начиная с расстояний, примерно равных 1500 м, дозы -квантов и нейтронов вначале уравниваются, а затем первая начинает превосходить вторую.
Поражающее действие нейтронов и -квантов на живые организмы определяется той суммарной дозой излучения, которая будет поглощена их тканями. Для характеристики поглощенной дозы излучения на практике применяют единицу под названием рад (radiation absorbed dose – поглощенная доза излучения). Рад определяется как величина дозы ионизирующего излучения, которая соответствует поглощению 100 эрг энергии в одном грамме вещества. Ученые установили, что все виды ионизирующего излучения производят сходное воздействие на живые организмы, однако величина биологического эффекта при одной и той же поглощенной энергии будет весьма существенно зависеть от вида излучения. Это различие в воздействии на живые ткани учитывают введением показателя относительной биологической эффективности (ОБЭ). За эталон принимается действие гамма-излучения, для которого значение ОБЭ равно единице.
Исследования показали, что относительная биологическая эффективность быстрых нейтронов при воздействии на живые ткани примерно в семь раз выше, чем у -квантов. Для оценки эффективности биологического воздействия на организм конкретного вида излучения в практику введен бэр (биологический эквивалент рентгена), который характеризуется соотношением: Доза (бэр)=ОБЭ доза (рад). Это означает, например, что поглощенная доза высокоэнергетического нейтронного излучения 10 рад по своему биологическому воздействию на человеческий организм эквивалентна дозе 70 рад гамма-излучения.
В последние десятилетия был раскрыт механизм взаимодействия нейтронов с молекулами органических веществ. После взрыва нейтроны движутся со скоростями несколько десятков километров в секунду. Врываясь словно снаряды в живые клетки, они выбивают ядра из атомов, рвут молекулярные связи, образуют свободные радикалы, обладающие высокой реакционной способностью, что приводит к нарушению основных циклов жизненных процессов.
Следует также учитывать, что в результате взаимодействия нейтронного потока с поверхностным слоем почвы и различными объектами создается наведенная радиоактивность. Механизм образования этой наведенной радиоактивности состоит в том, что нейтроны взаимодействуют с атомами различных элементов, входящих в их состав. Захватив нейтроны, часть этих ядер преобразуется в радиоактивные изотопы, которые в течение определенного времени, характерного для каждого вида изотопа, испускают ядерные излучения, обладающие поражающей способностью. Интенсивность и длительность радиоактивного излучения, наведенного в грунте, в большой степени зависит от химического состава его поверхностного слоя. Для наиболее распространенных почв наибольший вклад в наведенное излучение вносят изотопы марганца, натрия, кремния. При захвате нейтронов атомами элементов, содержащихся в строительных материалах, оборудовании, вооружении наибольшей активностью отличаются атомы цинка, никеля, меди, хрома, магния, марганца и некоторых других металлов.
Все эти образующиеся радиоактивные вещества при распаде излучают -частицы и -кванты, преимущественно высоких энергий. Вследствие этого подвергшиеся облучению нейтронами танки, орудия, бронетранспортеры и другая техника также могут стать источниками интенсивного излучения. По расчетам некоторых специалистов, танки и бронетранспортеры, находящиеся от центра взрыва на расстояниях, при которых их экипажи немедленно выходят из строя, становятся безопасными примерно через сутки после взрыва. Боевая техника, изготовленная из легких конструкционных материалов, под действием нейтронов также становится радиоактивной вследствие образования активных изотопов из алюминия и магния. Поскольку легкие сплавы содержат в своем составе значительное количество этих элементов, длительность опасного радиоактивного излучения может достигать пяти суток.
Возможное боевое применение нейтронного оружия
Бурные дискуссии вокруг будущего ядерного оружия в ХХI веке охватывают широкий диапазон мнений, касающихся его политической роли и военного значения в обеспечении безопасности России. При этом в центре внимания, как правило, остаются стратегические ядерные силы, что нередко инициируется довольно спорным характером российско (советско)-американских соглашений по их сокращению. Неоправданно гораздо меньше внимания уделяется тактическим ядерным вооружениям, которые совместно со стратегическими образуют единую систему ядерного оружия, призванную решать комплекс политических и военных задач.
Принципиально общим предназначением обоих компонентов ядерных сил является то, что их единственной рациональной функцией является сдерживание, что они, по существу, являются политическим оружием. Наиболее же существенное их различие состоит в том, что когда сдерживание не имеют успеха, то стратегические силы способны выполнять задачу возмездия, а тактические – задачу отражения агрессии. В этом случае СЯС могут наносить противоценностные удары по заранее спланированным, наиболее важным целям на территории противника, но они не могут остановить агрессию нанесением ударов по группировкам войск противника, особенно уже вторгшимся на обороняемую территорию. Такую задачу, наряду с обычными вооружениями, способно решать лишь тактическое ядерное оружие. При этом, чем более реалистичным и убедительным является сдерживание, тем менее вероятным становится возмездие и отражение агрессии.
Актуальность ТЯО в современных условиях обусловлена также тем, что снижение опасности глобального ядерного конфликта или широкомасштабной агрессии сопровождается возрастанием угрозы региональных конфликтов, что переводит потенциальные боевые действия на более низкий уровень. Это означает, что именно ТЯО должно рассматриваться как оборонительное оружие, которое возможно применять на поле боя для отражения агрессии, в том числе и на своей территории. Поэтому высокое поражающее действие ТЯО по наступающим войскам противника, одновременно должно быть ограниченным по масштабам и наносить минимальный сопутствующий ущерб защищаемой территории и своим войскам. Таким требованиям в наибольшей степени отвечает именно нейтронное оружие, которое является крайним оборонительным средством. Это означает, что если когда-нибудь дело дойдет до применения ядерного оружия, то им, скорее всего, будет нейтронное.
Боевое применение нейтронного оружия должно учитывать, что при взрыве артиллерийского снаряда 203,2-мм калибра мощностью одна килотонна экипажи танков будут мгновенно выведены из строя в радиусе 300 м от эпицентра взрыва и погибнут в течение одних-двух суток. Танковые экипажи, находящиеся на расстояниях 300–700 м, выйдут из строя через несколько минут и в течение шести-семи дней также погибнут; на расстояниях 700–1300 м они окажутся небоеспособными через несколько часов, а гибель большинства из них наступит в течение нескольких недель. На больших расстояниях, порядка 1500–1700 м, определенная часть экипажей получит легкое лучевое поражение.
При планировании оборонительных операций с применением нейтронного оружия считается необходимым обеспечить массовый вывод из строя живой силы противника в течение 10–30 минут, для чего требуется доза около 5000 рад. Для сравнения приведем рассчитанные радиусы зон поражения людей, расположенных на открытой местности, проникающей радиацией с дозой 5000 рад (Rз.пр); ударной волной, приводящей к их гибели (dРф=0,5 кг/см) – (Rз.ув) и отношение площадей этих зон поражения4. Обращает на себя внимание значительное превышение величины зоны поражения излучением над размерами зоны поражения ударной волной, характерное для нейтронных боеприпасов.
Одновременно будет наноситься поражение различной электронной аппаратуре, системам боевого управления и связи, весьма чувствительным к воздействию нейтронов. Расположенные вне укрытий, они получат необратимые повреждения на расстояниях до 700 м от эпицентра взрыва.
Оптимальной высотой взрыва нейтронных боеприпасов мощностью от 1 до 10 кт считается высота в пределах 150–200 м с таким расчетом, чтобы образующийся при этом огненный шар не достигал поверхности земли и не создавал значительного радиоактивного заражения местности. В этом случае значительная часть образовавшихся радиоактивных продуктов поднимается вверх и уносится потоками воздуха. Однако такая небольшая высота взрыва приводит к относительно высокой плотности нейтронного потока, падающего на поверхность земли и, следовательно, к созданию довольно высокого уровня наведенной активности в районе эпицентра взрыва. На расстоянии 100–200 м от эпицентра взрыва суммарная доза до полного распада радиоактивных веществ может достигать 1200 рад, на расстоянии 300–400 м – до 400 рад. Уровень радиации довольно резко падает с течением времени и вблизи эпицентра взрыва личный состав может появляться через определенное время, после снижения уровня заражения.
Боевое применение нейтронного оружия весьма эффективно против танковых экипажей и оно имеет наивысшие показатели среди всех противотанковых средств по критерию стоимость-эффективность. Как известно, лобовая броня современных танков достигает толщины 250 мм. -кванты высокой энергии при прохождении через лобовую броню будут ослабляться примерно в 100 раз. В то же время нейтронный поток, падающий на лобовую броню, будет ослабляться только вдвое. При этом взаимодействие нейтронов с атомами железа и легирующих добавок приведет к возникновению вторичного -излучения, которое также будет поражать экипаж танка. Это означает, что простое увеличение толщины брони не даст желаемых результатов, однако увеличит вес танка и ухудшит его маневренные качества. Увеличить защищенность танковых экипажей можно создав многослойные комбинированные покрытия, основанные на особенностях взаимодействия нейтронов и -квантов с атомами различных веществ.
Американские специалисты использовали подобное комбинированное покрытие в боевой машине М-2 Брэдли. Для снижения поражающего воздействия проникающей радиации на экипаж промежуток между внешней стальной броней и внутренним алюминиевым корпусом заполнен слоем водородосодержащего (с его атомами активно взаимодействуют нейтроны) пластического материала – пенополиуретана, предназначенного для поглощения нейтронов6. Однако такая защита обеспечивает лишь некоторое снижение дозы.
При развязывании военного конфликта наиболее вероятным использованием нейтронного оружия является нанесение группового удара по главной группировке войск противника на одном операционном направлении с целью ликвидации его прорыва в оперативную глубину обороны. Более масштабным может стать нанесение ударов в пределах стратегического направления по войскам противника на театре военных действий в условиях неблагоприятного развития фронтовой оборонительной операции. При этом необходимо четко определить условия перехода от войны с использованием обычных вооружений к боевым действиям с применением ядерного и, в первую очередь, нейтронного оружия. Его применение, равно как и стратегического ядерного оружия, может быть разрешено только по приказу Верховного главнокомандующего.
Для решения этих задач необходимо иметь нейтронные артиллерийские снаряды, мины, боеголовки оперативно-тактических ракет разной мощности. Создание нейтронных мини-зарядов (если это удастся) с тротиловым эквивалентом одна-пять тонн и взрыв их на высоте нескольких десятков метров обеспечит уничтожение живой силы противника в радиусе 200–600 м при отсутствии всякого воздействия ударной волны. Единственным воздействием на окружающую среду в этом случае будет только кратковременная наведенная радиоактивность в районе эпицентров взрывов. Такое нейтронное оружие нанесет меньше сопутствующего ущерба, чем удары высокоточным оружием по наземным целям. При неблагоприятных изменениях военно-политической ситуации Россия, возможно, будет вынуждена пересмотреть свои обязательства об уничтожении и прекращении производства ядерных артснарядов и боеголовок тактических ракет, а также принять на вооружение оперативно-тактический ракетный комплекс вместо ОТР-23 (Ока), ликвидированного по договору РСМД, хотя имея предельную дальность стрельбы менее 500 км, он не подпадал под его ограничения.
Предпринимая значительные усилия по сокращению ядерных вооружений, высшее военно-политическое руководство России исходит из того, что его применение в конфликтах возможно в крайних случаях в качестве мощного оборонительного средства. Наличие ядерного оружия у ряда государств, латентных (до поры до времени) территориальных претензий к России, возможность широкомасштабной агрессии против нее создает определенную вероятность его боевого применения, что обуславливает необходимость выработки соответствующих оборонительных мер, направленных на обеспечение территориальной целостности, суверенитета и защиту коренных геополитических интересов России. В этих условиях вряд ли следует отрицать весьма эффективную сдерживающую роль нейтронного оружия.
Ядерное оружие

История ядерного оружия

В начале 1939 года французский физик Жолио-Кюри сделал вывод, что возможна цепная реакция, которая приведет к взрыву чудовищной разрушительной силы и что уран может стать источником энергии, как обычное взрывное вещество. Это заключение стало толчком для разработок по созданию ядерного оружия.

Европа была накануне Второй мировой войны, и потенциальное обладание таким мощным оружием подталкивало милитаристские круги на быстрейшее его создание, но тормозом слала проблема наличия большого количества урановой руды для широкомасштабных исследований. Над созданием атомного оружия трудились физики Германии, Англии, США, Японии, понимая, что без достаточного количества урановой руды невозможно вести работы, США в сентябре 1940 года закупили большое количество требуемой руды по подставным документам у Бельгии, что и позволило им вести работы над созданием ядерного оружия полным ходом.

Перед началом Второй мировой войны Альберт Эйнштейн написал президенту США Франклину Рузвельту о попытках нацистской Германии очистить Уран-235, что может привести их к созданию атомной бомбы. Сейчас стало известно, что германские учёные были очень далеки от проведения цепной реакции. В их планы входило изготовление "грязной", сильно радиоактивной бомбы. Как бы то ни было, правительством Соединённых Штатов было принято решение - в кратчайшие сроки создать атомную бомбу. Этот проект вошел историю как "Manhattan Project". Возглавил его Лесли Гровс.

Следующие шесть лет, с 1939 по 1945, на проект Манхэттен было потрачено более двух биллионов долларов. В Oak Ridge, штат Теннеси, был построен огромный завод по очистке урана. H.C. Urey и Ernest O. Lawrence (изобретатель циклотрона) предложили способ очистки, основанный на принципе газовой диффузии с последующим магнитным разделением двух изотопов. Газовая центрифуга отделяла легкий Уран-235 от более тяжелого Урана-238.

На территории Соединенных Штатов, в Лос-Аламосе, в пустынных просторах штата Нью-Мексико, в 1942 году был создан американский ядерный центр. Над проектом работало множество учёных, главным же был Роберт Оппенгеймер. Под его началом были собраны лучшие умы того времени не только США и Англии, но практически всей Западной Европы. Над созданием ядерного оружия трудился огромный коллектив, включая 12 лауреатов Нобелевской премии. Работа в Лос-Аламосе, где находилась лаборатория, не прекращалась ни на минуту. В Европе тем временем шла Вторая мировая война, и Германия проводила массовые бомбардировки городов Англии, что подвергало опасности английский атомный проект “Tub Alloys”, и Англия добровольно передала США свои разработки и ведущих ученых проекта, что позволило США занять ведущее положение в развитии ядерной физики.

16 июля 1945 года, в 5:29:45 по местному времени, яркая вспышка озарила небо над плато в горах Джемеза на севере от Нью-Мехико. Характерное облако радиоактивной пыли, напоминающее гриб, поднялось на 30 тысяч футов. Все что осталось на месте взрыва - фрагменты зеленого радиоактивного стекла, в которое превратился песок. Так было положено начало атомной эре.

К осени 1944 года, когда работы по созданию атомной бомб подходили к завершению, в США был создан 509-й авиаполк “летающих крепостей” Б-29, командиром которого был назначен опытный летчик полковник Тиббетс. Полк приступил к регулярным длительным тренировочным полетам над океаном на высотах 10-13 тысяч метров. К лету 1945 года американцам удалось собрать две атомные бомбы, получившие названия "Малыш" и "Толстяк". Первая бомба весила 2722 кг и была снаряжена обогащенным Ураном-235. "Толстяк" с зарядом из Плутония-239 мощностью более 20 кт имела массу 3175 кг.

Президент США Г. Трумэн стал первым политическим руководителем, кто принял решение на применение ядерных бомб. С военной точки зрения необходимости таких бомбардировок густонаселенных японских городов не было. Но политические мотивы в этот период превалировали над военными. 10 мая 1945 года в “Пентагоне” собрался комитет по выбору целей для нанесения первых ядерных ударов. Для победного завершения Второй мировой войны необходимо было разгромить Японию – союзника гитлеровской Германии. Начало боевых действий назначено на 10 августа 1945 года. США хотели продемонстрировать всему миру, каким мощным оружием они обладают (для устрашения), поэтому первыми целями для ядерных ударов были выбраны японские города (Хиросима, Нагасаки, Кокура, Ниигата), которые не должны были подвергаться обычной бомбардировке с воздуха американскими ВВС.

Утром 6 августа 1945 г. над Хиросимой было ясное, безоблачное небо. Как и прежде, приближение с востока двух американских самолетов (один из них назывался Энола Гей) на высоте 10-13 км не вызвало тревоги (т.к. каждый день они показывались в небе Хиросимы). Один из самолетов спикировал и что-то сбросил, а затем оба самолета повернули и улетели. Сброшенный предмет на парашюте медленно спускался и вдруг на высоте 600 м над землей взорвался. Это была бомба "Малыш". 9 августа еще одна бомба была сброшена над городом Нагасаки.

Общие людские потери и масштабы разрушений от этих бомбардировок характеризуются следующими цифрами: мгновенно погибло от теплового излучения (температура около 5000 градусов С) и ударной волны - 300 тысяч человек, еще 200 тысяч получили ранение, ожоги, облучились. На площади 12 кв. км были полностью разрушены все строения. Только в одной Хиросиме из 90 тысяч строений было уничтожено 62 тысячи. Эти бомбардировки потрясли весь мир. Считается, что это событие положило начало гонке ядерных вооружений и противостоянию двух политических систем того времени на новом качественном уровне.

С середины 1945 года и по 1953 год американское военно-политическое руководство в вопросах строительства стратегических ядерных сил (СЯС) исходило из того, что США монопольно владеют ядерным оружием и могут достичь мирового господства путем ликвидации СССР в ходе ядерной войны. Подготовка к такой войне началась практически сразу после разгрома гитлеровской Германии. Об этом свидетельствует директива Объединенного комитета военного планирования 432/д от 14 декабря 1945 года, где ставилась задача на подготовку атомной бомбардировки 20 советских городов - основных политических и промышленных центров Советского Союза (Москва, Ленинград, Горький, Куйбышев, Свердловск, Новосибирск, Омск, Саратов, Казань, Баку, Ташкент, Челябинск, Нижний Тагил, Магнитогорск, Пермь, Тбилиси, Новокузнецк, Грозный, Иркутск, Ярославль). При этом планировалось использовать весь наличный на то время запас атомных бомб (196 штук), носителями которых являлись модернизированные бомбардировщики В-29. Определялся и способ их применения - внезапный атомный "первый удар", который должен поставить советское руководство перед фактом бесперспективности дальнейшего сопротивления.

К середине 1948 года в Комитете начальников штабов был составлен план ядерной войны с СССР, получивший кодовое название "Чариотир". Он предусматривал, что война должна начаться "с концентрированных налетов с использованием атомных бомб против правительственных, политических и административных центров, промышленных городов и избранных предприятий нефтеочистительной промышленности с баз в западном полушарии и Англии". Только за первые 30 дней намечалось сбросить 133 ядерные бомбы на 70 советских городов.

Среди Лос-Аламосских ученых над созданием атомной бомбы работал немецкий коммунист Клаус Фукс. Благодаря ему СССР всего через 4 года после американцев стал ядерной державой. Он в течение 1945 -1947 годов четыре раза передавал сведения по практическим и теоретическим вопросам создания атомной и водородных бомб, чем ускорил их появление в СССР. Через 12 дней после сборки первой атомной бомбы в Лос-Аламосе мы получили описание ее устройства из Вашингтона и Нью-Йорка. Первая телеграмма поступила в Центр 13 июня, вторая - 4 июля 1945 года. Детальный доклад Фукса ("Чарльз") был доставлен диппочтой после того, как он встретился 19 сентября со своим курьером Гарри Голдом. Доклад содержал тридцать три страницы текста с описанием конструкции атомной бомбы. Позднее было получено дополнительное сообщение по устройству атомной бомбы.

Сообщение о том, что американцы взорвали атомное устройство впечатления на И.В. Сталина не произвело. Но последствия бомбардировок г. Хиросимы и г. Нагасаки потрясли его. Сталин приказал Л. Берии продумать вопрос о создании собственного ядерного оружия. Последний хотел монополизировать руководство этими работами и сосредоточить их в своем ведомстве. Однако, Сталин этот план не принял. По его настоянию 20 августа 1945 года был образован специальный комитет по атомной энергии под руководством Л. Берия. Его заместителем назначили наркома боеприпасов Б.Л. Ванникова. В комитет вошли видные ученые А.Ф. Иоффе, П.Л. Капица и И.В. Курчатов.

В феврале 1945 года были захвачены немецкие документы о высококачественных запасах урана в районе Бухово - в Родопских горах, Болгария. Было создано советско-болгарское горное общество, которое занималось добычей урана. Урановая руда из Бухово была использована при пуске первого советского атомного реактора. В 1946 году в СССР были открыты и сразу же стали разрабатываться крупные месторождения урана более высокого качества.

Сообщение о том, что Советский Союз овладел секретом ядерного оружия вызвало у правящих кругов США желание как можно быстрее развязать превентивную войну. Был разработан план "Тройан", в котором предусматривалось начать боевые действия 1 января 1950 года. На то время США располагало 840 стратегическими бомбардировщиками в строевых частях, 1350 - в резерве и атомными бомбами в количестве свыше 300.

В районе г. Семипалатинска был построен испытательный полигон. Ровно в 7.00 утра 29 августа 1949 года на этом полигоне было подорвано первое советское ядерное устройство под кодовым названием "РДС-1".

План "Тройан", согласно которому на 70 городов СССР должны были быть сброшены атомные бомбы, был сорван из-за угрозы ответного удара. Событие, происшедшее на Семипалатинском полигоне, известило мир о создании в СССР ядерного оружия, что положило конец американскому монополизму на владение новым для человечества оружием.

Прогремевший 29.08.49 на Семипалатинском полигоне первый советский ядерный взрыв уравнял шансы двух мировых сверхгигантов послевоенного времени, США и СССР, в гонке за решающим превосходством в области военных технологий. Увы, закончиться достигнутым status quo эта гонка не могла.


История термоядерного оружия

Общим было лишь ясное понимание фундаментальных физических основ действия нового оружия – как атомного, так и термоядерного. Они были известны еще с середины 30-х гг. – для поджигания термоядерного горючего, несомненно, требуются огромные температуры и давления.

В США идея об инициировании термоядерных реакций в среде из дейтерия с помощью активно разрабатываемого тогда ядерного взрывного устройства (ЯВУ) деления впервые возникла, вероятно, в 1941 г., в ходе бесед Э.Ферми и Э.Теллера. Еще в 1942 г. Э.Теллер впервые выдвинул общую концепцию устройства, получившего название «классический супер». Относительно целостный вид она приобрела к концу 1945 г.
Речь шла о возбуждении с помощью атомной бомбы на основе 235U ядерной детонации в длинном цилиндре с жидким дейтерием, снабженном промежуточной «запальной» камерой с дейтериево-тритиевой смесью, т.к. сечение реакции синтеза дейтерия с тритием почти в 100 раз больше, чем ядер дейтерия между собой. Образно говоря, тритий должен был сыграть роль стакана бензина, выплеснутого в большой костер, чтобы разжечь его одной спичкой.

В 1946 г. было предложено использовать в качестве главной физической субстанции излучение первичного уранового заряда, для чего дейтериево-тритиевую смесь требовалось вынести за его пределы и окружить объем ее локализации непрозрачным для излучения кожухом. Именно так родился основополагающий принцип действия современного термоядерного оружия (ТЯО) – радиационная имплозия.

13.03.48 в руки советской разведки попал, благодаря шпиону Фуксу, весь проект «классический супер» по состоянию примерно на начало 1947 г., включая значения сечений реакции взаимодействия ядер дейтерия и трития, общую конструкцию бомбы на принципе радиационной имплозии и устройство блока зажигания. Но в этих документах, как и в более ранних, отсутствовало основополагающее теоретическое доказательство принципиальной возможности неравновесного (взрывного) горения в цилиндре с дейтерием, такая возможность лишь постулировалась. Однако на это обстоятельство (впоследствии, как мы увидим, ставшее роковым для судьбы «классического супера») внимания никто не обратил.

10.06.48 Сталин подписывает постановления СМ СССР «О дополнении плана работ КБ-11», которое обязывало создать в КБ-11 специальную группу по созданию водородной бомбы (РДС-6).

Природа, однако, иногда оказывается сильнее постановлений и угроз. Проклятое доказательство возможности детонации дейтерия в «трубе» было недостижимо – решение ускользало от теоретиков, а без этого о начале проектно-конструкторских работ не могло быть и речи, поскольку были неясны даже ориентировочные параметры устройства. Ничего не получалось и в Лос-Аламосе у Э.Теллера с прототипом «трубы» – «супером». Да и получиться не могло – законы физики одинаковы и в СССР, и в США.

Новые концепции появились уже к концу 1948 г. С этого момента советские и американские усилия по созданию ТЯО расходятся, чтобы снова встретиться к концу казавшегося бесконечно далеким 1955 г.

В конце августа 1946 г. Э.Теллер выпустил отчет, в котором предложил новую, альтернативную «классическому суперу», схему термоядерной бомбы, которую он назвал «будильник». Предложенная им конструкция состояла из чередующихся сферических слоев делящихся материалов и термоядерного горючего (дейтерий, тритий и, возможно, их химические соединения).

А в сентябре 1947 г. Э.Теллер предложил использовать новое термоядерное горючее – дейтерид лития-6 (6LiD). Это должно было привести к значительному увеличению наработки трития в процессе взрыва и тем самым заметно увеличить эффективность термоядерного горения. Однако и проект «будильника» уже не казался многообещающим и перспективным, в первую очередь из-за почти непреодолимых тогда проблем инициирования.

Трудно сказать, знал ли об этих идеях Теллера А.Д.Сахаров, когда в сентябре–октябре 1948 г. он, анализируя альтернативные (по отношению к «трубе») схемы водородной бомбы, пришел к физически аналогичной схеме. 03.03.49 В.Л.Гинзбург в своем отчете предложил новый материал – 6LiD, – идеально подходивший в качестве термоядерного горючего.

В соответствии с решением СК от 26.02.50 было принято постановление СМ СССР, обязывавшее ПГУ, Лабораторию № 2 АН СССР и КБ-11 организовать расчетно-теоретические, экспериментальные и конструкторские работы по созданию изделий РДС-6с («слойка») и РДС-6т («труба»). В первую очередь должно было быть создано изделие РДС-6с весом до 5 т с тротиловым эквивалентом 1 Мт. Постановление предусматривало использование трития не только в конструкции РДС-6т, но и в конструкции РДС-6с. Был установлен срок изготовления первого экземпляра изделия РДС-6с – 1954 г.

В тот же день, 26.02.50, было принято постановление СМ СССР «Об организации производства трития», а потом другие постановления о строительстве специализированного тяжеловодного реактора по наработке трития и об организации производства 6LiD. Последующие события показали, насколько дальновидным было это последнее решение. Тем не менее довольно скоро стало ясно, что заданные сроки нереальны. Не последнюю роль в затягивании работ сыграло продолжение исследований по «трубе», хотя их бесперспективность начала выявляться вполне отчетливо. Как бы то ни было, постановлением СМ СССР от 29.12.51. директивный срок испытания РДС-6с был перенесен на март 1953 г. при продолжении работ также и по РДС-6т (последние были практически свернуты к концу 1952 г.). Это было прямым следствием реакции высшего политического руководства СССР на первое в мире испытание термоядерного взрывного устройства «Майк», проведенного США на атолле Элугелаб в Тихом океане.

12.08.53 изделие РДС-6с было успешно испытано на башне Семипалатинского полигона. Четвертое по счету советское ядерное испытание стало выдающимся достижением советской оборонной науки и техники, и слова И.В.Курчатова, обращенные с глубоким поклоном к А.Д.Сахарову: «Тебе, спасителю России, спасибо!» – были отнюдь не пустой фразой.

Мощность бомбы РДС-6с составила 400 кт, что не шло ни в какое сравнение с десятками килотонн ЯВУ деления первого поколения. Она была первым в мире доставляемым термоядерным боеприпасом (ТЯБП); «Майк», в котором в качестве термоядерного горючего использовался жидкий дейтерий при температуре, близкой к абсолютному нулю, действительно представлял из себя громоздкое устройство размером с двухэтажный дом и массой около 65 т.

Но именно «слойка» открыла эру «грязных» бомб, сочетающих высокую общую мощность с большим удельным энерговыделением по делению. Не случайно ее испытание 12.07.53 (к тому же проведенное в наиболее неблагоприятных с точки зрения радиационных последствий условиях – наземный взрыв) явилось причиной сильнейшего локального и регионального радиоактивного загрязнения: на территории полигона и окружающих его областей Казахстана и России выпало 82% стронция-90 и 75% цезия-137 из суммарного их количества, выброшенного в атмосферу за все время функционирования Семипалатинского полигона вообще!

Впрочем, об охране природы тогда задумывались лишь немногие. Но сомнения оставались и у конструкторов; и сомнения очень серьезные. Главным из них была практическая невозможность при разумной мощности атомного инициатора добиться по схеме «слойки» мегатонных энерговыделений – ТЯБП получался очень громоздким и неуклюжим. В то же время колоссальное энерговыделение при взрыве «Майка» (10,4 Мт ) было тогда уже известно И.В.Курчатову и его коллегам. Вставал тревожный вопрос: как удалось американцам добиться этого безотносительно к компактности устройства?

01.03.54 у атолла Бикини в Тихом океане прогремел американский испытательный термоядерный взрыв неслыханной доселе мощности – 15 Мт! Этот взрыв («Браво»), до сих пор наиболее мощный из всех, произведенных США, привел к трагическим последствиям. Интенсивными радиоактивными выпадениями был накрыт находившийся на расстоянии более 200 км от Бикини японский траулер «Фукурю-мару». 23 рыбака, получившие дозу на уровне, вероятно, около 200 рентген, были вынуждены в течение долгого времени лечиться от острой лучевой болезни, а один из них (радист траулера А.Кубояма) 23.09.54 скончался в больнице, по-видимому, от негативных побочных последствий облучения.

Советских ядерщиков взрыв «Браво» поверг в шок. Стало ясно: в соревновании за обладание ТЯО США вырвались вперед, и решения, которые нужно было принимать немедленно, должны быть наиболее значительными и ответственными за все время ядерной гонки. Последовал уже упоминавшийся выше окончательный отказ от «трубы». На одном из совещаний в КБ-11 с участием руководства предприятия и всех ведущих специалистов И.Е.Тамм потребовал категорического отказа не только от «трубы», но и от «национальной гордости» – «слойки».

А теперь вернемся в Лос-Аламос на 4 года назад. К чести Теллера и Улама в унынии по поводу кончины «супера» они пребывали недолго. То, что для создания бомбы нужны колоссальные степени сжатия термоядерного горючего, они к началу 50-х гг. понимали не хуже, чем Сахаров, Тамм и Зельдович. Но замечательная идея их получения пришла Уламу при работе в несколько другой области – повышения эффективности ЯБП деления путем создания двухступенчатой бомбы, когда взрыв вспомогательного плутониевого заряда вызывает имплозийное сжатие основного (также плутониевого или уранового). А что, если таким же образом построить схему и термоядерной бомбы: пространственно разделить инициирующий (атомный) и энерговыделяющий (термоядерный) узлы и сфокусировать на последнем механическую энергию и нейтронный поток от взрыва инициатора? Для такой фокусировки нужно надлежащим образом направить ударную волну по окружающему материалу. Сжатие должно быть колоссальным. Когда Улам в начале 1951 г. сообщил об этой схеме Теллеру, тот в ответ предложил свой вариант, по словам Улама, «вероятно, более удобный и общий»: сжатие термоядерного узла удобнее осуществить не механической энергией и нейтронным потоком, а излучением, выходящим при взрыве инициатора, для чего надо было принять меры по обеспечению наибольшей прозрачности для этого излучения стенок инициирующего узла.

Совместный отчет Теллера и Улама от 09.03.51, по существу, завершил историю американского ТЯО – работоспособная схема была найдена. Другое дело, что для ее практической реализации потребовались почти два года сложнейших расчетных и инженерных работ, и лишь испытание «Майк» 01.11.52 подвело под ними черту.

В СССР уже с начала 1954 г. в КБ-11 стали появляться двухступенчатые схемы термоядерных зарядов. Первые из них, как нетрудно видеть, были попыткой реализации идеи Улама о материальном сжатии термоядерного горючего. Спустя очень короткое время стало ясно, что любой схеме механического обжатия изначально свойственны громоздкость и слабая физическая эффективность. Надо было искать что-то иное – и решение пришло. А.Д.Сахаров (в своих воспоминаниях назвавший концепцию радиационного обжатия термоядерного узла «третьей идеей»): «По-видимому, к “третьей идее” одновременно пришли несколько сотрудников наших теоретических отделов. Одним из них был я. Мне кажется, что я уже на ранней стадии понимал основные физические и математические аспекты “третьей идеи”. В силу этого <…> моя роль в принятии и осуществлении “третьей идеи”, возможно, была одной из решающих. Но также, несомненно, очень велика была роль Зельдовича, Трутнева и других и, быть может, они понимали и предугадывали перспективы и трудности “третьей идеи” не меньше, чем я. В то время нам (мне, во всяком случае) некогда было думать о вопросах приоритета <…> а задним числом восстановить все детали обсуждений невозможно, да и надо ли?..»

Итак, результаты интенсивных работ 1954 г. по созданию термоядерного заряда новой конструкции были 24.11.54 обсуждены на заседании НТС КБ-11 под председательством И.В.Курчатова. А 03.02.55 была завершена разработка технического задания на конструкцию опытного термоядерного заряда на новом принципе, который получил наименование РДС-37. К тому времени был завершен определяющий этап его расчетно-теоретического обоснования.

25.06.55 был выпущен отчет, посвященный выбору конструкции и расчетно-теоретическому обоснованию заряда РДС-37, и тридцать один сотрудник КБ-11, подписавшие его, навсегда вошли в новейшую технологическую историю. А 22.11.55 в 9 ч 47 мин на Семипалатинском полигоне на высоте 1500 м (носитель – самолет Ту-16, командир экипажа – полковник ВВС СССР Ф.П.Головашко, которому за этот полет было присвоено звание Героя Советского Союза) была успешно испытана первая советская двухступенчатая термоядерная бомба. Ее проектная мощность составила около 3,6 Мт, однако для уменьшения более чем вероятных серьезных разрушений за пределами полигона она была умышленно (заменой части 6LiD на пассивный материал) уменьшена до половины номинала и составила около 1,7 Мт. Это был первый в мире случай планового уменьшения энерговыделения ТЯБП, который еще раз подтвердил высокую надежность разработанных советскими ядерщиками методов его прогнозирования. Тритий в конструкции РДС-37 не применялся, как и (в отличие от взрыва «Браво») усиление энерговыделения за счет 238U. Это последнее обстоятельство в сочетании со значительной высотой подрыва позволило резко уменьшить радиационные последствия испытания.

Но и при половинном энерговыделении РДС-37 «натворила дел». В поселках, лежащих на расстоянии 60–70 км от эпицентра взрыва, была разрушена часть домов, а случаи потери остекления в окнах была отмечены даже в г. Семипалатинске (175 км) и далее – вплоть до 350 км. К сожалению, пострадали и люди. В одном из поселков, удаленном на 60 км от эпицентра, при обвале потолка погибла девочка трех лет. В одном из выжидательных районов для личного состава (36 км от эпицентра) в результате обвала траншеи были засыпаны землей шесть солдат охраны полигона, при этом один из них умер от удушья. Осколками стекла и обломками строений были легко ранены двадцать шесть человек в сельской местности и шестнадцать – в г. Семипалатинске.


Последовательность событий при ядерном взрыве

Выделение огромного количества энергии, происходящее в ходе цепной реакции деления, приводит к быстрому разогреву вещества взрывного устройства до температур порядка 10 миллионов градусов. При таких температурах вещество представляет собой интенсивно излучающую ионизированную плазму. На этом этапе в виде энергии электромагнитного излучения выделяется около 80% энергии взрыва.

Максимум энергии этого излучения, называемого первичным, приходится на рентгеновский диапазон спектра. Дальнейший ход событий при ядерном взрыве определяется в основном характером взаимодействия первичного теплового излучения с окружающей эпицентр взрыва средой, а также свойствами этой среды.

В случае если взрыв произведен на небольшой высоте в атмосфере, первичное излучение взрыва поглощается воздухом на расстояниях порядка нескольких метров. Поглощение рентгеновского излучения приводит к образованию облака взрыва, характеризующегося очень высокой температурой.

На первой стадии это облако растет в размерах за счет радиационной передачи энергии из горячей внутренней части облака к его холодному окружению. Температура газа в облаке примерно постоянна по его объему и снижается по мере его увеличения.

В момент когда температура облака снижается до примерно 300 тысяч градусов, скорость фронта облака уменьшается до величин, сравнимых со скоростью звука. В этот момент формируется ударная волна, фронт которой "отрывается" от границы облака взрыва. Для взрыва мощностью 20 кт это событие наступает примерно через 0.1 мсек после взрыва. Радиус облака взрыва в этот момент составляет около 12 метров.

Интенсивность теплового излучения облака взрыва целиком определяется видимой температурой его поверхности. На некоторое время воздух, нагретый в результате прохождения взрывной волны, маскирует облако взрыва, поглощая излучаемую им радиацию, так что температура видимой поверхности облака взрыва соответствует температуре воздуха за фронтом ударной волны, которая падает по мере увеличения размеров фронта.

Через примерно 10 миллисекунд после начала взрыва температура во фронте падает до 3000°С и он вновь становится прозрачным для излучения облака взрыва. Температура видимой поверхности облака взрыва вновь начинает расти и через примерно 0.1 сек после начала взрыва достигает примерно 8000°С (для взрыва мощностью 20 кт). В этот момент мощность излучения облака взрыва максимальна. После этого температура видимой поверхности облака и, соответственно, излучаемая им энергия быстро падает. В результате, основная доля энергии излучения высвечивается за время меньшее одной секунды.

Формирование импульса теплового излучения и образование ударной волны происходит на самых ранних стадиях существования облака взрыва. Поскольку внутри облака содержится основная доля радиоактивных веществ, образующихся в ходе взрыва, дальнейшая его эволюция определяет формирование следа радиоактивных осадков. После того как облако взрыва остывает настолько, что уже не излучает в видимой области спектра, процесс увеличения его размеров продолжается за счет теплового расширения и оно начинает подниматься вверх. В процессе подъема облако увлекает за собой значительную массу воздуха и грунта. В течение нескольких минут облако достигает высоты в несколько километров и может достичь стратосферы.

Скорость выпадения радиоактивных осадков зависит от размера твердых частиц, на которых они конденсируются. Если в процессе своего формирования облако взрыва достигло поверхности, количество грунта, увлеченного при подъеме облака будет достаточно велико и радиоактивные вещества оседают в основном на поверхности частиц грунта, размер которых может достигать нескольких миллиметров. Такие частицы выпадают на поверхность в относительной близости от эпицентра взрыва, причем за время выпадения их радиоактивность практически не уменьшается.

В случае если облако взрыва не касается поверхности, содержащиеся в нем радиоактивные вещества конденсируются в гораздо меньшие частицы с характерными размерами 0.01-20 микрон. Поскольку такие частицы могут достаточно долго существовать в верхних слоях атмосферы, они рассеиваются над очень большой площадью и за время, прошедшее до их выпадения на поверхность, успевают потерять значительную долю своей радиоактивности. В этом случае радиоактивный след практически не наблюдается.

Минимальная высота, взрыв на которой не приводит к образованию радиоактивного следа, зависит от мощности взрыва и составляет примерно 200 метров для взрыва мощностью 20 кт и около 1 км для взрыва мощностью 1 Мт.

Ударная волна, формирующаяся на ранних стадиях существования облака взрыва, представляет собой один из основных поражающих факторов атмосферного ядерного взрыва. Основными характеристиками ударной волны являются пиковое избыточное давление и динамическое давление во фронте волны. Способность объектов выдерживать воздействие ударной волны зависит от множества факторов, таких как наличие несущих элементов, материал постройки, ориентация по отношению ко фронту.

Избыточное давление в 1 атм (15 фунтов/кв. дюйм), возникающее на расстоянии 2,5 км от наземного взрыва мощностью 1 Мт, способно разрушить многоэтажное здание из железобетона. Для противостояния воздействию ударной волны военные объекты, особенно шахты баллистических ракет проектируют таким образом, чтобы они могли выдержать избыточные давления в сотни атмосфер.

Радиус области, в которой при взрыве в 1 Мт создается подобное давление составляет около 200 метров. Соответственно, для поражения укрепленных целей особую роль играет точность атакующих баллистических ракет. На начальных стадиях существования ударной волны ее фронт представляет собой сферу с центром в точке взрыва. После того как фронт достигает поверхности, образуется отраженная волна. Так как отраженная волна распространяется в среде, через которую прошла прямая волна, скорость ее распространения оказывается несколько выше.

В результате, на некотором расстоянии от эпицентра две волны сливаются возле поверхности, образуя фронт, характеризуемый примерно в два раза большими значениями избыточного давления. Поскольку для взрыва данной мощности расстояние, на котором образуется подобный фронт, зависит от высоты взрыва, высоту взрыва можно подобрать для получения максимальных значений избыточного давления на определенной площади.

Если целью взрыва является уничтожение укрепленных военных объектов, оптимальная высота взрыва оказывается очень малой, что неизбежно приводит к образованию значительного количества радиоактивных осадков.

Еще одним поражающим фактором ядерного оружия является проникающая радиация, представляющая собой поток высокоэнергетичных нейтронов и гамма-квантов, образующихся как непосредственно в ходе взрыва так и в результате распада продуктов деления. Наряду с нейтронами и гамма-квантами, в ходе ядерных реакций образуются также альфа- и бета-частицы, влияние которых можно не учитывать из-за того что они очень эффективно задерживаются на расстояниях порядка нескольких метров. Нейтроны и гамма-кванты продолжают выделяться в течение достаточно длительного времени после взрыва, оказывая воздействие на радиационную обстановку.

К собственно проникающей радиации обычно относят нейтроны и гамма-кванты появляющиеся в течение первой минуты после взрыва. Подобное определение связано с тем, что за время порядка одной минуты облако взрыва успевает подняться на высоту, достаточную для того, чтобы радиационный поток на поверхности стал практически незаметен. Интенсивность потока проникающей радиации и расстояние на котором ее действие может нанести существенный ущерб, зависят от мощности взрывного устройства и его конструкции.

Доза радиации, полученная на расстоянии около 3 км от эпицентра термоядерного взрыва мощностью 1 Мт достаточна для того чтобы вызвать серьезные биологические изменения в организме человека.

Ядерное взрывное устройство может быть специально сконструировано таким образом чтобы увеличить ущерб, наносимый проникающей радиацией по сравнению с ущербом, наносимым другими поражающими факторами (так называемое нейтронное оружие).

Процессы, происходящие в ходе взрыва на значительной высоте, где плотность воздуха невелика, несколько отличаются от происходящих при проведении взрыва на небольших высотах. Прежде всего, из-за малой плотности воздуха поглощение первичного теплового излучения происходит на гораздо больших расстояниях и размер облака взрыва может достигать десятков километров. Существенное влияние на процесс формирования облака взрыва начинают оказывать процессы взаимодействия ионизированных частиц облака с магнитным полем Земли. Ионизированные частицы, образовавшиеся в ходе взрыва, оказывают также заметное влияние на состояние ионосферы, затрудняя, а иногда и делая невозможным распространение радиоволн (этот эффект может быть использован для ослепления радиолокационных станций).

Одним из результатов проведения высотного взрыва оказывается возникновение мощного электромагнитного импульса, распространяющегося над очень большой территорией. Электромагнитный импульс возникает и в результате взрыва на малых высотах, однако напряженность электромагнитного поля в этом случае быстро спадает по мере удаления от эпицентра.

В случае же высотного взрыва, область действия электромагнитного импульса охватывает практически всю видимую из точки взрыва поверхность Земли. В случае если взрыв произведен под землей, на начальной стадии взрыва поглощение окружающей средой первичного теплового излучения приводит к образованию полости, давление в которой в течение менее чем микросекунды возрастает до нескольких миллионов атмосфер.

Далее, в течение долей секунды в окружающей породе формируется ударная волна, фронт которой обгоняет распространение полости взрыва. Ударная волна вызывает разрушение породы в непосредственной близости от эпицентра и, ослабляясь по мере своего продвижения, дает начало серии сейсмических импульсов, сопровождающих подземный взрыв. Полость взрыва продолжает расширяться с несколько меньшей чем в начале скоростью, достигая в итоге значительных размеров.

Так, радиус полости, образованной взрывом мощностью 150 кт может достичь 50 метров. На этом этапе стены полости представляют собой расплавленную породу. На третьем этапе газ внутри полости остывает, а расплавленная порода застывает на дне.

В течение следующей стадии, которая может длиться от нескольких секунд до нескольких часов, давление газов в полости падает так, что они больше неспособны выдерживать нагрузку верхних слоев породы, которые обрушиваются вниз. В результате образуется вертикальная сигарообразная структура, заполненная обломками породы. Размеры этой структуры зависят от характера породы, в которой произведен взрыв. В нижнем конце этой структуры остается полость, заполненная радиоактивными газами. В случае если взрыв произошел на недостаточно большой глубине, часть газов может выйти на поверхность.

------------------------------------




По материалам статьи А.Б.Колдобского "Создание термоядерного оружия в СССР: второй этап ядерной гонки". http://reactor.far.ru/tnw-hist.htm

Павел Подвиг. reactor.far.ru/nw-sob.htm

Раздел "Последовательность событий при ядерном взрыве" статьи "Ядерное оружие: типы, физика, поражающие факторы".

Опубликовано в "Ядерной энциклопедии", 1996 год.
mailto:shepilo@list.ru?subject=Ядерное оружие&body=Нормально, Игорь, продолжай в том же духе.Спроси, выскажись по теме



Тоцкое общевойсковое учение с применением атомного оружия
Сообщение ТАСС:
"В соответствии с планом научно-исследовательских и экспериментальных работ в последние дни в Советском Союзе было проведено испытание одного из видов атомного оружия. Целью испытания было изучение действия атомного взрыва. При испытании получены ценные результаты, которые помогут советским ученым и инженерам успешно решить задачи по защите от атомного нападения".
(Правда. 1954. 17 сентября)


Воспоминания генерал-лейтенанта А.А. Осина
Войсковое учение с применением атомного оружия 14 сентября 1954г. состоялось после принятия правительством СССР решения о развертывании подготовки Вооруженных Сил страны к действиям в условиях реального применения вероятным противником ядерного оружия. Принятие такого решения имело свою историю. Первые разработки предложений по этому вопросу на уровне ведущих министерств страны относятся к концу 1949 г. Это было обусловлено не только успешно проведенными первыми ядерными испытаниями в бывшем Советском Союзе, но и влиянием американских средств массовой информации, питавших нашу внешнюю разведку сведениями о том, что Вооруженные Силы и Гражданская оборона США активно проводят подготовку к действиям в условиях применения ядерного оружия в случае возникновения вооруженного столкновения. Инициатором подготовки предложений о проведении учения с применением ядерного оружия выступило Министерство обороны СССР (в то время Министерство Вооруженных Сил) по согласованию с министерствами атомной энергии (в то время Первым главным управлением при Совете Министров СССР), здравоохранения, химической и радиотехнической промышленности СССР. Непосредственным разработчиком первых предложений был спецотдел Генерального штаба Вооруженных Сил СССР (начальник отдела - В.А. Болятко, исполнители - А.А. Осин, Е.Ф. Лозовой). Руководил разработкой предложений заместитель министра обороны по вооружению маршал артиллерии Н.Д. Яковлев.
Первое представление предложения по учению было подписано Маршалом Советского Союза А.М. Василевским, Б.Л. Ванниковым, Е.И. Смирновым, П.М. Кругловым, другими ответственными лицами и направлено заместителю Председателя Совета Министров СССР Н.А. Булганину. За четыре года (1949-1953 гг.) было разработано более двадцати представлений, которые направлялись в основном Н.А. Булганину, а также Л.М. Кагановичу, Л.П. Берии, Г.М. Маленкову и В.М. Молотову.
29 сентября 1953 г. вышло постановление Совета Министров СССР, положившее начало подготовке Вооруженных Сил и страны к действиям в особых условиях. Тогда же по представлению В.А. Болятко Н.А. Булганиным был утвержден к изданию перечень руководящих документов, ранее разработанных 6 Управлением Министерства обороны, в частности Справочник по ядерному оружию, пособие для офицеров. "Боевые свойства ядерного оружия". Наставление по ведению операций и боевых действий в условиях применения ядерного оружия. Наставление по противоатомной защите, Руководство по защите городов, Руководство по медицинскому обеспечению, Руководство по радиационной разведке, Руководство по дезактивации и санитарной обработке и Памятка солдату, матросу и населению по защите от атомного оружия. По личному указанию Н.А. Булганина в месячный срок все указанные документы были изданы Воениздатом и доставлены в группы войск, военные округа, округа противовоздушной обороны и на флоты. Одновременно для руководящего состава армии и флота был организован показ специальных фильмов по испытаниям ядерного оружия.
Начались поиски полигона, на котором можно было бы провести общевойсковое учение с реальным ядерным взрывом. Был рассмотрен вариант проведения такого учения на ракетном полигоне Капустин Яр, но он был отклонен. Весной 1954 г. рекогносцировочной группой под руководством генерал-лейтенанта И.С. Глебова была проведена оценка Тоцкого полигона, расположенного между Самарой и Оренбургом, он и был признан пригодным по условиям обеспечения безопасности для проведения учения. Атомная бомба мощностью порядка 40 тыс. т тротилового эквивалента, подрыв которой планировалось осуществить в ходе учения, предварительно была испытана на Семипалатинском полигоне в 1951 г. в условиях равнинной местности казахстанской полупустыни. Проведение воздушного ядерного взрыва в условиях пересеченной и залесенной местности Тоцкого полигона имело большое практическое значение для оценки влияния местности на ослабление (либо усиление) поражающих факторов ядерного взрыва (ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и радиоактивное заражение местности).
Выбором полигона для проведения учения было положено начало кропотливой работе по его подготовке. Руководителем учения был назначен Маршал Советского Союза Г.К. Жуков, начальником штаба - генерал армии И.Е. Петров, а его заместителем - генерал-лейтенант И.С. Глебов. В состав руководства учением была включена специальная группа офицеров 6 Управления Министерства обороны: В.А. Болятко - руководитель группы, Б.М. Малютов - заместитель руководителя группы, А.А. Осин - начальник штаба группы, С.В. Форстен, С.А. Зеленцов, И.В. Ремезов, Н.В. Козин, В.П. Волков и другие офицеры различных специальностей.
Тоцкое общевойсковое учение с реальным ядерным взрывом, осуществленным в 9 ч 33 мин по московскому времени 14 сентября 1954 г. в полосе действующих на учении войск, было единственным в истории наших Вооруженных Сил, и к нему было привлечено особое внимание военно-политического руководства страны и наших союзников того времени. В учении приняли участие руководство всех родов войск и сил флота, командование всех групп войск, военных округов, округов противоздушной обороны, флотов и флотилий. Были приглашены все министры обороны дружественных в то время нам стран. Следует отметить, что США в 1951-1956 гг. провели 8 войсковых учений с реальным применением ядерного оружия.
В подготовке и в ходе учения приняло активное участие руководство Министерства среднего машиностроения СССР во главе с В.А. Малышевым, а также ведущие ученые - создатели ядерного оружия И.В. Курчатов, К.И. Щелкин и др.
Проведенное в 1954 г. Тоцкое учение с изучением боевых свойств ядерного оружия в реальных среднеевропейских условиях позволило получить соответствующие экспериментальные данные, использованные для корректировки и уточнения ранее разработанных в срочном порядке руководящих документов по действиям войск и населения страны в условиях войны с применением ядерного оружия.
Воспоминание генерал-лейтенанта С. А. Зеленцова
Тоцкое учение с применением атомной бомбы... О нем ходит много легенд и небылиц, которые тревожат людей до сих пор как в России, так и за рубежом. Весьма повышенный интерес к ним почему-то проявляют японские пресса и телевидение. '
Что же это за учение? Опыт на людях, как заявляют некоторые? США провели "опыт" в Хиросиме и Нагасаки в 1945 г. Так может быть, и русские провели подобный эксперимент на себе в 1954 г.? Тогда необходимо иметь его результаты, искать пострадавших и дать оценку всему происшедшему.
Общевойсковое учение в Оренбургской области с применением реальной атомной бомбы 14 сентября 1954 г. в сочетании с другими видами оружия было проведено в СССР Министерством обороны под руководством Маршала Советского Союза Г.К. Жукова.
Мне в то время было 27 лет. Но я уже имел некоторый опыт проведения исследований поражающих факторов ядерного взрыва, участвуя в ядерных испытаниях на Семипалатинском полигоне. Во время подготовки и проведения учения и в составе группы испытателей занимался установкой измерительной аппаратуры на различных расстояниях от намеченного эпицентра взрыва, снятием и обработкой зарегистрированных параметров поражающих факторов ядерного взрыва.
Местность на Тоцком полигоне пересечена холмами, оврагами, перелесками и кустарником, да и грунт песчаный, а не солончаковая глина. К тому времени теоретически была проведена оценка влияния такой местности на поражающие факторы ядерного взрыва. А как будет в действительности? Это и предстояло проверить в ходе учения.
Район учения представлял собой среднепересеченную местность, на ряде участков покрытую лесом и разделенную широкими долинами небольших рек. Открытые участки местности в полосах наступления полков и дивизий давали возможность вести наступление в высоком темпе; вместе с тем лесные угодья на ряде участков затрудняли движение войск, а после атомного взрыва вследствие лесных завалов и пожаров могли стать трудно проходимыми даже для танков.
Пересеченная местность в районе, намеченном для взрыва атомной бомбы, обеспечивала всестороннюю оценку воздействия атомного взрыва на инженерные сооружения, военную технику, животных и позволяла выявить влияние рельефа местности и растительного покрова на распространение ударной волны, светового излучения и проникающей радиации.
Расположение населенных пунктов в районе учения позволяло не причинить значительного ущерба при атомном взрыве местному населению, выбрать маршрут полета самолета - носителя атомной бомбы в стороне от крупных населенных пунктов, а также обеспечивало радиационную безопасность при движении радиационного облака в восточном, северном и северо-западном направлениях.
По замыслу учения для наступающей сторон ("восточные") была поставлена задача: прорыв стрелковым корпусом подготовленной тактической обороны условного противника с применением атомного оружия, для обороняющейся ("западные") -организация и ведение обороны в условиях применения атомного оружия (см. схему).
Основное внимание при проведении учения уделялось действиям наступающей стороны, войска которой реально осуществляли атомную, артиллерийскую и авиационную подготовку прорыва обороны и преодолевали район атомного взрыва. При этом войска, занимавшие оборону, были заблаговременно выведены на безопасное удаление. В дальнейшем эти войска использовались для удержания тыловой позиции и участков полосы корпусных резервов.
До середины сентября в районе учения сохранялась ясная, сухая погода. Это обеспечивало хорошую проходимость всех видов транспорта, благоприятные условия для проведения инженерных работ и позволяло осуществить сброс атомной бомбы при визуальном прицеливании.
Всего на учение привлекалось порядка 45 тыс. чел. личного состава, 600 танков и самоходно-артиллерийских установок, 500 орудий и минометов, 600 бронетранспортеров, 320 самолетов и 6 тыс. тягачей и автомобилей различного предназначения. Войска на учение, были выведены в специально разработанных штатах применительно к организации, принятой в 1954 г., и обеспечены новым вооружением и техникой. Наступление стрелкового корпуса планировалось обеспечить тремя ядерными взрывами, из них: одной бомбой среднего калибра (реальная) и двумя малого калибра (имитаторами, т.е. за счет подрыва на земле обычного взрывчатого вещества). Реальную атомную бомбу было намечено сбросить по батальонному району обороны (район с отметкой высоты 195,1) на позиции полковых резервов. Этот батальонный район представлял собой сильный узел сопротивления в глубине обороны "западных", подавление которого нарушало устойчивость всей позиции полковых резервов обороняющихся, а также боеспособность основной группировки их артиллерии. Нанесение реального атомного удара по району у отметки 195,1 обусловливалось также необходимостью обеспечения безопасности близлежащих крупных населенных пунктов. Взрывы, имитирующие применение бомб малого калибра, предусматривалось использовать для прорыва главной и второй полосы обороны соответственно. Следует еще раз отметить, что реально, как и предусматривалось планом учения, наносился только один удар атомной бомбы среднего калибра, остальные два - имитировались.
Пл