Ustvarjanje in testiranje prve atomske bombe v ZSSR

V Sovjetski zvezi, od leta 1918, so bile opravljene raziskave o jedrski fiziki, ki je pripravila prvo atomsko bombo v ZSSR. V Leningradu je bil leta 1937 na radijskem inštitutu sprožen ciklon, prvi v Evropi. "V katerem letu je bil prvi test atomske bombe v ZSSR?" - vprašaš. Kmalu boste spoznali odgovor.

Leta 1938 je 25. novembra z odlokom Akademije znanosti nastala komisija za atomsko jedro. Med njimi so bili Sergej Vavilov, Abram Alikhanov, Abram Ioffe, Igor Kurchatov in drugi. Dve leti kasneje sta se pridružila Isai Gurevich in Vitaly Khlopin. Do takrat so bile jedrske raziskave že opravljene v več kot 10 znanstvenih inštitutih. Na akademiji znanosti ZSSR v istem letu je organizirala Komisija za težka voda, ki je bila pozneje imenovana Komisija za izotope. Po branju tega članka boste izvedeli, kako je bila izvedena nadaljnja priprava in testiranje prve atomske bombe v ZSSR.

Izgradnja ciklotona v Leningradu, odkrivanje novih uranovih rud

Leta 1939 je v Leningradu začela gradnja ciklotrona. Leta 1940 je bilo aprila sprejeto odločitev, da se vzpostavi eksperimentalna naprava, ki bi letno proizvedla 15 kg težke vode. Toda zaradi vojne, ki se je začela takrat, se ti načrti niso izvajali. Maja istega leta Yu. Khariton, Ya. Zeldovich, N. Semenov predlagali svojo teorijo razvoja v uranu verižne jedrske reakcije. Hkrati se je začelo odkrivati ​​nove uranove rude. To so bili prvi koraki, ki so zagotovili nastanek in testiranje atomske bombe v ZSSR nekaj let kasneje.

Zastopanje fizikov o prihodnji atomski bombi

Mnogi fiziki v obdobju od konca 30-ih do zgodnjih 40-ih so imeli približno idejo o tem, kako bi to izgledalo. Ideja je bila, da se določena količina koncentrira (več kritična masa) cepitev pod delovanjem nevtronov materiala. V njej se po tem začne s plazom povečati število razpadov atomov. To pomeni, da bo verižna reakcija, zaradi katere se sprosti ogromna energija za energijo in se bo pojavila močna eksplozija.

Težave, ki so se pojavile pri nastanku atomske bombe

Prva težava je bila pridobitev cepljivega materiala v zadostni količini. V naravi, samo ta vrsta snovi, ki jih je mogoče najti - je izotop urana z masnim številom 235 (tj, skupno število nevtronov in protonov v jedru), ali - uran-235. Vsebnost tega izotopa v naravnem uranu ne presega 0,71% (uran - 238 - 99,2%). Poleg tega je vsebnost naravne snovi v rudi v najboljšem primeru 1%. Zato je bilo težko ločiti uran-235.

Kot je kmalu postalo jasno, je plutonij-239 alternativa uranu. V naravi se skoraj ne pojavlja (manj kot 100-krat več kot uran-235). V sprejemljivi koncentraciji jo lahko dobimo v jedrskih reaktorjih, če je uran-238 obsevan z nevtroni. Za to je bila tudi izgradnja reaktorja znatne težave.

Tretja težava je bila, da na enem mestu ni bilo mogoče sestaviti potrebne količine cepljivega materiala. V procesu približevanja podkritičnih delov se celo zelo hitro pojavijo cepitvene reakcije. Energija, sproščena v tem primeru, ne sme dovoliti, da bi glavni del atomov sodeloval v postopku fisije. Ne bodo imeli časa reagirati, bodo razpršili.

Izum V. Maslova in V. Shpinela

Maslov in V. spinelne iz Kharkov Fizikalno-Technical Institute leta 1940 vložila prijavo izuma streliva, ki temelji na uporabi verižno reakcijo, ki se začne spontano cepitev urana 235 njeno superkritično mase, ki nastane iz več podkritično ločimo eksploziv neprepusten za nevtrone in uničeni s spodkopavanjem. Delovna zmogljivost takšne obtožbe povzroča velike dvome, vendar je bil certifikat za ta izum še vedno sprejet. Vendar se je to zgodilo šele leta 1946.

Cannonova shema Američanov

Za prve bombe so Američani nameravali uporabiti topovsko shemo, v kateri je bil dejansko uporabljen topovalni sod. S svojo pomočjo je bil del drugega fisijskega materiala (podkritični) v drugi. Toda kmalu je bilo ugotovljeno, da takšna shema za plutonij ni primerna, ker je hitrost pristopa nezadostna.

Izgradnja ciklotrona v Moskvi

Leta 1941, 15. aprila, se je SNK odločil, da v Moskvi začne graditi močan ciklotron. Vendar pa se je po začetku Velike patriotske vojne skoraj vsa dela na področju jedrske fizike pozvala k prenehanju enega od testov atomske bombe v ZSSR. Na sprednji strani so bili številni jedrski fiziki. Drugi so bili preusmerjeni na bolj vitalne, kot se je zdelo takrat, sferi.

Zbiranje informacij o jedrski problematiki

Zbiranje informacij o jedrskem problemu od leta 1939 je obravnavalo prvo upravo NKVD in GRU Rdeče armade. Leta 1940 je D. Cairncross prejel prvo sporočilo, ki je govorilo o načrtih za oblikovanje atomske bombe. To vprašanje je bilo obravnavano v britanskem odboru za znanost, v katerem je delal Cairncross. Leta 1941 je bil poleti projekt za izdelavo bombe, ki se je imenoval "Tube Helloyz", odobren. Anglija na začetku vojne je bila ena od svetovnih voditeljev v jedrskem razvoju. Ta položaj je bil v veliki meri posledica pomoči nemških znanstvenikov, ki so pobegnili v to državo s prihodom Hitlerja na oblast.

K. Fuchs, član KKE, je bil eden izmed njih. Odšel je na sovjetsko veleposlaništvo jeseni leta 1941, kjer je poročal, da ima pomembne informacije o močnem orožju, ustvarjenem v Angliji. S. Kramer in R. Kuchinskaya (radijski operater Sonya) so bili izpostavljeni za komunikacijo z njim. Prva radijska sporočila, poslana v Moskvo, če informacije o posebni metodi ločevanja izotopov urana, difuzijo plina, kot tudi, da je bila zgrajena za ta obrat namen v Walesu. Po šestih prenosih je bila prekinjena povezava z Fuchsom.

Preizkus atomske bombe v ZSSR, ki je danes znan danes, so ga pripravili tudi drugi skavti. Na primer, Sovjetski skavt v Združenih državah Semenov (Twain) konec leta 1943 poročali, da je E. Fermi v Chicagu uspelo opraviti prvo verižno reakcijo. Vir teh informacij je bil fizik Pontecorvo. Hkrati s črto tujih obveščevalnih podatkov so zaprta dela znanstvenikov Zahoda o atomski energiji iz leta 1940-1942 prišla iz Anglije. Informacije, ki jih vsebujejo, so potrdile, da je bil pri oblikovanju atomske bombe dosežen velik napredek.

Konenkovova žena (na sliki spodaj), znani kipar, je sodelovala z drugimi, da bi raziskala. Prišla je k Einsteinom in Oppenheimerju, največjim fizikom in dolgo časa vplivala na njih. L. Zarubina, drugi prebivalec Združenih držav, je bil član ljudi v Oppenheimerju in L. Szilardu. S pomočjo teh žensk je ZSSR uspelo uvesti sredstva za Los Alamos, Oak Ridge in Chicago Laboratory, največje jedrske raziskovalne centre v Ameriki. Za informacije o atomske bombe v ZDA opravili sovjetski inteligenco v 1944 Rosenbergs, D. Greenglass, Pontecorvo, C. Sake T. Hall, Fuchs.

Leta 1944 je L. Beria, ljudski komisar NKVD, v začetku februarja potekal srečanje obveščevalcev. Sprejel je odločitev o usklajevanju zbiranja informacij o atomskem problemu, ki je prišel skozi GRU Rdeče armade in NKVD. V ta namen je bil ustanovljen oddelek "C". Leta 1945 je bila organizirana 27. septembra. P. Sudoplatov, komisar GB, je vodil ta oddelek.

Fuchs je januarja 1945 dal opis zasnove atomske bombe. Inteligenca med drugim smo pripravili materiale za ločevanje uranovih izotopov s elektromagnetnimi sredstvi, podatki o prvih reaktorjev, navodila za proizvodnjo plutonija in urana bombe, podatki o velikosti kritične mase plutonij in uran v konstrukcijskih eksplozivnih leče plutonij-240, sekvenčno in čas delovanja za sestavljanje in izdelavo bombe. Informacije so se dotaknile tudi načina za začetek delovanja pobudnika bloka, gradnje posebnih rastlin za ločevanje izotopov. Prejeli smo tudi dnevnike, ki so vsebovali informacije o prvi eksploziji eksplozije eksplozije v ZDA julija 1945.

Informacije, ki so jih prejeli s temi kanali, so se pospešile in olajšale naloge, ki so jih postavili sovjetski znanstveniki. Strokovnjaki na Zahodu so verjeli, da se v ZSSR lahko ustvari bomba le v letih 1954-1955. Vendar pa so se zmotili. Prvi test atomske bombe v ZSSR se je zgodil leta 1949, avgusta.

Nove stopnje oblikovanja atomske bombe

Leta 1942, v aprilu, M. Pervukhin, Ljudska komisar kemične industrije, se je seznanil naročil Stalinovih z gradivom v zvezi z delom na atomske bombe, ki se izvaja v tujini. Za oceno informacij, predstavljenih v poročilu, je Pervukhin predlagal ustanovitev skupine strokovnjakov. Na priporočilo Joffa je vključeval mlade znanstvenike Kikoin, Alikhanov in Kurchatov.

Leta 1942 je bil izdan odlok o uranovem rudarstvu državnih blagajniških zapisov. Zagotovila je ustanovitev posebnega inštituta ter začetek dela na področju predelave in ekstrakcije surovin ter geoloških raziskav. Vse to je bilo storjeno, da bi čimprej testirali prvo atomsko bombo v ZSSR. Leto 1943 je zaznamovalo dejstvo, da je NCCM začel rudarjenje in predelavo uranove rude v Tadžikistanu v rudniku Tabarsky. Načrt je znašal 4 tone uranskih soli letno.

V tem času so bili mobilizirani starejši znanstveniki s sprednje strani umaknjeni. V istem letu 1943, 11. februarja, je bil organiziran laboratorij št. 2 Akademije znanosti. Njena glava je bila imenovana za Kurchatov. Morala je uskladiti delo pri ustvarjanju atomske bombe.

Sovjetske obveščevalne službe so leta 1944 prejele priročnik, ki je vseboval dragocene informacije o prisotnosti uranov-grafitnih reaktorjev in določitvi parametrov reaktorja. Vendar pa uran, potreben za nalaganje celo majhnega eksperimentalnega jedrskega reaktorja, še ni bil v naši državi. Leta 1944 je vlada ZSSR odredila, da NCCM preda uranove soli in uran v državni sklad. Laboratorij št. 2 je dobil nalogo shranjevanja.

Deluje v Bolgariji

Velika skupina strokovnjakov, ki jo V. Kravchenko, vodja 4. posebnega oddelka za NKVD, leta 1944, novembra umirila, odšel na študij rezultate raziskovanja v osvoboditvi Bolgarije. V istem letu, 8. decembra GKO odločila, da obdelavo in pridobivanje uranove rude iz SCMC 9. urada državnega GMP NKVD. Leta 1945 je S. Yegorov imenovan za vodjo rudarskega in metalurškega oddelka 9. direkcije. Potem, v januarju, ki ga je nii-9 organizirana za preučevanje vlog urana, reševanju problemov plutonija in urana, predelavo surovin. Približno polovico ton uranove rude je prišlo iz Bolgarije do takrat.

Gradnja difuzijske naprave

Od leta 1945, marca, po prejemu ameriških kanalov NKGB informacij shema bombe, ki temelji na načelu implozije (tj stiskanje v cepljivih snovi zaradi eksplozije konvencionalnih eksplozivov), je začela delo na sistemu, ki je imel veliko prednost pred pištolo. Aprila 1945 je V. Makhanev napisal sporočilo Beriji. To je dejal, da je leta 1947 naj bi se začela do proizvodnjo urana-235 difuzijsko obrat, ki se nahaja na številko 2. Uspešnost laboratoriju obrata naj bi bila okoli 25 kg urana na leto. To bi moralo biti dovolj za dve bombi. Za Američane je resnično vzel 65 kg urana-235.

Vključenost nemških znanstvenikov

5. maja 1945 med bitki za Berlin je bilo najdeno premoženje, ki pripada Fizičnemu inštitutu družbe Kaiser Wilhelm. Posebno komisijo, ki jo vodi A. Zavenyagin, je bila 9. maja poslana Nemčiji. Njegova naloga je bila najti znanstvenike, ki so tam delali na atomski bazi, da bi zbirali gradiva o problemu urana. Skupaj z družinami v ZSSR je bila odstranjena pomembna skupina nemških znanstvenikov. Med njimi so bili Nobelovih nagrajencev N. Riehl in H. Hertz, profesor Gaibu, M. von Ardenne, P. Thiessen, G. pozo, M. Vollmer, R. Deppel in drugi.

Vzpostavitev atomske bombe je odložena

Za proizvodnjo plutonija-239 je bilo treba zgraditi jedrski reaktor. Tudi za eksperimentalno je bilo potrebnih približno 36 ton kovinskega urana, 500 ton grafita in 9 ton uranovega dioksida. Do avgusta 1943 je bil grafitni problem rešen. Njegova izdaja je bila ustanovljena maja 1944 v Moskovskem elektrodnem obratu. Vendar zahtevana količina urana v državi ni bila na voljo do konca leta 1945.

Stalin je želel čim prej preskusiti prvo atomsko bombo v ZSSR. Leto, do katerega naj bi se uresničilo, je bilo prvotno 1948 (do pomladi). Vendar do takrat ni bilo niti materiala za njegovo proizvodnjo. Nov mandat je bil imenovan 8. februarja 1945 z uredbo vlade. Ustanovitev atomske bombe je bila odložena do 1. marca 1949.

Zadnje faze, ki so pripravile test prve atomske bombe v ZSSR

Dogodek, za katerega je bil zahtevan tako dolgo, se je zgodil nekoliko kasneje od predvidenega datuma. Prvi test atomske bombe v ZSSR je potekal leta 1949, kot je bilo načrtovano, ne pa marca, a avgusta.

Leta 1948 je bil 19. junija ustanovljen prvi industrijski reaktor ("A"). Za ločitev izrabljenega plutonija iz jedrskega goriva je bila zgrajena tovarna "B". Uranski bloki obsevajo, raztopijo in ločujejo s kemičnimi metodami plutonija iz urana. Raztopino smo še naprej očistili iz fisijskih produktov, da bi zmanjšali njegovo sevalno aktivnost. V tovarni "B" aprila 1949 so začeli izdelovati podrobnosti bombe iz plutonija z uporabo tehnologije NII-9. Istočasno se je začel prvi raziskovalni reaktor, ki je deloval na težki vodi. Številni nesreči so pripeljali do razvoja proizvodnje. Pri odpravljanju njihovih posledic so se pojavili primeri prekomerne izpostavljenosti osebja. Vendar takrat niso pozorni na takšne malenkosti. Najpomembnejša stvar je bila izdelava prvega preizkusa atomske bombe v ZSSR (datum je bil 1949, 29. avgust).

Julija je bil pripravljen nabor delov naboj. Skupina fizikov, ki jo vodi Flerov, je šla v kombinacijo za fizične meritve. Za obdelavo rezultatov meritev je bila poslana skupina teoretikov, ki so jo vodili Zeldovič, pa tudi za izračun nepopolne verjetnosti zlomov in učinkovitosti.

Tako je bil prvi test atomske bombe v ZSSR opravljen leta 1949. 5. avgusta je komisija prevzela plutonij in jo poslala v KB-11 s poštnim vlakom. Do takrat je bilo potrebno delo skoraj končano. Skupina za kontrolo zaračunavanja je bila izvedena v KB-11 ponoči od 10. do 11. avgusta. Naprava je bila nato razstavljena in njegovi deli pakirani za odpremo na odlagališče. Kot smo že omenili, je bil 29. avgusta prvi test atomske bombe v ZSSR. Sovjetska bomba je bila torej ustvarjena v 2 letih in 8 mesecih.

Prvi test atomske bombe

V ZSSR leta 1949, 29. avgusta, je bil na testni lokaciji Semipalatinsk izveden preskus jedrske obremenitve. Na stolpu je bila naprava. Eksplozijska moč je bila 22 kt. Dizajn uporabljenega naboja je ponovil "Fat Man" iz ZDA, elektronsko polnjenje pa so ga razvili sovjetski znanstveniki. Večplastna struktura je bila atomska energija. V njej je bil s stiskanjem sferičnega konvergentnega detonacijskega vala prenešen pluton v kritično stanje.

Nekatere značilnosti prve atomske bombe

5 kg plutonija je bilo postavljeno v središče polnjenja. Snov je bila nameščena v obliki dveh hemisfer, obkrožena z lupino urana-238. To je služilo, da vsebuje jedro, ki je oteklo med verižno reakcijo, da bi čim bolj reagirale plutonij. Poleg tega je bil uporabljen kot reflektor, pa tudi nevtronski moderator. Tamper je obkrožal lupina iz aluminija. Dosegel je enakomerno stiskanje udarnega valja jedrske elektrarne.

Namestitev vozlišča, ki je vsebovala cepljive snovi v varnostne namene, je bila izvedena tik pred uporabo pristojbine. V ta namen je postala posebna skozi konično odprtino, ki je bila zaprta z zamaškom eksploziva. In v notranjem in zunanjem primeru so bile luknje, ki so bile zaprti s pokrovi. Razdelitev jeder s približno 1 kg plutonija je povzročila eksplozivno moč. Preostalih 4 kg ni imelo časa reagirati in bilo je neuporabno razpršiti, ko je bil izdelan prvi test atomske bombe v ZSSR, datum, ki ga zdaj poznate. Med izvajanjem tega programa je prišlo do veliko novih idej o izboljšanju stroškov. Zlasti so se dotaknili povečanja faktorja uporabe materiala, pa tudi zmanjšanja teže in dimenzij. V primerjavi s prvimi so novi vzorci postali bolj kompaktni, močnejši in elegantnejši.

Torej, prvi test atomske bombe v ZSSR se je zgodil leta 1949, 29. avgusta. To je bil začetek nadaljnjega razvoja na tem področju, ki je v teku do danes. Preizkus atomske bombe v Sovjetski zvezi (1949) je bil pomemben dogodek v zgodovini naše države, ki je postavil izhodišče za svoj status jedrske energije.

Leta 1953 je prvi test v zgodovini Rusije potekal v istem Semipalatinsk testnem območju vodikova bomba. Njegova moč je bila že 400 kilotonov. Primerjajte prve teste atomske bombe in vodikove bombe v ZSSR: moč 22 kt in 400 kt. Vendar je bilo to le začetek.

14. septembra 1954, na Totsky Range izvedene so bile prve vojaške vaje, v katerih je bila uporabljena atomska bomba. Imenovani so bili "Operacija snežne kepe". Preizkus atomske bombe leta 1954 v ZSSR, po podatkih, ki so bili leta 1993 razkriti, je bil izveden, med drugim, za ugotovitev, kako radiacijo vpliva na osebo. Udeleženci tega preizkusa so naročili, da ne bodo razkrivali informacij o izpostavljenosti za 25 let.