Текст книги "Решающий шаг к миру. Водородная бомба с атомным обжатием РДС-37"

Автор книги: Александр Чернышев

Соавторы: Радий Илькаев,Игорь Андрюшин
сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 9 страниц)

9. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ 1955 г.

РДС-37 с самого начала проектировался как авиационный боеприпас под перспективные самолеты нового поколения и баллистические ракеты, поэтому было принято решение испытывать его сбросом с самолета Ту-16. Условия воздушного подрыва диктовались также требованиями обеспечения безопасности населения при испытании. В 1955 г. программа ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне состояла из 5 взрывов, в том числе двух мощных воздушных взрывов: РДС-27 (06 ноября 1955 г.) мощностью 250 ктТЭ и РДС-37 (22 ноября 1955 г.) мощностью 1600 ктТЭ /3/.

Проведенные ранее в 1949, 1951, 1953 гг. на Семипалатинском полигоне наземные взрывы сопровождались серьезными загрязнениями территории Казахстана и Алтайского края за пределами полигона (радиоактивные следы протянулись, в основном, в юго-восточном направлении – преобладающем направлении ветра в осенний период).

По предложению специалистов МО к началу 1955 г. территория полигона была расширена. Однако и это не решало проблемы обеспечения безопасности населения, поэтому были введены жесткие ограничения на сектор (всего 25°), внутри которого допускалось распространение радиоактивности.

Для испытания зарядов большой мощности была оборудована новая площадка П-5, центр которой располагался в пяти километрах к северу от центра опытного поля. Для физических измерений на расстояниях 700 и 1500 м от центра П-5 построили специальные подземные казематы. Дистанционное управление приборами осуществлялось впервые по уплотненной (в 8 раз) системе передачи информации. Руководство испытаниями (И.В. Курчатов) находилось на объединенном с авиацией командном пункте в научном городке полигона.

Для контроля за соблюдением требований по обеспечению безопасности населения в состав Государственной комиссии по проведению испытаний был введен представитель Третьего главного управления Минздрава СССР.

В середине 50-х годов Семипалатинский полигон превращается в мощный научно-исследовательский испытательный центр страны для испытания ядерного оружия различных классов и исследования поражающего действия ядерного взрыва. Шло быстрое строительство научных корпусов и городка, расположенного на берегу Иртыша. Начали строиться трехэтажные дома, закладываться сады. Городок испытателей Семипалатинского полигона был признан лучшим военным городком в нашей стране.

^{Схема учебного полигона № 2 МО СССР (Семипалатинский испытательный полигон)}

^{Вид на городок испытателей Семипалатинского полигона. 1950-е годы} 

20 июня 1955 г. Б.Г. Музруков, Ю.Б. Харитон, А.Д. Сахаров, Я.Б. Зельдович направляют новому министру МСМ письмо с предложениями по «испытанию опытного устройства РДС-37»/7, с. 367/:

«Товарищу Завенягину А. П.

В соответствии с приказом № 120 от 17 февраля 1955 года представляем предложения по испытанию опытного устройства РДС-37. Испытанию должно быть подвергнуто устройство, описание и принцип работы которого изложены в отчете 2/248-ОП. Опытное устройство будет содержать <…> кг U-233 и <…> кг U-235 <…>% в первичном изделии, <…> кг дейтерида лития-шесть и <…> кг U-238 <…> в основном изделии. Ожидаемая мощность опытного взрыва 600-1400 тыс. тонн. Во избежание образования радиоактивного следа взрыв должен быть произведен в воздухе на высоте 1-1,5 км.

Для обеспечения взрыва в воздухе устройство оформляется в виде авиационной бомбы габарита РДС-6с. Испытание предлагается провести в октябре 1955 г. на полигоне № 2. При испытании должно быть обеспечено измерение мощности взрыва по огненному шару, <…> и должен быть обеспечен забор проб самолетами для целей радиохимических исследований».

5 октября 1955 г. руководство МСМ и МО представило проект Постановления СМ СССР «О проведении испытаний изделий РДС», а уже через три дня, 8 октября 1955 г., вышло Постановление СМ № 1808-967сс «О проведении испытания изделий РДС».

* * *

Из письма А.П. Завенягина, В.Д. Соколовского, И.В. Курчатова и Ю.Б. Харитона в Президиум ЦК КПСС с представлением проекта Постановления СМ СССР «О проведении испытаний изделий РДС»

5 октября 1955 г.

«В соответствии с Постановлением ЦК КПСС от 16 февраля 1955 г. Министерством среднего машиностроения была организована в КБ-11 разработка нового типа водородной бомбы с использованием атомного обжатия на мощность от 1,0 до 2,0 млн. тонн. К 15 октября с. г. в КБ-11 будет изготовлена модель новой водородной бомбы (РДС-37), и во второй половине октября можно будет провести ее испытание на полигоне № 2 Министерства обороны.

В водородной бомбе с атомным обжатием используются совершенно новые процессы, которые до последнего времени, для этой цели, в физике не рассматривались. Поэтому изделие РДС-37 с атомным обжатием следует рассматривать как экспериментальное. Учеными-физиками были тщательно исследованы явления, которые будут иметь место при взрыве этого изделия, произведены большие и весьма сложные расчеты, проведен большой объем экспериментальных работ, и можно рассчитывать на достижение при испытаниях успешных результатов.

Однако ввиду новизны процессов, лежащих в основе конструкции изделия РДС-37, возможно, что какие-либо явления не учтены или оценены недостаточно, ввиду чего успех испытания не гарантирован.

Идея создания водородной бомбы на принципе использования световой энергии взрыва атомной бомбы для обжатия делящихся материалов водородной бомбы принадлежит члену-корреспонденту Академии наук Зельдовичу и академику Сахарову, под руководством которых создана теория процесса взрыва новой водородной бомбы.

Исследования и создание конструкции водородной бомбы с атомным обжатием проводились в КБ-11 под руководством академика Харитона большим коллективом научных работников и инженеров КБ-11; математические расчеты проводились в Математическом институте Академии наук СССР под руководством академика Келдыша, членов-корреспондентов Академии наук Тихонова, Гельфанда и начальника сектора Математического института Семендяева; экспертиза изделия проводилась академиками Курчатовым, Таммом, Леонтовичем, Келдышем, членом-корреспондентом Академии наук Гинзбургом и доктором физико-математических наук Халатниковым, которые единодушно одобрили идею изделия РДС-37 с атомным обжатием и выполненную работу КБ-11 по этому изделию.

Значение атомного обжатия водородной бомбы состоит в том, что эффективность использования делящихся веществ бомбы возрастает для бомб калибра диаметром 1,5 метра в 6 раз против бомб, созданных ранее. Открывается также возможность изготовления других калибров бомб мощностью в 10-100 раз больше, чем испытанные до сих пор.

У нас нет прямых сведений, что процесс атомного обжатия известен американцам. Однако косвенно (по тротиловому эквиваленту испытанных ими изделий в 1954 г.) можно судить о том, что этот метод, возможно, ими использован. <…>

Во избежание очень серьезной опасности поражения радиоактивной пылью населения в районе полигона мы считаем, что подрыв всех перечисленных изделий надо будет проводить в воздухе на высоте 1-2 км. При испытаниях на такой высоте серьезного радиоактивного заражения на почве не предвидится. Для предохранения населения от опасности ударной волны предполагается испытание проводить при благоприятном направлении ветра. Однако и при этом в населенных пунктах на расстоянии до 200 километров не исключены разрушения оконных стекол, особенно в направлении господствующего ветра.

По этой причине предполагается частичное отселение и концентрация в сборных пунктах населения угрожаемых населенных пунктов. Проект постановления прилагаем».

^{Дети испытателей Семипалатинского полигона. Октябрь 1955 г.} 

Специальным приложением был утвержден детальный «Перечень мероприятий по обеспечению безопасности населения при проведении испытаний на учебном полигоне № 2 МО в 1955 году» /7, с. 407/, согласно которому жестко регламентировались метеоусловия, при которых можно проводить испытания.

Пункт 15 этого постановления предусматривал выплату компенсаций населению в случае эвакуации из расчета 100-200 рублей на человека; предусматривалось выделение транспорта, оказание медицинской помощи и «заблаговременный завоз стекла в количестве 5000 м2 и Ют замазки».

Ответственность за обеспечение безопасности населения в режимных зонах возлагалась на начальника полигона А.В. Енько, за безопасность при сборке изделия – на начальника КБ-11 Б.Г. Музрукова.

Очень важной для оценки радиоактивного загрязнения окружающей среды являлась работа 1954 г. Н.Н. Семенова, Н.А. Дмитриева, В.Н. Родигина, Н.Н. Эмануэля «по обобщению данных по радиоактивной зараженности, возникающей при взрывах РДС на УП№ 2» /7, с. 386/. В результате этого обобщения было доказано предположение Н.Н. Семенова о подобии радиоактивных следов.

^{Погрузка заряда в самолет-носитель, взлет с бомбой и взрыв РДС-37. 22 ноября 1955 г.}

10. ИСПЫТАНИЕ РДС-37

Насколько я могу судить, их конструкция 1955 г., несмотря на то, что в ней использовались те же принципы, что и у нас, была ими разработана полностью самостоятельно.

Ганс Бёте, начальник теоретического отдела Лос-Аламосской лаборатории, разработчик первых ядерных т термоядерных зарядов США, лауреат Нобелевской премии

В подготовке и проведении испытания РДС-37 (руководитель И.В. Курчатов) принимало участие руководство МО СССР: заместитель министра обороны А.М. Василевский, М.И. Неделин, В.А. Болятко, заместитель председателя Совета министров СССР – министр МСМ А.П. Завенягин с большой группой руководителей МСМ, руководители институтов, в которых разрабатывались методики измерений.

От КБ-11, кроме Ю.Б. Харитона, начальника КБ-11 Б.Г. Музрукова, главного инженера Н.А. Петрова, Я.Б. Зельдовича, А.Д. Сахарова, физиков-экспериментаторов, специалистов по сборке заряда и проверке системы автоматики, в испытаниях принимала участие большая группа молодых физиков-теоретиков – разработчиков РДС-37. На испытаниях присутствовала большая группа выдающихся математиков: М.В. Келдыш, И.М. Гельфанд, С.К. Годунов, В.Ф. Дьяченко, О.В. Докуциевский, А.А. Самарский, А.Н. Тихонов.

До середины 50-х годов ведущая роль в измерениях характеристик ядерных зарядов, в первую очередь, их мощности, принадлежала Институту химической физики, Радиевому институту, Государственному оптическому институту. Изучение поражающего действия ядерного взрыва и исследования эффективности средств противоатомной защиты проводились, как правило, силами специалистов Министерства обороны. Научным руководителем работ на Семипалатинском полигоне с 1949 г. являлся заместитель директора ИХФ М.А. Садовский.

Значения полной мощности взрыва измерялись с помощью методик огненного шара, минимума свечения и импульса давления в фазе сжатия ударной волны; относительная средняя квадратичная ошибка методик огненного шара составляла менее 5%. Метод основан на измерениях зависимости радиуса R, охваченной ударной волной области (огненного шара) от времени.

Зависимость R была «подправлена» по результатам испытаний 1951, 1953 гг. специалистами КБ-11 Д.А. Франк-Каменецким и Н.А.Поповым. Измерения

скорости фронта ударной волны проводились специалистами ИХФ АН СССР и полигона.

Метод огненного шара был признан основным методом определения энергии взрыва.

Для исследования термоядерных реакций широко использовался метод нейтронных индикаторов, которые размещались внутри заряда. Впервые такие измерения применялись при испытаниях РДС-6с и РДС-27. В их обработке участвовали Радиевый институт, КБ-11, специалисты полигона УП-2 (в/ч 52605) и ЦНИИ-12 (в/ч 51105).

В связи с тем, что предстояло испытание заряда мегатонного класса, особое значение придавалось прогнозированию последствий поражающего действия ударной волны в дальней зоне. Степень действия этого фактора зависела от вертикального распределения температуры воздуха, направления и скорости ветра на разных высотах, а также от других условий. Эти оценки велись под руководством академика С.А. Христиановича.

Общее руководство авиационным обеспечением испытаний было возложено на генерал-майора В.А. Чернореза. В целях безопасности экипажа самолета Ту-16 в ОКБ-167 МАП с 25 октября по 16 ноября 1955 г. проведена специальная подготовка самолета к испытаниям, а для решения конкретных проблем обеспечения безопасности самолета на полигоне работала команда ведущих разработчиков Ту-16, ученых из ВИАМ, НИИ ПДС, МИАН (А.А. Архангельский, А.В. Надашкевич, А.А. Дородницин, К.А. Семендяев и др.).

В первой половине 1955 г. было произведено сбрасывание 8 макетов бомб РДС-37 (7 успешных) для проверки действия парашютной системы и точности бомбометания. С целью увеличения дистанции от места взрыва до самолета-носителя и уменьшения светового импульса до допустимого уровня руководством было решено оборудовать бомбу парашютом, разработанным для бомбы РДС-6с в НИИ парашютно-десантного снаряжения. Заказ на парашюты МСМ сделало 17 октября 1955 г., а 28 октября 1955 г. их доставили на Семипалатинский полигон.

За три дня до испытания (первоначально назначенного на 20 ноября) все представители военного командования получили указания о начале проведения разъяснительной работы среди населения режимных зон и соответствующей подготовке зданий к возможному действию ударной волны.

Бомба была подготовлена специалистами КБ-11 и передана для подвески к самолету в 6 часов 45 минут 20 ноября 1955 г., но из-за отсутствия визуальной видимости цели и отказа радиолокационного бомбардировочного прицела бомбометание не состоялось. (На самолете устанавливались два прицела, радиолокационный и оптический.) Самолету с бомбой разрешили посадку только после того, как Я.Б. Зельдович и А.Д. Сахаров дали письменное заключение о безопасности посадки самолета с зарядом, а специалисты ВВС проанализировали все сценарии аварийной ситуации при посадке самолета.

Федор Павлович Головашко,

(1923-1980)

летчик-испытатель, Герой Советского Союза

Семипалатинский аэродром имел ограниченную взлетно-посадочную полосу для самолета с такой нагрузкой (~ 5,5 т), поэтому приземлился он с парашютным торможением, с трудом вписавшись в полосу. В дальнейшем было принято строгое решение о дублировании испытаний вторым самолетом с прицелом.

Испытание РДС-37 было проведено 22 ноября 1955 г. В 6 часов 55 минут бомбу подвесили к самолету, который вылетал в 8 часов 34 минуты. Командир экипажа—майор Ф.П. Головашко, штурман—майор А.Н. Кириленко, второй летчик– капитан И.М. Роменский, штурман-оператор радиолокатора– капитан В.И. Лазарев, стрелок-радист– лейтенант Б.И. Ожерельев, командир огневых установок – старшина Н.П. Суслов.

В 9 часов 47 минут было произведено прицельное бомбометание с высоты 12 км при скорости самолета 985 км/ч. Бомба сброшена над опытной площадкой П-5. Взрыв произошел на высоте 1550 м, в этот момент самолет находился от места взрыва на расстоянии 15 км (нагрев его обшивки достигал 42-82 °С).

Результаты воздушной и наземной радиационных разведок на радиоактивном следе после воздушного взрыва РДС-37 однозначно показали, что доза внешнего гамма-излучения за пределами территории полигона менее 0,3 Р, поэтому можно утверждать: облучению с превышением дозовых пределов население не подвергалось.

В эпицентре взрыва через 2 часа мощность дозы гамма-излучения не превышала 1,5 Р/ч. Радиус зоны с Р < 0,5 Р/ч составлял через 2 часа 800 м.

При взрыве РДС-37 впервые значимо проявилось влияние метеорологических факторов (градиентов температуры и скорости в атмосфере). В день взрыва установилась температурная инверсия (т.е. температура воздуха с высотой поднималась). Скорость ветра с высотой также увеличивалась. При таких метеоусловиях давление в звуковой волне на поверхности Земли оказалось в 2-3 раза больше, чем при стандартных метеоусловиях. Ударная волна нанесла повреждения строениям и остеклению зданий в 59 населенных пунктах (разрушено 28 тыс. м2 остекления на расстояниях до 175 км).

Одним из основных результатов испытаний 1955 г. в отношении безопасности явился вывод о том, что размеры Семипалатинского полигона исключают проведение испытаний мощных термоядерных зарядов (для наземных испытаний определяющим является опасность радиоактивного загрязнения, для воздушных испытаний большой мощности – опасность повреждения зданий). По результатам испытаний 1955 г. были приняты рекомендации по допустимой мощности взрывов, которые могли проводиться на Семипалатинском полигоне при различных метеорологических условиях. С 1957 г. заряды большой мощности, заряды мегатонного класса, стали испытываться на новом ядерном полигоне № 700 МО СССР (Северный испытательный полигон на Новой Земле).

Сводные материалы по результатам испытания изделия РДС-37 были подписаны И.В. Курчатовым, Ю.Б. Харитоном, Н.Н. Семеновым, А.Д. Сахаровым, Я.Б. Зельдовичем, М.А. Садовским, А.В. Енько, Б.М. Мамотовым, И.Н. Гуреевым.

Постановлением Совета министров СССР по вопросам работы атомных бомб и определения их мощности в 1955 г. была образована комиссия, в состав которой вошли И.В.Курчатов (председатель), Ю.Б. Харитон, Б.Г. Музруков, Н.И.Павлов, Е.А. Негин, В.А. Давиденко и др. На заседание этой комиссии по определению мощности взрыва бомбы-устройства РДС-37 были приглашены В.А. Болятко, А.В. Енько, Б.М. Мамотов, Б.А. Олисов, О.И. Лейпунский, В.Ю. Гаврилов, М.А. Садовский, Г.И. Бенецкий, И.Н. Гуреев, Н.Н. Семенов. Основной доклад о результатах определения тротилового эквивалента водородной бомбы РДС-37 представил инженер-полковник И.Н. Гуреев, энерговыделение РДС-37 оценивалось в нем в 1,6 Мт тротилового эквивалента.

Рассмотрев результаты испытания РДС-37 на заседании 24 ноября 1955 г., комиссия отметила следующее:

• успешно испытана конструкция водородной бомбы, основанная на новом принципе;

• необходимо дальнейшее детальное исследование процессов, протекающих при взрыве бомбы этого типа;

• дальнейшую разработку водородных бомб следует проводить на основе широкого использования принципов, положенных в основу бомбы РДС-37.

В дни испытаний руководство страны находилось в Индии, и Е.П. Славский подготовил телеграмму об успешном испытании РДС-37/7, с. 419/:

«Донесение в г. Дели товарищам Хрущеву Н.С. и Булганину Н. А.

На месте нахождения т. Завенягина 22 ноября с. г. получены положительные результаты, соответствующие возлагавшимся надеждам. Все благополучно.

Е. Славский»

^{Телеграмма от 23 ноября 1955 г. первого заместителя министра среднего машиностроения Е.П. Славского Первому секретарю ЦК КПСС Н.С. Хрущеву и Председателю Совета министров СССР Н.А. Булганину об испытании изделия РДС-37}

Фактически сразу же после подписания отчета о результатах испытаний РДС-37 появилось официальное сообщение в газете «Правда» от 27 ноября 1955 г.: «В последнее время в соответствии с планом научно-исследовательских и экспериментальных работ в области атомной энергии в Советском Союзе были проведены испытания новых типов атомного и термоядерного (водородного) оружия. Испытания полностью оправдали соответствующие научно-технические расчеты, показав важные новые достижения советских ученых и инженеров. Последний взрыв водородной бомбы был самым мощным из всех взрывов, проведенных до сих пор. В целях предотвращения радиоактивных воздействий взрыв был произведен на большой высоте. При этом проводились широкие исследования по защите людей…

В связи с тем, что в некоторых западных странах поднята шумиха по поводу упомянутых испытаний в СССР, ТАСС уполномочен заявить следующее:

Советское Правительство стояло и стоит за запрещение атомного и водородного оружия с установлением действенного международного контроля. Такое решение позволило бы направить использование атомной энергии исключительно на мирные цели. Предложения насчет безусловного запрещения атомного и водородного оружия делались Советским Союзом как в Организации Объединенных Наций, так и на недавнем совещании министров иностранных дел четырех держав в Женеве, но не были приняты. Советский Союз также внес предложение о морально-политическом осуждении атомного и водородного оружия. Западные державы отказались принять и это предложение.

Проводя указанные испытания в интересах обеспечения своей безопасности, Советский Союз по-прежнему будет добиваться в Организации Объединенных Наций соглашения о запрещении атомного и водородного оружия и о сокращении всех других видов вооружений, о дальнейшем уменьшении международной напряженности и установлении доверия между государствами, о поддержании и укреплении всеобщего мира».

В начале пути, когда необходимых знаний в достаточной мере еще не хватало, а модели были несовершенны, требовался удачный выбор наиболее устойчивой физической системы. В этом проявился талант разработчиков РДС-37, и природа ответила им «взаимностью». Без этого успеха будущее нашей страны в жестких условиях ядерного противостояния того времени оказалось бы под большим вопросом.