苏联炸弹与美国口音

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60多年前 - 29今年8月1949 - 在塞米巴拉金斯克试验场,第一枚苏联原子弹RDS-1已申报20 CT,已成功通过测试。 据称,由于世界上的这一事件,苏联和美国之间建立了战略军事平等。 而对苏联造成灾难性后果的假想战争则是在其冷聚集状态下实现的。

在曼哈顿计划的脚步

苏联(实际上是德国)完全有理由成为核竞赛的领导者。 这不是因为科学在新政府意识形态中发挥的巨大作用。 共产党的领导,遵循不朽的劳动“唯物主义和经验批判”的规则,随后警告“物理理想主义”的兴起。 在30中,斯大林倾向于不相信那些认为在重元素同位素的某种连锁反应的帮助下可以分配巨大能量的物理学家,而是那些在科学中捍卫物质原理的人。

确实,苏联物理学家开始谈论仅在1941中军事利用原子核能量的可能性。 Georgy Nikolayevich Flerov(1913 - 1990),在Igor V. Kurchatov的实验室(1903 - 1960)战争之前研究了铀裂变的连锁反应问题,然后两次致信斯大林,他后悔“一个大错误“关于”在核物理研究战争前赢得的立场的自愿投降“。 但是 - 徒劳无功。

仅在9月,1942,当情报开始意识到由罗伯特奥本海默(1904 - 1967)领导的美国曼哈顿项目的部署,该项目源于英美铀委员会的活动,斯大林签署了一项法令“关于铀运营的组织” 。 它指示苏联科学院“通过分裂铀恢复使用原子能的可行性工作,并向GKO提供有关1在4月1943上制造铀炸弹或铀燃料的可能性的报告。”

4月中旬,在莫斯科的Pokrovsky-Streshneve,1943建立了实验室编号2,其中包括该国最大的物理学家。 他领导实验室Kurchatov,“铀工程”的总经理最初被分配到莫洛托夫,但随后他被Beria取代。

很明显,苏联的资源是无可比拟的,因为没有太多战争负担的国家有这种可能性。 然而,这并不是洛斯阿拉莫斯和莫斯科发展规模巨大差距的唯一原因。 来自美国和欧洲的12诺贝尔奖获得者,15成千上万的科学家,工程师和技术人员,45成千上万的工人,4数千名速记员,打字员和秘书,一千名提供非凡保密的安保人员参加了曼哈顿项目。 在实验室编号为2 - 80的人中,只有25人是研究助理。

到战争结束时,工作实际上还没有开始:在实验室编号2,以及1945开头的实验室编号3和编号4中,寻求在各种操作原理的反应堆中生产钚的方法。 也就是说,他们从事的是科学而非实验性的发展。

广岛和长崎的原子弹爆炸实际上打开了苏联政府的目光,使其面临着对该国的威胁。 然后成立了一个由Beria领导的特别委员会,该委员会获得了紧急权力和无限资金。 缓慢的研究工作已经被充满活力和创新的飞跃所取代。 在1946中,在Kurchatov实验室发射的铀 - 石墨反应堆开始通过用慢中子轰击铀来接收钚-239。 在乌拉尔,特别是在车里雅宾斯克 - 40,建立了几个生产武器级铀和钚的企业,以及制造炸弹所需的化学成分。

2实验室的一个分支,名为KB-11,开始在Arzamas的Sarov建立,他被委托开发炸弹设计及其测试,不迟于1948的春天。 首先,有必要制造钚弹。 这样的选择是由实验室编号2有详细计划的美国Futonium炸弹“胖子”落在长崎上的事实预定的,该炸弹由德国物理学家Claus Foocks(1911 - 1988)传达给苏联情报部门,他们坚持共产主义观点。 在与美国关系紧张的情况下,苏联领导层匆忙,希望获得有保证的积极成果。 在这方面,Kurchatov项目的科学经理别无选择。

铀还是钚?

在铀同位素235U中发生的核链式反应的经典方案是与基础2的时间的指数函数。 中子与其中一个原子的原子核碰撞,将其分成两个碎片。 在这种情况下,释放出两个中子。 反过来,他们已经拆分了两个铀核。 在下一阶段,分区数量是4的两倍。 然后 - 8。 依此类推,逐渐地,直到传统上再说一遍,整个物质不会由两种类型的碎片组成,其原子质量大致与95 / 140相关。 结果,释放出巨大的热能,90%是散射片段的动能(每个片段的167 MeV)。

但是为了使反应以这种方式进行,有必要没有一个中子在徒劳中失去。 在少量“燃料”中,核裂变过程中释放的中子飞出其极限,没有时间与铀核反应。 反应的可能性还取决于“燃料”中235U同位素的浓度,其由235U和238U组成。 因为238U吸收了不参与裂变反应的快中子。 天然铀含有0,714%235U,富含武器级,必须至少为80%。

类似地,尽管具有其自身的特异性,但反应在钚239Pu的同位素中进行。

从技术角度来看,制造铀炸弹比钚炸弹更容易。 确实,它需要一个数量级的铀:铀-235的临界质量,其中发生链式反应,是50 kg,对于钚-239,它等于5,6 kg。 与此同时,通过在反应堆中轰炸铀-238获得武器级钚,与在离心机中从铀矿石中提取铀-235同位素同样费力。 这两项任务至少需要200吨铀矿石。 他们的解决方案需要对苏联核项目的总成本进行最大的财务和生产资源投资。 至于人力资源,苏联在这里一再超越美国:最终,700千人,大多是囚犯,参与了炸弹的制造。

“小子”还是“胖子”?

美国人在广岛投下的铀炸弹被称为“小孩”,装在一个从防空炮中借来的枪管中,钻出了必要直径75毫米。 铺设了六个串联的铀气瓶,总质量为25,6 kg。 射弹的长度是16厘米,直径 - 10厘米。在枪管的末端有一个目标 - 一个质量为38,46千克的空心铀圆柱体。 它的外径和长度等于16 cm。为了增加炸弹的功率,目标被嵌入碳化钨中子反射器中,这使得参与链式反应的铀更加完全“燃烧”。

该炸弹的直径为60 cm,长度超过2米,重量为2300 kg。 其操作是由于粉末装料的点燃而进行的,这使得铀气缸沿着两米长的桶以300 m / s的速度行驶。 同时硼保护壳被摧毁。 在“路径的尽头”,射弹进入目标,两半的总和超过临界质量,并发生爆炸。
在配偶罗森伯格的审判中,1953年度出现的原子弹的图纸被指控原子间谍活动有利于苏联。 有趣的是,这幅画是秘密的,并没有向法官或陪审团证明。 图片仅在1966年份解密。 照片:司法部。 美国纽约区的办公室

负责战斗使用“小子”的军方担心,如果不小心对待,任何打击都可能导致导火索爆炸。 因此,只有在飞机起飞后才将粉末装入炸弹中。

苏联钚弹的装置,除了它的尺寸,安装在重型轰炸机Tu-4轰炸机上,以及当大气压力达到预定值时的响应设备,正好重复另一个美国炸弹的“填充” - “胖子”。

用钚的半临界质量接近两件的枪法是不合适的,因为这种物质具有明显更高的中子背景。 当碎片以爆破推进器的帮助可达到的速度相互接近时,由于在链式反应开始之前强烈的升温,应该发生熔化和钚的蒸发。 并且这不可避免地会导致结构的机械破坏和未反应物质向大气中的喷射。

因此,在苏联炸弹中,如在美国,使用通过球形冲击波动态压缩一块钚的方法。 波速达到5 km / s,因此物质的密度增加2,5倍。

在爆炸性炸弹中最困难的事情是创建一个爆炸性镜片系统,其视觉上类似于足球的几何形状,它将能量严格地引导到一块钚的中心,具有鸡蛋的大小,并且对称地压缩它,误差小于百分之一。 此外,每个这样的镜片,由trotyl和RDX的合金制成,加上蜡,有两种类型的片段 - 快速和慢速。 当在1946,曼哈顿项目的一名参与者被问及创建苏联炸弹的前景时,他回答说,它似乎不会早于10多年。 而且只是因为俄罗斯人将长期争论完全对称的内爆问题。

苏联“胖子”

苏联RDS-1炸弹的长度为330厘米,直径为150厘米,重量为4700千克。 在具有经典X形稳定器的水滴形船体内部放置同心嵌套的球体。

在整个结构的中心有一个“中子点火”,它是一个铍球,里面有一个由铍壳屏蔽的中子pol-210源。 在到达冲击波时,铍和pol混合,并且中子“点燃”链式反应被释放到钚中。



然后有两个来自钚-10的239厘米半球,其密度降低。 因此钚更容易加工,所需的最终密度是内爆的结果。 半球之间的0,1 mm距离填充了一层金,这防止了冲击波过早地渗透到中子熔丝中。

中子反射器功能是通过一层厚度为7厘米且重量为120千克的天然铀进行的。 裂缝反应随着中子的释放而进行,中子部分地返回到一块钚中。 铀-238具有20%炸弹能力。

“推动器”层是由11,5厘米厚的铝和120千克重量的球体制成的,设计用于抑制泰勒波,导致爆炸前沿后的压力急剧下降。

该结构周围是爆炸壳,厚度为47厘米,重量为2500千克,由一个复杂的爆炸透镜系统组成,聚焦在系统中心。 12镜片为五角形,20 - 六角形。 每个镜头由快速引爆和慢速炸药的交替区域组成,这些区域具有不同的化学式。

炸弹有两个自动爆炸系统 - 撞击地面和大气压达到预定值(高空保险丝)。

这是5炸弹RDS-1。 他们中的第一个在塞米巴拉金斯克附近的地面爆炸,处于地面位置。 爆炸的力量正式确定为20 kt,但随着时间的推移,事实证明这太过于高估了。 真实 - 在一半的水平。 到那个时候,美国人已经有了这种炸弹的20,而且任何平价的要求都是毫无根据的。 但垄断被打破了。

还有四枚这样的炸弹从未升空。 最初的苏联开发项目RDS-3投入使用。 这种尺寸和质量较小的炸弹具有41 CT的强大功能。 特别是通过氘和氚的热核聚变反应增强钚的裂变反应,这是可能的。
3 评论
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  1. 阿特姆卡
    +3
    28十一月2011 15:06
    没错,他们的所作所为,否则几年后,亚美人就会轰炸我们。 有这样的计划。
  2. 德雷德
    0
    30十一月2011 18:16
    是的,我听说他们有系统地想轰炸我们。
  3. +1
    9二月2014 12:45
    当然,广岛和长崎只是一个回旋。 当时的主要目标是苏联。 推迟几年发展核武器将对苏联造成灾难。
  4. +1
    28 June 2015 22:45
    我想知道世界上有什么样的核电荷爆炸系统?