Бомба Толстяк

Толстяк (англ. Fat Man) — кодовое название атомной бомбы, сброшенной 9 августа 1945 года на японский город Нагасаки. Относится к классу ядерных боеприпасов, основанных на принципе имплозивного сжатия плутониевого заряда. Бомба была разработана в рамках Манхэттенского проекта и стала вторым и последним на данный момент случаем боевого применения ядерного оружия.

История создания

Предпосылки и Манхэттенский проект

Разработка «Толстяка» велась в Лаборатории Лос-Аламоса (штат Нью-Мексико, США) под руководством физика Дж. Роберта Оппенгеймера. К 1944 году стало ясно, что конструкция урановой бомбы («Малыш») относительно проста, но плутониевый заряд требует принципиально иного подхода. Плутоний-239, получаемый в ядерных реакторах, содержал примеси изотопа плутоний-240, что делало его склонным к преждевременной цепной реакции при использовании пушечной схемы (как в «Малыше»). Для решения этой проблемы была разработана имплозивная схема подрыва.

Конструкция и испытания

Проект бомбы получил обозначение Mark III. Основным конструктором имплозивного заряда выступил физик Сет Неддермейер. Ключевой особенностью «Толстяка» было использование сферического плутониевого ядра, окружённого слоем взрывчатки, расположенной в форме линз. При детонации взрывчатка создавала равномерную сферическую ударную волну, сжимающую плутониевое ядро до сверхкритической плотности.

Первое испытание ядерного устройства имплозивного типа было проведено 16 июля 1945 года на полигоне Аламогордо (штат Нью-Мексико) в рамках испытания «Тринити». Устройство, названное «Gadget», имело конструкцию, аналогичную «Толстяку», и успешно взорвалось, подтвердив работоспособность схемы.

Характеристики и устройство

Физические параметры

• Масса: около 4670 кг.
• Длина: 3,25 метра.
• Диаметр: 1,52 метра.
• Форма: грушевидная (эллипсоид вращения с характерным «хвостом» для стабилизации полёта).

Внутреннее устройство

«Толстяк» представлял собой сложную конструкцию, состоявшую из нескольких ключевых элементов:

1. Плутониевое ядро: сфера из плутония-239, разделённая на две полусферы с полым центром. Масса ядра составляла около 6,2 кг.
2. Инициатор нейтронов: полая сфера из бериллия-полониевого сплава («Urchin»), расположенная в центре плутониевого ядра. При сжатии ядра инициатор разрушался, выбрасывая поток нейтронов, запускающих цепную реакцию.
3. Имплозивная линза: сферический слой из 32 блоков взрывчатки, расположенных в форме футбольного мяча. Внешняя часть блоков состояла из медленно горящего взрывчатого вещества (композиция B), внутренняя — из быстро горящего (баратон). Такая конфигурация обеспечивала фокусировку ударной волны.
4. Темпер (отражатель): слой из урана-238 (обеднённого урана), окружавший плутониевое ядро. Темпер отражал нейтроны обратно в ядро, увеличивая эффективность реакции, а также участвовал в реакции деления под действием быстрых нейтронов.
5. Корпус: стальной бронекорпус, придававший бомбе аэродинамическую форму и защищавший внутренние компоненты.

Мощность и поражающие факторы

Мощность взрыва «Толстяка» оценивается в 21 килотонну в тротиловом эквиваленте (по разным данным, от 19 до 23 кт). При взрыве выделилось:

• Ударная волна, разрушившая здания в радиусе до 2 км.
• Световая вспышка, вызвавшая ожоги и пожары.
• Проникающая радиация (гамма-излучение и нейтроны).
• Радиоактивное заражение местности.

Боевое применение

Бомбардировка Нагасаки

9 августа 1945 года бомбардировщик B-29 «Bockscar» (командир — майор Чарльз Суини) вылетел с острова Тиниан с «Толстяком» на борту. Первичной целью был город Кокура (ныне часть Китакюсю), но из-за плотной облачности и дымки от пожаров после бомбардировки Хиросимы самолёт направился к запасной цели — Нагасаки.

В 11:02 по местному времени бомба была сброшена на промышленную зону Нагасаки. Взрыв произошёл на высоте около 500 метров над землёй. Из-за холмистого рельефа города разрушения были менее равномерными, чем в Хиросиме, но в эпицентре (район Ураками) были уничтожены практически все здания.

Последствия

По разным оценкам, в результате взрыва и последствий (ожоги, лучевая болезнь) погибло от 60 до 80 тысяч человек (к концу 1945 года). Общее число жертв, включая умерших от радиации в последующие годы, оценивается в 140 тысяч человек. Бомбардировка Нагасаки, наряду с бомбардировкой Хиросимы (6 августа 1945 года), привела к капитуляции Японии 15 августа 1945 года и окончанию Второй мировой войны.

Критика и этические аспекты

Применение «Толстяка» и «Малыша» вызвало и продолжает вызывать острую дискуссию. Критики указывают на:

• Массовое уничтожение гражданского населения.
• Долгосрочные генетические последствия и страдания выживших (хибакуся).
• Сомнения в военной необходимости, так как Япония уже была близка к капитуляции.

Сторонники применения утверждают, что бомбардировки предотвратили более масштабные потери при планировавшемся вторжении на Японские острова (операция «Даунфол»).

Наследие и влияние

«Толстяк» стал прототипом для первых серийных ядерных боеприпасов США (Mark 4, Mark 5 и др.), которые были приняты на вооружение в конце 1940-х — начале 1950-х годов. Его конструкция (имплозивная схема с плутониевым ядром) легла в основу большинства современных ядерных боеголовок. Само название «Толстяк» стало символом начала ядерной эры и гонки вооружений.

Интересные факты

• Внутренняя часть «Толстяка» содержала около 2,5 тонн взрывчатки, что составляло более половины его общей массы.
• Плутоний для ядра был получен в реакторе в Хэнфорде (штат Вашингтон).
• Оригинальная бомба «Толстяк» никогда не испытывалась в полном сборе до боевого применения — её конструкция была проверена только на испытании «Тринити» с устройством «Gadget».
• В Нагасаки до сих пор сохранился так называемый «Парк мира» с монументом в эпицентре взрыва.

Источники

• Rhodes, Richard. The Making of the Atomic Bomb. Simon & Schuster, 1986.
• Groves, Leslie. Now It Can Be Told: The Story of the Manhattan Project. Harper & Brothers, 1962.
• Serber, Robert. The Los Alamos Primer: The First Lectures on How to Build an Atomic Bomb. University of California Press, 1992.
• Официальные отчёты Манхэттенского проекта (Los Alamos National Laboratory archives).
• Данные Японского комитета по изучению последствий атомных бомбардировок (ABCC).