РДС-6с

РДС-6с — советская термоядерная авиационная бомба, первое в мире водородное боеприпасное устройство, испытанное в виде авиабомбы. Относится к классу термоядерных зарядов, в основе конструкции которых лежит принцип «слойки» (радиационной имплозии). Разработана в СССР под руководством А. Д. Сахарова и Ю. Б. Харитона в составе программы создания термоядерного оружия. Испытана 12 августа 1953 года на Семипалатинском полигоне.

История создания

Предпосылки

После успешного испытания первой советской атомной бомбы РДС-1 (1949) перед советскими физиками была поставлена задача создания термоядерного оружия, способного обеспечить ядерное сдерживание в условиях холодной войны. Первая американская термоядерная бомба (устройство «Майк») была взорвана 1 ноября 1952 года, однако оно представляло собой многокорпусное наземное сооружение массой более 70 тонн. Советские учёные стремились создать компактный и транспортабельный авиационный заряд.

Разработка

Работы по термоядерному заряду начались в СССР ещё в 1948 году в рамках проекта «Труба» (предложенного А. Д. Сахаровым). В 1950 году Сахаров предложил альтернативную конструкцию — «слойку», в которой слои урана-238 и дейтерия (в виде дейтерида лития-6) чередуются. При детонации атомного инициатора (ядерного заряда деления) происходит сжатие термоядерного горючего и его поджигание, что приводит к термоядерной реакции. Ключевой идеей стало использование дейтерида лития-6 как твёрдого термоядерного топлива, что значительно упростило конструкцию по сравнению с жидким дейтерием, применявшимся в американских разработках.

Разработка велась в КБ-11 (Арзамас-16, ныне Саров) под руководством Ю. Б. Харитона. Теоретическую основу обеспечили расчёты И. Е. Тамма, А. Д. Сахарова, Я. Б. Зельдовича. Для синтеза дейтерида лития-6 и наработки трития в заряде использовались ядерные реакторы. Конструкция бомбы отрабатывалась на полигоне в ходе серии газодинамических и ядерных испытаний (в том числе РДС-6, РДС-6т — опытные образцы).

Испытание

12 августа 1953 года на Семипалатинском полигоне (Казахская ССР) была сброшена с самолёта Ту-16 авиабомба РДС-6с. Мощность взрыва составила 400 килотонн тротилового эквивалента (по другим данным — около 400 кт). Измеренная мощность была примерно в 20 раз больше, чем у первой советской атомной бомбы. Взрыв произвёл полное уничтожение объектов в радиусе нескольких километров, образовалось характерное облако с грибовидной формой. Испытание продемонстрировало возможность создания термоядерного боеприпаса, пригодного для боевого применения с авиации.

Конструкция и принцип действия

Устройство

РДС-6с представляла собой массивный металлический корпус массой около 4,5 тонны (для сравнения, атомная бомба РДС-1 весила около 4,6 тонны). Основные компоненты:

• Ядерный инициатор — небольшой атомный заряд деления (на основе урана-235 или плутония-239), служащий для создания первичного сжатия и нагрева.
• Термоядерное горючее — дейтерид лития-6 (LiD), твёрдый порошкообразный материал, спрессованный в слои.
• Урановый тампер — оболочка из урана-238 (или другого материала) вокруг термоядерного горючего, отражающая нейтроны и предотвращающая расширение плазмы.
• Система подрыва — электродетонаторы, синхронизирующие взрыв.

Принцип действия

В основе лежит принцип радиационной имплозии: при взрыве атомного инициатора мощное рентгеновское излучение сжимает и нагревает термоядерное горючее до температур в десятки миллионов градусов, что инициирует термоядерную реакцию синтеза ядер дейтерия и трития (тритий образуется в результате захвата нейтронов литием-6). Выделяющаяся дополнительная энергия бомбардирует урановый тампер, вызывая деление ядер урана-238, что увеличивает общую мощность взрыва (так называемое «усиление»). Таким образом, РДС-6с реализует принцип «слойки», где атомный заряд служит «запалом», а термоядерное топливо — основным источником энергии.

Характеристики

Применение и значение

Военное применение

РДС-6с не состояла на вооружении в серийном производстве. Она стала прототипом для последующих советских термоядерных авиабомб, в частности РДС-37 (первая двухступенчатая термоядерная бомба, 1955) и созданной на её основе серии бомб с изменяемой мощностью. Испытание продемонстрировало возможность транспортировки термоядерного оружия с помощью бомбардировщиков.

Научное значение

Успешное испытание РДС-6с подтвердило правильность концепции «слойки» и дало ценные данные по термоядерному горению в компактных зарядах. Были получены экспериментальные данные о нейтронных потоках, рентгеновском излучении, гидродинамике плазмы. Работы по РДС-6с стимулировали развитие вычислительной ядерной физики в СССР.

Политическое значение

Создание термоядерной бомбы устранило временное отставание от США по мощности зарядов, что усилило позиции СССР в ядерной гонке. Испытание 1953 года стало важным элементом ядерного сдерживания и дипломатии (показательные взрывы). В ответ США ускорили разработку собственных компактных термоядерных бомб (например, Mk-15).

Критика и безопасность

Разработка термоядерного оружия сопровождалась значительными рисками. При создании дейтерида лития-6 происходило облучение персонала, использовались большие количества расщепляющихся материалов. Сама бомба представляла угрозу при транспортировке и хранении из-за высокой активности трития, выделявшегося в процессе распада. Позднее (в 1963 году) СССР подписал Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в трёх средах, что ограничило атмосферные испытания.

Интересные факты

• Первоначально РДС-6с планировалась как бомба мощностью 250–300 кт, но испытания показали завышенный выход (400 кт) из-за более эффективного горения урана.
• А. Д. Сахаров впоследствии участвовал в разработке серийных термоядерных зарядов и стал известен как «отец советской водородной бомбы».
• Корпус бомбы был изготовлен из высоколегированной стали, что позволяло выдерживать перегрузки при падении с самолёта.
• Испытание РДС-6с зафиксировано сейсмическими станциями по всему миру как значительное сейсмическое событие.

Источники

• Андрюшин И.А., Чернышёв А.К., Юдин Ю.А. Укрощение ядра. — Саров, 2003.
• Харитон Ю.Б., Адамский В.Б., Смирнов Ю.Н. История советского атомного проекта. — М., 1998.
• Сахаров А.Д. Воспоминания. — Нью-Йорк, 1990.
• Официальный отчёт о результатах испытания РДС-6с (1953, рассекречен).