Толстяк (бомба)

Толстяк (бомба) — это кодовое название атомной бомбы, сброшенной на японский город Нагасаки 9 августа 1945 года. Она стала вторым и последним на данный момент случаем боевого применения ядерного оружия. «Толстяк» относится к типу имплозивных ядерных боеприпасов на основе плутония-239.

Конструкция и принцип действия

«Толстяк» представлял собой имплозивную ядерную бомбу, в которой деление ядерного заряда достигалось за счёт обжатия (имплозии) плутониевого сердечника с помощью сферически симметричного взрыва обычного взрывчатого вещества.

Основные компоненты

• Ядерный заряд: Сердечник бомбы состоял из двух полусфер из плутония-239, общей массой около 6,2 кг. В центре сердечника находился инициатор нейтронов — полый шар из бериллия и полония-210 («урчин»), который при обжатии испускал поток нейтронов, запускающий цепную реакцию.
• Обжимной заряд (линзы): Плутониевый сердечник был окружён сферическим слоем из нескольких десятков блоков (линз) из обычного взрывчатого вещества — смеси тротила и гексогена (состав «В»). Каждый блок имел разную скорость детонации, что позволяло сформировать сходящуюся сферическую ударную волну.
• Тампер: Между взрывчаткой и сердечником находился слой из алюминия и природного урана (тампер). Он выполнял две функции: отражал нейтроны обратно в зону реакции и, за счёт своей инерции, удерживал расширяющееся ядро дольше, увеличивая эффективность взрыва.
• Корпус: Бомба имела грушевидную (эллипсоидную) форму с хвостовым стабилизатором, напоминающим корпус бомбы «Толстяк» (отсюда и название). Длина — 3,25 метра, диаметр — 1,52 метра. Масса — около 4670 кг.
• Система подрыва: Для обеспечения безопасности в полёте и точного момента подрыва использовалась система барометрических и радиолокационных высотомеров. Взрыв происходил на высоте около 500 метров над землёй для максимального поражающего эффекта.

Принцип имплозии

В отличие от пушечной схемы (использованной в «Малыше»), где два куска урана соединялись выстрелом, в «Толстяке» подрыв осуществлялся одновременной детонацией всех линз взрывчатки. Сходящаяся ударная волна сжимала плутониевый сердечник до сверхкритической плотности. В этот момент инициатор испускал нейтроны, и начиналась неуправляемая цепная реакция деления. Энергия взрыва составляла около 21 килотонны в тротиловом эквиваленте.

История создания

Манхэттенский проект

Разработка «Толстяка» велась в рамках Манхэттенского проекта (США) под научным руководством Роберта Оппенгеймера. Имплозивная схема была предложена физиком Сетом Неддермейером в 1943 году. Её создание было технически сложнее пушечной схемы, но она позволяла использовать плутоний, который не подходил для пушечного метода из-за высокой вероятности преждевременной детонации.

Испытания «Тринити»

Первое испытание ядерного устройства имплозивного типа (кодовое название «Гаджет») было проведено 16 июля 1945 года на полигоне Аламогордо (штат Нью-Мексико, США). Это испытание, известное как «Тринити», подтвердило работоспособность схемы. «Гаджет» был прототипом «Толстяка», хотя и имел некоторые конструктивные отличия.

Производство

После успешного испытания было изготовлено несколько бомб. К моменту бомбардировки Нагасаки в распоряжении США было два готовых устройства: «Толстяк» (F31) и ещё один, который не был использован. Вторая бомба (F32) была доставлена на Тиниан, но не применялась.

Боевое применение

Цель и ход миссии

9 августа 1945 года в 2:47 по местному времени бомбардировщик B-29 «Bockscar» под командованием майора Чарльза Суини вылетел с авиабазы на острове Тиниан. Первичной целью был город Кокура (ныне часть Китакюсю), но из-за плотной облачности и дымки экипаж не смог визуально идентифицировать цель. После трёх неудачных заходов самолёт направился к запасной цели — Нагасаки.

Взрыв в Нагасаки

В 11:02 по местному времени «Толстяк» был сброшен на Нагасаки. Взрыв произошёл на высоте около 500 метров над промышленной долиной города. Из-за холмистого рельефа и расположения эпицентра в долине Ураками, разрушения были неравномерными. Значительная часть города, расположенная за холмами, пострадала меньше.

Последствия

• Человеческие жертвы: По разным оценкам, мгновенно погибло от 40 до 70 тысяч человек. К концу 1945 года общее число погибших от взрыва и лучевой болезни достигло 80–100 тысяч человек. Многие тысячи людей получили тяжёлые радиационные поражения и ожоги.
• Разрушения: Около 40 % зданий в городе было полностью уничтожено или серьёзно повреждено. Промышленная зона, на которую была нацелена бомба, была разрушена на 60–80 %.
• Радиоактивное заражение: В отличие от воздушного взрыва, который не создал долгоживущего загрязнения почвы, основное радиационное воздействие было связано с наведённой радиоактивностью от нейтронного облучения и осадками из радиоактивного облака. Однако из-за погодных условий основное заражение было локализовано в районе эпицентра.

Отличия от «Малыша»

«Толстяк» существенно отличался от «Малыша», сброшенного на Хиросиму 6 августа 1945 года:

Значение и наследие

Военно-политическое значение

Бомбардировка Нагасаки, наряду с бомбардировкой Хиросимы, привела к капитуляции Японии 15 августа 1945 года и окончанию Второй мировой войны. Она также продемонстрировала мощь ядерного оружия и положила начало ядерной гонке вооружений в период Холодной войны.

Научно-техническое значение

Конструкция «Толстяка» стала основой для разработки первых советских ядерных боеприпасов. Советская разведка (в частности, данные, полученные от Клауса Фукса) предоставила подробные чертежи и описания имплозивной схемы, что позволило советским физикам под руководством И. В. Курчатова и Ю. Б. Харитона создать первую советскую атомную бомбу РДС-1, испытанную 29 августа 1949 года. РДС-1 была практически точной копией «Толстяка».

Культурное и историческое восприятие

«Толстяк» и «Малыш» стали символами ужаса ядерной войны. В Японии и во всём мире они ассоциируются с массовыми жертвами среди мирного населения и долгосрочными последствиями радиационного облучения. В Нагасаки был создан Мемориальный музей мира, напоминающий о трагедии и призывающий к отказу от ядерного оружия.

Интересные факты

• На корпусе «Толстяка» была нанесена надпись «JANCFU» (Joint Army-Navy Commission for the F*** Up), что является саркастической отсылкой к сложностям в разработке бомбы.
• Самолёт B-29 «Bockscar» после войны был возвращён в США и в настоящее время выставлен в Национальном музее ВВС США на авиабазе Райт-Паттерсон (штат Огайо).
• В отличие от «Малыша», который был собран в полёте, «Толстяк» был полностью собран на земле и загружен в самолёт в готовом виде.

Источники

• Rhodes, Richard. The Making of the Atomic Bomb. Simon & Schuster, 1986.
• Groves, Leslie R. Now It Can Be Told: The Story of the Manhattan Project. Harper & Brothers, 1962.
• Харитон, Ю. Б., Смирнов, Ю. Н. Мифы и реальность советского атомного проекта. ВНИИЭФ, 1994.
• Документы Манхэттенского проекта (Национальный архив США).
• The Atomic Bombings of Hiroshima and Nagasaki. Manhattan Engineer District, 1946.