История дизайна Теллера – Улама - History of the Teller–Ulam design

Айви Майк , первое полное испытание конструкции Теллера – Улама ( ступенчатая термоядерная бомба) мощностью 10,4 мегатонн (1 ноября 1952 г.)

В этой статье описывается история и происхождение конструкции Теллера – Улама , технической концепции, лежащей в основе современного термоядерного оружия , также известного как водородные бомбы . Конструкция, детали которой являются военными секретами, известными лишь горстке крупных держав, считается, что она используется практически во всем современном ядерном оружии, составляющем арсеналы крупных ядерных держав.

История

Теллеровский "Супер"

Физик Эдвард Теллер в течение многих лет был главной силой, лоббирующей исследования по разработке термоядерного оружия.

Идея использования энергии устройства деления для начала реакции термоядерного синтеза была впервые предложена итальянским физиком Энрико Ферми своему коллеге Эдварду Теллеру осенью 1941 года во время того, что вскоре стало Манхэттенским проектом , усилиями во время Второй мировой войны. Соединенные Штаты и Великобритания разработают первое ядерное оружие . Вскоре Теллер стал участником летней конференции Роберта Оппенгеймера по разработке бомбы деления, проходившей в Калифорнийском университете в Беркли , где он руководил обсуждением идеи создания своей «супер-бомбы», которая гипотетически была бы во много раз больше. мощнее, чем еще не разработанное оружие деления. Теллер предположил, что создание бомбы деления будет не чем иным, как инженерной проблемой, и что «Супер» представляет собой гораздо более интересную теоретическую задачу.

Ivy King , самая большая бомба чистого деления, испытанная США, мощностью 500 кт (16 ноября 1952 г.)

До конца войны усилия были сосредоточены на первой разработке оружия деления. Тем не менее, Теллер продолжал преследовать «Супер», пренебрегая работой, порученной ему для оружия деления в секретной лаборатории Лос-Аламоса, где он работал. (Большая часть работы, которую Теллер отказывался выполнять, была отдана вместо этого Клаусу Фуксу , который позже был обнаружен как шпион в пользу Советского Союза .) Теллеру были предоставлены некоторые ресурсы для изучения «Супер», и он связался со своей подругой Марией Гепперт. -Mayer, чтобы помочь с кропотливыми вычислениями, касающимися непрозрачности . «Супер», однако, оказался неуловимым, и вычисления были невероятно трудными для выполнения, тем более что не существовало способа провести мелкомасштабные испытания задействованных принципов (для сравнения, свойства деления можно было бы легче исследовать с помощью циклотроны , вновь созданные ядерные реакторы и различные другие испытания).

Несмотря на то, что они были свидетелями испытания Тринити , после атомных бомбардировок Японии ученые в Лос-Аламосе были удивлены тем, насколько разрушительными были последствия этого оружия. Многие ученые восстали против идеи создания оружия, в тысячи раз более мощного, чем первые атомные бомбы. Для ученых вопрос был отчасти техническим - конструкция оружия все еще оставалась довольно неопределенной и неработоспособной, - а отчасти моральным: такое оружие, по их мнению, могло быть использовано только против больших групп гражданского населения и, таким образом, могло использоваться только как оружие. геноцида. Многие ученые, такие как коллега Теллера Ханс Бете (открывший звездный нуклеосинтез , ядерный синтез, происходящий в звездах ), призывали Соединенные Штаты не разрабатывать такое оружие и подавали пример Советскому Союзу. Сторонники этого оружия, в том числе физики Теллера и Беркли Эрнест Лоуренс и Луис Альварес , утверждали, что такое развитие событий было неизбежно, и отрицали такую ​​защиту народу Соединенных Штатов, особенно когда Советский Союз мог сам создать такое оружие. - само по себе было аморальным и неразумным поступком. Третьи, такие как Оппенгеймер, просто думали, что существующие запасы расщепляющегося материала лучше потратить на попытки разработать большой арсенал тактического атомного оружия, чем потенциально растрачивать на разработку нескольких массивных "суперов".

В любом случае работа в Лос-Аламосе сильно замедлилась, поскольку около 5 500 из 7 100 ученых и связанных с ними сотрудников, которые были там по завершении войны, ушли, чтобы вернуться на свои прежние должности в университетах и ​​лабораториях. В 1946 году в Лос-Аламосе была проведена конференция для изучения возможности создания Super; он пришел к выводу, что это возможно, но ряд несогласных с этим выводом.

Когда Советский Союз взорвал свою собственную атомную бомбу (которую США окрестили « Джо-1 ») в августе 1949 года, это застало западных аналитиков врасплох, и в течение следующих нескольких месяцев в правительстве США, военных и научных кругах велись ожесточенные дебаты. сообщества о том, следует ли продолжать разработку гораздо более мощного Super. 31 января 1950 года президент США Гарри С. Трумэн приказал разработать водородную бомбу.

Многие ученые вернулись в Лос-Аламос, чтобы работать над программой «Супер», но первоначальные попытки все еще казались совершенно неработающими. В «классическом Супер» предполагалось, что только тепло от бомбы деления будет использоваться для воспламенения термоядерного материала, но это оказалось невозможным. Некоторое время многие ученые думали (и многие надеялись), что само оружие будет невозможно сконструировать.

Вклад Улама и Теллера

Секретный доклад Теллера и Улама от 9 марта 1951 года: « О гетерокаталитических детонациях I: гидродинамические линзы и радиационные зеркала», в котором они предложили схему ступенчатой ​​имплозии (Теллера – Улама). Эта рассекреченная версия сильно отредактирована.

Точная история прорыва Теллера-Улама до конца не известна, отчасти из-за многочисленных противоречивых личных рассказов, а также из-за продолжающейся классификации документов, которые раскрыли бы те документы, которые были ближе к истине. Предыдущие модели «Супер», по-видимому, помещали термоядерное топливо либо вокруг «спускового механизма» деления (в сферической формации), либо в его сердце (аналогично «усиленному» оружию) в надежде, что чем ближе будет топливо. к взрыву деления, тем выше шанс, что он воспламенит термоядерное топливо чистой силой генерируемого тепла.

В 1951 году, после многих лет бесплодной работы над «Супер», Теллер ухватился за революционную идею польского математика-эмигранта Станислава Улама и превратил ее в первую работоспособную конструкцию водородной бомбы мегатонного диапазона. Эта концепция, теперь называемая «ступенчатой ​​имплозией», была впервые предложена в секретной научной статье Теллера и Улама « О гетерокаталитических детонациях I. Гидродинамические линзы и радиационные зеркала » 9 марта 1951 года. То, что стало известно как « план Теллера – Улама », не является окончательно известным в общественном достоянии - степень признания Теллера его современниками почти точно соизмерима с тем, насколько хорошо они относились к Теллеру в целом. В интервью журналу Scientific American от 1999 года Теллер сказал репортеру:

Я внес свой вклад; Улам этого не сделал. Мне очень жаль, что я ответил так резко. Улам был справедливо недоволен старым подходом. Он пришел ко мне с частью идеи, которую я уже разработал, и с трудом заставлял людей слушать. Он был готов подписать бумагу. Когда дело дошло до того, чтобы защитить эту газету и по-настоящему поработать над ней, он отказался. Он сказал: «Я в это не верю».

Вид корпуса аппарата " Колбаса" с прикрепленным к нему диагностическим и криогенным оборудованием. Первые части излучения от первичной и вторичной обмоток («свет Теллера») будут поступать на длинные трубы непосредственно перед тем, как устройство полностью взорвется.

Вопрос спорный. Бете в своем «Меморандуме по истории термоядерной программы» (1952) цитирует Теллера как первооткрывателя «совершенно нового подхода к термоядерным реакциям», который «был источником вдохновения» и «поэтому непредсказуем» и «в значительной степени» случайно ». На слушаниях по Оппенгеймеру в 1954 году Бете говорил о «гениальном шаге» Теллера в изобретении водородной бомбы. И, наконец, в 1997 году Бете заявил, что «решающее изобретение было сделано в 1951 году Теллером».

Другие ученые (враждебно настроенные к Теллеру, такие как Дж. Карсон Марк ) утверждали, что Теллер никогда бы не приблизился к нему без идеи Улама. Конструктор ядерного оружия Тед Тейлор ясно дал понять, что основные идеи постановки и сжатия были отнесены к Уламу, а Теллеру - за признание критической роли радиации в противоположность гидродинамическому давлению.

Теллер стал известен в прессе как «отец водородной бомбы», и этот титул он не стремился обескуражить. Многие коллеги Теллера были раздражены тем, что ему, казалось, нравится полностью доверять тому, в чем он только участвовал, и в ответ, при поддержке Энрико Ферми, Теллер написал статью под названием «Работа многих людей», которая появилась в журнале Science. журнал в феврале 1955 года, подчеркнув, что он был не один в разработке оружия (позже он напишет в своих мемуарах, что он сказал "белую ложь" в статье 1955 года, и будет подразумевать, что он должен получить полную заслугу за изобретение оружия ). Ханс Бете, который также участвовал в проекте водородной бомбы, однажды шутливо сказал: «Ради истории, я думаю, было бы более точно сказать, что Улам - отец, потому что он дал семя, а Теллер - мать, потому что он остался с ребенком. Что касается меня, наверное, я акушерка ».

Устройство с сухим топливом, взорвавшееся в кадре « Замок Браво », продемонстрировало, что конструкцию Теллера – Улама можно сделать развертываемой, но также и то, что на заключительной стадии деления образовалось большое количество ядерных осадков .

Прорыв Теллера-Улама - детали которого до сих пор засекречены - очевидно, заключался в разделении компонентов ядерного и термоядерного оружия и использовании излучения, создаваемого бомбой деления, для сжатия термоядерного топлива перед его воспламенением. Некоторые источники предположили, что Улам первоначально предлагал сжать вторичную обмотку посредством ударных волн, генерируемых первичной обмоткой, и что именно Теллер тогда понял, что излучение от первичной обмотки сможет выполнить задачу (отсюда « радиационная имплозия »). Однако одного сжатия было бы недостаточно, и другая важная идея, постановка бомбы путем разделения первичного и вторичного компонентов, по-видимому, принадлежит исключительно Уламу. Элегантность конструкции произвела впечатление на многих ученых, до такой степени, что те, кто раньше задавался вопросом, возможно ли это, внезапно поверили, что это неизбежно и что он будет создан как США, так и Советским Союзом. Даже Оппенгеймер, который изначально был противником проекта, назвал идею «технически сладкой». Снимок «Джордж» из операции «Теплица» в 1951 году впервые испытал основную концепцию в очень маленьком масштабе (и следующий снимок в серии, «Предмет», был первым усиленным оружием деления ), что повысило ожидания до почти уверенности. что концепция будет работать.

1 ноября 1952 года конфигурация Теллера-Улама была испытана во время выстрела " Айви Майк " на остров атолла Эниветак с мощностью 10,4 мегатонн в тротиловом эквиваленте (44 ПДж) (более чем в 450 раз мощнее сброшенной бомбы. на Нагасаки во время Второй мировой войны). В устройстве, получившем название « Колбаса» , использовалась сверхбольшая бомба деления в качестве «спускового крючка» и жидкий дейтерий , поддерживаемый в жидком состоянии с помощью 20 коротких тонн (18 тонн) криогенного оборудования в качестве топлива для термоядерного синтеза, и имел массу всего около 80 коротких тонн (73 тонны). Была предпринята попытка предварительного отключения прессы, но вскоре было объявлено, что США взорвали водородную бомбу мегатонного диапазона.

Как и тест Bravo, Castle Romeo « убежал », дав гораздо более высокую урожайность, чем первоначально предполагалось (11 мегатонн вместо 4), что сделало его третьим по величине испытанием, когда-либо проводившимся в США. Устройство «Креветка» Romeo получило дейтерид лития из природного, а не из «обогащенного» лития .

Сложная холодильная установка, необходимая для поддержания термоядерного топлива в жидком состоянии, означала, что устройство «Айви Майк» было слишком тяжелым и сложным для практического использования. Первое развертываемое оружие Теллера-Улама в США не будет разработано до 1954 года, когда жидкое дейтериевое топливо устройства «Айви Майк» будет заменено сухим топливом из дейтерида лития и испытано в выстреле « Замок Браво » ( устройство было под кодовым названием Креветка ). Сухая литиевая смесь работала намного лучше, чем ожидалось, и устройство «Castle Bravo», взорванное в 1954 году, имело мощность в два с половиной раза больше, чем ожидалось (при 15 Мт (63 ПДж) он также была самой мощной бомбой, когда-либо взорванной Соединенными Штатами). Поскольку большая часть урожая пришлась на заключительную стадию деления его238
U
После вмешательства в него он произвел много ядерных осадков , что привело к одной из самых страшных ядерных аварий в истории США после того, как непредвиденные погодные условия обрушились на населенные районы атолла и японских рыбаков на борту « Дайго Фукурю Мару» .

После первоначального периода, сосредоточенного на создании многомегатонных водородных бомб, усилия в Соединенных Штатах сместились в сторону разработки миниатюрного оружия Теллера-Улама, которое могло бы использоваться для оснащения межконтинентальных баллистических ракет и баллистических ракет подводных лодок . Последний крупный прорыв в конструкции в этом отношении был совершен к середине 1970-х годов, когда были созданы версии конструкции Теллера – Улама, которые могли поместиться на конце небольшой ракеты MIRV .

Советские исследования

В Советском Союзе ученые, работавшие над собственным проектом водородной бомбы, также столкнулись с трудностями при разработке термоядерного оружия мегатонного диапазона. Поскольку Клаус Фукс побывал в Лос-Аламосе только на очень ранней стадии проектирования водородной бомбы (до того, как была завершена конфигурация Теллера-Улама), никакая его шпионская информация не имела особого смысла, и советские физики, работавшие над проектом, не имели особого смысла. самостоятельно разработать свое оружие.

Первая советская термоядерная конструкция, разработанная Андреем Сахаровым и Виталием Гинзбургом в 1949 году (до того, как у Советов появилась работающая бомба деления), была названа Слойкой , в честь русского слоеного слоеного теста, и имела не конфигурацию Теллера-Улама, а скорее использовали чередующиеся слои делящегося материала и термоядерного топлива на основе дейтерида лития с добавлением трития (позже это было названо «Первой идеей» Сахарова). Хотя ядерный синтез был технически осуществлен, у него не было свойства масштабирования «поэтапного» оружия, и их первое испытание «водородной бомбы», « Джо-4 », больше не считается «настоящей» водородной бомбой, а скорее считается гибридным устройством деления / термоядерного синтеза, более похожим на большое усиленное ядерное оружие деления, чем на оружие Теллера-Улама (хотя в нем используется на порядок больше термоядерного топлива, чем в усиленном оружии). Взорванный в 1953 году с мощностью, эквивалентной 400 кт (1700 ТДж) (всего 15% - 20% от термоядерного синтеза), устройство Sloika, тем не менее, имело то преимущество, что являлось оружием, которое фактически могло быть доставлено к военной цели, в отличие от устройство "Айви Майк", хотя оно никогда не было широко распространено. Теллер предложил подобный дизайн еще в 1946 году, получивший название «Будильник» (предназначенный для «пробуждения» исследований «Супер»), хотя, по расчетам, он в конечном итоге не стоил затраченных усилий, и ни один прототип так и не был разработан или проверено.

Попытки использовать конструкцию Слойки для достижения результатов в мегатоннной дальности оказались неосуществимыми в Советском Союзе, как это было в расчетах, сделанных в США, но ее ценность как практического оружия, поскольку она была в 20 раз мощнее, чем их первая бомба деления, должна нельзя недооценивать. Советские физики подсчитали, что в лучшем случае конструкция могла бы дать одну мегатонну энергии, если бы была доведена до предела. После того, как США испытали устройство «Айви Майк» в 1952 году, доказав, что может быть создана многомегатонная бомба, Советы начали поиск дополнительной конструкции и продолжили работу над улучшением « Слойки» («Первая идея»). «Вторая идея», как Сахаров назвал ее в своих мемуарах, была предыдущим предложением Гинзбурга в ноябре 1948 года использовать дейтерид лития в бомбе, которая при бомбардировке нейтронами производила бы тритий . В конце 1953 года физик Виктор Давиденко совершил первый прорыв - разделил первичную и вторичную части бомбы («постановка»). Следующий прорыв был открыт и развит Сахаровым и Яковом Зельдовичем - это использование рентгеновских лучей от бомбы деления для сжатия вторичной обмотки перед термоядерным синтезом («радиационная имплозия») весной 1954 года. Сахаровская «Третья идея» как Конструкция Теллера – Улама была известна в Советском Союзе, была испытана выстрелом « РДС-37 » в ноябре 1955 г. мощностью 1,6 Мт (6,7 ПДж).

Если бы Советы смогли проанализировать данные о радиоактивных осадках в результате испытаний «Айви Майк» или «Замок Браво», они могли бы определить, что первичная обмотка деления хранится отдельно от вторичной термоядерной , ключевой части Устройство Теллера-Улама, и, возможно, термоядерное топливо было подвергнуто сильному сжатию перед взрывом. (Де Гир, 1991) Один из главных советских конструкторов бомб, Юлий Харитон , позже сказал:

В то время советские исследования не были организованы на достаточно высоком уровне, и полезные результаты не были получены, хотя радиохимический анализ образцов осадков мог дать некоторую полезную информацию о материалах, использованных для производства взрыва. Связь между некоторыми короткоживущими изотопами, образовавшимися в ходе термоядерных реакций, могла бы позволить судить о степени сжатия термоядерного топлива, но знание степени сжатия не позволило бы советским ученым сделать вывод о том, как именно взорвалось устройство. был сделан, и он не раскрыл бы своей конструкции.

Огненный шар Царь-Бомбы (РДС-220), самое крупное оружие, когда-либо взорвавшееся (1961 г.). Его огненный шар , упавший с высоты более 10 км и взорвавшийся на высоте 4 км, коснулся бы земли, если бы не ударная волна от взрыва, отражающаяся от земли и ударяющая о нижнюю часть огненного шара, и почти достигла высоты разворачивающийся бомбардировщик Ту-95 . Испытание RDS-220 продемонстрировало, как «постановку» можно использовать для разработки произвольно мощного оружия.

Сахаров в своих мемуарах заявил, что хотя у него и Давиденко через несколько дней после испытания «Майк» были выпадения пыли в картонных коробках в надежде проанализировать их для получения информации, химик из Арзамаса-16 (советская оружейная лаборатория) по ошибке разлил концентрат. в канализацию, прежде чем его можно будет проанализировать. Только осенью 1952 года Советский Союз создал организованную систему мониторинга данных о радиоактивных осадках. Тем не менее, в мемуарах также говорится, что результат одного из американских испытаний , который стал международным инцидентом с участием Японии, сказал Сахарову, что дизайн США был намного лучше их, и он решил, что они, должно быть, взорвали отдельную бомбу деления и каким-то образом использовал свою энергию для сжатия дейтерида лития. Но как, спрашивал он себя, можно использовать взрыв сбоку, чтобы сжать шар термоядерного топлива с точностью до 5% симметрии? Потом его осенило! Сфокусируйте рентгеновские лучи!

Советы продемонстрировали мощь концепции "постановки" в октябре 1961 года, когда они взорвали массивную и громоздкую " Царь- бомбу", водородную бомбу мощностью 50 Мт (210 ПДж), почти 97% энергии которой получал синтез, а не деление - урановый тампер. был заменен одним из свинцовых незадолго до стрельбы, чтобы предотвратить чрезмерное выпадение ядерных осадков. Если бы он был запущен в «полном» виде, его мощность составила бы около 100 Мт (420 ПДж). Оружие было технически пригодным для развертывания (испытание производилось сбрасыванием со специально модифицированного бомбардировщика), но с военной точки зрения непрактично, и было разработано и испытано в первую очередь как демонстрация советской силы. Это крупнейшее ядерное оружие, разработанное и испытанное любой страной.

Другие страны

Объединенное Королевство

Детали развития дизайна Теллера – Улама в других странах менее известны. В любом случае, Соединенное Королевство первоначально столкнулось с трудностями при его разработке и провалило первую попытку в мае 1957 года (его испытание " Grapple I " не сработало, как планировалось, но большая часть его энергии была получена от термоядерного синтеза во вторичной обмотке). Тем не менее, ему удалось сделать вторую попытку в ноябре 1957 года в испытании " Grapple X ", которое дало 1,8 Мт. Британская разработка конструкции Теллера-Улама была явно независимой, но ей было разрешено поделиться некоторыми данными о радиоактивных осадках в США, которые могли иметь был полезен. После успешного взрыва устройства мегатонного диапазона и, следовательно, их практического понимания «секрета» конструкции Теллера-Улама, Соединенные Штаты согласились обменять некоторые из своих ядерных проектов с Соединенным Королевством, что привело к взаимному соглашению между США и Великобританией в 1958 году. Соглашение об обороне .

Китай

Китайская Народная Республика взорвала свое первое устройство, используя конструкцию Теллера-Улама, июнь 1967 г. (« Испытание № 6 »), всего через 32 месяца после взрыва своего первого оружия деления (самая короткая из известных на сегодняшний день разработок по технологии деления на синтез). мощность 3,3 Мт. Однако о китайской термоядерной программе известно немного.

Франция

О французской разработке конструкции Теллера – Улама известно очень мало, кроме того факта, что она взорвала устройство мощностью 2,6 Мт в ходе испытания « Канопус » в августе 1968 года.

Индия

11 мая 1998 года Индия объявила, что она взорвала водородную бомбу в ходе испытаний операции «Шакти» (в частности, « Шакти I »). Некоторые неиндийские аналитики, используя сейсмографические данные , предположили, что это может быть не так, указав на низкую мощность теста, которая, по их словам, близка к 30 килотоннам (в отличие от 45 килотонн, заявленных Индией).

Однако некоторые неиндийские эксперты согласны с Индией. Доктор Гарольд М. Агнью , бывший директор Лос-Аламосской национальной лаборатории , сказал, что утверждение Индии о взрыве инсценированной термоядерной бомбы является правдоподобным. Британский сейсмолог Роджер Кларк утверждал, что сейсмические магнитуды предполагают совокупную мощность до 60 килотонн, что соответствует объявленной Индией общей мощности в 56 килотонн. Профессор Джек Эвернден, сейсмолог из США, всегда утверждал, что для правильной оценки урожайности нужно «правильно учитывать геологические и сейсмологические различия между испытательными площадками». Его оценка урожайности индийских тестов совпадает с оценкой Индии.

Индийские ученые утверждают, что некоторые международные оценки результатов ядерных испытаний Индии ненаучны.

Индия заявляет, что мощность ее испытаний была намеренно снижена, чтобы избежать ущерба гражданскому населению, и что на основе этих испытаний она может создать поэтапное термоядерное оружие различной мощности до примерно 200 килотонн . Другая указанная причина низких урожаев заключалась в том, что радиоактивность, высвобождаемая при урожайности, значительно превышающей 45 килотонн, могла не удерживаться полностью.

Даже маломощные испытания могут иметь отношение к термоядерной способности, поскольку они могут предоставить информацию о поведении первичных обмоток без полного воспламенения вторичных обмоток .

Северная Корея

Северная Корея заявила, что провела испытания своей миниатюрной термоядерной бомбы 6 января 2016 года. Первые три ядерных испытания Северной Кореи (2006, 2009 и 2013 годы) имели относительно низкую мощность и, по-видимому, не имели конструкции термоядерного оружия. В 2013 году министерство обороны Южной Кореи высказало предположение, что Северная Корея, возможно, пытается разработать «водородную бомбу», и такое устройство может стать следующим испытанием оружия Северной Кореей. В январе 2016 года Северная Корея заявила об успешном испытании водородной бомбы, но во время испытания было зарегистрировано только сейсмическое событие магнитудой 5,1, что сопоставимо с испытанием атомной бомбы мощностью 6–9 кт в 2013 году. Эти сейсмические записи заставили ученых всего мира сомневаться в утверждениях Северной Кореи о том, что была испытана водородная бомба, и предполагают, что это было испытание не термоядерного ядерного оружия. 9 сентября 2016 года Северная Корея провела свое пятое ядерное испытание, мощность которого составила от 10 до 30 килотонн.

3 сентября 2017 года Северная Корея провела шестое ядерное испытание всего через несколько часов после того, как были опубликованы фотографии северокорейского лидера Ким Чен Ына, осматривающего устройство, напоминающее боеголовку термоядерного оружия . Первоначальные оценки в первые несколько дней составляли от 70 до 160 килотонн, а через неделю были увеличены до диапазона от 250 до более 300 килотонн. Jane's Information Group оценила, основываясь в основном на визуальном анализе пропагандистских изображений, что бомба может весить от 250 до 360 килограммов (~ 550 - 790 фунтов).

Общественное знание

Фотографии кожухов боеголовок, например, этой ядерной боеголовки W80 , позволяют сделать некоторые предположения относительно относительного размера и формы первичных и вторичных частей в термоядерном оружии США.

Дизайн Теллера-Улама долгие годы считался одним из главных ядерных секретов, и даже сегодня он не обсуждается подробно в официальных публикациях с истоками «за забором» классификации . Политика Министерства энергетики США (DOE) всегда заключалась в том, чтобы не признавать, когда происходят «утечки», поскольку это подтвердит точность предполагаемой утечки информации. Помимо изображений корпуса боеголовки, но не самого « физического пакета », большая часть общедоступной информации о конструкции сводится к нескольким кратким заявлениям и работе нескольких отдельных исследователей.

Вот краткое обсуждение событий, которые привели к формированию «публичных» моделей плана Теллера – Улама, с некоторыми обсуждениями их различий и несогласий с этими принципами, изложенными выше.

Раннее знание

Общие принципы конструкции «классического супер» были известны общественности еще до того, как термоядерное оружие было впервые испытано. После того, как в январе 1950 года Трумэн приказал программе аварийного завершения разработки водородной бомбы, газета Boston Daily Globe опубликовала краткое описание гипотетической водородной бомбы с подписью Художника о том, как водородная бомба может работать, используя атомную бомбу в качестве простого «спускового крючка» для генерировать достаточно тепла, чтобы запустить процесс «термоядерного синтеза» водородной бомбы .

Тот факт, что большая часть мощности термоядерного устройства является результатом деления тампера урана-238 (принцип деления-слияния-деления), был обнаружен, когда испытание Castle Bravo "убежало", давая гораздо больший выход, чем первоначально предполагалось. и создание большого количества ядерных осадков.

Заявления Министерства энергетики

В 1972 году Министерство энергетики рассекретило заявление о том, что «тот факт, что в термоядерном (TN) оружии, деление« первичное »используется для запуска реакции TN в термоядерном топливе, называемом« вторичным »», а в 1979 году оно добавило : «Тот факт, что в термоядерном оружии излучение от взрывчатого вещества деления может содержаться и использоваться для передачи энергии для сжатия и воспламенения физически отдельного компонента, содержащего термоядерное топливо». В последнем предложении указано: «Любое уточнение этого заявления будет засекречено». (курсив в оригинале) Единственное заявление, которое может относиться к свече зажигания, было рассекречено в 1991 году: «Факт, что делящиеся и / или расщепляющиеся материалы присутствуют в некоторых вторичных источниках, материал не идентифицирован, местонахождение не указано, используется не указано, а оружие не определено». В 1998 году Министерство энергетики рассекретило заявление о том, что «тот факт, что материалы могут присутствовать в каналах и термин« наполнитель каналов »без уточнения», которое может относиться к пенополистиролу (или аналогичному веществу). (DOE 2001, раздел VC)

Вопрос о том, подтверждают ли заявления некоторые или все представленные выше модели, подлежит интерпретации, а официальные сообщения правительства США о технических деталях ядерного оружия в прошлом были намеренно двусмысленными (например, отчет Смита ). Другая информация, такая как типы топлива, использованного в некоторых из ранних вооружений, была рассекречена, но точной технической информации не было.

Прогрессивный случай

Большинство текущих идей конструкции Теллера-Улама стало известно общественности после того, как Министерство энергетики попыталось подвергнуть цензуре журнальную статью борца с оружием Ховарда Морланда в 1979 году о «секрете водородной бомбы». В 1978 году Морланд решил, что обнаружение и раскрытие «последней оставшейся тайны» привлечет внимание к гонке вооружений и позволит гражданам почувствовать себя вправе подвергать сомнению официальные заявления о важности ядерного оружия и ядерной секретности. Большинство идей Морланда о том, как работает оружие, были собраны из легкодоступных источников, рисунки, которые больше всего вдохновили его подход, были взяты из Энциклопедии Американа . Морланд также брал интервью, часто неофициально, у многих бывших ученых Лос-Аламоса (включая Теллера и Улама, хотя ни один из них не дал ему никакой полезной информации) и использовал различные стратегии межличностного общения, чтобы побудить их к информационным ответам (например, задавая такие вопросы, как они все еще используют свечи зажигания? », даже если он не знал, что конкретно относится к последнему термину). (Морланд, 1981)

Морланда в конце концов , пришли к выводу о том , что «секрет» в том , что первичный и вторичный хранились отдельно , и что давление излучения от первичного сжат вторичного , прежде чем воспламенение его. Когда ранний черновик статьи для публикации в журнале The Progressive был отправлен в Министерство энергетики после того, как он попал в руки профессора, который выступал против цели Морланда, Министерство энергетики потребовало, чтобы статью не публиковать, и потребовало временный судебный запрет. После короткого судебного слушания, на котором Министерство энергетики утверждало, что информация Морланда была (1). вероятно, получено из засекреченных источников, (2). если не получена из засекреченных источников, сама считается «секретной» информацией в соответствии с положением о «прирожденной секретности » Закона об атомной энергии 1954 г. и (3). опасно и будет способствовать распространению ядерного оружия , Морланд и его адвокаты не согласились по всем пунктам, но судебный запрет был предоставлен, поскольку судья по делу посчитал, что безопаснее вынести судебный запрет и позволить Морланду и др. подать апелляцию, которую они сделал в Соединенных Штатах v. Прогрессивный, и др. (1979).

Из-за целого ряда более сложных обстоятельств дело DOE начало ослабевать, поскольку стало ясно, что некоторые данные, которые он пытался объявить «секретными», были опубликованы в студенческой энциклопедии несколькими годами ранее. После того, как другой спекулянт с водородной бомбой, Чак Хансен , опубликовал свои собственные идеи о «секрете» (весьма отличные от взглядов Морланда) в одной из газет штата Висконсин, Министерство энергетики заявило, что дело Progressive было спорным, отказалось от иска и разрешило журналу опубликовать: что он и сделал в ноябре 1979 года. Однако к тому времени Морланд изменил свое мнение о том, как работает бомба, и предположил, что для сжатия вторичной обмотки использовалась пенная среда (полистирол), а не радиационное давление, и что во вторичной обмотке использовалась свеча зажигания. делящегося материала. Месяц спустя он опубликовал изменения, частично основанные на материалах апелляционного разбирательства, как исправление в журнале Progressive . В 1981 году Морланд опубликовал книгу «Секрет, которая взорвалась» о своем опыте, подробно описав ход мыслей, который привел его к его выводам о «секрете».

Поскольку Министерство энергетики стремилось подвергнуть цензуре работу Морланда, что было одним из немногих случаев, когда оно нарушало свой обычный подход, заключающийся в непризнании «секретных» материалов, которые были опубликованы, это интерпретируется как хотя бы частично правильное, но в какой степени в нем отсутствует информация или имеет неверную информацию, не известно с большой уверенностью. Сложность, с которой столкнулись некоторые страны при разработке конструкции Теллера – Улама (даже когда они понимали эту конструкцию, как, например, в Соединенном Королевстве), делает маловероятным то, что одна простая информация - это то, что дает возможность производить термоядерное оружие. Тем не менее, идеи, выдвинутые Морландом в 1979 году, стали основой всех текущих спекуляций по поводу конструкции Теллера – Улама.

Смотрите также

Примечания

использованная литература

дальнейшее чтение

История

Анализ радиоактивных осадков

Прогрессивный случай

внешние ссылки