Испытание термоядерного оружия Castle Bravo на Маршалловых островах (Ispytaniye termoyadernogo oruzhiya Castle Bravo na Marshallovykh ostrovakh)

Введение

1954 г. – испытание термоядерного оружия на Маршалловых островах.

Castle Bravo стало первым в серии испытаний конструкции термоядерного оружия высокой мощности, проведенных Соединенными Штатами на атолле Бикини, Маршалловые острова, в рамках операции Castle. Взрыв произошел 1 марта 1954 года, и устройство остается самым мощным ядерным взрывом, когда-либо осуществленным Соединенными Штатами, а также первым термоядерным оружием, работающим на литиевом дейтериде и испытанным с использованием конструкции Теллера — Улама. Мощность взрыва Castle Bravo превысила прогнозируемую в 2,5 раза из-за непредвиденных дополнительных реакций с участием лития-7, что привело к радиоактивному загрязнению окружающей территории. Радиоактивные осадки, наиболее тяжелые из которых представляли собой измельченный коралловый риф, образовавшийся при взрыве, выпали на жителей атоллов Ронгелап и Утирик, а более мелкие частицы и газообразные вещества распространились по всему миру. Жители островов были эвакуированы лишь через три дня и страдали от лучевой болезни. Двадцать три члена экипажа японского рыболовного судна Daigo Fukuryū Maru («Счастливый дракон № 5») также подверглись воздействию сильных радиоактивных осадков, что вызвало у них острый радиационный синдром, включая смерть Кубоямы Айкити, главного радиотехника судна, через шесть месяцев. Взрыв вызвал резкую международную реакцию в связи с атмосферными термоядерными испытаниями. Кратер Браво расположен на , а остатки дамбы Castle Bravo находятся на .

Основная система

Устройство Castle Bravo было помещено в цилиндр весом и длиной и диаметром. В нем использовались более компактные кольцевые линзы, которые применялись совместно с детонаторами мостового провода типа 1E23. Кольцевые линзы уменьшали внешний диаметр оружия за счет уменьшения толщины слоя ВВ, а также обеспечивали значительно более одновременное возникновение ударной волны по сравнению с предыдущими гиперболоидными линзами, что позволяло добиться лучшей и более точной компрессии (LA 1632, таблица 4.1). Одновременно с этим, поскольку слой ВВ был тоньше, он был менее непрозрачен для рентгеновского излучения, испускаемого активной частью. Медная оболочка, окружающая внутреннюю капсулу из оружейного плутония, предотвращала диффузию газа DT в плутоний – эта технология впервые была испытана в рамках операции Greenhouse Item.

Девтерий и литий

Устройство называлось SHRIMP и имело ту же основную конфигурацию (радиационная имплозия), что и влажное устройство Ivy Mike, за исключением иного типа термоядерного топлива. SHRIMP использовал дейтерид лития (LiD), который тверд при комнатной температуре; Ivy Mike использовал криогенный жидкий дейтерий (D2), для чего требовалось сложное холодильное оборудование. Castle Bravo был первым испытанием Соединенными Штатами практической доставляемой термоядерной бомбы, хотя TX 21, использованный в ходе испытания Bravo в качестве демонстрационного образца, не был предназначен для вооружения. Успешное испытание сделало устаревшей криогенную конструкцию, применявшуюся в Ivy Mike и ее боевом варианте JUGHEAD, который планировалось испытать как исходный Castle Yankee. Также использовался баллистический корпус из алюминия 7075. Алюминий был выбран для существенного снижения веса бомбы и одновременно обеспечивал достаточное время удержания излучения для увеличения мощности, что отличалось от тяжелых корпусов из нержавеющей стали (304L или MIM 316L), использовавшихся в других оружейных проектах того времени. SHRIMP, по крайней мере теоретически и во многих ключевых аспектах, был идентичен по геометрии устройствам RUNT и RUNT II, которые впоследствии были испытаны в Castle Romeo и Castle Yankee соответственно. По расчетам, это была уменьшенная версия этих устройств, и его разработка началась весной и летом 1953 года. ВВС США подчеркнули важность более легкого термоядерного оружия для доставки бомбами с самолетов B-47 Stratojet и B-58 Hustler. Лос-Аламосская национальная лаборатория отреагировала на это, разработав усовершенствованную версию RUNT, уменьшенную до 3/4 от масштаба системы радиационной имплозии, получившую название SHRIMP. Предлагаемое снижение веса (с TX 17 до TX 21) позволило бы ВВС получить гораздо более универсальную свободнопадающую бомбу. Объем используемого топлива LiD составлял приблизительно 60% объема термоядерного топлива, использовавшегося в "мокрых" SAUSAGE и "сухих" RUNT I и II устройствах, что соответствовало примерно , или около 400 кг дейтерида лития (поскольку плотность LiD составляет 0,78201 г/см³). В то время стоимость смеси составляла около 4,54 долл. США за грамм. Эффективность термоядерного синтеза была близка к 25,1%, что является наивысшим показателем эффективности для первого поколения термоядерного оружия. Эта эффективность соответствует данным, представленным в заявлении от ноября 1956 года, когда представитель Министерства обороны сообщил, что были испытаны термоядерные устройства с эффективностью от 15% до 40%. Реакция производила высокоэнергетические нейтроны с энергией 14 МэВ, а ее нейтронный выход оценивался в ≈0,885 (при критерии Лоусона ≈1,5).

The device was called SHRIMP, and had the same basic configuration (radiation implosion) as the Ivy Mike wet device, except with a different type of fusion fuel. SHRIMP used lithium deuteride (LiD), which is solid at room temperature; Ivy Mike used cryogenic liquid deuterium (D2), which required elaborate cooling equipment. Castle Bravo was the first test by the United States of a practical deliverable fusion bomb, even though the TX 21 as proof tested in the Bravo event was not weaponized. The successful test rendered obsolete the cryogenic design used by Ivy Mike and its weaponized derivative, the JUGHEAD, which was slated to be tested as the initial Castle Yankee. It also used a 7075 aluminum ballistic case. Aluminum was used to drastically reduce the bomb's weight and simultaneously provided sufficient radiation confinement time to raise yield, a departure from the heavy stainless steel casing (304L or MIM 316L) employed by other weapon projects at the time. The SHRIMP was at least in theory and in many critical aspects identical in geometry to the RUNT and RUNT II devices later proof fired in Castle Romeo and Castle Yankee respectively. On paper it was a scaled down version of these devices, and its origins can be traced back to the spring and summer of 1953. The United States Air Force indicated the importance of lighter thermonuclear weapons for delivery by the B 47 Stratojet and B 58 Hustler. Los Alamos National Laboratory responded to this indication with a follow up enriched version of the RUNT scaled down to a 3/4 scale radiation implosion system called the SHRIMP. The proposed weight reduction (from TX 17's to TX 21's ) would provide the Air Force with a much more versatile deliverable gravity bomb. The volume of LiD fuel used was approximately 60% the volume of the fusion fuel filling used in the wet SAUSAGE and dry RUNT I and II devices, or about , corresponding to about 400 kg of lithium deuteride (as LiD has a density of 0.78201 g/cm3). The mixture cost about 4.54 USD/g at that time. The fusion burn efficiency was close to 25.1%, the highest attained efficiency of the first thermonuclear weapon generation. This efficiency is well within the figures given in a November 1956 statement, when a DOD official disclosed that thermonuclear devices with efficiencies ranging from 15% to up about 40% had been tested. The reaction would produce high energy neutrons with 14 MeV, and its neutronicity was estimated at ≈0.885 (for a Lawson criterion of ≈1.5).

Возможно дополнительное содержание трития для высокопроизводительных

Поскольку SHRIMP, наряду с RUNT I и ALARM CLOCK, должны были быть высокопроизводительными зарядами, необходимыми для обеспечения термоядерной "оперативной готовности", их термоядерное топливо могло быть обогащено дополнительным тритием в форме LiT. Медь обладает отличными отражающими свойствами, а её низкая стоимость по сравнению с другими отражающими материалами, такими как золото, делала её полезной для серийного производства водородного оружия. Альбедо хольраума является очень важным конструктивным параметром для любой конфигурации инерционного удержания. Относительно высокое альбедо обеспечивает более эффективную межступенчатую связь за счет более благоприятных азимутальных и широтных углов отраженного излучения. Предельное значение альбедо для материалов с высоким Z достигается при толщине 5–10 г/см², или 0,5–1,0 средних свободных пути. Следовательно, хольраум из урана, толщина которого значительно превышает средний свободный путь урана, был бы неоправданно тяжелым и дорогим. В то же время угловая анизотропия возрастает с уменьшением атомного номера рассеивающего материала. Поэтому для облицовки хольраума требуется использование меди (или, как в других устройствах, золота или алюминия), поскольку вероятность поглощения увеличивается с ростом Z рассеивателя. В хольрауме существует два источника рентгеновского излучения: основной, который доминирует в начале и во время нарастания импульса, и стенка, которая важна во время поддержания требуемой температуры излучения (T) на плато. Основной излучает подобно вспышке, а вторичный нуждается в постоянной T для правильного сжатия. Эта постоянная температура стенки определяется требованиями к давлению абляции для обеспечения сжатия, которые в среднем составляют около 0,4 кэВ (в диапазоне от 0,2 до 2 кэВ), что соответствует нескольким миллионам кельвинов. Температура стенки зависела от температуры ядра основного заряда, которая достигала пика примерно в 5,4 кэВ во время усиленного деления. Также использовалась в качестве пластины с произвольной фазой в лазерных установках для инерционного синтеза. Эта среда представляла собой пенопласт из полистирола, экструдированный или пропитанный низкомолекулярным углеводородом (возможно, метаном), который под воздействием рентгеновского излучения превращался в плазму с низким Z и, вместе с направленным излучением, модулировал фронт абляции на поверхностях с высоким Z; она "сдерживала" эффект распыления, который в противном случае "заглушил" бы излучение при сжатии вторичного заряда. Эти секции труб имели диаметр и длину 12 метров и были приварены торцами друг к другу, соединяясь с баллистическим корпусом, ведущим к верхней части шахты. Они передавали свет от начальной реакции к массиву из 12 зеркальных башен, построенных дугой на искусственном острове, созданном для испытания. Из этих труб зеркала отражали раннее свечение бомбы от корпуса бомбы на серию удаленных высокоскоростных камер, чтобы Лос-Аламос мог определить как одновременность работы устройства (т.е. интервал времени между инициацией основного заряда и воспламенением вторичного), так и скорость термоядерного горения в этих двух критических областях вторичного устройства. С точки зрения выделенной энергии (обычно измеряемой в тротиловом эквиваленте), Castle Bravo был примерно в 1000 раз мощнее атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму во время Второй мировой войны. Castle Bravo является шестым по величине ядерным взрывом в истории, уступая советским испытаниям "Царь-бомбы" (около 50 Мт), испытанию 219 (24,2 Мт) и трем другим советским испытаниям 1962 года на Новой Земле (испытания 147, 173 и 174) – около 20 Мт.

As SHRIMP, along with the RUNT I and ALARM CLOCK, were to be high yield shots required to assure the thermonuclear "emergency capability," their fusion fuel may have been spiked with additional tritium, in the form of LiT. Copper possesses excellent reflecting properties, and its low cost, compared to other reflecting materials like gold, made it useful for mass produced hydrogen weapons. Hohlraum albedo is a very important design parameter for any inertial confinement configuration. A relatively high albedo permits higher interstage coupling due to the more favorable azimuthal and latitudinal angles of reflected radiation. The limiting value of the albedo for high Z materials is reached when the thickness is 5–10 g/cm, or 0.5–1.0 free paths. Thus, a hohlraum made of uranium much thicker than a free path of uranium would be needlessly heavy and costly. At the same time, the angular anisotropy increases as the atomic number of the scatterer material is reduced. Therefore, hohlraum liners require the use of copper (or, as in other devices, gold or aluminium), as the absorption probability increases with the value of Z of the scatterer. There are two sources of X rays in the hohlraum: the primary's irradiance, which is dominant at the beginning and during the pulse rise; and the wall, which is important during the required radiation temperature's (T) plateau. The primary emits radiation in a manner similar to a flash bulb, and the secondary needs constant T to properly implode. This constant wall temperature is dictated by the ablation pressure requirements to drive compression, which lie on average at about 0.4 keV (out of a range of 0.2 to 2 keV), corresponding to several million kelvins. Wall temperature depended on the temperature of the primary's core which peaked at about 5.4 keV during boosted fission. also encountered as random phase plate in the ICF laser assemblies. This medium was a polystyrene plastic foam filling, extruded or impregnated with a low molecular weight hydrocarbon (possibly methane gas), which turned to a low Z plasma from the X rays, and along with channeling radiation it modulated the ablation front on the high Z surfaces; it "tamped" the sputtering effect that would otherwise "choke" radiation from compressing the secondary. These pipe sections were in diameter and 40 feet (12 m) long and were butt welded end to end to the ballistic case leading out to the top of the shot cab. They would carry the initial reaction's light up to the array of 12 mirror towers built in an arc on the artificial shot island created for the event. From those pipes, mirrors would reflect early bomb light from the bomb casing to a series of remote high speed cameras, and so that Los Alamos could determine both the simultaneity of the design (i. e. the time interval between primary's firing and secondary's ignition) and the thermonuclear burn rate in these two crucial areas of the secondary device. In terms of energy released (usually measured in TNT equivalence), Castle Bravo was about 1,000 times more powerful than the atomic bomb that was dropped on Hiroshima during World War II. Castle Bravo is the sixth largest nuclear explosion in history, exceeded by the Soviet tests of Tsar Bomba at approximately 50 Mt, Test 219 at 24.2 Mt, and three other (Test 147, Test 173 and Test 174) ≈20 Mt Soviet tests in 1962 at Novaya Zemlya.

Высокая урожайность

Урожайность в 15 (± 5) млн тонн была втрое больше, чем предсказанные конструкторами 5 млн тонн. Однако, при бомбардировке лития-7 энергичными нейтронами с энергией более 2,47 МэВ, он не просто поглощает нейтрон, а подвергается ядерному делению с образованием альфа-частицы, ядра трития и ещё одного нейтрона. Хотя эта карта широко опубликована, она не является полностью точной. Реакции деления природного урана были весьма «грязными», производя большое количество радиоактивных осадков. Это, в сочетании с превышающей ожидания урожайностью и значительным изменением направления ветра, привело к серьезным последствиям для людей, оказавшихся в зоне заражения. В рассекреченном фильме «Операция Замок» командующий оперативной группой генерал-майор Перси Кларксон указал на диаграмму, показывающую, что изменение направления ветра всё ещё находилось в пределах «допустимого уровня осадков», хотя и на пределе. Решение о проведении испытания «Браво» при господствующем ветре принял доктор Элвин К. Грейвс, научный руководитель операции «Касл». Грейвс имел полный контроль над взрывом, превышающий полномочия военного командира операции «Касл». Грейвс появляется в широко доступном фильме об испытании 1952 года «Ivy Mike», где рассматриваются решения, принятые в последние минуты касательно последствий взрыва. Рассказчик, актер Рид Хэдли, снят на борту корабля управления в этом фильме, демонстрирующем заключительную конференцию. Хэдли отмечает, что 20 000 человек проживают в потенциальной зоне заражения. Он спрашивает ученого, можно ли отменить испытание, и получает ответ «да», но это сведет на нет все приготовления по установке синхронизированных измерительных приборов. В испытании «Mike» осадки выпали правильно, к северу от населенной местности, но в испытании «Bravo» 1954 года наблюдался сильный сдвиг ветра, и ветер, дувший с севера накануне испытания, постепенно поворачивал на восток.

Затронутые населенные острова

Радиоактивные осадки распространились на восток, на населенные атоллы Ронгелап и Ронгерик, которые были эвакуированы через 48 часов после взрыва. В 1957 году Комиссия по атомной энергии сочла Ронгелап безопасным для возвращения и разрешила 82 жителям вернуться на остров. По возвращении они обнаружили, что их основные продукты питания, такие как арророта, макмок и рыба, либо исчезли, либо вызывали у жителей различные заболевания, и их снова эвакуировали. В конечном итоге, радиоактивному загрязнению подверглись 15 островов и атоллов, и к 1963 году коренные жители Маршалловых островов начали страдать от опухолей щитовидной железы, в том числе 20 из 29 детей Ронгелапа на момент взрыва "Браво", а также было зарегистрировано множество врожденных дефектов. Жители островов получали компенсацию от правительства США, размер которой зависел от степени загрязнения, начиная с 1956 года; к 1995 году Трибунал по ядерным претензиям сообщил о выплате 43,2 миллиона долларов, почти всего своего фонда, 1196 заявителям за 1311 случаев заболеваний.

Рыболовные суда

Японская рыбацкая лодка (Lucky Dragon No. 5) подверглась прямому воздействию радиоактивных осадков, что привело к тому, что многие члены экипажа заболели лучевой болезнью. Один из них умер от вторичной инфекции через шесть месяцев после острого облучения, а у другого родился мертворожденный и деформированный ребенок. Это вызвало международный инцидент и вновь усилило обеспокоенность японцев по поводу радиации, особенно учитывая, что японские граждане вновь пострадали от ядерного оружия США. Тем не менее, правительства Японии и США быстро достигли политического соглашения, в рамках которого Японии было выплачено 15,3 миллиона долларов в качестве компенсации, а выжившие жертвы получили около миллиона долларов каждый (5550 долларов в 1954 году, или около $ в 1955 году). Также было согласовано, что жертвам не будет предоставлен статус хибакуся. В 2016 году 45 японских рыбаков с других судов подали в суд на правительство за сокрытие информации об их облучении в результате операции "Касл". Документы, обнародованные в 2014 году, подтверждают, что экипажи 10 судов подверглись воздействию, но в пределах уровней, не наносящих вреда здоровью. В 2018 году иск был отклонен районным судом Коти, который признал факт облучения рыбаков, но не смог "прийти к выводу, что государство последовательно отказывалось от оказания поддержки и проведения медицинских обследований с целью сокрытия факта облучения".

Сотрудники испытательных станций укрылись .

Неожиданные радиоактивные осадки и излучение, сопровождающее их, также затронули многие суда и персонал, участвовавший в испытании, в некоторых случаях вынуждая их укрываться в бункерах на несколько часов. В отличие от экипажа судна "Счастливый Дракон № 5", который не ожидал опасности и поэтому не укрылся в трюме или не защитился от вдыхания радиоактивной пыли, расчёт, осуществивший взрыв, безопасно укрылся в своём пусковом сооружении, когда заметил, что ветер несёт осадки в непредвиденном направлении к острову Энью на атолле Бикини, где они находились. Расчёт оставался в укрытии ("герметизировал" сооружение) в течение нескольких часов, пока уровень радиации снаружи не снизился до безопасного уровня. Над бункером было зафиксировано значение в "25 рентген в час".

Военно-морские корабли США пострадали

Танкер ВМС США "Патапско" находился на атолле Эневетак в конце февраля 1954 года. На "Патапско" отсутствовала система дезактивации, поэтому 27 февраля ему было приказано вернуться в Перл-Харбор на максимальной скорости. Поломка двигательной установки, а именно трещина в гильзе цилиндра, снизила скорость "Патапско" до одной трети от максимальной, и когда произошел взрыв "Касл Браво", он находился примерно в 180–195 морских милях к востоку от Бикини. Для мониторинга выпадений после операции "Касл" была создана глобальная сеть станций, использующих фотопленку. Несмотря на скудные метеорологические данные, прослеживалась общая связь между тропосферными потоками и наблюдаемыми выпадениями. Отмечалась тенденция к тому, что радиоактивные осадки оставались в тропических широтах, а проникновение в умеренные регионы связывалось с метеорологическими возмущениями в преобладающем зональном потоке. За пределами тропиков наибольшее суммарное количество выпадений получили юго-западные штаты США – примерно в пять раз больше, чем в Японии. Стратосферные частицы стронция-90, образовавшиеся в результате испытания, впоследствии были захвачены воздушными фильтрами, установленными на аэростатах для отбора проб воздуха на стратосферных высотах. Исследование (проект "Ashcan") проводилось для лучшего понимания стратосферы и времени выпадений, а также для разработки более точных метеорологических моделей на основе ретроспективного анализа. Выпадения от "Касл Браво" и других испытаний на атолле также затронули жителей, ранее населявших атолл и вернувшихся туда спустя некоторое время после испытаний. Это было связано с наличием радиоактивного цезия-137 в местном кокосовом молоке. Растения и деревья поглощают калий в ходе нормального биологического процесса, но также легко поглощают цезий, если он присутствует, поскольку они находятся в одной группе периодической таблицы и, следовательно, очень похожи по своим химическим свойствам. У жителей, употреблявших зараженное кокосовое молоко, были обнаружены аномально высокие концентрации цезия в организме, поэтому их пришлось эвакуировать с атолла во второй раз. Американский журнал Consumer Reports предупреждал о загрязнении молока стронцием-90.

The US Navy tanker Patapsco was at Enewetak Atoll in late February 1954. Patapsco lacked a decontamination washdown system, and was therefore ordered on February 27, to return to Pearl Harbor at the highest possible speed. A breakdown in her engine systems, namely a cracked cylinder liner, slowed Patapsco to one third of her full speed, and when the Castle Bravo detonation took place, she was still about 180 to 195 nautical miles east of Bikini. A worldwide network of gummed film stations was established to monitor fallout following Operation Castle. Although meteorological data was poor, a general connection of tropospheric flow patterns with observed fallout was evident. There was a tendency for fallout/debris to remain in tropical latitudes, with incursions into the temperate regions associated with meteorological disturbances of the predominantly zonal flow. Outside of the tropics, the Southwestern United States received the greatest total fallout, about five times that received in Japan. Stratospheric fallout particles of strontium 90 from the test were later captured with balloon borne air filters used to sample the air at stratospheric altitudes; the research (Project Ashcan) was conducted to better understand the stratosphere and fallout times, and arrive at more accurate meteorological models after hindcasting. The fallout from Castle Bravo and other testing on the atoll also affected islanders who had previously inhabited the atoll, and who returned there some time after the tests. This was due to the presence of radioactive caesium 137 in locally grown coconut milk. Plants and trees absorb potassium as part of the normal biological process, but will also readily absorb caesium if present, being of the same group on the periodic table, and therefore very similar chemically. Islanders consuming contaminated coconut milk were found to have abnormally high concentrations of caesium in their bodies and so had to be evacuated from the atoll a second time. The American magazine Consumer Reports warned of the contamination of milk with strontium 90.

История оружия

Советский Союз ранее использовал дейтерид лития в своей конструкции "Слойка" (известной как "Joe 4" в США) в 1953 году. Это не была настоящая водородная бомба; синтез обеспечивал лишь 15–20% её мощности, большая часть которой приходилась на реакции деления. Её мощность составляла 400 килотонн, и её нельзя было бесконечно масштабировать, как в случае с настоящим термоядерным устройством. Устройство "Ivy Mike", основанное на схеме Теллера — Улама, имело гораздо большую мощность — 10,4 Мт, но большая её часть также была получена в результате деления: 77% от общей мощности пришлось на быстрое деление природного уранового тампера. Castle Bravo продемонстрировала наибольшую мощность среди всех ядерных испытаний США — 15 Мт, хотя значительная её часть также была получена в результате деления. В конструкции Теллера — Улама стадии деления и синтеза были физически разделены в отражающей полости. Излучение от взрывающегося первичного заряда деления приводило топливо вторичного термоядерного заряда к критической плотности и давлению, запуская термоядерные (синтетические) цепные реакции, которые, в свою очередь, вызывали третичное деление тампера и корпуса бомбы из урана. Следовательно, этот тип бомбы также известен как устройство "деление-синтез-деление". Советские исследователи под руководством Андрея Сахарова разработали и испытали своё первое устройство Теллера — Улама в 1955 году. Публикация анализа выпадений после испытания Castle Bravo была военно-чувствительным вопросом, и Джозеф Ротблат, возможно, смог определить стадийность устройства Castle Bravo, изучив соотношение и наличие специфических изотопов, а именно урана-237, в выпадениях. Эта информация потенциально могла раскрыть способы, с помощью которых ядерные устройства мегатонной мощности достигают своей мощности. Советский ученый Андрей Сахаров пришел к тому, что Советский Союз считал "третьей идеей Сахарова" в течение месяца после испытания Castle Bravo, и последним элементом головоломки стало понимание того, что сжатие вторичного заряда может быть достигнуто рентгеновским излучением первичного заряда до начала синтеза. Конструкция устройства "Shrimp" впоследствии эволюционировала в ядерную бомбу Mark 21, было произведено 275 единиц, весом и размерами 12,5 футов (4 метра) в длину и в диаметре. Эта 18-мегатонная бомба производилась до июля 1956 года. В 1957 году она была модернизирована до ядерной бомбы Mark 36 и вновь запущена в производство.

The Soviet Union had previously used lithium deuteride in its Sloika design (known as the "Joe 4" in the U. S.), in 1953. It was not a true hydrogen bomb; fusion provided only 15–20% of its yield, most coming from boosted fission reactions. Its yield was 400 kilotons, and it could not be infinitely scaled, as with a true thermonuclear device. The Teller–Ulam based "Ivy Mike" device had a much greater yield of 10.4 Mt, but most of this also came from fission: 77% of the total came from fast fission of its natural uranium tamper. Castle Bravo had the greatest yield of any U. S. nuclear test, 15 Mt, though again, a substantial fraction came from fission. In the Teller–Ulam design, the fission and fusion stages were kept physically separate in a reflective cavity. The radiation from the exploding fission primary brought the fuel in the fusion secondary to critical density and pressure, setting off thermonuclear (fusion) chain reactions, which in turn set off a tertiary fissioning of the bomb's U fusion tamper and casing. Consequently, this type of bomb is also known as a "fission fusion fission" device. The Soviet researchers, led by Andrei Sakharov, developed and tested their first Teller–Ulam device in 1955. The publication of the Bravo fallout analysis was a militarily sensitive issue, with Joseph Rotblat possibly deducing the staging nature of the Castle Bravo device by studying the ratio and presence of tell tale isotopes, namely uranium 237, present in the fallout. This information could potentially reveal the means by which megaton yield nuclear devices achieve their yield. Soviet scientist Andrei Sakharov hit upon what the Soviet Union regarded as "Sakharov's third idea" during the month after the Castle Bravo test, the final piece of the puzzle being the idea that the compression of the secondary can be accomplished by the primary's X rays before fusion began. The Shrimp device design later evolved into the Mark 21 nuclear bomb, of which 275 units were produced, weighing and measuring 12.5 feet (4 m) long and in diameter. This 18 megaton bomb was produced until July 1956. In 1957, it was converted into the Mark 36 nuclear bomb and entered into production again.

Влияние на здоровье

После испытаний Министерство энергетики США оценило, что 253 жителя Маршалловых островов пострадали от радиоактивных выпадений. Это одно испытание подвергло близлежащее население воздействию различных уровней радиации. Уровень радиоактивных выпадений, связанных с испытанием Castle Bravo, является самым высоким в истории. Население, проживающее вблизи места испытания, подверглось воздействию высоких доз радиации, что вызвало легкие признаки лучевой болезни у многих (тошноту, рвоту, диарею). Через несколько недель у многих людей также развилась алопеция (выпадение волос) и кожные поражения. Воздействие выпадений связывают с повышенным риском развития различных видов рака, таких как лейкемия и рак щитовидной железы. Взаимосвязь между уровнем йода-131 и раком щитовидной железы продолжает изучаться. Также существует корреляция между уровнем воздействия выпадений и такими заболеваниями, как заболевания щитовидной железы, включая гипотиреоз. Население Маршалловых островов, подвергшееся значительному воздействию радионуклидов, имеет значительно более высокий риск развития рака. У населения островов также в пять раз выше вероятность смертности от рака молочной железы или заболеваний желудочно-кишечного тракта, а смертность от рака легких в три раза выше, чем у населения материковой части страны.

В популярной культуре

Взрыв Castle Bravo и последовавшее отравление экипажа судна Daigo Fukuryū Maru привели к росту антиядерных протестов в Японии. Его сравнивали с бомбардировками Хиросимы и Нагасаки, а испытание Castle Bravo часто фигурировало в сюжетах многочисленных японских СМИ, особенно в связи с самой известной японской медиа-иконой – Годзиллой. В фильме 2019 года «Годзилла: Король монстров» Castle Bravo становится позывным для форпоста «Монарх-54», расположенного в Атлантическом океане вблизи Бермудских островов. В песне Дональда Фейгена «Memorabilia» из его альбома 2012 года «Sunken Condos» упоминаются ядерные испытания Castle Bravo и Ivy King. В 2013 году Агентство по снижению угроз обороны опубликовало доклад «Castle Bravo: Пятьдесят лет легенд и преданий». В докладе содержится руководство по оценке радиационного воздействия за пределами зоны испытаний, исторический обзор и указатель основных исторических источников, касающихся испытания Castle Bravo. Доклад фокусируется на обстоятельствах, приведших к радиоактивному заражению необитаемых атоллов, и не содержит детального анализа последствий для атолла Бикини и его окрестностей.