Первое испытание термоядерного устройства "Ivy Mike" (1952)

Введение

1952 Американский ядерный тест

«Айви Майк» — кодовое название первого полномасштабного испытания термоядерного устройства, в котором часть взрывной энергии выделяется в результате ядерного синтеза. «Айви Майк» был взорван 1 ноября 1952 года Соединенными Штатами на острове Элугелаб в атолле Эневетак, в ныне независимом островном государстве Маршалловы острова, в рамках операции «Айви». Это было первое полное испытание конструкции Теллер-Улама, устройства с каскадным синтезом. Из-за своих физических размеров и типа топлива для синтеза (криогенный жидкий дейтерий) устройство «Майк» не подходило для использования в качестве боевого оружия. Оно было задумано как «технически консервативный» эксперимент для подтверждения концепции и проверки идей, используемых при детонациях мощностью в несколько мегатонн. Считалось, что проведение испытания в 1952 году вполне возможно. По сообщениям, советские инженеры презрительно называли «Майка» «термоядерной установкой». Криогенный дейтерий служил топливом для «вторичной» (синтезной) стадии взрыва. Максимальный радиус был достигнут через несколько секунд после детонации, в течение которых горячий огненный шар поднимался вверх под действием силы Архимеда. Пока огненный шар оставался относительно близко к земле, он еще не достиг своих максимальных размеров и составлял примерно в диаметре. Грибовидное облако поднялось на высоту менее чем за 90 секунд. Через минуту оно достигло, прежде чем стабилизироваться на высоте, в конечном итоге расширившись до диаметра с широким стеблем. Взрыв создал кратер диаметром и глубиной там, где раньше находился Элугелаб; взрыв и волны от взрыва (отдельные волны достигали высоты) полностью очистили острова, использовавшиеся для испытаний, от растительности, что было зафиксировано вертолетной съемкой в течение 60 минут после испытания, к тому времени грибовидное облако и пар рассеялись. Радиоактивные коралловые обломки падали на корабли, находившиеся на расстоянии, а прилегающая к атолу территория была сильно загрязнена. Вблизи огненного шара быстро возникали электрические разряды. Вся съемка была задокументирована кинооператорами студии Lookout Mountain. К абсолютно беззвучной детонации, зафиксированной камерой, был добавлен звук взрыва в процессе постпродакшна, причем звук взрывной волны доходил лишь через несколько секунд, подобно грому, точное время прибытия зависело от расстояния. Фильм сопровождался мощной музыкой в духе Вагнера, которая часто использовалась в фильмах об испытаниях того периода, а ведущим был актер Рид Хэдли. Частный показ был организован для президента Дуайта Д. Эйзенхауэра, сменившего президента Гарри С. Трумэна в январе 1953 года. В 1954 году фильм был выпущен в прокат после цензуры и показан на коммерческих телеканалах. Первое подтверждение успешности испытания он получил, наблюдая за сейсмометром, который зафиксировал ударную волну, прошедшую через земную кору с Тихоокеанского полигона. В своих мемуарах Теллер писал, что немедленно отправил незасекреченную телеграмму доктору Элизабет «Диз» Грейвс, руководителю уцелевшей части проекта в Лос-Аламосе во время испытания. В телеграмме содержались лишь слова «Это мальчик», которые пришли на несколько часов раньше, чем любые другие сообщения из Эневетак.

Ivy Mike was the codename given to the first full scale test of a thermonuclear device, in which part of the explosive yield comes from nuclear fusion. Ivy Mike was detonated on November 1, 1952, by the United States on the island of Elugelab in Enewetak Atoll, in the now independent island nation of the Marshall Islands, as part of Operation Ivy. It was the first full test of the Teller–Ulam design, a staged fusion device. Due to its physical size and fusion fuel type (cryogenic liquid deuterium), the "Mike" device was not suitable for use as a deliverable weapon. It was intended as a "technically conservative" proof of concept experiment to validate the concepts used for multi megaton detonations. A date within 1952 seemed feasible. It has been reported that Soviet engineers derisively referred to "Mike" as a "thermonuclear installation". It weighed approximately The cryogenic deuterium provided the fuel for the "secondary" (fusion) stage of the explosion. The maximum radius was reached a number of seconds after the detonation, during which the hot fireball lifted up due to buoyancy. While still relatively close to the ground, the fireball had yet to reach its maximum dimensions and was thus approximately wide. The mushroom cloud rose to an altitude of in less than 90 seconds. One minute later it had reached , before stabilizing at with the top eventually spreading out to a diameter of with a stem wide. The blast created a crater in diameter and deep where Elugelab had once been; the blast and water waves from the explosion (some waves up to high) stripped the test islands clean of vegetation, as observed by a helicopter survey within 60 minutes after the test, by which time the mushroom cloud and steam were blown away. Radioactive coral debris fell upon ships positioned away, and the immediate area around the atoll was heavily contaminated. Close to the fireball, lightning discharges were rapidly triggered. The entire shot was documented by the filmmakers of Lookout Mountain studios. A post production explosion sound was overdubbed over what was a completely silent detonation from the vantage point of the camera, with the blast wave sound only arriving a number of seconds later, as akin to thunder, with the exact time depending on its distance. The film was also accompanied by powerful, Wagner esque music featured on many test films of that period and was hosted by actor Reed Hadley. A private screening was given to President Dwight D. Eisenhower who had succeeded President Harry S. Truman in January 1953. In 1954, the film was released to the public after censoring, and was shown on commercial television channels. He was able to receive first notice that the test was successful by observing a seismometer, which picked up the shock wave that traveled through the earth from the Pacific Proving Grounds. In his memoirs, Teller wrote that he immediately sent an unclassified telegram to Dr. Elizabeth "Diz" Graves, the head of the rump project remaining at Los Alamos during the shot. The telegram contained only the words "It's a boy," which came hours earlier than any other word from Enewetak.

Научные открытия

Через час после детонации бомбы пилоты ВВС США взлетели с острова Эневетак, чтобы войти в атомное облако и взять пробы. Пилотам приходилось контролировать дополнительные показания приборов и дисплеев, выполняя полёт в необычных, опасных и сложных условиях, включая жару, радиацию, непредсказуемые ветры и летящие обломки. Лидер группы "Red Flight" Вирджил К. Мерони первым вошел в шлейф взрыва. За пять минут он собрал все возможные пробы и покинул облако. Затем в облако вошли Боб Хаган и Джимми Робинсон. Робинсон попал в зону сильной турбулентности, самолет закружило, и он едва не потерял сознание. Он восстановил управление самолетом на высоте 20 000 футов, но электромагнитная буря вывела из строя его приборы. В условиях дождя и плохой видимости, без работающих приборов, Хаган и Робинсон не смогли найти самолет-заправщик KB-29 для дозаправки. Топливные баки на крыльях самолетов были модифицированы для сбора и фильтрации пролетающего мусора. Фильтры с выживших самолетов были герметично упакованы в свинец и отправлены в Лос-Аламос, штат Нью-Мексико, для анализа. Радиоактивные и загрязненные карбонатом кальция пробы "Майка" были чрезвычайно сложны в обращении. Ученые из Лос-Аламоса обнаружили в них следы изотопов плутония-246 и плутония-244.

Сопутствующие испытания

Была подготовлена упрощенная и облегченная версия бомбы (EC 16) и планировалось ее испытание в ходе операции Castle Yankee в качестве резервного варианта на случай, если некриогенное термоядерное устройство "Shrimp" (испытанное в Castle Bravo) не сработает. Однако это испытание было отменено после успешного испытания устройства Bravo, что сделало криогенные разработки ненужными.