Двухступенчатое ядерное оружие

Введение

2-ступенчатое ядерное оружие

Термоядерное оружие, оружие синтеза или водородная бомба (H-бомба) – это ядерное оружие второго поколения. Его большая сложность обеспечивает значительно большую разрушительную силу по сравнению с атомными бомбами первого поколения, более компактный размер, меньшую массу или комбинацию этих преимуществ. Характеристики реакций ядерного синтеза позволяют использовать нерасщепляющийся обедненный уран в качестве основного топлива оружия, что обеспечивает более эффективное использование дефицитных расщепляющихся материалов, таких как уран-235 (Уран-235) или плутоний-239 (Плутоний-239). Первое полномасштабное термоядерное испытание было проведено Соединенными Штатами в 1952 году, и с тех пор эта концепция использовалась большинством ядерных держав мира при разработке своего оружия. Взрыв синтеза начинается с детонации первичной стадии деления. Его температура поднимается выше 100 миллионов кельвинов, вызывая интенсивное свечение тепловыми ("мягкими") рентгеновскими лучами. Эти рентгеновские лучи заполняют пустоту (так называемый "радиационный канал", часто заполненный пенополистиролом) между первичным и вторичным блоками, помещенными в корпус, называемый радиационным корпусом, который ограничивает энергию рентгеновских лучей и сопротивляется внешнему давлению. Расстояние между двумя блоками гарантирует, что обломки от первичной стадии деления (которые движутся намного медленнее, чем фотоны рентгеновских лучей) не разрушат вторичный блок до завершения взрыва синтеза. Вторичная стадия синтеза – состоящая из внешнего пушера/тампера, наполнителя топлива и центральной плутониевой свечи – сжимается под воздействием рентгеновской энергии на пушер/тампер. Это сжимает всю вторичную стадию и повышает плотность плутониевой свечи. Плотность плутониевого топлива возрастает настолько, что свеча переходит в сверхкритическое состояние и начинается цепная реакция ядерного деления. Продукты деления этой цепной реакции нагревают сильно сжатое и, следовательно, сверхплотное термоядерное топливо, окружающее свечу, примерно до 300 миллионов кельвинов, запуская реакции синтеза между ядрами топлива. В современном оружии, использующем дейтерид лития, делящаяся плутониевая свеча также излучает свободные нейтроны, которые сталкиваются с ядрами лития и обеспечивают компонент трития термоядерного топлива. Относительно массивный тампер вторичной стадии (который сопротивляется внешнему расширению по мере взрыва) также служит тепловым барьером, предотвращая перегрев наполнителя топлива, что ухудшило бы сжатие. Если тампер изготовлен из урана, обогащенного урана или плутония, он захватывает быстрые нейтроны синтеза и сам подвергается делению, увеличивая общую взрывную мощность. Кроме того, в большинстве конструкций радиационный корпус также изготавливается из материала, который подвергается делению под воздействием быстрых термоядерных нейтронов. Такие бомбы классифицируются как двухступенчатые, и большинство современных конструкций Теллера-Улама являются такими оружием деления-синтеза-деления. Быстрое деление тампера и радиационного корпуса вносит основной вклад в общую мощность и является доминирующим процессом, приводящим к радиоактивным осадкам от деления. До испытания Ivy Mike, первого американского испытания конструкции термоядерного оружия, операция Greenhouse в 1951 году стала первой серией американских ядерных испытаний, в ходе которых были проверены принципы, приведшие к разработке термоядерного оружия. Было достигнуто достаточное деление для усиления связанного с ним устройства синтеза, и было получено достаточно знаний для создания полномасштабного устройства в течение года. Конструкция всего современного термоядерного оружия в Соединенных Штатах известна как конфигурация Теллера-Улама, названная в честь двух главных разработчиков, Эдварда Теллера и Станислава Улама, которые разработали ее в 1951 году.

A thermonuclear weapon, fusion weapon or hydrogen bomb (H bomb) is a second generation nuclear weapon design. Its greater sophistication affords it vastly greater destructive power than first generation nuclear bombs, a more compact size, a lower mass, or a combination of these benefits. Characteristics of nuclear fusion reactions make possible the use of non fissile depleted uranium as the weapon's main fuel, thus allowing more efficient use of scarce fissile material such as uranium 235 (Uranium 235) or plutonium 239 (Plutonium 239). The first full scale thermonuclear test was carried out by the United States in 1952 and the concept has since been employed by most of the world's nuclear powers in the design of their weapons. A fusion explosion begins with the detonation of the fission primary stage. Its temperature soars past 100 million kelvin, causing it to glow intensely with thermal ("soft") X rays. These X rays flood the void (the "radiation channel" often filled with polystyrene foam) between the primary and secondary assemblies placed within an enclosure called a radiation case, which confines the X ray energy and resists its outward pressure. The distance separating the two assemblies ensures that debris fragments from the fission primary (which move much more slowly than X ray photons) cannot disassemble the secondary before the fusion explosion runs to completion. The secondary fusion stage—consisting of outer pusher/tamper, fusion fuel filler and central plutonium spark plug—is imploded by the X ray energy impinging on its pusher/ tamper. This compresses the entire secondary stage and drives up the density of the plutonium spark plug. The density of the plutonium fuel rises to such an extent that the spark plug is driven into a supercritical state and it begins a nuclear fission chain reaction. The fission products of this chain reaction heat the highly compressed and thus super dense, thermonuclear fuel surrounding the spark plug to around 300 million kelvin, igniting fusion reactions between fusion fuel nuclei. In modern weapons fueled by lithium deuteride, the fissioning plutonium spark plug also emits free neutrons that collide with lithium nuclei and supply the tritium component of the thermonuclear fuel. The secondary's relatively massive tamper (which resists outward expansion as the explosion proceeds) also serves as a thermal barrier to keep the fusion fuel filler from becoming too hot, which would spoil the compression. If made of uranium, enriched uranium or plutonium, the tamper captures fast fusion neutrons and undergoes fission itself, increasing the overall explosive yield. Additionally, in most designs the radiation case is also constructed of a material that undergoes fission driven by fast thermonuclear neutrons. Such bombs are classified as two stage weapons and most current Teller–Ulam designs are such fission fusion fission weapons. Fast fission of the tamper and radiation case is the main contribution to the total yield and is the dominant process that produces radioactive fission product fallout. Before Ivy Mike, the first U. S. test of a fusion weapon design, Operation Greenhouse in 1951 was the first American nuclear test series to test principles that led to the development of thermonuclear weapons. Sufficient fission was achieved to boost the associated fusion device and enough was learned to achieve a full scale device within a year. The design of all modern thermonuclear weapons in the United States is known as the Teller–Ulam configuration for its two chief contributors, Edward Teller and Stanisław Ulam, who developed it in 1951

Поскольку термоядерное оружие представляет собой наиболее эффективную конструкцию для получения энергии оружия в оружии с мощностью выше определенного порога, практически все ядерные оружия такого размера, развернутые пятью ядерными государствами в соответствии с Договором о нераспространении ядерного оружия, сегодня являются термоядерным оружием, использующим конструкцию Теллера-Улама.

Общественные знания о проектировании ядерного оружия

Детальные сведения об оружии деления и синтеза в той или иной степени засекречены практически во всех промышленно развитых странах. В Соединенных Штатах такие сведения могут по умолчанию классифицироваться как "Конфиденциальные данные", даже если они созданы лицами, не являющимися государственными служащими или связанными с программами вооружений, в рамках юридической доктрины, известной как "врожденная секретность" (хотя конституционная обоснованность этой доктрины неоднократно подвергалась сомнению; см. дело *Соединенные Штаты против Progressive, Inc.*). Доктрина врожденной секретности редко применяется к случаям частных спекуляций. Официальная политика Министерства энергетики США заключается в непризнании утечки конструкторской информации, поскольку такое признание потенциально может подтвердить ее достоверность. В нескольких предыдущих случаях правительство США пыталось подвергать цензуре информацию об оружии в открытой печати, но с ограниченным успехом. По сообщению газеты *The New York Times*, физик Кеннет У. Форд проигнорировал предписания правительства об удалении секретной информации из своей книги "Построение водородной бомбы: личная история". Форд утверждает, что использовал только общедоступную информацию и даже предоставил рукопись правительству, которое потребовало удалить целые разделы книги, опасаясь, что иностранные государства могут использовать эту информацию. Хотя значительные объемы нечетких данных были официально опубликованы, а еще большие объемы нечетких данных были неофициально обнародованы бывшими конструкторами бомб, большинство публичных описаний деталей конструкции ядерного оружия в определенной степени основаны на спекуляциях, обратной разработке на основе известных данных или сравнении с аналогичными областями физики (инерциальный термоядерный синтез является основным примером). В результате этих процессов сформировался объем несекретной информации о ядерных бомбах, который в целом согласуется с официальными несекретными публикациями и соответствующей физикой и считается внутренне непротиворечивым, хотя некоторые вопросы интерпретации остаются открытыми. Состояние общедоступных знаний о конструкции Теллер-Улама в основном сформировано несколькими конкретными инцидентами, описанными в разделе ниже.

Detailed knowledge of fission and fusion weapons is classified to some degree in virtually every industrialized country. In the United States, such knowledge can by default be classified as "Restricted Data", even if it is created by persons who are not government employees or associated with weapons programs, in a legal doctrine known as "born secret" (though the constitutional standing of the doctrine has been at times called into question; see United States v. Progressive, Inc.). Born secret is rarely invoked for cases of private speculation. The official policy of the United States Department of Energy has been not to acknowledge the leaking of design information, as such acknowledgment would potentially validate the information as accurate. In a small number of prior cases, the U. S. government has attempted to censor weapons information in the public press, with limited success. According to the New York Times, physicist Kenneth W. Ford defied government orders to remove classified information from his book, Building the H Bomb: A Personal History. Ford claims he used only pre existing information and even submitted a manuscript to the government, which wanted to remove entire sections of the book for concern that foreign states could use the information. Though large quantities of vague data have been officially released, and larger quantities of vague data have been unofficially leaked by former bomb designers, most public descriptions of nuclear weapon design details rely to some degree on speculation, reverse engineering from known information, or comparison with similar fields of physics (inertial confinement fusion is the primary example). Such processes have resulted in a body of unclassified knowledge about nuclear bombs that is generally consistent with official unclassified information releases and related physics and is thought to be internally consistent, though there are some points of interpretation that are still considered open. The state of public knowledge about the Teller–Ulam design has been mostly shaped from a few specific incidents outlined in a section below.

Основной принцип

Основным принципом конфигурации Теллер-Улама является идея о том, что различные части термоядерного оружия могут быть соединены в "каскад", при этом детонация каждой ступени обеспечивает энергию для воспламенения следующей. В минимальной конфигурации это подразумевает первичный блок, состоящий из бомбы деления имплозивного типа ("запал"), и вторичный блок, состоящий из термоядерного топлива. Энергия, высвобождаемая первичным блоком, сжимает вторичный блок посредством процесса радиационной имплозии, после чего он нагревается и происходит ядерный синтез. Этот процесс может быть продолжен, когда энергия из вторичного блока воспламеняет третью ступень синтеза; советская AN602 "Царь-бомба", предположительно, была трехступенчатым устройством деления-синтеза-синтеза. Теоретически, продолжая этот процесс, можно построить термоядерное оружие с произвольно высокой мощностью. Это отличается от оружия деления, мощность которого ограничена, поскольку количество топлива для деления, которое можно собрать в одном месте, ограничено из-за опасности случайного достижения сверхкритического состояния. Вокруг остальных компонентов располагается хольраум или радиационный корпус – контейнер, который временно удерживает энергию первой ступени (первичного блока). Внешняя сторона этого радиационного корпуса, которая обычно является и внешней оболочкой бомбы, является единственным прямым визуальным свидетельством конфигурации компонентов термоядерной бомбы, доступным публично. Многочисленные фотографии внешнего вида термоядерных бомб были рассекречены. Считается, что первичный блок представляет собой стандартную бомбу деления имплозивного типа, вероятно, с ядром, усиленным небольшим количеством термоядерного топлива (обычно смесь дейтерия и трития в соотношении 50/50%) для повышения эффективности; термоядерное топливо высвобождает избыточные нейтроны при нагревании и сжатии, вызывая дополнительное деление. При срабатывании ядро плутония или урана сжимается до меньшего размера специальными слоями обычных взрывчатых веществ, расположенными вокруг него в виде взрывной линзы, что инициирует ядерную цепную реакцию, питающую обычную "атомную бомбу". Вторичный блок обычно изображается в виде колонны термоядерного топлива и других компонентов, обернутых в несколько слоев. Вокруг колонны сначала находится "тампер-отражатель", тяжелый слой урана-238 (уран) или свинца, который помогает сжать термоядерное топливо (и, в случае урана, может в конечном итоге сам подвергнуться делению). Внутри этого находится само термоядерное топливо, обычно в форме литийдеутерида, который используется, поскольку его легче использовать в оружии, чем сжиженный газ трития/дейтерия. Это сухое топливо, при бомбардировке нейтронами, производит тритий – тяжелый изотоп водорода, который может подвергаться ядерному синтезу вместе с дейтерием, присутствующим в смеси. (Более подробное техническое обсуждение реакций термоядерного синтеза см. в статье о ядерном синтезе.) Внутри слоя топлива находится "запал", полый цилиндр расщепляющегося материала (плутония или урана), часто усиленный газом дейтерия. Запал, при сжатии, может сам подвергнуться ядерному делению (из-за формы он не является критической массой без сжатия). Третичный блок, если он присутствует, располагается ниже вторичного и, вероятно, изготовлен из тех же материалов. Между вторичным и первичным блоками находится межступенчатое пространство. Делящийся первичный блок производит четыре типа энергии: 1) расширяющиеся горячие газы от взрывчатых зарядов, которые сжимают первичный блок; 2) перегретая плазма, которая изначально была делящимся материалом бомбы и ее тампером; 3) электромагнитное излучение; и 4) нейтроны от ядерного взрыва первичного блока. Межступенчатое пространство отвечает за точную модуляцию передачи энергии от первичного блока к вторичному. Оно должно направлять горячие газы, плазму, электромагнитное излучение и нейтроны в нужное место в нужное время. Неоптимальные конструкции межступенчатого пространства приводили к тому, что вторичный блок полностью не срабатывал при нескольких попытках, что известно как "деление-провал". Хорошим примером является испытание Castle Koon в рамках операции Castle; небольшой дефект позволил потоку нейтронов из первичного блока преждевременно начать нагревать вторичный блок, ослабив сжатие настолько, что синтез не произошел. В открытой литературе очень мало подробной информации о механизме межступенчатого пространства. Одним из лучших источников является упрощенная схема британского термоядерного оружия, аналогичного американской боеголовке W80. Она была опубликована Greenpeace в отчете под названием "Технология двойного назначения". В схеме представлены основные компоненты и их расположение, хотя деталей почти нет; немногочисленные детали, которые там есть, вероятно, содержат преднамеренные упущения или неточности. Они обозначены как "Торцевая крышка и линза фокусировки нейтронов" и "Отражающая оболочка"; первая направляет нейтроны к запалу из плутония/урана, а вторая относится к рентгеновскому отражателю; обычно цилиндру, изготовленному из непрозрачного для рентгеновского излучения материала, такого как уран, с первичным и вторичным блоками на противоположных концах. Он не отражает, как зеркало; вместо этого он нагревается до высокой температуры рентгеновским потоком от первичного блока, а затем излучает более равномерно распределенное рентгеновское излучение, которое достигает вторичного блока, вызывая то, что известно как радиационная имплозия. В испытании Ivy Mike золото использовалось в качестве покрытия урана для усиления эффекта абсолютно черного тела. "Токсичный, хрупкий материал", как правило, считается бериллием, который соответствует этому описанию и также замедляет поток нейтронов от первичного блока. Также может использоваться материал для поглощения и переизлучения рентгеновских лучей определенным образом. Кандидатами на "специальный материал" являются полистирол и вещество под названием "Fogbank" – незасекреченное кодовое название. Состав Fogbank засекречен, хотя в качестве возможного варианта был предложен аэрогель. Он впервые был использован в термоядерном оружии с боеголовкой W76 и производился на заводе в комплексе Y-12 в Ок-Ридже, штат Теннесси, для использования в W76. Производство Fogbank было прекращено после завершения производственной линии W76. Программа продления срока службы W76 потребовала производства большего количества Fogbank. Это было осложнено тем фактом, что свойства оригинального Fogbank были не полностью задокументированы, поэтому была предпринята масштабная работа по воссозданию процесса. При новом процессе была пропущена примесь, имеющая решающее значение для свойств старого Fogbank. Только тщательный анализ новых и старых партий позволил определить природу этой примеси. В производственном процессе использовался ацетонитрил в качестве растворителя, что привело к по крайней мере трем эвакуациям завода Fogbank в 2006 году. Ацетонитрил, широко используемый в нефтяной и фармацевтической промышленности, является легковоспламеняющимся и токсичным. Y-12 является единственным производителем Fogbank.

The basic principle of the Teller–Ulam configuration is the idea that different parts of a thermonuclear weapon can be chained together in "stages", with the detonation of each stage providing the energy to ignite the next stage. At a bare minimum, this implies a primary section that consists of an implosion type fission bomb (a "trigger"), and a secondary section that consists of fusion fuel. The energy released by the primary compresses the secondary through the process of radiation implosion, at which point it is heated and undergoes nuclear fusion. This process could be continued, with energy from the secondary igniting a third fusion stage; the Soviet Union's AN602 "Tsar Bomba" is thought to have been a three stage fission fusion fusion device. Theoretically by continuing this process thermonuclear weapons with arbitrarily high yield could be constructed. This contrasts with fission weapons, which are limited in yield because only so much fission fuel can be amassed in one place before the danger of its accidentally becoming supercritical becomes too great. Surrounding the other components is a hohlraum or radiation case, a container that traps the first stage or primary's energy inside temporarily. The outside of this radiation case, which is also normally the outside casing of the bomb, is the only direct visual evidence publicly available of any thermonuclear bomb component's configuration. Numerous photographs of various thermonuclear bomb exteriors have been declassified. The primary is thought to be a standard implosion method fission bomb, though likely with a core boosted by small amounts of fusion fuel (usually 50/50% deuterium/tritium gas) for extra efficiency; the fusion fuel releases excess neutrons when heated and compressed, inducing additional fission. When fired, the Link=yes plutonium or Link=yes uranium core would be compressed to a smaller sphere by special layers of conventional high explosives arranged around it in an explosive lens pattern, initiating the nuclear chain reaction that powers the conventional "atomic bomb". The secondary is usually shown as a column of fusion fuel and other components wrapped in many layers. Around the column is first a "pusher tamper", a heavy layer of uranium 238 (Link=yes uranium) or lead that helps compress the fusion fuel (and, in the case of uranium, may eventually undergo fission itself). Inside this is the fusion fuel itself, usually a form of lithium deuteride, which is used because it is easier to weaponize than liquefied tritium/deuterium gas. This dry fuel, when bombarded by neutrons, produces tritium, a heavy isotope of hydrogen that can undergo nuclear fusion, along with the deuterium present in the mixture. (See the article on nuclear fusion for a more detailed technical discussion of fusion reactions.) Inside the layer of fuel is the "spark plug", a hollow column of fissile material (Link=yes plutonium or Link=yes uranium) often boosted by deuterium gas. The spark plug, when compressed, can itself undergo nuclear fission (because of the shape, it is not a critical mass without compression). The tertiary, if one is present, would be set below the secondary and probably be made of the same materials. Separating the secondary from the primary is the interstage. The fissioning primary produces four types of energy: 1) expanding hot gases from high explosive charges that implode the primary; 2) superheated plasma that was originally the bomb's fissile material and its tamper; 3) the electromagnetic radiation; and 4) the neutrons from the primary's nuclear detonation. The interstage is responsible for accurately modulating the transfer of energy from the primary to the secondary. It must direct the hot gases, plasma, electromagnetic radiation and neutrons toward the right place at the right time. Less than optimal interstage designs have resulted in the secondary failing to work entirely on multiple shots, known as a "fissile fizzle". The Castle Koon shot of Operation Castle is a good example; a small flaw allowed the neutron flux from the primary to prematurely begin heating the secondary, weakening the compression enough to prevent any fusion. There is very little detailed information in the open literature about the mechanism of the interstage. One of the best sources is a simplified diagram of a British thermonuclear weapon similar to the American W80 warhead. It was released by Greenpeace in a report titled "Dual Use Nuclear Technology". The major components and their arrangement are in the diagram, though details are almost absent; what scattered details it does include likely have intentional omissions or inaccuracies. They are labeled "End cap and Neutron Focus Lens" and "Reflector Wrap"; the former channels neutrons to the Link=yes uranium/Link=yes plutonium Spark Plug while the latter refers to an X ray reflector; typically a cylinder made of an X ray opaque material such as uranium with the primary and secondary at either end. It does not reflect like a mirror; instead, it gets heated to a high temperature by the X ray flux from the primary, then it emits more evenly spread X rays that travel to the secondary, causing what is known as radiation implosion. In Ivy Mike, gold was used as a coating over the uranium to enhance the blackbody effect. The "toxic, brittle material" is widely assumed to be beryllium, which fits that description and would also moderate the neutron flux from the primary. Some material to absorb and re radiate the X rays in a particular manner may also be used. Candidates for the "special material" are polystyrene and a substance called "Fogbank", an unclassified codename. Fogbank's composition is classified, though aerogel has been suggested as a possibility. It was first used in thermonuclear weapons with the W76 thermonuclear warhead and produced at a plant in the Y 12 Complex at Oak Ridge, Tennessee, for use in the W76. Production of Fogbank lapsed after the W76 production run ended. The W76 Life Extension Program required more Fogbank to be made. This was complicated by the fact that the original Fogbank's properties were not fully documented, so a massive effort was mounted to re invent the process. An impurity crucial to the properties of the old Fogbank was omitted during the new process. Only close analysis of new and old batches revealed the nature of that impurity. The manufacturing process used acetonitrile as a solvent, which led to at least three evacuations of the Fogbank plant in 2006. Widely used in the petroleum and pharmaceutical industries, acetonitrile is flammable and toxic. Y 12 is the sole producer of Fogbank.

Сжатие вторичного

Основная идея конфигурации Теллера — Улама заключается в том, что каждая "стадия" подвергается делению или синтезу (или обоим) и высвобождает энергию, большая часть которой передается другой стадии для её инициации. То, как именно энергия "транспортируется" от первичной к вторичной стадии, является предметом споров в открытой печати, однако считается, что она передается посредством рентгеновского и гамма-излучения, испускаемого делящейся первичной стадией. Эта энергия затем используется для сжатия вторичной стадии. Ключевой вопрос о том, как рентгеновское излучение создает давление, остаётся основным спорным моментом в открытых источниках. Существует три предлагаемые теории:
Радиационное давление, оказываемое рентгеновскими лучами. Это была первая идея, предложенная Говардом Морландом в статье для The Progressive. Рентгеновские лучи создают плазму в заполнителе радиационного канала (полистирольный или "Fogbank" пластиковый пенопласт). Это была вторая идея, предложенная Чаком Хансеном, а затем Говардом Морландом. Абляция тампера/пушера. Эта концепция наиболее подтверждается физическим анализом.

Радиационное давление

Радиационное давление, оказываемое большим количеством рентгеновских фотонов внутри закрытого корпуса, может быть достаточным для сжатия вторичного элемента. Электромагнитное излучение, такое как рентгеновские лучи или свет, переносит импульс и оказывает силу на любую поверхность, на которую оно воздействует. Давление излучения при интенсивности, наблюдаемой в повседневной жизни, например, при воздействии солнечного света на поверхность, обычно незаметно, но при экстремальных интенсивностях, достигаемых в термоядерном оружии, это давление становится огромным. Для двух термоядерных бомб, общие размеры и основные характеристики которых хорошо известны – испытательного устройства Ivy Mike и современной модификации боеголовки крылатой ракеты W80, основанной на конструкции W61 – радиационное давление было рассчитано как для конструкции Ivy Mike, так и для W80.

Абляция с помощью манипулятора

Внешний корпус вторичной сборки называется "толкателем тампера". Цель тампера в бомбе имплозивного типа – задержать расширение реагирующего топливного заряда (который представляет собой очень горячую плотную плазму) до полного сгорания топлива и завершения взрыва. Тот же материал тампера также выполняет функцию толкателя, поскольку именно через него внешнее давление (сила, действующая на площадь поверхности вторичной сборки) передается на массу термоядерного топлива. Предлагаемый механизм абляции толкателя тампера предполагает, что внешние слои толкателя тампера термоядерной вторичной сборки нагреваются до чрезвычайно высокой температуры потоком рентгеновского излучения от первичного заряда, что приводит к их бурному расширению и абляции (отрыву). Поскольку общий импульс сохраняется, эта масса высокоскоростных выбросов заставляет остальную часть толкателя тампера отступить внутрь с огромной силой, сжимая термоядерное топливо и запал. Толкатель тампера изготавливается достаточно прочным, чтобы изолировать термоядерное топливо от экстремальной внешней температуры; в противном случае сжатие будет нарушено. Приблизительные расчеты для базового эффекта абляции относительно просты: энергия от первичного заряда равномерно распределяется по всем поверхностям внутри внешней радиационной оболочки, компоненты приходят в тепловое равновесие, а затем анализируются эффекты этой тепловой энергии. Энергия в основном откладывается в пределах примерно одной оптической толщины рентгеновского излучения от внешней поверхности тампера/толкателя, и затем можно рассчитать температуру этого слоя. Вычисляется скорость, с которой поверхность затем расширяется наружу, и, исходя из базового ньютоновского баланса импульса, скорость, с которой остальная часть толкателя тампера сжимается внутрь. Применение более детальной формы этих расчетов к устройству "Ivy Mike" дает скорость расширения испаряющегося газа толкателя и скорость имплозии, возможно, если 3/4 от общей массы толкателя тампера абляционно удалены – наиболее энергоэффективное соотношение. Для W 80 скорость расширения газа приблизительно равна , а скорость имплозии равна . Давление, создаваемое абляционным материалом, рассчитывается как в устройстве "Ivy Mike", так и в устройстве W 80. В книге Ричарда Роудса "Темное солнце" говорится, что слой пластиковой пены был закреплен на свинцовой облицовке внутренней части стальной оболочки "Ivy Mike" с помощью медных гвоздей. Роудс цитирует нескольких разработчиков этой бомбы, объясняющих, что слой пластиковой пены внутри внешней оболочки предназначен для замедления абляции и, следовательно, отката внешней оболочки: если бы пены не было, металл абляционно удалялся бы изнутри внешней оболочки с большим импульсом, вызывая быстрый откат оболочки наружу. Цель оболочки – удерживать взрыв как можно дольше, позволяя максимально возможной абляции металлической поверхности вторичной ступени рентгеновским лучами, тем самым эффективно сжимая вторичную ступень и максимизируя выход термоядерной реакции. Пластиковая пена имеет низкую плотность, поэтому создает меньший импульс при абляции, чем металл. Считается, что Советский Союз использовал несколько ступеней (включая более одной третичной термоядерной ступени) в своей "Царь-бомбе" (в предполагаемом применении). Разделительная оболочка могла быть заменена свинцом, как это было сделано в "Царь-бомбе". Если какие-либо водородные бомбы были созданы на основе конфигураций, отличных от конструкции Теллера-Улама, этот факт не является общедоступным. Возможным исключением является ранняя советская конструкция "Слойка". По сути, конфигурация Теллера-Улама опирается как минимум на два случая имплозии: во-первых, обычные (химические) взрывчатые вещества в первичной сборке сжимают делящееся ядро, в результате чего происходит деление, во много раз более мощное, чем то, которое могли бы достичь только химические взрывчатые вещества (первая ступень). Во-вторых, излучение от деления первичной сборки используется для сжатия и воспламенения вторичной термоядерной ступени, в результате чего происходит термоядерный взрыв, во много раз более мощный, чем взрыв деления. Эта цепь сжатия теоретически может быть продолжена с произвольным количеством третичных термоядерных ступеней, каждая из которых воспламеняет больше термоядерного топлива на следующей ступени.

The outer casing of the secondary assembly is called the "tamper pusher". The purpose of a tamper in an implosion bomb is to delay the expansion of the reacting fuel supply (which is very hot dense plasma) until the fuel is fully consumed and the explosion runs to completion. The same tamper material serves also as a pusher in that it is the medium by which the outside pressure (force acting on the surface area of the secondary) is transferred to the mass of fusion fuel. The proposed tamper pusher ablation mechanism posits that the outer layers of the thermonuclear secondary's tamper pusher are heated so extremely by the primary's X ray flux that they expand violently and ablate away (fly off). Because total momentum is conserved, this mass of high velocity ejecta impels the rest of the tamper pusher to recoil inwards with tremendous force, crushing the fusion fuel and the spark plug. The tamper pusher is built robustly enough to insulate the fusion fuel from the extreme heat outside; otherwise, the compression would be spoiled. Rough calculations for the basic ablation effect are relatively simple: the energy from the primary is distributed evenly onto all of the surfaces within the outer radiation case, with the components coming to a thermal equilibrium, and the effects of that thermal energy are then analyzed. The energy is mostly deposited within about one X ray optical thickness of the tamper/pusher outer surface, and the temperature of that layer can then be calculated. The velocity at which the surface then expands outwards is calculated and, from a basic Newtonian momentum balance, the velocity at which the rest of the tamper implodes inwards. Applying the more detailed form of those calculations to the Ivy Mike device yields vaporized pusher gas expansion velocity of and an implosion velocity of perhaps if 3/4 of the total tamper/pusher mass is ablated off, the most energy efficient proportion. For the W 80 the gas expansion velocity is roughly and the implosion velocity The pressure due to the ablating material is calculated to be in the Ivy Mike device and in the W 80 device. Richard Rhodes' book Dark Sun stated that a layer of plastic foam was fixed to the lead liner of the inside of the Ivy Mike steel casing using copper nails. Rhodes quotes several designers of that bomb explaining that the plastic foam layer inside the outer case is to delay ablation and thus recoil of the outer case: if the foam were not there, metal would ablate from the inside of the outer case with a large impulse, causing the casing to recoil outwards rapidly. The purpose of the casing is to contain the explosion for as long as possible, allowing as much X ray ablation of the metallic surface of the secondary stage as possible, so it compresses the secondary efficiently, maximizing the fusion yield. Plastic foam has a low density, so causes a smaller impulse when it ablates than metal does. The Soviet Union is thought to have used multiple stages (including more than one tertiary fusion stage) in their ( in intended use) Tsar Bomba. The fissionable jacket could be replaced with lead, as was done with the Tsar Bomba. If any hydrogen bombs have been made from configurations other than those based on the Teller–Ulam design, the fact of it is not publicly known. A possible exception to this is the Soviet early Sloika design. In essence, the Teller–Ulam configuration relies on at least two instances of implosion occurring: first, the conventional (chemical) explosives in the primary would compress the fissile core, resulting in a fission explosion many times more powerful than that which chemical explosives could achieve alone (first stage). Second, the radiation from the fissioning of the primary would be used to compress and ignite the secondary fusion stage, resulting in a fusion explosion many times more powerful than the fission explosion alone. This chain of compression could conceivably be continued with an arbitrary number of tertiary fusion stages, each igniting more fusion fuel in the next stage

Первое испытание советской атомной бомбы в августе 1949 года произошло раньше, чем ожидали американцы, и в течение следующих нескольких месяцев в правительстве, армии и научных кругах США велись интенсивные дебаты о том, стоит ли продолжать разработку гораздо более мощного "Супера". Это повысило уверенность в том, что концепция будет работать. 1 ноября 1952 года конфигурация Теллера-Улама была испытана в полномасштабном варианте в ходе испытания "Ivy Mike" на острове в атолле Эневетак, с мощностью (более чем в 450 раз мощнее бомбы, сброшенной на Нагасаки во время Второй мировой войны). Устройство, получившее название "Sausage" ("Колбаса"), использовало сверхкрупную атомную бомбу в качестве "спускового механизма" и жидкий дейтерий – поддерживаемый в жидком состоянии оборудованием для криогенного охлаждения – в качестве термоядерного топлива, и весило около всего. Жидкий дейтериевый заряд "Ivy Mike" был непрактичен для развертываемого оружия, и следующим шагом стало использование твердого литий-дейтеридного термоядерного топлива. В 1954 году это было испытано в ходе испытания "Castle Bravo" (устройство получило кодовое название "Shrimp"), которое дало мощность (в 2,5 раза больше ожидаемой) и является самой мощной бомбой, когда-либо испытанной в США. Вскоре усилия в Соединенных Штатах были перенаправлены на разработку миниатюрных устройств Теллера-Улама, которые могли бы поместиться в межконтинентальные баллистические ракеты и баллистические ракеты, запускаемые с подводных лодок. К 1960 году, с развернутой боеголовкой W47 на подводных лодках с баллистическими ракетами "Polaris", боеголовки мегатонного класса имели диаметр всего и вес . Дальнейшие инновации в миниатюризации боеголовок были достигнуты к середине 1970-х годов, когда были созданы версии конструкции Теллера-Улама, которые могли вместить десять или более боеголовок на конце небольшой ракеты с разделяющимися боеголовками (см. раздел о W88 ниже). Китай получил значительную техническую помощь от Советского Союза для ускорения своей ядерной программы, но к 1960 году разрыв между Советским Союзом и Китаем стал настолько велик, что Советский Союз прекратил всякую помощь Китаю. В статье Уильяма Брода в The New York Times сообщалось, что в 1995 году предполагаемый китайский двойной агент предоставил информацию, указывающую на то, что Китай знал секретные детали американской боеголовки W88, предположительно через шпионаж. (Это расследование в конечном итоге привело к неудачной судебному процессу над Вэнь Хо Ли).

The first atomic bomb test by the Soviet Union in August 1949 came earlier than expected by Americans, and over the next several months there was an intense debate within the U. S. government, military, and scientific communities regarding whether to proceed with development of the far more powerful Super. it raised expectations to a near certainty that the concept would work. On 1 November 1952, the Teller–Ulam configuration was tested at full scale in the "Ivy Mike" shot at an island in the Enewetak Atoll, with a yield of (over 450 times more powerful than the bomb dropped on Nagasaki during World War II). The device, dubbed the Sausage, used an extra large fission bomb as a "trigger" and liquid deuterium—kept in its liquid state by of cryogenic equipment—as its fusion fuel, and weighed around altogether. The liquid deuterium fuel of Ivy Mike was impractical for a deployable weapon, and the next advance was to use a solid lithium deuteride fusion fuel instead. In 1954 this was tested in the "Castle Bravo" shot (the device was code named Shrimp), which had a yield of (2.5 times expected) and is the largest U. S. bomb ever tested. Efforts in the United States soon shifted towards developing miniaturized Teller–Ulam weapons that could fit into intercontinental ballistic missiles and submarine launched ballistic missiles. By 1960, with the W47 warhead deployed on Polaris ballistic missile submarines, megaton class warheads were as small as in diameter and in weight. Further innovation in miniaturizing warheads was accomplished by the mid 1970s, when versions of the Teller–Ulam design were created that could fit ten or more warheads on the end of a small MIRVed missile (see the section on the W88 below). China had received extensive technical help from the Soviet Union to jump start their nuclear program, but by 1960, the rift between the Soviet Union and China had become so great that the Soviet Union ceased all assistance to China. A story in The New York Times by William Broad reported that in 1995, a supposed Chinese double agent delivered information indicating that China knew secret details of the U. S. W88 warhead, supposedly through espionage. (This line of investigation eventually resulted in the abortive trial of Wen Ho Lee.)

Франция

Французский полигон ядерных испытаний был перенесен на необитаемые французские атоллы в Тихом океане. Первым испытанием, проведенным на этих новых объектах, стало испытание "Канопус" на атолле Фангатауфа во Французской Полинезии 24 августа 1968 года – первое в стране многоступенчатое испытание термоядерного оружия. В результате этого испытания произошло значительное загрязнение атмосферы. О разработке Францией конструкции Теллер-Улама известно крайне мало, за исключением того факта, что в ходе испытания "Канопус" было взорвано устройство, использующее эту конструкцию. Сообщается, что Франция столкнулась с серьезными трудностями при первоначальной разработке конструкции Теллер-Улама, но впоследствии преодолела их и, как считается, располагает ядерным оружием, сопоставимым по сложности с оружием других ведущих ядерных держав. Франция также располагает примерно 60 авиационными ракетами, оснащенными боеголовками TN 80/TN 81 мощностью около каждой. Ядерная программа Франции тщательно разработана для обеспечения возможности использования этого оружия на протяжении десятилетий.

Индия

11 мая 1998 года Индия объявила о проведении взрыва термоядерного устройства в ходе испытаний операции "Шакти" ("Шакти I", в частности, на хинди слово "Шакти" означает "сила"). Однако бывший директор Лос-Аламосской национальной лаборатории Гарольд М. Агню заявил, что заявление Индии о взрыве многоступенчатой термоядерной бомбы представляется правдоподобным. Вопрос политизации и разногласия между индийскими учеными дополнительно усложнили ситуацию. В интервью в августе 2009 года руководитель подготовки к испытаниям 1998 года К. Сантанам заявил, что мощность термоядерного взрыва оказалась ниже ожидаемой, и поэтому Индии не следует спешить с ратификацией Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний. Другие индийские ученые, участвовавшие в испытаниях, опровергают заявление К. Сантанама, утверждая, что его утверждения не имеют научной основы. Британский сейсмолог Роджер Кларк утверждал, что зарегистрированные магнитуды указывают на общую мощность до , что соответствует заявленной Индией общей мощности. Американский сейсмолог Джек Эвернден отметил, что для корректной оценки мощности необходимо "учитывать геологические и сейсмологические различия между полигонами". Индия официально заявляет о возможности создания термоядерного оружия различной мощности, до примерно , основываясь на результатах термоядерного испытания "Шакти I".

Израиль

Израиль, как утверждается, обладает термоядерным оружием конструкции Теллер-Улама, но не известно, проводил ли он какие-либо ядерные испытания, хотя широко распространено мнение, что инцидент в Веле в 1979 году мог быть совместным израильско-южноафриканским ядерным взрывом. Ему потребовался год, чтобы убедить ЦРУ в возможностях Израиля, и, наконец, в 1976 году Карл Дакетт из ЦРУ дал показания в Конгрессе США, получив достоверную информацию от "американского ученого" (Теллера) о ядерном потенциале Израиля. После того, как он довел эту информацию до высших эшелонов власти в правительстве США, Теллер, как сообщается, сказал: "У них [израильтян] оно есть, и они оказались достаточно умны, чтобы доверять своим исследованиям и не проводить испытания, поскольку знают, что это вызовет проблемы". В январе 2016 года Северная Корея заявила об успешном испытании водородной бомбы, однако во время испытания было зафиксировано лишь сейсмическое событие магнитудой 5,1, сопоставимое с испытанием атомной бомбы в 2013 году. Эти сейсмические данные ставят под сомнение заявление Северной Кореи об испытании водородной бомбы и указывают на то, что это могло быть ядерное испытание без термоядерного синтеза. 3 сентября 2017 года северокорейские государственные СМИ сообщили об успешном проведении испытания водородной бомбы, которое привело к "полному успеху". По данным Геологической службы США (USGS), взрыв высвободил энергию, эквивалентную землетрясению магнитудой 6,3, что в 10 раз превышает мощность предыдущих ядерных испытаний, проведенных Северной Кореей. Разведка США опубликовала предварительную оценку мощности взрыва, составившую , с диапазоном неопределенности . 12 сентября NORSAR пересмотрела оценку магнитуды взрыва в сторону увеличения до 6,1, что соответствует оценке CTBTO, но ниже оценки USGS в 6,3. Оценка мощности взрыва была пересмотрена до , при этом отмечалось, что оценка имеет некоторую неопределенность и нераскрытый запас погрешности. 13 сентября был опубликован анализ спутниковых снимков с использованием радиолокации с синтезированной апертурой, сделанных до и после испытания, который показал, что испытание было проведено под слоем горных пород, и мощность взрыва "могла превысить 300 килотонн".

Israel is alleged to possess thermonuclear weapons of the Teller–Ulam design, but it is not known to have tested any nuclear devices, although it is widely speculated that the Vela incident of 1979 may have been a joint Israeli–South African nuclear test. It took him a year to convince the CIA about Israel's capability and finally in 1976, Carl Duckett of the CIA testified to the U. S. Congress, after receiving credible information from an "American scientist" (Teller), on Israel's nuclear capability. After he conveyed the matter to the higher level of the U. S. government, Teller reportedly said: "They [Israel] have it, and they were clever enough to trust their research and not to test, they know that to test would get them into trouble." In January 2016, North Korea claimed to have successfully tested a hydrogen bomb, although only a magnitude 5.1 seismic event was detected at the time of the test, a similar magnitude to the 2013 test of a atomic bomb. These seismic recordings cast doubt upon North Korea's claim that a hydrogen bomb was tested and suggest it was a non fusion nuclear test. On 3 September 2017, the country's state media reported that a hydrogen bomb test was conducted that resulted in "perfect success". According to the U. S. Geological Survey (USGS), the blast released energy equivalent to an earthquake with a seismic magnitude of 6.3, 10 times more powerful than previous nuclear tests conducted by North Korea. U. S. Intelligence released an early assessment that the yield estimate was , with an uncertainty range of
On 12 September, NORSAR revised its estimate of the explosion magnitude upward to 6.1, matching that of the CTBTO, but less powerful than the USGS estimate of 6.3. Its yield estimate was revised to , while noting the estimate had some uncertainty and an undisclosed margin of error. On 13 September, an analysis of before and after synthetic aperture radar satellite imagery of the test site was published suggesting the test occurred under of rock and the yield "could have been in excess of 300 kilotons".

Общественное мнение

Конструкция Теллер-Улама на протяжении многих лет считалась одним из важнейших ядерных секретов, и даже сегодня она не обсуждается подробно в официальных публикациях, имеющих происхождение "за закрытыми дверями" режима секретности. Политика Министерства энергетики США (DOE) остаётся неизменной: они не подтверждают факты "утечек", поскольку это означало бы признание достоверности предположительно слитой информации. За исключением изображений корпуса боеголовки, большая часть общедоступной информации об этой конструкции ограничивается несколькими лаконичными заявлениями DOE и исследованиями отдельных специалистов.

Заявления DOE

В 1972 году правительство Соединенных Штатов рассекретило документ, в котором утверждалось, что "в термоядерном оружии для инициирования термоядерной реакции в термоядерном топливе используется делящийся "первичный" заряд, называемый "вторичным", а в 1979 году добавили: "В термоядерном оружии излучение от делящегося взрывчатого вещества может быть удержано и использовано для передачи энергии для сжатия и воспламенения физически отдельного компонента, содержащего термоядерное топливо". К последнему предложению правительство США добавило, что "любое уточнение этого заявления будет засекречено". Единственная информация, которая может относиться к инициатору, была рассекречена в 1991 году: "Тот факт, что в некоторых вторичных зарядах присутствуют делящиеся или расщепляющиеся материалы, материалы не идентифицированы, местоположение не указано, применение не указано, и оружие не обозначено". В 1998 году Министерство энергетики рассекретило заявление о том, что "тот факт, что материалы могут присутствовать в каналах, и термин "наполнитель каналов", без каких-либо уточнений", что может относиться к пенополистиролу (или аналогичному веществу). Подтверждают ли эти заявления некоторые или все из представленных выше моделей, остается предметом интерпретации, и официальные публикации правительства США о технических деталях ядерного оружия в прошлом были намеренно неоднозначными (см., например, отчет Смита). Другая информация, такая как типы топлива, используемые в некоторых ранних образцах оружия, была рассекречена, хотя точные технические данные остаются недоступными.

Прогрессивный случай

Большинство современных представлений о работе конструкции Теллер-Улама стали общеизвестны после того, как Министерство энергетики (DOE) попыталось подвергнуть цензуре статью американского активиста Говарда Морланда в 1979 году о "тайне водородной бомбы". В 1978 году Морланд решил, что выявление и обнародование этой "последней оставшейся тайны" привлечет внимание к гонке вооружений и позволит гражданам почувствовать свою вовлеченность в возможность ставить под сомнение официальные заявления о важности ядерного оружия и ядерной секретности. Большинство идей Морланда о принципе действия оружия были почерпнуты из легкодоступных источников — рисунки, которые больше всего вдохновили его подход, он нашел в "Энциклопедии Американа". Морланд также брал интервью (часто в неформальной обстановке) у многих бывших ученых из Лос-Аламоса (включая Теллера и Улама, хотя ни один из них не предоставил ему полезной информации) и использовал различные стратегии межличностного общения, чтобы побудить их давать содержательные ответы (например, задавал вопросы вроде "Они до сих пор используют свечи зажигания?", даже не зная, что конкретно подразумевается под этим термином). В конечном итоге Морланд пришел к выводу, что "секрет" заключается в раздельном расположении первичного и вторичного блоков, а радиационное давление от первичного сжимает вторичный перед его воспламенением. Когда предварительный вариант статьи, предназначенной для публикации в журнале The Progressive, попал к профессору, выступавшему против цели Морланда, и был передан в DOE, Министерство потребовало не публиковать статью и добилось временного судебного запрета. DOE утверждало, что информация Морланда (1) вероятно, получена из засекреченных источников, (2) если она не получена из засекреченных источников, то сама по себе считается "секретной" информацией в соответствии с пунктом о "внутренней секретности" Закона об атомной энергии 1954 года, и (3) опасна и может спровоцировать ядерное распространение. Морланд и его адвокаты не согласились с этими утверждениями, но судебный запрет был выдан, поскольку судья посчитал более безопасным его вынести и дать Морланду и другим возможность обжаловать решение, что они и сделали в деле "Соединенные Штаты против The Progressive" (1979). В результате ряда сложных обстоятельств позиция DOE начала ослабевать, поскольку стало ясно, что некоторые данные, которые они пытались представить как "секретные", были опубликованы в студенческой энциклопедии несколько лет назад. После того, как другой исследователь в области водородных бомб, Чак Хансен, опубликовал свои собственные идеи о "тайне" (значительно отличающиеся от идей Морланда) в газете штата Висконсин, DOE заявило, что дело "The Progressive" утратило актуальность, отозвало свой иск и разрешило журналу опубликовать статью, что и было сделано в ноябре 1979 года. Однако к тому времени Морланд изменил свое мнение о принципе действия бомбы, предположив, что для сжатия вторичного блока используется пенопласт (полистирол), а не радиационное давление, и что во вторичном блоке также имеется "свеча" из делящегося материала. Он опубликовал эти изменения, основанные в том числе на материалах апелляционного процесса, в виде короткого примечания в журнале The Progressive месяц спустя. В 1981 году Морланд опубликовал книгу о своем опыте, подробно описав ход мыслей, который привел его к выводам о "тайне". Работа Морланда интерпретируется как по крайней мере частично верная, поскольку DOE пыталось подвергнуть ее цензуре, что является одним из немногих случаев, когда Министерство нарушало свою обычную практику не признавать "секретные" материалы, которые были обнародованы; однако степень, в которой его работа содержит неполную или неточную информацию, остается неизвестной. Трудности, с которыми столкнулись многие страны при разработке конструкции Теллер-Улама (даже при очевидном понимании принципа ее действия, как, например, в Великобритании), делают маловероятным, что эта простая информация сама по себе дает возможность производить термоядерное оружие. Тем не менее, идеи, выдвинутые Морландом в 1979 году, легли в основу всех современных спекуляций относительно конструкции Теллер-Улама.

Most of the current ideas on the workings of the Teller–Ulam design came into public awareness after the Department of Energy (DOE) attempted to censor a magazine article by U. S. antiweapons activist Howard Morland in 1979 on the "secret of the hydrogen bomb". In 1978, Morland had decided that discovering and exposing this "last remaining secret" would focus attention onto the arms race and allow citizens to feel empowered to question official statements on the importance of nuclear weapons and nuclear secrecy. Most of Morland's ideas about how the weapon worked were compiled from highly accessible sources—the drawings that most inspired his approach came from none other than the Encyclopedia Americana. Morland also interviewed (often informally) many former Los Alamos scientists (including Teller and Ulam, though neither gave him any useful information), and used a variety of interpersonal strategies to encourage informative responses from them (i. e., asking questions such as "Do they still use spark plugs?" even if he was not aware what the latter term specifically referred to). Morland eventually concluded that the "secret" was that the primary and secondary were kept separate and that radiation pressure from the primary compressed the secondary before igniting it. When an early draft of the article, to be published in The Progressive magazine, was sent to the DOE after falling into the hands of a professor who was opposed to Morland's goal, the DOE requested that the article not be published, and pressed for a temporary injunction. The DOE argued that Morland's information was (1) likely derived from classified sources, (2) if not derived from classified sources, itself counted as "secret" information under the "born secret" clause of the 1954 Atomic Energy Act, and (3) was dangerous and would encourage nuclear proliferation. Morland and his lawyers disagreed on all points, but the injunction was granted, as the judge in the case felt that it was safer to grant the injunction and allow Morland, et al., to appeal, which they did in United States v. The Progressive (1979). Through a variety of more complicated circumstances, the DOE case began to wane as it became clear that some of the data they were attempting to claim as "secret" had been published in a students' encyclopedia a few years earlier. After another H bomb speculator, Chuck Hansen, had his own ideas about the "secret" (quite different from Morland's) published in a Wisconsin newspaper, the DOE claimed that The Progressive case was moot, dropped its suit, and allowed the magazine to publish its article, which it did in November 1979. Morland had by then, however, changed his opinion of how the bomb worked, suggesting that a foam medium (the polystyrene) rather than radiation pressure was used to compress the secondary, and that in the secondary there was a spark plug of fissile material as well. He published these changes, based in part on the proceedings of the appeals trial, as a short erratum in The Progressive a month later. In 1981, Morland published a book about his experience, describing in detail the train of thought that led him to his conclusions about the "secret". Morland's work is interpreted as being at least partially correct because the DOE had sought to censor it, one of the few times they violated their usual approach of not acknowledging "secret" material that had been released; however, to what degree it lacks information, or has incorrect information, is not known with any confidence. The difficulty that a number of countries had in developing the Teller–Ulam design (even when they apparently understood the design, such as with the United Kingdom), makes it somewhat unlikely that this simple information alone is what provides the ability to manufacture thermonuclear weapons. Nevertheless, the ideas put forward by Morland in 1979 have been the basis for all the current speculation on the Teller–Ulam design.

Сокращение ядерного производства

В январе 1986 года советский лидер Михаил Горбачев публично предложил трехэтапную программу по ликвидации ядерного оружия в мире к концу XX века. За два года до своей смерти в 1989 году комментарии Андрея Сахарова на форуме ученых помогли начать процесс устранения тысяч ядерных баллистических ракет из арсеналов США и СССР. Сахаров (1921–1989) был привлечен к советской программе ядерного оружия в 1948 году, спустя год после защиты докторской диссертации. В 1949 году США зафиксировали первое советское испытание атомной бомбы, и обе страны вступили в отчаянную гонку по созданию термоядерной водородной бомбы, которая превосходила по мощности в тысячу раз. Подобно своим американским коллегам, Сахаров оправдывал свою работу над водородной бомбой, указывая на опасность монополии со стороны другой страны. Но, как и некоторые американские ученые, работавшие над «Манхэттенским проектом», он чувствовал ответственность за информирование политического руководства своей страны, а затем и всего мира об угрозе, исходящей от ядерного оружия. Первая попытка Сахарова повлиять на политику была обусловлена его обеспокоенностью возможным генетическим ущербом от долгоживущего радиоактивного углерода-14, образующегося в атмосфере из азота-14 под воздействием огромных потоков нейтронов, высвобождаемых при испытаниях водородной бомбы. В 1968 году друг предложил Сахарову написать эссе о роли интеллигенции в мировых делах. В Советском Союзе самоиздат был способом распространения неопубликованных рукописей. Многие читатели создавали несколько копий, печатая на нескольких листах бумаги с использованием копировальной бумаги. Один экземпляр эссе Сахарова «Размышления о прогрессе, мирном сосуществовании и интеллектуальной свободе» был вывезен из Советского Союза и опубликован в New York Times. В период с 1968 по 1969 год было сделано более 18 миллионов перепечаток. После публикации эссе Сахарову было запрещено возвращаться к работе в программе ядерного оружия, и он занял должность научного сотрудника в Москве. По мнению Министерства энергетики, бомба лежала, погребенная под несколькими футами ила на дне залива Вассау. 17 января 1966 года произошло фатальное столкновение между B-52G и KC-135 Stratotanker над Паломаресом, Испания. Обычные взрывчатые вещества в двух водородных бомбах типа Mk28 детонировали при ударе о землю, рассеяв плутоний по окрестным фермам. Третья бомба упала невредимой недалеко от Паломареса, а четвертая упала в 19 километрах от побережья в Средиземное море и была извлечена несколько месяцев спустя. 21 января 1968 года B-52G, перевозивший четыре термоядерные бомбы B28FI в рамках операции «Хромовый купол», потерпел крушение на льду залива Северная Звезда при попытке аварийной посадки на авиабазе Туле в Гренландии. В результате пожара произошло масштабное радиоактивное загрязнение. Персонал, участвовавший в ликвидации последствий, не смог собрать все обломки от трех бомб, а одна бомба осталась ненайденной. Меньшая боеголовка позволяет разместить большее их количество на одной ракете и улучшает основные летные характеристики, такие как скорость и дальность.

In January 1986, Soviet leader Mikhail Gorbachev publicly proposed a three stage program for abolishing the world's nuclear weapons by the end of the 20th century. Two years before his death in 1989, Andrei Sakharov's comments at a scientists' forum helped begin the process for the elimination of thousands of nuclear ballistic missiles from the US and Soviet arsenals. Sakharov (1921–1989) was recruited into the Soviet Union's nuclear weapons program in 1948, a year after he completed his doctorate. In 1949 the US detected the first Soviet test of a fission bomb, and the two countries embarked on a desperate race to design a thermonuclear hydrogen bomb that was a thousand times more powerful. Like his US counterparts, Sakharov justified his H bomb work by pointing to the danger of the other country's achieving a monopoly. But also like some of the US scientists who had worked on the Manhattan Project, he felt a responsibility to inform his country's political leadership and then the wider world about the dangers from nuclear weapons. Sakharov's first attempt to influence policy was brought about by his concern about possible genetic damage from long lived radioactive carbon 14 created in the atmosphere from nitrogen 14 by the enormous fluxes of neutrons released in H bomb tests. In 1968, a friend suggested that Sakharov write an essay about the role of the intelligentsia in world affairs. Self publishing was the method at the time for spreading unapproved manuscripts in the Soviet Union. Many readers would create multiple copies by typing with multiple sheets of paper interleaved with carbon paper. One copy of Sakharov's essay, "Reflections on Progress, Peaceful Coexistence, and Intellectual Freedom", was smuggled out of the Soviet Union and published by the New York Times. More than 18 million reprints were produced during 1968–69. After the essay was published, Sakharov was barred from returning to work in the nuclear weapons program and took a research position in Moscow. The bomb was thought by the Department of Energy to lie buried under several feet of silt at the bottom of Wassaw Sound. On 17 January 1966, a fatal collision occurred between a B 52G and a KC 135 Stratotanker over Palomares, Spain. The conventional explosives in two of the Mk28 type hydrogen bombs detonated upon impact with the ground, dispersing plutonium over nearby farms. A third bomb landed intact near Palomares while the fourth fell 12 miles (19 km) off the coast into the Mediterranean sea and was recovered a few months later. On 21 January 1968, a B 52G, with four B28FI thermonuclear bombs aboard as part of Operation Chrome Dome, crashed on the ice of the North Star Bay while attempting an emergency landing at Thule Air Base in Greenland. The resulting fire caused extensive radioactive contamination. Personnel involved in the cleanup failed to recover all the debris from three of the bombs, and one bomb was not recovered. The smaller warhead allows more of them to fit onto a single missile and improves basic flight properties such as speed and range.

Основные принципы

2600 страниц.