Введение

История технического проектирования современных водородных бомб Дизайн Теллер-Улама - это техническая концепция современного термоядерного оружия, также известного как водородные бомбы. Конструкция, детали которой являются военными секретами и известны лишь нескольким крупным странам,

"Супер" Теллера

Идея использования энергии из деления устройства для начала реакции слияния была впервые предложена итальянским физиком Энрико Ферми своему коллеге Эдварду Теллеру осенью 1941 года во время того, что вскоре стало Манхэттенским проектом, усилиями США и Великобритании во Второй мировой войне по разработке первого ядерного оружия. Вскоре Теллер стал участником летней конференции Роберта Оппенгеймера 1942 года по разработке ядерной бомбы, состоявшейся в Калифорнийском университете в Беркли, где он руководил дискуссией по созданию своей "Супер" бомбы, которая гипотетически была бы во много раз более мощной, чем еще не разработанное ядерное оружие. Теллер предположил, что создание ядерной бомбы будет не более чем инженерной проблемой, и что "Супер" обеспечил гораздо более интересную теоретическую задачу. В течение оставшейся части войны усилия были сосредоточены на разработке ядерного оружия. Тем не менее, Теллер продолжал преследовать "Супер", до такой степени, что пренебрег работой, назначенной ему для ядерного оружия в секретной лаборатории Лос-Аламоса, где он работал. (Большая часть работы, которую Теллер отказался выполнять, была передана вместо этого Клаусу Фуксу, который позже был обнаружен шпионом Советского Союза. Теллер и Улам 9 марта 1951 года. Точная сумма вклада, предоставленная соответственно Уламом и Теллером в то, что стало известно как "дизайн Теллера" не является окончательно известной в общественном достоянии. Степень доверия, приписываемая Теллеру его современниками, почти точно соизмерима с тем, как хорошо они думали о Теллере в целом. В интервью для Scientific American в 1999 году Теллер сказал репортеру: "Я внес свой вклад; Улам - нет. Прости, что пришлось ответить так внезапно. Улам был недоволен старым подходом. Он пришел ко мне с частью идеи, которую я уже разработал и с трудом заставил людей слушать. Он был готов подписать бумагу. Когда дело дошло до защиты этой газеты и действительно приложить усилия, он отказался. Он сказал: "Я не верю в это". На слушаниях против Оппенгеймера в 1954 году Бетэ говорил о "гениальном ударе" Теллера в изобретении водородной бомбы. И, наконец, в 1997 году Бет заявил, что "решающее изобретение было сделано в 1951 году Теллером". Другие ученые (антагонистические Теллеру, такие как Дж. Карсон Марк) утверждали, что Теллер никогда бы не приблизился без идеи Улама. Дизайнер ядерного оружия Тед Тейлор был ясен в том, что приписывает Уламу основные идеи по сжатию и сжатию, в то время как Теллер признает критическую роль излучения в противоположность гидродинамическому давлению. Присцилла Джонсон Макмиллан в своей книге "Руины Дж. Роберта Оппенгеймера: и рождение современной гонки вооружений" пишет, что Теллер стремился "скрыть роль" Улама, и что только "радиационная имплозия" была идеей Теллера. Теллер даже отказался подписывать патентную заявку, потому что для этого нужна была подпись Улама. Томас Пауэрс пишет, что "все конструкторы бомб, конечно, знали правду, и многие считали Теллера самым низким, самым презренным преступником в мире науки, вором чести". Теллер стал известен в прессе как "отец водородной бомбы", титул, который он не стремился отговорить. Многие коллеги Теллера были раздражены тем, что ему, казалось, нравилось получать полную заслугу за то, в чем он был только участником, и в ответ, с поощрением Энрико Ферми, Теллер написал статью под названием "Работа многих людей", которая появилась в журнале Science в феврале 1955 года, подчеркивая, что он не был одинок в разработке оружия (позже он напишет в своих мемуарах, что он сказал "белую ложь" в статье 1955 года, и подразумевает, что он должен получить полную заслугу за изобретение оружия). Ханс Бете, который также участвовал в проекте водородной бомбы, однажды сказал: "Для истории, я думаю, что более точно сказать, что Улам - отец, потому что он предоставил семя, и Теллер - мать, потому что он остался с ребенком. А я, кажется, акушерка". Это вызвало одну из самых страшных ядерных аварий в истории США после непредвиденных погодных условий, которые взорвали его над населенными районами атолла и японскими рыбаками на борту "Даиго Фукурю Мару". После первоначального периода, сосредоточенного на создании многомегатонных водородных бомб, усилия в Соединенных Штатах перешли к разработке миниатюрного оружия Теллер-Улам, которое могло бы оснащать межконтинентальные баллистические ракеты и баллистические ракеты подводного типа. Последний крупны�...

Советские исследования

В Советском Союзе ученые, работавшие над собственным проектом водородной бомбы, также столкнулись с трудностями при разработке ядерного оружия мощностью в мегатонны. Поскольку Клаус Фукс был в Лос-Аламосе только на очень ранней стадии разработки водородной бомбы (до того, как была завершена конфигурация Теллер-Улама), ни одна из его шпионских сведений не была полезна, и советским физикам, работавшим над проектом, пришлось самостоятельно разрабатывать свое оружие. Первый советский синтезный проект, разработанный Андреем Сахаровым и Виталием Гинцбургом в 1949 году (до того, как в Советском Союзе появилась работающая ядерная бомба), был назван Слоикой, в честь русского слоистого пуф-пекаря, и не был конфигурацией ТеллерУлам, а скорее использовал чередующиеся слои расщепляющегося материала и литиевого дейтерида, топлива синтеза, добавленного тритием (это позже было названо "Первой идеей" Сахарова). Хотя ядерный синтез был технически достигнут, он не имел свойства масштабирования "поэтапного" оружия, и их первый тест "водородной бомбы", "Джо 4", больше не считается "настоящей" водородной бомбой, а скорее считается гибридным устройством деления / синтеза, более похожим на большое усилившее деление оружия, чем оружие Теллер-Улам (хотя использует на порядок больше топлива для синтеза, чем усилившее оружие). Взрыв в 1953 году с мощностью эквивалентной (только от синтеза), устройство Sloika, однако, имело преимущество в том, что оно было оружием, которое фактически могло быть доставлено к военной цели, в отличие от устройства "Ivy Mike", хотя оно никогда не было широко распространено. Теллер предложил аналогичный дизайн еще в 1946 году, названный "Алармовыми часами" (что означало "пробудить" исследования в "Супер"), хотя в конечном итоге он не стоил усилий, и прототип никогда не был разработан или протестирован. Попытки использовать конструкцию Sloika для достижения результатов мегатонной дальности оказались невыполнимыми в Советском Союзе, как это было в расчетах, сделанных в США, но его значение как практического оружия, поскольку оно было в 20 раз более мощным, чем их первая ядерная бомба, не следует недооценивать. Советские физики подсчитали, что в лучшем случае конструкция может дать один мегатонн энергии, если ее доведут до предела. После того, как США проверили устройство "Иви Майк" в 1952 году, доказав, что можно создать мультимегатонную бомбу, Советский Союз искал дополнительную конструкцию и продолжил работу над улучшением Sloika ("Первая идея"). "Вторая идея", как Сахаров упомянул ее в своих мемуарах, была предложенной Гинцбургом в ноябре 1948 года, чтобы использовать в бомбе дейтерид лития, который, подвергаясь бомбардировке нейтронами, производил тритий. Один из ключевых советских конструкторов бомбы Юлий Харитон позже сказал: "В то время советские исследования не были организованы на достаточно высоком уровне, и полезных результатов не было получено, хотя радиохимический анализ образцов радиоактивных осадков мог бы предоставить некоторую полезную информацию о материалах, используемых для производства взрыва. Отношения между некоторыми короткоживущими изотопами, образующимися в ходе термоядерных реакций, могли бы позволить оценить степень сжатия термоядерного топлива, но знание степени сжатия не позволило бы советским ученым сделать точный вывод о том, как было сделано взорвавшееся устройство, и не открыло бы его конструкцию. и почти достигла высоты развернутого бомбардировщика Ту-95. Испытание RDS 220 продемонстрировало, как "инсценирование" может быть использовано для разработки произвольно мощного оружия.]] Сахаров заявил в своих мемуарах, что хотя он и Давиденко несколько дней после испытания "Майка" хранили пыль в картонных коробках в надежде проанализировать ее для получения информации, химик из Арзамас 16 (советская оружейная лаборатория) по ошибке вылил концентрат в канализацию, прежде чем его можно было проанализировать. Только осенью 1952 года Советский Союз создал организованную систему мониторинга данных о радиоактивных осадках. Тем не менее, в мемуарах также говорится, что результаты одного из американских испытаний, который стал международным инцидентом с участием Японии, сказали Сахарову, что американский дизайн был намного лучше, чем их, и он решил, что они должны были взорвать отдельную деления бомбы и каким-то образом использовали ее энергию, чтобы сжать литий-деутерид. Затем он обратил свое вниман...

Франция

О французской разработке конструкции TellerUlam известно очень мало, кроме того, что она взорвала 2,6 Мт устройство в тесте "Canopus" в августе 1968 года.

Индия

11 мая 1998 года Индия объявила, что взорвала водородную бомбу в ходе испытаний операции "Шакти" ("Шакти I", в частности). Некоторые неиндийские аналитики, используя сейсмографические показания, предположили, что это может быть не так, указывая на низкую производительность теста, которая, по их словам, близка к 30 килотоннам (в отличие от 45 килотонн, объявленных Индией). Однако некоторые неиндийские эксперты согласны с Индией. Доктор Гарольд М. Агню, бывший директор Национальной лаборатории Лос-Аламоса, сказал, что утверждение Индии о взрыве подготовленной термоядерной бомбы заслуживает доверия. Британский сейсмолог Роджер Кларк утверждал, что сейсмические величины предполагают совокупную мощность до 60 килотонн, что соответствует объявленной индийской общей мощности в 56 килотонн. Профессор Джек Эверден, американский сейсмолог, всегда утверждал, что для правильной оценки урожайности нужно "правильно учитывать геологические и сейсмологические различия между испытательными участками". Его оценка результатов индийских испытаний совпадает с индийскими. Индийские ученые утверждают, что некоторые международные оценки результатов ядерных испытаний Индии не соответствуют науке. Индия заявляет, что мощность испытаний была сознательно снижена, чтобы избежать ущерба для гражданского населения, и что она может создать термоядерное оружие различной мощности до 200 килотонн на основе этих испытаний.

Северная Корея

Северная Корея утверждала, что 6 января 2016 года провела испытание своей миниатюрной термоядерной бомбы. Первые три ядерных испытания Северной Кореи (2006, 2009 и 2013) имели относительно низкий уровень и, по-видимому, не были разработаны для создания термоядерного оружия. В 2013 году министерство обороны Южной Кореи предположило, что Северная Корея может пытаться разработать "водородную бомбу", и такое устройство может стать следующим испытанием оружия Северной Кореи. В январе 2016 года Северная Корея заявила, что успешно испытала водородную бомбу, но во время испытания было обнаружено только сейсмическое событие магнитудой 5,1, аналогичная по величине испытанию атомной бомбы 69 кт в 2013 году. Эти сейсмические записи заставили ученых всего мира усомниться в утверждении Северной Кореи о том, что она провела испытание водородной бомбы и предположили, что это было ядерное испытание без синтеза. 9 сентября 2016 года Северная Корея провела пятое ядерное испытание, которое дало мощность от 10 до 30 килотонн. 3 сентября 2017 года Северная Корея провела шестое ядерное испытание всего через несколько часов после того, как были опубликованы фотографии северокорейского лидера Ким Чен Ына, осматривающего устройство, напоминающее боеголовку термоядерного оружия. Первоначальные оценки в первые несколько дней были между 70 и 160 килотоннами, а более чем через неделю были увеличены до диапазона от 250 до более 300 килотонн. Jane's Information Group оценила, основываясь главным образом на визуальном анализе пропагандистских снимков, что бомба может весить между .

Общественное мнение

Дизайн Теллер-Улама в течение многих лет считался одной из главных ядерных тайн, и даже сегодня он не обсуждается в деталях официальными публикациями с происхождением "за забором" классификации. Политика Министерства энергетики США (DOE) всегда заключалась в том, чтобы не признавать, когда происходят "утечки", поскольку это признало бы точность предполагаемой утеченной информации. Помимо изображений корпуса боеголовки, но никогда не самого "физического пакета", большая часть информации в общественном достоянии о конструкции сведена к нескольким лаконичным заявлениям и работе нескольких отдельных исследователей. Ниже приведено краткое обсуждение событий, которые привели к формированию "общественных" моделей дизайна Теллер-Улам, с некоторыми обсуждениями их различий и несогласия с вышеописанными принципами.

Ранние знания

Общие принципы "классического супер" были общеизвестны еще до того, как было испытано термоядерное оружие. После того, как Трумэн приказал программе разработки водородной бомбы в январе 1950 года, в "Бостонской ежедневной глобусе" было опубликовано описание гипотетической водородной бомбы с подписью: "Концепция художника о том, как может работать водородная бомба, используя атомную бомбу в качестве простого "привода", чтобы генерировать достаточно тепла для настройки процесса "термоядерного синтеза" водородной бомбы". Тот факт, что большая доля доходности термоядерного устройства происходит от деления манипулятора урана 238 (принцип деления деления деления деления) был выявлен, когда испытание Castle Bravo "убежало", создав гораздо более высокую доходность, чем первоначально предполагалось, и создав большое количество ядерных осадков. В 1981 году Морланд опубликовал книгу "Тайна, которая взорвалась" о своем опыте, в которой подробно описал ход мыслей, приведший его к выводам о "тайне". Поскольку Министерство энергетики стремилось подвергнуть цензуре работу Морланда, один из немногих раз, когда оно нарушило свой обычный подход не признавать "секретный" материал, который был выпущен, он интерпретируется как хотя бы частично правильный, но в какой степени ему не хватает информации или имеет неверную информацию, не известно с большой уверенностью. Трудности, с которыми столкнулся ряд стран при разработке конструкции Теллер-Улама (даже когда они понимали конструкцию, например, в Соединенном Королевстве), делают маловероятным, что простая информация сама по себе обеспечивает возможность изготовления термоядерного оружия. Тем не менее, идеи, выдвинутые Морландом в 1979 году, были основой для всех текущих спекуляций о конструкции Теллера-Улама.