работы первичных источников на базе программ двумерной газодинамики, данных обработки большого количества специальных газодинамических экспериментов и результатов физических измерений многих натурных экспериментов на ядерных полигонах. Результаты этих работ явились важным этапом в развитии физических методов разработки ядерного оружия в нашей стране.

1.6. Период моратория 1958–1961 годов

Особый период в разработке ядерных боеприпасов был связан со временем моратория на ядерные испытания. СССР находился в моратории с 4 ноября 1958 года по 31 августа 1961 года, то есть почти три года.

1.6.1.Развитие научно-технических и конструкторских работ

Кконцу 1958 года были подтверждены основополагающие физические и конструкторские принципы разработки современных атомных и термоядерных зарядов. Осваивалось серийное производство компонентов ядерных зарядов и боеприпасов, более совершенные заряды в составе ядерных боеприпасов поступили на вооружение Советской Армии и Военно-морского флота. Появились первые результаты войсковой эксплуатации ЯБП. Потребовалось экстренное проведение дополнительных исследований, принятие специальных конструкторско-технологических мер по устранению проявившихся в эксплуатации отклонений в физико-механических свойствах материалов конструкции и устранения недопустимых для работоспособности зарядов механических дефектов. Мораторий на ядерные испытания позволил сместить центр тяжести расчетных, исследовательских, конструкторских и технологических работ в сторону решения инженерных текущих проблем прагматического характера.

Научное руководство КБ-11 по всем проблемам разработки ядерных зарядов и боеприпасов в это время осуществлялось Ю.Б. Харитоном, административное – директором Б.Г. Музруковым.

Теоретическими подразделениями руководили А.Д. Сахаров и Я.Б. Зельдович, сектор экспериментальной физики возглавлял В.А. Давиденко, газодинамический сектор – Н.А. Казаченко, технологический – Н.А. Петров.

Конструкторские подразделения были объединены в два тематических КБ:

•КБ-1 – по разработке ядерных зарядов, возглавляемое главным конструктором Е.А. Негиным и его первым заместителем Д.А. Фишманом;

•КБ-2 – по разработке ядерных боеприпасов и систем автоматики, обеспечивающих подрыв ядерных зарядов, возглавляемое главным конструктором С.Г. Кочарянцем и его

первым заместителем Ю.В. Мирохиным.

Улучшение эксплуатационных характеристик зарядов являлось одной из первоочередных задач разработчиков. Программа совершенствования эксплуатационных характеристик зарядов превратилась по существу в долгосрочную комплексную целевую программу, разделяющуюся на ряд отдельных направлений:

•исследования по повышению физико-механических характеристик ВВ и применение новых взрывчатых веществ;

•разработку и внедрение новых безопасных электродетонаторов;

•исследования по обеспечению возможности длительной эксплуатации плутониевых деталей в составе зарядов;

•совершенствование возможностей отработки зарядов в условиях летно-конструкторских испытаний;

•совершенствование конструкторских элементов, обеспечивавших «бустерный» режим

работы зарядов.

Вместе с тем в этот период времени стали широко обсуждаться вопросы расширения тематики работ ядерных центров СССР, в первую очередь за счет развития исследований ядерных взрывных технологий в мирных целях и развития фундаментальных научных работ. Следует отметить, что вскоре после этого в СССР действительно начала энергично развиваться деятельность по ис-

120 Укрощениеядра

пользованию ядерных взрывов в мирных целях. Еще одно направление работ, которое развивалось в период первого моратория, было связано с проведением гидроядерных экспериментов.

Эти вопросы обсуждались в коллективах специалистов, на научно-технических советах, и эти дискуссии энергично поддерживались руководством, в КБ-11 – Ю.Б. Харитоном и Б.Г. Музруковым. Результаты обсуждений приводили к конкретным предложениям, многие из которых были в то время закрытыми и остаются такими до сих пор. Для иллюстрации специфики ситуации в период первого моратория и некоторых видов предложений по развитию работ приведем открытые выдержки из письма руководителей КБ-11 Министру среднего машиностроения Е.П. Славскому в начале 1961 года.

1.6.2.Предложения по расширению тематики работ ядерных центров

ВсвоемписьмеЕ.П. СлавскомуЮ.Б. ХаритониБ.Г. Музруковсделалиследующиепредложения.

«О целесообразности разработки вопросов мирного применения ядерных взрывов.

В настоящее время вопросы мирного применения термоядерной энергии разрабатываются в

СССР в основном по пути попыток овладения управляемыми термоядерными реакциями. Считая эту задачу, поставленную в 1950 году Сахаровым и Таммом, весьма важной, мы считаем необходимым отметить, что некоторые практические достижения, возможно, могли бы быть получены посредством использования термоядерных взрывов раньше, чем путем овладения управляемой термоядерной реакцией. Представляется вероятным использование энергии термоядерных взрывов, в первую очередь, для генерации электрической энергии и для быстрого размножения плутония. Первые предложения (использование подземных взрывов) были сделаны бывшими сотрудниками КБ-11 Флеровым и Франк-Каменецким около 10 лет назад. В последние годы другая схема предложена Бабаевым Ю.Н. и Трутневым Ю.А.

Простейшим примером агрегата для использования энергии термоядерных взрывов является большой врытый в землю толстостенный, охлаждаемый водой, отдельный котел весом порядка миллиона тонн. Котел заполнен гелием или неоном под давлением около 100 атм. В котле, например, один раз в час производится взрыв небольшой специально сконструированной водородной бомбы мощностью около 20 килотонн. Тепло разогретого газа и продуктов взрыва используется для питания сверхмощной электростанции, производящей приблизительно 70 миллиардов мегаватт-часов, то есть около четверти того, что сегодня производит СССР. В системе за год получится в несколько раз больше плутония, чем израсходовано при взрывах. В первую очередь, необходимо рассмотреть возможные пути выделения этого плутония.

Представленные КБ предложения пока не получили развития. В США работам такого рода уделяется значительное внимание. Нам представляется целесообразным создание специализированной организации, задачей которой была бы разработка разнообразных вопросов мирного использования энергии ядерных и термоядерных взрывов в отличие от существующих организаций, работающих над мирными применениями регулируемых ядерных и термоядерных реакций.

Мы полагаем, что такую организацию мог бы возглавить академик Александров А.П. или академик Константинов Б.П. Может быть, следует переключить на эту работу весь ЛФТИ АН СССР.

[…]

Вопросы дальнейшего развития науки в КБ-11

Разработка ядерного оружия требует применения многих отраслей теоретической и экспериментальной физики. Прогресс в области ядерного оружия немыслим без высокого научного уровня в области ядерной и теоретической физики, физики высоких давлений, машинной математики и теории взрывчатых веществ.

Поэтому центры разработки оружия являются в действительности не конструкторскими бюро, а физическими научно-исследовательскими институтами широкого профиля с сильной конструкторской и производственной базой.

Проведенные в конструкторских бюро МСМ исследования сжатия различных веществ давлениями до 5 млн. атмосфер опубликованы в открытой печати и получили мировое признание как лучшие рекордные работы в этой области. В неопубликованных работах достигнуты давления до 20 млн. [атмосфер], а методом НЦР исследовано сжатие до 100–200 млн. атмосфер. На высоком научном уровне ведутся работы по газодинамике и взрывчатым веществам, проводятся обстоятельные исследования по физике деления атомных ядер и нейтронной физике; в конструкторских бюро имеется хорошее ядерно-

физическое оборудование, 4 быстродействующие электронные счетные машины, которых в настоящее время уже не хватает.

Сочетание изобретательско-конструкторской и научно-исследовательской работы является необходимостью. В американских центрах (в Лос-Аламосе и Ливерморе) объем и широта научноисследовательских работ еще значительно больше, чем в КБ-11 и НИИ-1011. Заметим, что решение большинства технологических задач и привязки изделий к носителям в США передано другим организациям (фирма Сандия) и не обременяет основные центры идейной разработки оружия.

Смасштабами развития научно-исследовательской работы тесно связан вопрос о высококвалифицированных и средних кадрах научных работников в наших организациях.

Привлечение высококвалифицированных научных работников в КБ-11 и НИИ-1011 для проведения консультаций, для чтения лекций и докладов, для участия в конференциях по различным несекретным вопросам физики и математики наталкивается на их прямое нежелание приезжать на объекты МСМ, что связано с серьезными для их научной деятельности последствиями в силу существующих у нас режимных ограничений.

Научный работник, посетивший КБ-11, на несколько лет по существу лишается права общения

сзарубежными учениями и права выезда за границу для участия в международных научных съездах, конференциях и т.д. Это хорошо известно ученым. Обмен информацией (поездки за границу для личных встреч и дискуссий, участие в работах съездов и конференций) действительно важен для ученых и дает им большую творческую зарядку для дальнейших исследований.

По этой причине мы почти лишены сейчас возможности получить для постоянной работы или даже консультаций в режимных КБ и НИИ нужных нам крупных ученых из какой-либо отрасли науки. Так, например, получение высококвалифицированного консультанта по теоретической ядерной физике даже при помощи покойного товарища Курчатова потребовало около четырех лет уговоров различных возможных кандидатов. Мы испытываем также серьезные трудности в привлечении наиболее талантливых молодых специалистов или оканчивающих аспирантуру молодых ученых для постоянной работы на оружейных объектах. Это относится, в первую очередь, к физикам-теоретикам, физикам-экспериментаторам и математикам, которые всеми силами стремятся работать в Дубне, крупных академических институтах или университетах, потому что в этих условиях не затруднено их общение с крупными учеными, работающими в любой смежной области науки, и тем самым обеспечены наилучшие условия для дальнейшего творческого роста молодых ученых. Для наших научных работников этот путь по существу исключен, что, естественно, замедляет их общенаучный рост. Кроме того, научным работникам оружейных объектов по существу запрещено также участие в международных конференциях, проводимых в СССР.

Трудности в привлечении научной молодежи, несомненно, наносят урон научному будущему наших организаций.

Сцелью развития нужных нам несекретных научных направлений мы считаем целесообразным установить такое положение, чтобы приезжающие к нам или работающие у нас по несекретным вопросам ученые находились в том же положении в смысле их заграничных поездок, в котором находятся сотрудники Института атомной энергии АН СССР и аналогичных институтов. Эти ученые никак не должны быть связаны с работами по оружию и не должны получать никакой информации по оружию. Ученые, не имеющие отношения к развитию оружия, узнают адреса двух оружейных КБ и НИИ. По нашему мнению, за 15 лет существования КБ-11 его местоположение, как объекта, ведущего работы в области атомного оружия, стало достаточно известно, и с этой точки зрения предлагаемое мероприятие не нанесет ущерба вопросам государственной безопасности.

Мы считаем также важным разрешить посещение постоянным работникам КБ-11 и НИИ-1011 физических и математических международных съездов, конференций и т.д., проводимых в СССР. При существующем положении в Киевской международной конференции по элементарным частицам было разрешено участвовать только академикам Зельдовичу и Сахарову.

Проведение этих мероприятий, по нашему мнению, поможет существенно улучшить развитие научной работы в КБ-11 и НИИ-1011, будет содействовать повышению научной квалификации наших ученых, поможет привлечь на постоянную работу к нам отдельных крупных ученых и особенно талантливую научную молодежь».

1.6.3. Гидроядерные исследования

Еще одно направление работ, которое развивалось в период первого моратория, было связано с проведением гидроядерных экспериментов.

122	Укрощениеядра

Под гидроядерными экспериментами обычно понимают эксперименты с макетами ядерных взрывных устройств, в которых масса делящихся материалов уменьшается до такого уровня, что количество делений, происходящих в процессе развития цепной реакции дает ядерное энерговыделение существенно меньшее, чем энерговыделение взрыва химических ВВ, осуществляющих имплозию. При этом в ходе такой «ограниченной» цепной реакции образуется достаточное для средств диагностики количество нейтронов, сопровождающих процесс деления.

Гидроядерные эксперименты, как метод вспомогательных исследований проводили как США и Великобритания, так и СССР. Гидроядерные эксперименты Великобритании, известные как Vixens B, проводились в Австралии в 1960–1963 годы. Одной из задач этих экспериментов было исследование аварийной ядерной взрывобезопасности ядерных зарядов.

В свою очередь США активно использовали гидроядерные эксперименты. В период моратория 1958–1961 годов Лос-Аламосская лаборатория провела 35 гидроядерных экспериментов, направленных в основном на исследования ядерной взрывобезопасности. Вместе с тем ряд этих экспериментов был направлен на исследования с целью улучшения уравнений состояния делящихся материалов. Известно также, что, по крайней мере, один из этих экспериментов был направлен на разработку не бустированного ядерного заряда и дал энерговыделение около 20 кг ТЭ. Считается, что это был тактический заряд Mk-54 малой мощности (энерговыделение 10–20 тонн ТЭ), предназначенный для оснащения системы Davy Crockett, небольшого пехотного реактивного снаряда.

Известно, что небольшое количество гидроядерных экспериментов проводила и Ливерморская лаборатория.

Косновным задачам, которые могли решаться в гидроядерных экспериментах, в США относили:

•исследования безопасности новых или существующих ядерных зарядов;

•оценку надежности существующих ядерных зарядов;

•развитие или модернизацию чисто ядерных зарядов.

Обсуждались различные способы перевода ядерных зарядов в устройства для гидроядерных экспериментов:

•уменьшение количества делящихся материалов и замена в ядерных материалах делящихся изотопов на неделящиеся (в частности, U-238 и Pu-242);

•для бустированных систем с полостью внутри делящихся материалов – заполнение полости газом, поглощающим нейтроны;

•для бустированных систем с полостью внутри делящихся материалов – заполнение полости газом высокой плотности или крошечными металлическими шариками;

•уменьшение сжатия делящихся материалов за счет уменьшения действия химических ВВ.

СССР провел свои первые гидроядерные эксперименты в марте 1958 года на Семипалатин-

ском испытательном полигоне. В одном из типовых ядерных зарядов композитный делящийся материал заменялся на уран с различными количествами оружейного урана. В трех экспериментах была получена зависимость нейтронного выхода от количества оружейного урана. Эти эксперименты были направлены на изучение уравнения состояния урана. Интересно, что в отличие от последующих гидроядерных экспериментов, эти эксперименты производились способом сбрасывания изделий с самолета. Один из этих экспериментов закончился ядерным взрывом небольшой мощности и был отнесен к категории ядерных испытаний.

В течение 1960 года на территории Семипалатинского полигона было проведено две серии гидроядерных экспериментов. В первой серии из шести экспериментов с использованием одного из типовых ядерных зарядов вместо композитного делящегося материала использовался уран с различным количеством оружейного урана. В этих опытах изучалась стабильность работы зарядов и влияние возмущений на параметры их работы.

После этого была проведена вторая серия из шести гидроядерных экспериментов, в которых в качестве делящегося материала использовался плутоний. Целью этих экспериментов была проверка эффективности схемы ядерного заряда и получение экспериментальных данных о сжимаемости плутония в области достаточно высоких сжатий.