Термоядерное оружие , термоядерное оружие или водородная бомба ( H bomb ) — это конструкция ядерного оружия второго поколения . Его большая сложность обеспечивает ему гораздо большую разрушительную силу, чем у ядерных бомб первого поколения , более компактный размер, меньшую массу или комбинацию этих преимуществ. Характеристики реакций ядерного синтеза делают возможным использование нерасщепляющегося обедненного урана в качестве основного топлива оружия, что позволяет более эффективно использовать дефицитный расщепляющийся материал, такой как уран-235 (235
У
) или плутоний-239 (239
Пу
). Первое полномасштабное термоядерное испытание ( Ivy Mike ) было проведено Соединенными Штатами в 1952 году, и с тех пор эта концепция использовалась большинством ядерных держав мира при проектировании своего оружия. [1]
Современное термоядерное оружие по сути состоит из двух основных компонентов: первичной стадии ядерного деления (питаемой235
У
или239
Пу
) и отдельная вторичная стадия ядерного синтеза, содержащая термоядерное топливо: тяжелые изотопы водорода ( дейтерий и тритий ) в качестве чистого элемента или в современном оружии дейтерида лития . По этой причине термоядерное оружие часто в разговорной речи называют водородными бомбами или водородными бомбами . [примечание 1]
Термоядерный взрыв начинается с детонации первичной стадии деления. Его температура взлетает выше 100 миллионов кельвинов , заставляя его интенсивно светиться тепловыми («мягкими») рентгеновскими лучами . Эти рентгеновские лучи заполняют пустоту («радиационный канал», часто заполненный полистирольной пеной ) между первичной и вторичной сборками, помещенными в оболочку, называемую радиационным корпусом, которая ограничивает энергию рентгеновского излучения и противостоит ее внешнему давлению. Расстояние, разделяющее две сборки, гарантирует, что фрагменты мусора первичной стадии деления (которые движутся намного медленнее, чем рентгеновские фотоны ) не смогут разобрать вторичную до того, как термоядерный взрыв завершится.
Вторичная стадия синтеза, состоящая из внешнего толкателя/ трамбовки , наполнителя термоядерного топлива и центральной плутониевой свечи зажигания, взрывается рентгеновской энергией, падающей на ее толкатель/трамбовку. Это сжимает всю вторичную стадию и увеличивает плотность плутониевой свечи зажигания. Плотность плутониевого топлива возрастает до такой степени, что свеча зажигания переходит в сверхкритическое состояние, и она начинает цепную реакцию ядерного деления . Продукты деления этой цепной реакции нагревают сильно сжатое (и, следовательно, сверхплотное) термоядерное топливо, окружающее свечу зажигания, примерно до 300 миллионов кельвинов, зажигая реакции синтеза между ядрами термоядерного топлива. В современном оружии, работающем на дейтериде лития, делящаяся плутониевая свеча зажигания также испускает свободные нейтроны, которые сталкиваются с ядрами лития и поставляют тритиевый компонент термоядерного топлива.
Относительно массивный тампер вторичной ступени (который противостоит расширению наружу по мере развития взрыва) также служит тепловым барьером, предотвращая перегрев наполнителя термоядерного топлива, что может испортить сжатие. Если тампер изготовлен из урана , обогащенного урана или плутония, то тампер захватывает быстрые нейтроны термоядерного синтеза и сам подвергается делению, увеличивая общую взрывную мощность . Кроме того, в большинстве конструкций радиационный корпус также изготовлен из материала, который подвергается делению под действием быстрых термоядерных нейтронов. Такие бомбы классифицируются как двухступенчатое оружие. Быстрое деление тампера и радиационного корпуса вносит основной вклад в общую мощность и является доминирующим процессом, который производит выпадение радиоактивных продуктов деления . [2] [3]
До Айви Майка операция «Парник» в 1951 году была первой американской серией ядерных испытаний для проверки принципов, которые привели к разработке термоядерного оружия. Было достигнуто достаточное деление, чтобы усилить связанное с ним устройство синтеза, и было изучено достаточно, чтобы достичь полномасштабного устройства в течение года. Конструкция всего современного термоядерного оружия в Соединенных Штатах известна как конфигурация Теллера-Улама по имени двух ее главных участников, Эдварда Теллера и Станислава Улама , которые разработали ее в 1951 году [4] для Соединенных Штатов, с некоторыми концепциями, разработанными при участии физика Джона фон Неймана . Аналогичные устройства были разработаны Советским Союзом, Соединенным Королевством, Францией, Китаем и Индией. [5] Термоядерная Царь-бомба была самой мощной бомбой, когда-либо взорванной. [6] Поскольку термоядерное оружие представляет собой наиболее эффективную конструкцию с точки зрения энергетической отдачи оружия с мощностью свыше 50 килотонн тротила (210 ТДж), практически все ядерное оружие такого размера, развернутое сегодня пятью ядерными державами в соответствии с Договором о нераспространении ядерного оружия, представляет собой термоядерное оружие, использующее конструкцию Теллера-Улама. [7]
-LLNL.jpg/1280px-Edward_Teller_(1958)-LLNL.jpg)
Подробные знания о ядерном оружии и термоядерном синтезе засекречены в той или иной степени практически в каждой промышленно развитой стране . В Соединенных Штатах такие знания по умолчанию могут быть классифицированы как « Ограниченные данные », даже если они созданы лицами, которые не являются государственными служащими или не связаны с программами создания оружия, в правовой доктрине, известной как « рожденная тайна » (хотя конституционный статус доктрины иногда ставился под сомнение; см. United States v. Progressive, Inc. ). Рожденная тайна редко применяется в случаях частных спекуляций. Официальная политика Министерства энергетики Соединенных Штатов заключалась в том, чтобы не признавать утечку информации о конструкции, поскольку такое признание потенциально подтвердило бы точность информации. В небольшом количестве предыдущих случаев правительство США пыталось подвергнуть цензуре информацию об оружии в публичной прессе , но с ограниченным успехом. [8] По данным New York Times , физик Кеннет У. Форд проигнорировал правительственные приказы удалить секретную информацию из своей книги « Создание водородной бомбы: личная история» . Форд утверждает, что он использовал только уже имеющуюся информацию и даже представил рукопись правительству, которое хотело удалить целые разделы книги из-за опасений, что иностранные государства могут использовать эту информацию. [9]
Хотя большие объемы неопределенных данных были официально опубликованы — и еще большие объемы неопределенных данных были неофициально слиты бывшими разработчиками бомб — большинство публичных описаний деталей конструкции ядерного оружия в некоторой степени основаны на предположениях, обратном проектировании известной информации или сравнении с аналогичными областями физики ( инерционный термоядерный синтез является основным примером). Такие процессы привели к появлению корпуса несекретных знаний о ядерных бомбах, которые в целом согласуются с официальными несекретными информационными публикациями и связанной с ними физикой и считаются внутренне непротиворечивыми, хотя есть некоторые моменты интерпретации, которые все еще считаются открытыми. Состояние публичных знаний о конструкции Теллера-Улама в основном было сформировано из нескольких конкретных инцидентов, описанных в разделе ниже.
Основной принцип конфигурации Теллера-Улама заключается в идее о том, что различные части термоядерного оружия могут быть соединены вместе в каскады, при этом детонация каждой ступени обеспечивает энергию для воспламенения следующей ступени. Как минимум, это подразумевает первичную секцию, которая состоит из бомбы деления имплозивного типа («триггер»), и вторичную секцию, которая состоит из термоядерного топлива . Энергия, выделяемая первичной, сжимает вторичную посредством процесса радиационной имплозии , в этот момент она нагревается и подвергается ядерному синтезу . Этот процесс может быть продолжен, при этом энергия из вторичной части воспламеняет третью стадию синтеза; считается, что советская « Царь-бомба » АН602 была трехступенчатым устройством деления-синтеза-синтеза. Теоретически, продолжая этот процесс, можно было бы построить термоядерное оружие с произвольно высокой мощностью . [ необходима цитата ] Это контрастирует с ядерным оружием, мощность которого ограничена, поскольку в одном месте можно накопить лишь определенное количество ядерного топлива, прежде чем опасность его случайного перехода в сверхкритическое состояние станет слишком большой.
Вокруг других компонентов находится hohlraum или корпус радиации , контейнер, который временно удерживает энергию первой ступени или первичной части внутри. Внешняя часть этого корпуса радиации, которая обычно является также внешней оболочкой бомбы, является единственным прямым визуальным доказательством, доступным общественности, конфигурации любого компонента термоядерной бомбы. Многочисленные фотографии внешних частей различных термоядерных бомб были рассекречены. [10]
Первичная часть, как полагают [ кем? ], является стандартной бомбой деления имплозивного метода, хотя, вероятно, с ядром , усиленным небольшим количеством термоядерного топлива (обычно дейтерий : тритий в соотношении 1:1 ) для дополнительной эффективности; термоядерное топливо выделяет избыточные нейтроны при нагревании и сжатии, вызывая дополнительное деление. При выстреле239
Пу
или235УЯдро будет сжато в меньшую сферу специальными слоями обычных взрывчатых веществ, расположенных вокруг него по схеме взрывной линзы , что инициирует ядерную цепную реакцию , которая питает обычную «атомную бомбу».
Вторичный обычно изображается как столб термоядерного топлива и других компонентов, обернутых во множество слоев. Вокруг столба сначала находится "толкатель- тампер ", тяжелый слой урана-238 (238У) или свинец , который помогает сжимать термоядерное топливо (и, в случае урана, может в конечном итоге подвергнуться делению). Внутри этого находится термоядерное топливо, обычно в форме дейтерида лития , который используется, потому что его легче использовать в качестве оружия, 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. (См. статью о ядерном синтезе для более подробного технического обсуждения реакций синтеза.) Внутри слоя топлива находится « свеча зажигания », полая колонна делящегося материала (239
Пу
или235У) часто усиливается дейтериевым газом. Свеча зажигания при сжатии может подвергаться ядерному делению (из-за формы она не является критической массой без сжатия). Третичная, если она присутствует, будет установлена ниже вторичной и, вероятно, будет сделана из тех же материалов. [11] [12]
Разделение вторичной и первичной ступеней называется промежуточной ступенью . Расщепляющаяся первичная ступень производит четыре типа энергии: 1) расширяющиеся горячие газы от взрывчатых веществ, которые взрывают первичную ступень; 2) перегретая плазма , которая изначально была делящимся материалом бомбы и ее тампером; 3) электромагнитное излучение ; и 4) нейтроны от ядерного взрыва первичной ступени. Промежуточная ступень отвечает за точную модуляцию передачи энергии от первичной к вторичной. Она должна направлять горячие газы, плазму, электромагнитное излучение и нейтроны в нужное место в нужное время. Менее оптимальные конструкции промежуточной ступени привели к тому, что вторичная ступень полностью не работала при нескольких выстрелах, что известно как « делящийся шипящий ». Выстрел Castle Koon из Operation Castle является хорошим примером; небольшой изъян позволил потоку нейтронов из первичной ступени преждевременно начать нагревать вторичную ступень, ослабляя сжатие достаточно, чтобы предотвратить любое слияние.
В открытой литературе очень мало подробной информации о механизме промежуточной ступени. Одним из лучших источников является упрощенная схема британского термоядерного оружия, похожего на американскую боеголовку W80 . Она была опубликована Greenpeace в отчете под названием «Ядерные технологии двойного назначения» . [13] Основные компоненты и их расположение указаны на схеме, хотя подробности почти отсутствуют; те разрозненные детали, которые она включает, вероятно, имеют намеренные пропуски или неточности. Они помечены как «Торцевая крышка и линза нейтронного фокуса» и «Отражательная оболочка»; первая направляет нейтроны в235У/239
Пу
Spark Plug, в то время как последнее относится к рентгеновскому отражателю; обычно цилиндр, сделанный из рентгенонепроницаемого материала, такого как уран, с первичной и вторичной обмоткой на обоих концах. Он не отражает как зеркало; вместо этого он нагревается до высокой температуры рентгеновским потоком от первичной обмотки, затем он испускает более равномерно распределенные рентгеновские лучи, которые перемещаются во вторичную обмотку, вызывая то, что известно как радиационная имплозия . В Ivy Mike золото использовалось в качестве покрытия над ураном для усиления эффекта черного тела. [14]
Далее следует «Каретка отражателя/нейтронной пушки». Отражатель закрывает зазор между линзой фокусировки нейтронов (в центре) и внешним корпусом около первичного. Он отделяет первичный от вторичного и выполняет ту же функцию, что и предыдущий отражатель. Имеется около шести нейтронных пушек (здесь они из Sandia National Laboratories [15] ), каждая из которых выступает через внешний край отражателя одним концом в каждой секции; все они закреплены на каретке и расположены более или менее равномерно по окружности корпуса. Нейтронные пушки наклонены так, чтобы испускающий нейтроны конец каждого конца пушки был направлен к центральной оси бомбы. Нейтроны из каждой нейтронной пушки проходят через линзу фокусировки нейтронов и фокусируются нейтронной линзой к центру первичного, чтобы усилить начальное деление плутония. Также показан « Поляризатор/Источник плазмы из полистирола » (см. ниже).
Первый документ правительства США, в котором упоминается межступенчатый блок, был недавно обнародован для продвижения в 2004 году программы надежной замены боеголовки (RRW). Графика включает в себя рекламные объявления, описывающие потенциальное преимущество RRW на уровне деталей, а в межступенном объявлении говорится, что новая конструкция заменит «токсичный, хрупкий материал» и «дорогой „специальный“ материал... [требующий] уникальных объектов». [16] Широко распространено мнение, что «токсичным, хрупким материалом» является бериллий , который соответствует этому описанию и также будет смягчать поток нейтронов от первичной обмотки. Также может использоваться какой-то материал для поглощения и повторного излучения рентгеновских лучей определенным образом. [17]
Кандидатами на «специальный материал» являются полистирол и вещество под названием « Fogbank », несекретное кодовое название. Состав Fogbank засекречен, хотя аэрогель был предложен в качестве возможности. Впервые он был использован в термоядерном оружии с термоядерной боеголовкой W76 и произведен на заводе в комплексе Y-12 в Оук-Ридже, штат Теннесси , для использования в W76. Производство Fogbank прекратилось после окончания производственного цикла W76. Программа продления срока службы W76 требовала производства большего количества Fogbank. Это осложнялось тем фактом, что исходные свойства Fogbank не были полностью задокументированы, поэтому были приложены огромные усилия для повторного изобретения процесса. Примесь, имеющая решающее значение для свойств старого Fogbank, была исключена во время нового процесса. Только тщательный анализ новых и старых партий выявил природу этой примеси. В процессе производства в качестве растворителя использовался ацетонитрил , что привело к по меньшей мере трем эвакуациям завода Fogbank в 2006 году. Широко используемый в нефтяной и фармацевтической промышленности, ацетонитрил является огнеопасным и токсичным веществом. Y-12 является единственным производителем Fogbank. [18]
Упрощенное изложение вышеприведенного объяснения выглядит следующим образом:
То, как именно энергия «переносится» из первичной во вторичную, было предметом некоторых разногласий в открытой печати, но считается, что она передается посредством рентгеновских лучей и гамма-лучей , которые испускаются из делящейся первичной . Затем эта энергия используется для сжатия вторичной . Решающая деталь того , как рентгеновские лучи создают давление, является основным оставшимся спорным моментом в несекретной печати. Существует три предложенные теории:
Давление излучения, оказываемое большим количеством рентгеновских фотонов внутри закрытого корпуса, может быть достаточным для сжатия вторичного. Электромагнитное излучение, такое как рентгеновские лучи или свет, несет импульс и оказывает силу на любую поверхность, на которую оно падает. Давление излучения при интенсивностях, наблюдаемых в повседневной жизни, например, при попадании солнечного света на поверхность, обычно незаметно, но при экстремальных интенсивностях, обнаруживаемых в термоядерной бомбе, давление огромно.
Для двух термоядерных бомб, общие размеры и основные характеристики которых хорошо известны, испытательной бомбы «Айви Майк» и современной крылатой ракеты W-80 с боеголовкой конструкции W-61, давление излучения было рассчитано как 73 × 10 6 бар (7,3 ТПа ) для конструкции «Айви Майк» и 1400 × 10 6 бар (140 ТПа ) для W-80. [19]
Давление пенной плазмы — это концепция, которую Чак Хансен представил в ходе дела Progressive , основанная на исследовании, в ходе которого были обнаружены рассекреченные документы, в которых перечисляются специальные пены в качестве компонентов подкладки в радиационном корпусе термоядерного оружия.
Последовательность стрельбы из оружия (с пеной) будет следующей:
Это завершит последовательность деление-синтез-деление. Синтез, в отличие от деления, относительно «чистый» — он выделяет энергию, но не вредные радиоактивные продукты или большое количество ядерных осадков . Однако реакции деления, особенно последние реакции деления, выделяют огромное количество продуктов деления и осадков. Если пропустить последнюю стадию деления, заменив урановый тампер на свинцовый , например, общая взрывная сила уменьшится примерно вдвое, но количество осадков будет относительно низким. Нейтронная бомба — это водородная бомба с намеренно тонким тампером, позволяющим вырваться как можно большему количеству быстрых нейтронов синтеза.
Текущая техническая критика идеи «давления пенной плазмы» фокусируется на несекретном анализе из аналогичных областей физики высоких энергий, которые указывают, что давление, создаваемое такой плазмой, будет лишь небольшим множителем базового давления фотонов в корпусе излучения, а также что известные пенные материалы по своей сути имеют очень низкую эффективность поглощения гамма -излучения и рентгеновского излучения от первичного. Большая часть произведенной энергии будет поглощена либо стенками корпуса излучения, либо тампером вокруг вторичного. Анализ эффектов этой поглощенной энергии привел к третьему механизму: абляции .
Наружный корпус вторичной сборки называется «тампер-толкатель». Цель тампера в имплозивной бомбе — задержать расширение реагирующего топлива (очень горячая плотная плазма) до тех пор, пока топливо не будет полностью израсходовано и взрыв не завершится. Тот же материал тампера также служит толкателем, поскольку он является средой, посредством которой внешнее давление (сила, действующая на площадь поверхности вторичной конструкции) передается массе термоядерного топлива.
Предложенный механизм абляции тампер-толкателя предполагает, что внешние слои тампер-толкателя вторичной термоядерной ступени нагреваются настолько сильно рентгеновским потоком первичной ступени, что они резко расширяются и улетают (отлетают). Поскольку общий импульс сохраняется, эта масса высокоскоростного выброса заставляет остальную часть тампер-толкателя отскакивать внутрь с огромной силой, сокрушая термоядерное топливо и свечу зажигания. Тампер-толкатель построен достаточно прочно, чтобы изолировать термоядерное топливо от экстремального тепла снаружи; в противном случае сжатие было бы испорчено.
Грубые расчеты для базового эффекта абляции относительно просты: энергия от первичной распределяется равномерно по всем поверхностям в пределах внешнего корпуса излучения, при этом компоненты приходят к тепловому равновесию , а затем анализируются эффекты этой тепловой энергии. Энергия в основном откладывается в пределах примерно одной рентгеновской оптической толщины внешней поверхности тампера/толкателя, и затем можно рассчитать температуру этого слоя. Скорость, с которой поверхность затем расширяется наружу, вычисляется, и, из базового ньютоновского баланса импульса , скорость, с которой остальная часть тампера схлопывается внутрь.
Применение более подробной формы этих расчетов к устройству Айви Майк дает скорость расширения испаренного толкающего газа 290 километров в секунду (29 см/мкс) и скорость взрыва около 400 км/с (40 см/мкс), если+3 ⁄ 4 от общей массы тампера/толкателя удаляется, наиболее энергоэффективная пропорция. Для W-80 скорость расширения газа составляет примерно 410 км/с (41 см/мкс), а скорость имплозии 570 км/с (57 см/мкс). Давление, вызванное абляцией материала, по расчетам составляет 5,3 миллиарда бар (530 триллионов паскалей ) в устройстве Ivy Mike и 64 миллиарда бар (6,4 квадриллиона паскалей) в устройстве W-80. [19]
Сравнивая три предложенных механизма, можно увидеть, что:
Расчетное давление абляции на порядок больше, чем более высокие предлагаемые давления плазмы и почти на два порядка больше, чем расчетное давление радиации. Не было предложено никакого механизма, чтобы избежать поглощения энергии стенкой корпуса радиации и вторичным тампером, что делает абляцию, по-видимому, неизбежной. Другие механизмы, по-видимому, не нужны.
Официальные отчеты Министерства обороны США по рассекречиванию указывают на то, что вспененные пластиковые материалы используются или могут использоваться в качестве облицовки радиационных корпусов, и, несмотря на низкое прямое давление плазмы, они могут быть полезны для задержки абляции до тех пор, пока энергия не распределится равномерно и достаточная ее часть не достигнет тампера/толкателя вторичного элемента. [20]
В книге Ричарда Роудса « Темное солнце » говорится, что слой пенопласта толщиной 1 дюйм (25 мм) был прикреплен к свинцовой обшивке внутренней части стального корпуса Ivy Mike с помощью медных гвоздей. Роудс цитирует нескольких конструкторов этой бомбы, объясняющих, что слой пенопласта внутри внешнего корпуса должен задерживать абляцию и, таким образом, отдачу внешнего корпуса: если бы пены не было, металл бы отслаивался изнутри внешнего корпуса с большим импульсом, заставляя корпус быстро отскакивать наружу. Целью корпуса является сдерживание взрыва как можно дольше, позволяя как можно больше рентгеновской абляции металлической поверхности вторичной ступени, чтобы он эффективно сжимал вторичную ступень, максимизируя выход синтеза. Пенопласт имеет низкую плотность, поэтому вызывает меньший импульс при абляции, чем металл. [20]
Были предложены возможные варианты конструкции оружия:
Большинство бомб, по-видимому, не имеют третичных «стадий» — то есть третьей стадии сжатия, которые являются дополнительными стадиями синтеза, сжатыми предыдущей стадией синтеза. Расщепление последнего бланкета урана, который обеспечивает около половины мощности в больших бомбах, не считается «стадией» в этой терминологии. [ необходима цитата ]
США испытали трехступенчатые бомбы в нескольких взрывах во время операции Redwing, но, как полагают, выставили только одну такую третичную модель, то есть бомбу, в которой стадия деления, за которой следует стадия синтеза, наконец, сжимает еще одну стадию синтеза. Эта американская конструкция была тяжелой, но высокоэффективной (то есть мощность ядерного оружия на единицу веса бомбы) 25 Мт (100 ПДж) ядерной бомбой B41 . [21] Считается, что Советский Союз использовал несколько ступеней (включая более одной третичной стадии синтеза) в своей 50 Мт (210 ПДж) (100 Мт (420 ПДж) предполагаемом использовании) Царь-бомбе. Расщепляемая оболочка могла быть заменена свинцом, как это было сделано с Царь-бомбой. Если какие-либо водородные бомбы были изготовлены из конфигураций, отличных от тех, которые основаны на конструкции Теллера-Улама, факт этого публично не известен. Возможным исключением из этого является советская ранняя конструкция Sloika . [ необходима цитата ]
По сути, конфигурация Теллера-Улама основана как минимум на двух случаях имплозии: во-первых, обычные (химические) взрывчатые вещества в первичной стадии сжимают делящееся ядро, что приводит к взрыву деления во много раз более мощному, чем тот, который может быть достигнут только с помощью химических взрывчатых веществ (первая стадия). Во-вторых, излучение от деления первичной стадии используется для сжатия и воспламенения вторичной стадии синтеза, что приводит к взрыву синтеза во много раз более мощному, чем взрыв деления в одиночку. Эта цепочка сжатия, предположительно, может быть продолжена произвольным числом третичных стадий синтеза, каждая из которых воспламеняет больше термоядерного топлива на следующей стадии [22] : 192–193 [23] [ нужен лучший источник ] хотя это и обсуждается. Наконец, эффективные бомбы (но не так называемые нейтронные бомбы ) заканчиваются делением конечного тампера из природного урана, чего обычно невозможно достичь без потока нейтронов , обеспечиваемого реакциями синтеза на вторичных или третичных стадиях. Такие конструкции, как предполагается, могут быть масштабированы до произвольно большой мощности (очевидно, с любым количеством стадий синтеза, сколько необходимо), [22] : 192–193 [23] [ требуется лучший источник ] потенциально до уровня « устройства Судного дня ». Однако обычно такое оружие не превышало дюжину мегатонн, что, как правило, считалось достаточным для уничтожения даже самых защищенных практических целей (например, объекта управления, такого как комплекс Шайенн-Маунтин ). Даже такие большие бомбы были заменены ядерными бомбами-бункерами меньшей мощности . [ требуется цитата ]
Для уничтожения городов и незащищенных целей разбиение массы одной ракеты на более мелкие бомбы с разделяющимися боеголовками с разделяющейся головной частью (MIRV) для того, чтобы распределить энергию взрывов по площади «блина», гораздо более эффективно с точки зрения разрушения площади на единицу энергии бомбы. Это также относится к одиночным бомбам, которые могут быть доставлены крылатыми ракетами или другими системами, такими как бомбардировщик, в результате чего большинство действующих боеголовок в программе США имеют мощность менее 500 кт (2100 ТДж). [ необходима цитата ]
В своей книге 1995 года « Темное солнце: создание водородной бомбы » автор Ричард Роудс подробно описывает внутренние компоненты устройства «Айви Майк» Сосис , основываясь на информации, полученной из обширных интервью с учеными и инженерами, которые его собирали. По словам Роудса, фактический механизм сжатия вторичной обмотки представлял собой комбинацию радиационного давления, давления пенной плазмы и теорий абляции тампера-толкателя; излучение от первичной обмотки нагревало полиэтиленовую пену оболочки до плазмы, которая затем повторно излучала излучение в толкатель вторичной обмотки, заставляя ее поверхность абляцию и задвигая ее внутрь, сжимая вторичную обмотку, воспламеняя свечу зажигания и вызывая реакцию синтеза. Общая применимость этого принципа неясна. [14]
В 1999 году репортер газеты San Jose Mercury News сообщил, что ядерная боеголовка США W88, небольшая боеголовка с разделяющейся головной частью, используемая на БРПЛ Trident II , имела вытянутую первичную часть (кодовое название Komodo ) и сферическую вторичную часть (кодовое название Cursa ) внутри корпуса специальной формы (известного как «арахис» за его форму). Ценность яйцевидной первичной части, по-видимому, заключается в том, что боеголовка с разделяющейся головной частью ограничена диаметром первичной части: если яйцевидную первичную часть можно заставить работать должным образом, то боеголовку с разделяющейся головной частью можно сделать значительно меньше, но при этом обеспечить взрыв высокой мощности. Боеголовка W88 способна вырабатывать до 475 килотонн тротила (1990 ТДж) с физическим пакетом длиной 68,9 дюймов (1750 мм), с максимальным диаметром 21,8 дюйма (550 мм) и, по разным оценкам, весом в диапазоне от 175 до 360 килограммов (от 386 до 794 фунтов). [24] Меньшая боеголовка позволяет разместить большее их количество на одной ракете и улучшает основные летные характеристики, такие как скорость и дальность. [25]
Идея термоядерной бомбы, поджигаемой меньшей бомбой деления, была впервые предложена Энрико Ферми своему коллеге Эдварду Теллеру , когда они беседовали в Колумбийском университете в сентябре 1941 года, [14] : 207 в начале того, что впоследствии стало Манхэттенским проектом . [4] Теллер провел большую часть Манхэттенского проекта, пытаясь выяснить, как заставить конструкцию работать, предпочитая ее работе над атомной бомбой, и в течение последнего года проекта он был назначен исключительно на эту задачу. [14] : 117, 248 Однако после окончания Второй мировой войны не было стимула выделять много ресурсов на Супер , как ее тогда называли. [26] : 202 [27]
Первое испытание атомной бомбы Советским Союзом в августе 1949 года произошло раньше, чем ожидали американцы, и в течение следующих нескольких месяцев в правительстве США, военных и научных кругах шли интенсивные дебаты относительно того, следует ли продолжать разработку гораздо более мощной «Супер». [28] : 1–2 Дебаты охватывали вопросы, которые были одновременно стратегическими, прагматичными и моральными. [28] : 16 В своем отчете Генерального консультативного комитета Роберт Оппенгеймер и его коллеги пришли к выводу, что «чрезвычайная опасность для человечества, присущая предложению [разработать термоядерное оружие], полностью перевешивает любое военное преимущество». Несмотря на высказанные возражения, 31 января 1950 года президент Гарри С. Трумэн принял решение продолжить разработку нового оружия. [26] : 212–214
Теллер и другие американские физики боролись за то, чтобы найти работоспособную конструкцию. [28] : 91–92 Станислав Улам , коллега Теллера, сделал первые ключевые концептуальные шаги к работоспособной конструкции термоядерного синтеза. Два нововведения Улама, которые сделали термоядерную бомбу практичной, заключались в том, что сжатие термоядерного топлива до экстремального нагрева было практическим путем к условиям, необходимым для синтеза, и идея размещения или размещения отдельного термоядерного компонента вне первичного компонента деления и каким-то образом использования первичного для сжатия вторичного. Затем Теллер понял, что гамма- и рентгеновское излучение, производимое в первичном компоненте, может передавать достаточно энергии во вторичный, чтобы создать успешный взрыв и термоядерный горючий материал, если вся сборка будет обернута в хольраум или радиационный корпус. [4]
Выстрел «Джордж» операции «Парник » 9 мая 1951 года впервые проверил базовую концепцию в очень малых масштабах. Как первый успешный (неконтролируемый) выброс энергии ядерного синтеза, который составил небольшую часть от общего выхода в 225 кт (940 ТДж ), [29] он повысил ожидания до почти полной уверенности, что концепция будет работать. 1 ноября 1952 года конфигурация Теллера-Улама была испытана в полном масштабе в выстреле «Айви Майк» на острове в атолле Эниветок с выходом 10,4 Мт (44 ПДж ) (более чем в 450 раз мощнее, чем бомба, сброшенная на Нагасаки во время Второй мировой войны ). Устройство, получившее название « Колбаса », использовало сверхбольшую ядерную бомбу в качестве «спускового крючка» и жидкий дейтерий, поддерживаемый в жидком состоянии 20 короткими тоннами (18 т ) криогенного оборудования, в качестве термоядерного топлива [ необходима ссылка ] и весило в общей сложности около 80 коротких тонн (73 т ).
Жидкое дейтериевое топливо Ivy Mike было непрактичным для развертываемого оружия, и следующим шагом стало использование вместо него твердого дейтериевого литиевого топлива. В 1954 году это было испытано в выстреле « Castle Bravo » (устройство имело кодовое название Shrimp ), который имел мощность 15 Мт (63 ПДж ) (в 2,5 раза больше ожидаемой) и является самой большой бомбой США, когда-либо испытанной. Усилия переключились на разработку миниатюрного оружия Теллера-Улама, которое могло бы поместиться в межконтинентальные баллистические ракеты и баллистические ракеты, запускаемые с подводных лодок . К 1960 году, с боеголовкой W47 [30], развернутой на подводных лодках с баллистическими ракетами Polaris , боеголовки мегатонного класса были всего лишь 18 дюймов (0,46 м) в диаметре и 720 фунтов (330 кг) в весе. Дальнейшие инновации в области 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 разделяющейся головной частью. [10]
Первая советская конструкция термоядерного синтеза, разработанная Андреем Сахаровым и Виталием Гинзбургом в 1949 году (до того, как у Советов появилась рабочая бомба деления), была названа « Слойкой » в честь русского слоеного пирога и не имела конфигурации Теллера–Улама. Она использовала чередующиеся слои делящегося материала и термоядерного топлива на основе дейтерида лития с добавлением трития (позже это назвали «первой идеей» Сахарова). Хотя ядерный синтез мог быть технически достижим, он не обладал свойством масштабирования «ступенчатого» оружия. Таким образом, такая конструкция не могла производить термоядерное оружие, взрывная мощность которого могла быть сделана произвольно большой (в отличие от американских конструкций того времени). Слой термоядерного синтеза, обернутый вокруг ядра деления, мог лишь умеренно умножать энергию деления (современные конструкции Теллера–Улама могут умножать ее в 30 раз). Кроме того, всю стадию синтеза пришлось взорвать с помощью обычных взрывчатых веществ, вместе с ядром деления, что существенно увеличило количество необходимой химической взрывчатки.
Первое испытание конструкции Sloika, RDS-6s , было проведено в 1953 году с мощностью, эквивалентной 400 кт (1700 ТДж) ( 15% - 20% от синтеза). Попытки использовать конструкцию Sloika для достижения результатов мегатонного диапазона оказались невозможными. После того, как Соединенные Штаты испытали термоядерное устройство «Айви Майк» в ноябре 1952 года, доказав, что можно создать многомегатонную бомбу, Советы начали искать альтернативную конструкцию. «Вторая идея», как ее назвал Сахаров в своих мемуарах, была предыдущим предложением Гинзбурга в ноябре 1948 года использовать в бомбе дейтерид лития, который в ходе бомбардировки нейтронами производил бы тритий и свободный дейтерий. [31] : 299 В конце 1953 года физик Виктор Давиденко добился первого прорыва в постановке реакций. Следующий прорыв радиационной имплозии был открыт и разработан Сахаровым и Яковом Зельдовичем в начале 1954 года. «Третья идея» Сахарова, как называли конструкцию Теллера–Улама в СССР, была испытана в выстреле « РДС-37 » в ноябре 1955 года с мощностью 1,6 Мт (6,7 ПДж). Советы продемонстрировали мощь концепции ступенчатости в октябре 1961 года, когда они взорвали массивную и громоздкую Царь-бомбу. Это было самое большое ядерное оружие, разработанное и испытанное какой-либо страной.
В 1954 году в Олдермастоне началась работа по разработке британской термоядерной бомбы, проектом руководил сэр Уильям Пенни . Британские знания о том, как сделать термоядерную бомбу, были рудиментарными, и в то время Соединенные Штаты не обменивались никакими ядерными знаниями из-за Закона об атомной энергии 1946 года . Соединенное Королевство тесно сотрудничало с американцами в рамках Манхэттенского проекта. Доступ Великобритании к информации о ядерном оружии был прекращен Соединенными Штатами в какой-то момент из-за опасений по поводу советского шпионажа. Полное сотрудничество не было восстановлено до тех пор, пока не было подписано соглашение, регулирующее обработку секретной информации и другие вопросы. [32] [ ненадежный источник? ] Однако британцам разрешили наблюдать за испытаниями в Замке в США и использовать самолеты для взятия проб в грибовидных облаках , что предоставило им четкие, прямые доказательства сжатия, производимого на вторичных ступенях путем радиационной имплозии. [32] Из-за этих трудностей в 1955 году премьер-министр Энтони Иден согласился на секретный план, согласно которому, если ученые Олдермастона потерпят неудачу или сильно задержатся в разработке термоядерной бомбы, ее заменит чрезвычайно большая бомба деления. [32]
В 1957 году были проведены испытания Operation Grapple . Первое испытание, Green Granite, было прототипом термоядерной бомбы, которая не смогла произвести эквивалентную мощность по сравнению с США и Советами, достигнув лишь приблизительно 300 кт (1300 ТДж). Второе испытание Orange Herald было модифицированной бомбой деления и произвело 720 кт (3000 ТДж), что сделало ее самым большим взрывом деления из когда-либо произошедших. В то время почти все (включая пилотов самолета, сбросившего ее) думали, что это была термоядерная бомба. Эта бомба была введена в эксплуатацию в 1958 году. Второй прототип термоядерной бомбы, Purple Granite, использовался в третьем испытании, но произвел лишь приблизительно 150 кт (630 ТДж). [32]
Был запланирован второй набор испытаний, возобновление которых состоялось в сентябре 1957 года. Первое испытание было основано на «… новой более простой конструкции. Двухступенчатой термоядерной бомбе с гораздо более мощным триггером». Этот испытательный Grapple X Round C был взорван 8 ноября и выработал около 1,8 Мт (7,5 ПДж). 28 апреля 1958 года была сброшена бомба, выработавшая 3 Мт (13 ПДж) — самое мощное испытание Великобритании. Два последних испытания с воздушным взрывом 2 и 11 сентября 1958 года сбросили меньшие бомбы, выработавшие около 1 Мт (4,2 ПДж) каждая. [32]
Американские наблюдатели были приглашены на подобные испытания. После успешного взрыва Великобританией устройства мегатонного радиуса действия (и, таким образом, демонстрации практического понимания «секрета» конструкции Теллера-Улама) Соединенные Штаты согласились обменяться некоторыми из своих ядерных разработок с Великобританией, что привело к Соглашению о взаимной обороне между США и Великобританией 1958 года . Вместо того, чтобы продолжать свою собственную разработку, британцы получили доступ к разработке меньшей американской боеголовки Mk 28 и смогли изготовить копии. [32]
Мао Цзэдун решил начать китайскую программу по созданию ядерного оружия во время Первого кризиса в Тайваньском проливе 1954–1955 годов. Китайская Народная Республика взорвала свою первую термоядерную бомбу 17 июня 1967 года, через 32 месяца после взрыва своего первого ядерного оружия, мощностью 3,31 Мт. Это произошло на испытательном полигоне Лобнор на северо-западе Китая. [33] Китай получил обширную техническую помощь от Советского Союза для запуска своей ядерной программы, но к 1960 году разрыв между Советским Союзом и Китаем стал настолько большим, что Советский Союз прекратил всю помощь Китаю. [34]
В статье Уильяма Брода в The New York Times [35] сообщалось, что в 1995 году предполагаемый китайский двойной агент предоставил информацию, указывающую на то, что Китай знал секретные детали американской боеголовки W88, предположительно посредством шпионажа. [36] (Это направление расследования в конечном итоге привело к несостоявшемуся судебному процессу над Вэнь Хо Ли .)
Испытание «Канопус» на атолле Фангатауфа во Французской Полинезии 24 августа 1968 года стало первым в стране многоступенчатым испытанием термоядерного оружия. Бомба была взорвана с воздушного шара на высоте 520 метров (1710 футов). Результатом этого испытания стало значительное загрязнение атмосферы. [37] Очень мало известно о разработке Францией конструкции Теллера-Улама, за исключением того факта, что Франция взорвала устройство мощностью 2,6 Мт (11 ПДж) в ходе испытания «Канопус». Сообщается, что Франция столкнулась с большими трудностями при первоначальной разработке конструкции Теллера-Улама, но позже она преодолела их и, как полагают, имеет ядерное оружие, равное по сложности другим крупным ядерным державам. [32]
Франция и Китай не подписали и не ратифицировали Договор о частичном запрещении ядерных испытаний 1963 года, который запрещал испытательные ядерные взрывы в атмосфере, под водой или в космическом пространстве . В период с 1966 по 1996 год Франция провела более 190 ядерных испытаний. [37] Последнее ядерное испытание Франции состоялось 27 января 1996 года, после чего страна демонтировала свои полинезийские испытательные полигоны. В том же году Франция подписала Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний , а затем ратифицировала его в течение двух лет.
В 2015 году Франция подтвердила, что ее ядерный арсенал содержит около 300 боеголовок, которые несут баллистические ракеты подводных лодок и истребители-бомбардировщики . У Франции есть четыре подводные лодки с баллистическими ракетами класса Triomphant . Одна подводная лодка с баллистическими ракетами развернута в глубоком океане, но в общей сложности три должны постоянно находиться в эксплуатации. Три более старых подводных лодки вооружены 16 ракетами M45 . Новейшая подводная лодка, «Le Terrible» , была введена в эксплуатацию в 2010 году, и она имеет ракеты M51, способные нести термоядерные боеголовки TN 75. Воздушный флот состоит из четырех эскадрилий на четырех различных базах. Всего имеется 23 самолета Mirage 2000N и 20 Rafales, способных нести ядерные боеголовки. [38] Ракеты M51.1 планируется заменить новой боеголовкой M51.2, начиная с 2016 года, дальность которой на 3000 километров (1900 миль) больше, чем у M51.1. [38]
Франция имеет около 60 ракет воздушного базирования, оснащенных боеголовками TN 80 / TN 81 мощностью около 300 кт (1300 ТДж) каждая. Ядерная программа Франции была тщательно разработана, чтобы гарантировать, что это оружие останется пригодным для использования в течение десятилетий в будущем. [32] [ ненадежный источник? ] В настоящее время Франция больше не производит намеренно материалы критической массы, такие как плутоний и обогащенный уран, но она по-прежнему полагается на ядерную энергию для получения электроэнергии, с239
Пу
как побочный продукт. [39]
11 мая 1998 года Индия объявила, что она взорвала термоядерную бомбу в ходе испытаний операции «Шакти » («Шакти-I», в частности, на хинди слово «Шакти» означает энергию). [40] [41] Самар Мубаракманд , пакистанский физик-ядерщик, утверждал, что если бы «Шакти-I» было испытанием термоядерного оружия, устройство не сработало бы. [42] Однако Гарольд М. Агню , бывший директор Лос-Аламосской национальной лаборатории , сказал, что утверждение Индии о взрыве подготовленной термоядерной бомбы является правдоподобным. [5] Индия заявляет, что их термоядерное устройство было испытано с контролируемой мощностью 45 кт (190 ТДж) из-за непосредственной близости от деревни Кхетолай примерно в 5 километрах (3,1 мили), чтобы гарантировать, что дома в этой деревне не понесут значительного ущерба. [43] Другой причиной было то, что радиоактивность, высвобождаемая при мощностях, значительно превышающих 45 кт, могла не быть полностью удержана. [43] После испытаний Pokhran-II Раджагопала Чидамбарам , бывший председатель Комиссии по атомной энергии Индии , заявил, что Индия имеет возможность создавать термоядерные бомбы любой мощности по своему желанию. [5] Индия официально утверждает, что она может создавать термоядерное оружие различной мощности вплоть до 200 кт (840 ТДж) на основе термоядерного испытания Shakti-1 . [43] [44]
Мощность испытания водородной бомбы Индией остается весьма спорной среди индийского научного сообщества и международных ученых. [45] Вопрос политизации и споров между индийскими учеными еще больше осложнил ситуацию. [46] В интервью в августе 2009 года директор по подготовке полигона 1998 года К. Сантанам заявил, что мощность термоядерного взрыва была ниже ожидаемой, и что поэтому Индии не следует торопиться с подписанием Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний . Другие индийские ученые, участвовавшие в испытании, оспорили заявление Сантанама, [47] утверждая, что его утверждения ненаучны. [41] Британский сейсмолог Роджер Кларк утверждал, что магнитуды предполагали совокупную мощность до 60 килотонн тротила (250 ТДж), что соответствует заявленной Индией общей мощности в 56 килотонн тротила (230 ТДж). [48] Американский сейсмолог Джек Эвернден утверждал, что для правильной оценки урожайности необходимо «должным образом учитывать геологические и сейсмологические различия между испытательными площадками». [43]
Израиль, как утверждается, обладает термоядерным оружием конструкции Теллера-Улама, [49] но неизвестно, чтобы он испытывал какие-либо ядерные устройства, хотя широко распространено мнение, что инцидент в Веле в 1979 году мог быть совместным израильско-южноафриканским ядерным испытанием. [50] [51] : 271 [52] : 297–300
Хорошо известно, что Эдвард Теллер консультировал и направлял израильский истеблишмент по общим ядерным вопросам в течение примерно 20 лет. [53] : 289–293 В период с 1964 по 1967 год Теллер совершил шесть визитов в Израиль, где читал лекции в Тель-Авивском университете по общим темам теоретической физики. [54] Ему потребовался год, чтобы убедить ЦРУ в возможностях Израиля, и, наконец, в 1976 году Карл Дакетт из ЦРУ дал показания Конгрессу США , получив достоверную информацию от «американского ученого» (Теллера), о ядерном потенциале Израиля. [52] : 297–300 В 1990-х годах Теллер в конечном итоге подтвердил предположения в СМИ о том, что именно во время своих визитов в 1960-х годах он пришел к выводу, что Израиль обладает ядерным оружием. [52] : 297–300 После того, как он передал этот вопрос на более высокий уровень правительства США, Теллер, как сообщается, сказал: «Они [Израиль] обладают этим, и они были достаточно умны, чтобы доверять своим исследованиям и не проводить испытания, они знают, что испытания навлекут на них неприятности». [52] : 297–300
Северная Корея заявила, что испытала свою миниатюрную термоядерную бомбу 6 января 2016 года. Первые три ядерных испытания Северной Кореи (2006, 2009 и 2013 годов) были относительно маломощными и, по-видимому, не были предназначены для 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. [55] [56] В январе 2016 года Северная Корея заявила, что успешно испытала водородную бомбу, [57] хотя во время испытания было зафиксировано только сейсмическое событие магнитудой 5,1, [58] аналогичное испытанию атомной бомбы мощностью 6–9 кт (25–38 ТДж) в 2013 году. Эти сейсмические записи ставят под сомнение утверждение Северной Кореи об испытании водородной бомбы и предполагают, что это было нетермоядерное ядерное испытание. [59]
3 сентября 2017 года государственные СМИ страны сообщили, что было проведено испытание водородной бомбы , которое завершилось «полным успехом». По данным Геологической службы США (USGS), взрыв высвободил энергию, эквивалентную землетрясению с сейсмической магнитудой 6,3, что в 10 раз мощнее предыдущих ядерных испытаний, проведенных Северной Кореей. [60] Разведка США опубликовала предварительную оценку, согласно которой оценка мощности составила 140 кт (590 ТДж) [61] с диапазоном неопределенности от 70 до 280 кт (от 290 до 1170 ТДж). [62] 12 сентября NORSAR пересмотрела свою оценку магнитуды взрыва до 6,1, что соответствует оценке ОДВЗЯИ , но менее мощной, чем оценка USGS в 6,3. Ее оценка мощности была пересмотрена до 250 кт (1000 ТДж), при этом было отмечено, что оценка имела некоторую неопределенность и нераскрытую погрешность. [63] [64] 13 сентября был опубликован анализ спутниковых снимков места испытаний , сделанных с помощью радара с синтезированной апертурой до и после испытания, из которого следует, что испытание проводилось под слоем скальной породы на глубине 900 метров (3000 футов), а мощность «могла превысить 300 килотонн». [65]
Конструкция Теллера-Улама долгие годы считалась одной из главных ядерных тайн, и даже сегодня она не обсуждается подробно официальными изданиями, чье происхождение «за оградой» секретности . Политика Министерства энергетики США (DOE) была и остается такой: они не признают, когда происходят «утечки», поскольку это означало бы признание точности предполагаемой утечки информации. Помимо изображений корпуса боеголовки, большая часть информации в открытом доступе об этой конструкции сводится к нескольким кратким заявлениям DOE и работе нескольких отдельных исследователей.
В 1972 году правительство США рассекретило документ, в котором говорилось: «В термоядерном (ТЯ) оружии «первичный» продукт деления используется для запуска реакции ТЯ в термоядерном топливе, называемом «вторичным » », а в 1979 году добавило: «В термоядерном оружии излучение от взрывчатого вещества деления может быть сдержано и использовано для передачи энергии для сжатия и воспламенения физически отдельного компонента, содержащего термоядерное топливо». К этому последнему предложению правительство США уточнило, что « Любое уточнение этого заявления будет засекречено ». [примечание 2] Единственная информация, которая может относиться к свече зажигания, была рассекречена в 1991 году: «Тот факт, что расщепляющиеся или способные к расщеплению материалы присутствуют в некоторых вторичных продуктах, материал не идентифицирован, местонахождение не указано, применение не указано, а оружие не обозначено». В 1998 году Министерство энергетики рассекретило заявление о том, что «Тот факт, что материалы могут присутствовать в каналах, и термин «заполнитель каналов» без уточнения», может относиться к пенополистирольной пене (или аналогичному веществу) [66] .
Оправдывают ли эти заявления некоторые или все из представленных выше моделей, подлежит интерпретации, и официальные релизы правительства США о технических деталях ядерного оружия в прошлом были намеренно двусмысленными (например, Smyth Report ). Другая информация, такая как типы топлива, используемого в некоторых ранних образцах оружия, была рассекречена, хотя точная техническая информация не была.
Большинство современных идей о работе конструкции Теллера-Улама стали известны общественности после того, как Министерство энергетики США попыталось подвергнуть цензуре журнальную статью американского активиста-антиоружейника Говарда Морланда в 1979 году о «секрете водородной бомбы». В 1978 году Морланд решил, что обнаружение и разоблачение этого «последнего оставшегося секрета» сосредоточит внимание на гонке вооружений и позволит гражданам почувствовать себя вправе подвергать сомнению официальные заявления о важности ядерного оружия и ядерной секретности. [ необходима цитата ] Большинство идей Морланда о том, как работает оружие, были собраны из доступных источников: чертежи, которые больше всего вдохновили его подход, были взяты из Encyclopedia Americana . [ необходима цитата ] Морланд также брал интервью (часто неформально) у многих бывших ученых из Лос-Аламоса (включая Теллера и Улама, хотя ни один из них не дал ему никакой полезной информации), и он использовал различные межличностные стратегии , чтобы побудить их давать информативные ответы (например, задавая такие вопросы, как «Они все еще используют свечи зажигания?», даже если он не знал, что конкретно подразумевается под последним термином). [67]
Морланд в конечном итоге пришел к выводу, что «секрет» заключался в том, что первичная и вторичная обмотки были разделены, и что радиационное давление от первичной обмотки сжимало вторичную обмотку перед ее воспламенением. Когда ранний черновик статьи, который должен был быть опубликован в журнале The Progressive , был отправлен в DOE после того, как попал в руки профессора, который был против цели Морланда, DOE потребовало не публиковать статью и настаивало на временном запрете . DOE утверждало, что информация Морланда (1) вероятно, была получена из секретных источников, (2) если не была получена из секретных источников, сама по себе считалась «секретной» информацией в соответствии с пунктом « рожденной секретной » Закона об атомной энергии 1954 года , и (3) была опасной и способствовала бы распространению ядерного оружия . Морланд и его адвокаты не согласились по всем пунктам, но запрет был выдан, поскольку судья по делу посчитал, что безопаснее выдать запрет и позволить Морланду и др. подать апелляцию.
В связи с рядом более сложных обстоятельств дело DOE пошло на убыль, поскольку стало ясно, что некоторые данные, которые они пытались объявить «секретными», были опубликованы в студенческой энциклопедии несколькими годами ранее. После того, как другой спекулянт водородной бомбой, Чак Хансен , опубликовал в газете Висконсина свои собственные идеи о «секрете» (совершенно отличные от идей Морланда), DOE заявило, что дело The Progressive было спорным, отказалось от иска и разрешило журналу опубликовать свою статью, что он и сделал в ноябре 1979 года. Однако к тому времени Морланд изменил свое мнение о том, как работала бомба, предположив, что для сжатия вторичной обмотки использовалась пенная среда (полистирол), а не давление излучения , и что во вторичной обмотке также была свеча зажигания из расщепляющегося материала. Он опубликовал эти изменения, основанные частично на материалах апелляционного суда, в качестве короткой опечатки в The Progressive месяц спустя. [68] В 1981 году Морланд опубликовал книгу о своем опыте, подробно описав ход мыслей, который привел его к выводам о «секрете». [67] [69]
Работа Морланда интерпретируется как по крайней мере частично правильная, поскольку DOE пыталось подвергнуть ее цензуре , один из немногих случаев, когда они нарушили свой обычный подход не признавать «секретные» материалы, которые были опубликованы; однако, в какой степени в ней отсутствует информация или содержится неверная информация, неизвестно с уверенностью. Трудности, с которыми столкнулись другие страны при разработке конструкции Теллера-Улама (даже когда они, по-видимому, понимали конструкцию, как, например, в случае с Соединенным Королевством), делают маловероятным, что эта простая информация сама по себе обеспечивает возможность производства термоядерного оружия. Тем не менее, идеи, выдвинутые Морландом в 1979 году, стали основой для всех текущих спекуляций по конструкции Теллера-Улама.
5 февраля 1958 года во время учебного полета B-47 ядерная бомба Mark 15 , также известная как бомба Tybee , была потеряна у побережья острова Тайби недалеко от Саванны, штат Джорджия . Военно-воздушные силы США утверждают, что бомба была невзведенной и не содержала активного плутониевого ядра, необходимого для инициирования ядерного взрыва. [70] Министерство энергетики считало, что бомба была погребена под несколькими футами ила на дне пролива Вассо . [71]
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 сдетонировали при ударе о землю, распылив плутоний над близлежащими фермами. Третья бомба приземлилась неповрежденной около Паломареса, а четвертая упала в 12 милях (19 км) от побережья в Средиземное море и была обнаружена несколько месяцев спустя. [72]
21 января 1968 года самолёт B-52G с четырьмя термоядерными бомбами B28FI на борту в рамках операции «Хромированный купол » потерпел крушение на льду залива Норт-Стар при попытке аварийной посадки на авиабазе Туле в Гренландии. [73] Возникший пожар привёл к обширному радиоактивному загрязнению. [74] Персоналу, участвовавшему в очистке, не удалось собрать все обломки трёх бомб, а одна бомба так и не была найдена. [75]
, да, водородная бомба — то есть двухступенчатое термоядерное устройство, как мы его называем — действительно является основной частью арсенала США, как и российского арсенала.
К. Хан
...сказал..."ни один из этих взрывов не был термоядерным, мы проводим исследования и можем провести испытание термоядерного синтеза, если нас попросят..." ""Эти усиленные устройства - как полпути к термоядерной бомбе. Они используют элементы термоядерного процесса и фактически являются более мощными атомными бомбами", Мунир Ахмад Хан
крушения и кропотливой операции по извлечению тысяч кусков материала из 500 миллионов галлонов льда Пентагон заявил, что все четыре единицы оружия на борту были «уничтожены». Однако документы, полученные BBC в соответствии с Законом США о свободе информации, раскрыли, что, хотя технически это верно — ни одна из бомб не осталась целой, — одно из орудий не было извлечено.
