Айви Майк — кодовое название , данное первому полномасштабному испытанию термоядерного устройства , в котором часть взрывной мощности происходит в результате ядерного синтеза . [1] [2] [3] Айви Майк был взорван 1 ноября 1952 года Соединенными Штатами на острове Элугелаб атолла Эниветак , в теперь независимом островном государстве Маршалловы Острова , в рамках операции «Плющ» . Это было первое полное испытание конструкции Теллера-Улама — устройства поэтапного термоядерного синтеза. [4]
Из-за своих физических размеров и типа термоядерного топлива ( криогенный жидкий дейтерий ) устройство «Майк» не подходило для использования в качестве доставочного оружия. Он был задуман как «технически консервативный» эксперимент по проверке концепции , используемой для многомегатонных взрывов . [4]
Образцы, полученные в результате взрыва, содержали следы изотопов плутония-246 , плутония-244 и предсказанных элементов эйнштейния и фермия . [5]
Начиная с прорыва Теллера-Улама в марте 1951 года, наблюдался устойчивый прогресс в вопросах, связанных с термоядерным взрывом, и были выделены дополнительные ресурсы на организацию и политическое давление с целью увидеть настоящее испытание водородной бомбы. [6] : 137–139 Дата в пределах 1952 года казалась возможной. [7] : 556 В октябре 1951 года физик Эдвард Теллер настаивал на том, чтобы июль 1952 года был запланированной датой для первого испытания, но руководитель проекта Маршалл Холлоуэй считал, что октябрь 1952 года, год спустя, был более реалистичным, учитывая, сколько инженерных и производственных работ потребует испытание. принять и учесть необходимость избежать летнего сезона муссонов на Маршалловых островах. [8] : 482 30 июня 1952 года председатель Комиссии по атомной энергии США Гордон Дин показал президенту Гарри С. Трумэну модель того, как будет выглядеть устройство Айви Майка; испытание было назначено на 1 ноября 1952 года. [7] : 590
Одну попытку существенно отложить испытания или не проводить их вообще предприняла Группа консультантов по разоружению Государственного департамента под председательством Дж. Роберта Оппенгеймера , который считал, что отказ от испытаний может предотвратить разработку катастрофического нового оружия и открыть путь к новым соглашениям о вооружениях между Соединенными Штатами и Советским Союзом . [6] : 139–142 Однако у комиссии не было политических союзников в Вашингтоне, и по этому поводу не было сделано никаких задержек с испытаниями. [6] : 145–148.
Отдельно было высказано пожелание об очень короткой отсрочке испытаний по более политическим причинам: их планировалось провести всего за несколько дней до проведения 4 ноября президентских выборов в США 1952 года . [8] : 497 Трумэн хотел, чтобы термоядерное испытание не касалось партийной политики, но у него не было желания самому отдавать приказ об его отсрочке; однако он дал понять, что с ним все будет в порядке, если выборы будут отложены по причине обнаружения «технических причин». [7] : 590–591 [8] : 497–498 Член Комиссии по атомной энергии Юджин М. Цуккерт был отправлен на полигон Эниветак, чтобы выяснить, можно ли найти такую причину, но погодные соображения - в среднем их было лишь несколько дней в месяц, подходящих для проведения теста, — указано, что оно должно продолжаться по плану, и в конечном итоге никаких задержек по графику не произошло. [7] : 590–592 [8] : 498
Устройство «Майк» массой 82 коротких тонны (74 метрических тонны) по сути представляло собой здание, больше напоминавшее фабрику, чем оружие. [9] Сообщалось, что советские инженеры насмешливо называли «Майк» «термоядерной установкой». [10] : 391
Устройство было разработано Ричардом Гарвином , учеником Энрико Ферми , по предложению Эдварда Теллера . Было решено, что ничто иное, как полномасштабные испытания, не подтвердит идею конструкции Теллера-Улама . Гарвину было поручено использовать очень консервативные оценки при разработке теста, и ему сказали, что он не обязательно должен быть маленьким и достаточно легким, чтобы его можно было развернуть по воздуху. [11] : 327
Жидкий дейтерий был выбран в качестве топлива для реакции синтеза, поскольку его использование упростило эксперимент с точки зрения физики и облегчило анализ результатов. С инженерной точки зрения его использование потребовало разработки ранее неизвестных технологий обращения со сложным материалом, хранить который приходилось при чрезвычайно низких температурах, близких к абсолютному нулю . [9] : 41–42 Была построена крупная криогенная установка для производства жидкого водорода (используемого для охлаждения устройства) и дейтерия (топлива для испытаний). Для криогенной установки также была построена электростанция мощностью 3000 киловатт (4000 л.с.). [9] : 44
Устройство, разработанное для испытания конструкции Теллера-Улама, стало известно как конструкция «Колбаска»: [9] : 43
Весь аппарат «Майк» (включая криогенное оборудование) весил 82 коротких тонны (74 метрических тонны). Он размещался в большом здании из гофрированного алюминия, называемом кабиной, длиной 88 футов (27 м), шириной 46 футов (14 м), высотой 61 фут (19 м) и высотой 300 футов (91 м). ) сигнальная вышка. Телевизионные и радиосигналы использовались для связи с диспетчерской на авианосце «Эстес» , где располагалась стреляющая группа. [9] : 43–44 [17] : 42
Он был установлен на тихоокеанском острове Элугелаб , входящем в состав атолла Эниветак . Элугелаб был соединен с островами Дридрилбвей (Тейтер), Бокайдрикдрик (Богайрикк) и Бокен (Богон) искусственной дамбой длиной 9000 футов (2,7 км). На вершине дамбы находилась фанерная трубка с алюминиевой оболочкой, наполненная гелиевыми баллонами , называемая коробкой Краузе-Огла . [17] : 34 Это позволило гамма- и нейтронному излучению беспрепятственно проходить к приборам беспилотной станции обнаружения «Станция 202» на острове Бокен. Оттуда сигналы передавались на записывающее оборудование на Станции 200, также расположенное в бункере на острове Бокен. После испытаний персонал вернулся на остров Бокен, чтобы забрать записывающее оборудование. [17] : 136, 138
Всего в расстреле «Майка» было задействовано 9350 военных и 2300 гражданских лиц. [17] : 2 В операции участвовали армия, флот, военно-воздушные силы и разведывательные службы США. Военный корабль США «Кертисс» доставил компоненты из США в Элугелаб для сборки. Работы были завершены 31 октября в 17.00. В течение часа персонал был эвакуирован для подготовки к взрыву. [9] : 43–44.
Испытание было проведено 1 ноября 1952 года в 07:15 по местному времени (19:15 31 октября по Гринвичу ). Его мощность составила 10,4 мегатонны в тротиловом эквиваленте (44 ПДж ). [18] [19] Однако 77% конечного выхода приходится на быстрое деление уранового тампера, которое привело к образованию большого количества радиоактивных осадков . [ нужна цитата ]
Огненный шар, созданный взрывом, имел максимальный радиус от 2,9 до 3,3 км (от 1,8 до 2,1 мили). [20] [21] [22] Максимальный радиус был достигнут через несколько секунд после взрыва, в течение которого горячий огненный шар поднялся вверх благодаря плавучести . Хотя огненный шар все еще находился относительно близко к земле, он еще не достиг своих максимальных размеров и, таким образом, имел ширину примерно 5,2 км (3,2 мили). Грибовидное облако поднялось на высоту 17 км (56 000 футов) менее чем за 90 секунд. Через минуту он достиг 33 км (108 000 футов), а затем стабилизировался на отметке 41 км (135 000 футов), при этом вершина в конечном итоге расширилась до диаметра 161 км (100 миль) со стволом шириной 32 км (20 миль). [23]
Взрыв образовал кратер диаметром 1,9 км (6230 футов) и глубиной 50 м (164 фута) на том месте, где когда-то находился Элугелаб; [24] взрывная волна и водные волны от взрыва (некоторые волны высотой до 6 м (20 футов)) очистили испытательные острова от растительности, как это наблюдалось с вертолета в течение 60 минут после испытания, к этому времени гриб облако и пар были сдуты. Радиоактивные коралловые обломки упали на корабли, находившиеся на расстоянии 56 км (35 миль), а территория вокруг атолла была сильно загрязнена. [25] [26] [27]
Рядом с огненным шаром быстро возникли разряды молний. [28] Весь кадр был задокументирован создателями фильма студии Lookout Mountain . [29] Звук взрыва после пост-продакшена был наложен поверх совершенно бесшумного взрыва с точки зрения камеры, причем звук взрывной волны появился только через несколько секунд, как будто гром , а точное время зависело от его расстояние. [30] Фильм также сопровождался мощной музыкой в стиле Вагнера , представленной во многих тестовых фильмах того периода, а ведущим был актер Рид Хэдли . Частный показ был предоставлен президенту Дуайту Д. Эйзенхауэру , который сменил президента Гарри С. Трумэна в январе 1953 года. [31] : 80 В 1954 году фильм был выпущен для публики после цензуры и был показан на коммерческих телеканалах. [31] : 183
Эдвард Теллер , пожалуй, самый ярый сторонник разработки водородной бомбы, в момент выстрела находился в Беркли, штат Калифорния . [32] Он смог получить первое уведомление об успехе испытания, наблюдая за сейсмометром , который уловил ударную волну , прошедшую через землю с Тихоокеанского испытательного полигона . [33] [8] : 777–778 В своих мемуарах Теллер писал, что он немедленно отправил несекретную телеграмму доктору Элизабет «Диз» Грейвс , руководителю проекта, оставшемуся в Лос-Аламосе во время выстрела. В телеграмме содержались только слова «Это мальчик», которые пришли на несколько часов раньше, чем любое другое слово от Эниветак. [34] [11] : 352
Через час после взрыва бомбы пилоты ВВС США вылетели с острова Эниветак, чтобы полететь в атомное облако и взять пробы. Пилотам приходилось следить за дополнительными показаниями и дисплеями во время «пилотирования в необычных, опасных и сложных условиях», включая жару, радиацию, непредсказуемый ветер и летающие обломки. Лидер «Красного полета» Вирджил К. Мерони первым влетел в ствол взрыва. За пять минут он собрал все возможные образцы и вышел. Следующими в облако вошли Боб Хэган и Джимми Робинсон. Робинсон попал в зону сильной турбулентности, вылетел и едва сохранил сознание. Он восстановил контроль над своим самолетом на высоте 20 000 футов, но электромагнитная буря вывела из строя его приборы.В дождь и плохую видимость, без работающих приборов, Хэган и Робинсон не смогли найти самолет-заправщик КБ-29 для дозаправки. [5] [17] : 96 Они попытались вернуться на поле боя. в Эниветаке. Хаган, у которого закончилось топливо, совершил необычайно успешную посадку на взлетно-посадочной полосе. Самолет Робинсона F-84 Thunderjet разбился и затонул в 3,5 милях от острова. Тело Робинсона так и не было обнаружено. [5] [35] [36 ] ]
Топливные баки на крыльях самолета были модифицированы так, чтобы собирать и фильтровать пролетающий мусор. Фильтры уцелевших самолетов были запечатаны свинцом и отправлены в Лос-Аламос, штат Нью-Мексико, для анализа. Радиоактивные и загрязненные карбонатом кальция образцы «Майка» были чрезвычайно трудны в обращении. Ученые из Лос-Аламоса обнаружили в них следы изотопов плутония-246 и плутония-244 . [5]
Аль Гиорсо из Калифорнийского университета в Беркли предположил, что фильтры могут также содержать атомы, которые в результате радиоактивного распада превратились в предсказанные, но неоткрытые элементы 99 и 100. Гиорсо, Стэнли Джеральд Томпсон и Гленн Сиборг получили половину фильтровальной бумаги из Тест Айви Майка. Им удалось обнаружить существование элементов эйнштейния и фермия , которые были произведены сильно концентрированным потоком нейтронов вокруг места взрыва. Открытие держалось в секрете в течение нескольких лет, но в конце концов команде признали это открытие. В 1955 году два новых элемента были названы в честь Альберта Эйнштейна и Энрико Ферми . [5] [37] [38]
Упрощенная и облегченная версия бомбы ( EC-16 ) была подготовлена и запланирована к испытаниям в операции Castle Yankee в качестве резервной копии на случай, если некриогенное термоядерное устройство «Креветка» (испытанное в Castle Bravo ) не сработает; это испытание было отменено после успешного испытания устройства «Браво», в результате чего криогенные конструкции устарели. [ нужна цитата ]
Майк должен был стать проверочным испытанием радиационного взрыва, а не доставляемой бомбой. Размещенное в шестиэтажном здании весом более 80 тонн устройство с криогенным охлаждением позже было презрительно охарактеризовано русскими как «термоядерная установка».
В 7:15 утра по местному времени на острове Элугелаб Майк был взорван с корабля управления в 30 метрах. прочь. Детонация привела к мощному взрыву, эквивалентному 10,4 мегатоннам в тротиловом эквиваленте.
11 ° 40'0 "N 162 ° 11'13" E / 11,66667 ° N 162,18694 ° E / 11,66667; 162,18694
