Первая ядерная бомба год создания. Пять этапов создания первой советской атомной бомбы. ТХ ядерной бомбы
7 февраля 1960 года скончался известный советский ученый Игорь Васильевич Курчатов. Выдающийся физик в самое непростое время создал ядерный щит для своей Родины. Мы расскажем, как разрабатывалась первая атомная бомба в СССР
Открытие ядерной реакции.
Еще с 1918 года в СССР ученые вели исследования в области ядерной физики. Но только перед Второй мировой войной наметился положительный сдвиг. Курчатов вплотную занялся исследованием радиоактивных превращений в 1932 году. А в 1939 году он руководил пуском первого в Советском Союзе циклотрона, который проходил в Радиевом институте в Ленинграде .
В то время этот циклотрон был самым крупным в Европе . После этого последовал ряд открытий. Курчатов обнаружил разветвление ядерной реакции при облучении фосфора нейтронами. А уже через год ученый в своем докладе «Деление тяжелых ядер» обосновал создание уранового ядерного реактора. Курчатов преследовал тогда ранее недостижимую цель, он хотел показать, как на практике использовать ядерную энергию.
Война – камень преткновения.
Благодаря советским ученым, в том числе и Игорю Курчатову, наша страна по развитию ядерных разработок в то время вышла на передовые позиции: было множество научных разработок в этой области, подготавливались кадры. Но начавшаяся война чуть было все не перечеркнула. Все исследования по ядерной физике были прекращены. Московские и ленинградские институты эвакуировали, а сами ученые вынуждены были помогать нуждам фронта. Сам Курчатов работал над защитой кораблей от мин и даже разбирал мины.
Роль разведки.
Многие историки придерживаются мнения, что без разведки и шпионов на Западе , атомная бомба в СССР не появилась бы в такие короткие сроки. С 1939 года информацию по ядерной проблеме собирали ГРУ РККА и 1-е управление НКВД . Первое сообщение о планах создания атомной бомбы в Англии , которая к началу войны была одним из лидеров в ядерных исследованиях, поступило в 1940 году. Среди ученых был член КПГ Фукс. Некоторое время он передавал информацию через шпионов, но потом связь прервалась.
В США работал советский разведчик Семенов . В 1943 году он сообщил, что в Чикаго провели первую цепную ядерную реакцию. Любопытно, что на разведку работала и жена известного скульптора Коненкова . Она приятельствовала с известными физиками Оппенгеймером и Эйнштейном . Разными путями советские власти внедряли своих агентов в центры американских ядерных исследований. А в 1944 году в НКВД был даже создан специальный отдел, занимавшийся сбором информации о западных разработках по ядерной проблеме. В январе 1945 года Фукс передал описание конструкции первой атомной бомбы.
Так что разведка значительно облегчила и ускорила работу советских ученых. И действительно, первое испытание атомной бомбы прошло в 1949 году, хотя американские специалисты предполагали, что это произойдет лет через десять
Гонка вооружений.
Несмотря на разгар военных действий, в сентябре 1942 года Иосиф Сталин подписал распоряжение о возобновлении работы по ядерной проблеме. 11 февраля была создана лаборатория №2, а 10 марта 1943 года Игоря Курчатова назначили научным руководителем проекта по использованию атомной энергии. Курчатова наделили чрезвычайными полномочиями и обещали всяческую поддержку правительства. Так в кратчайшие сроки был создан и испытан первый ядерный реактор. Потом Сталин дал два года на создание самой атомной бомбы, но весной 1948 года этот срок истек. Однако ученые не могли продемонстрировать бомбу, у них не было даже необходимых расщепляющих материалов для ее производства. Сроки отодвинули, но ненамного – до 1 марта 1949 года.
Конечно, научные разработки Курчатова и ученых из его лаборатории не публиковали в открытой печати. Должное освещение они иногда не получали даже в закрытых отчетах из-за нехватки времени. Ученые напряженно работали, чтобы не отставать от конкурентов – западных стран. Особенно после взрывов бомб, которые военные США сбросили на Хиросиму и Нагасаки .
Преодоление трудностей.
Создание ядерного взрывного устройства требовало постройки промышленного ядерного реактора для его наработки. Но тут возникли сложности, ведь необходимые материалы для работы ядерного реактора – уран, графит – еще надо получить.
Отметим, даже для небольшого реактора требовалось около 36 тонн урана, 9 тонн двуокиси урана и около 500 тонн чистейшего графита. Нехватку графита решили к середине 1943 года. Курчатов участвовал в разработке всего технологического процесса. А в мае 1944 года производство графита наладили на Московском электродном заводе. Но нужного количества урана все равно не было.
Через год возобновили работу рудники в Чехословакии и Восточной Германии , открыли месторождения урана на Колыме , в Читинской области, в Средней Азии , в Казахстане , на Украине и Северном Кавказе . После этого начали создавать атомграды. Первый появился на Урале , недалеко от города Кыштым . Курчатов лично руководил закладкой урана в реактор. Затем построили еще три завода – два под Свердловском и один в Горьковской области (Арзамас -16).
Запуск первого ядерного реактора.
Наконец в начале 1948 года группа ученых во главе с Курчатовым приступила к монтажу ядерного реактора. Игорь Васильевич почти постоянно находился на объекте, всю ответственность за принятые решения он взял на себя. Все этапы пуска первого промышленного реактора он провел лично. Попыток было несколько. Так, 8 июня он начал эксперимент. Когда реактор достиг мощности ста киловатт, Курчатов прервал цепную реакцию, потому что для завершения процесса не хватало урана. Курчатов понимал всю опасность опытов и 17 июня записал в оперативном журнале:
Предупреждаю, что в случае остановки подачи воды будет взрыв, поэтому ни при каких обстоятельствах не должна быть прекращена подача воды... Необходимо следить за уровнем воды в аварийных баках и за работой насосных станций.
И только 22 июня 1948 года физик осуществил промышленный пуск реактора, выведя его на полную мощность.
Успешное испытание атомной бомбы.
К 1947 году Курчатову удалось получить лабораторный плутоний-239 – около 20 мкг. Его отделяли из урана химическими методами. Через два года ученым удалось накопить достаточное количество. 5 августа 1949 года его отправили поездом в КБ-11. К этому времени специалисты закончили собирать взрывное устройство. Ядерный заряд, собранный в ночь с 10 на 11 августа, получил индекс 501 для атомной бомбы РДС-1. Как только не расшифровывали эту аббревиатуру: «реактивный двигатель специальный», «реактивный двигатель Сталина», «Россия делает сама».
После опытов устройство разобрали и отправили на полигон. Испытание первого советского ядерного заряда прошло 29 августа на Семипалатинском полигоне. Бомбу установили на башне высотой 37,5 метра. Когда бомба взорвалась, башня полностью разрушилась, а на ее месте образовалась воронка. На следующий день на поле выехали, чтобы проверить действие бомбы. Танки, на которых проверялась сила удара, были перевернуты, пушки искорежило взрывной волной, а десять машин «Победа» сгорели. Отметим, что советская атомная бомба была сделана за 2 года 8 месяцев. У ученых США на это ушло на месяц меньше.
В течение двух лет группа Гейзенберга провела исследования, необходимые для создания атомного реактора с использованием урана и тяжелой воды. Было подтверждено, что взрывчатым веществом может служить лишь один из изотопов, а именно — уран-235, содержащийся в очень небольшой концентрации в обычной урановой руде. Первая проблема заключалась в том, как его оттуда вычленить. Отправной точкой программы создания бомбы был атомный реактор, для которого — в качестве замедлителя реакции — требовался графит либо тяжелая вода. Немецкие физики выбрали воду, создав себе тем самым серьезную проблему. После оккупации Норвегии в руки нацистов перешел в то время единственный в мире завод по производству тяжелой воды. Но там запас необходимого физикам продукта к началу войны составлял лишь десятки килограммов, да и они не достались немцам — французы увели ценную продукцию буквально из-под носа нацистов. А в феврале 1943 года заброшенные в Норвегию английские коммандос с помощью бойцов местного сопротивления вывели завод из строя. Реализация ядерной программы Германии оказалась под угрозой. На этом злоключения немцев не кончились: в Лейпциге взорвался опытный ядерный реактор. Урановый проект поддерживался Гитлером лишь до тех пор, пока оставалась надежда получить сверхмощное оружие до конца развязанной им войны. Гейзенберга пригласил Шпеер и спросил прямо: «Когда можно ожидать создания бомбы, способной быть подвешенной к бомбардировщику?» Ученый был честен: «Полагаю, потребуется несколько лет напряженной работы, в любом случае на итоги текущей войны бомба повлиять не сможет». Германское руководство рационально посчитало, что форсировать события не имеет смысла. Пусть ученые спокойно работают — к следующей войне, глядишь, успеют. В итоге Гитлер решил сосредоточить научные, производственные и финансовые ресурсы только на проектах, дающих скорейшую отдачу в создании новых видов оружия. Государственное финансирование работ по урановому проекту было свернуто. Тем не менее работы ученых продолжались.
Манфред фон Арденне, разработавший метод газодиффузионной очистки и разделения изотопов урана в центрифуге.
В 1944 году Гейзенберг получил литые урановые пластины для большой реакторной установки, под которую в Берлине уже сооружался специальный бункер. Последний эксперимент по достижению цепной реакции был намечен на январь 1945 года, но 31 января все оборудование спешно демонтировали и отправили из Берлина в деревню Хайгерлох неподалеку от швейцарской границы, где оно было развернуто только в конце февраля. Реактор содержал 664 кубика урана общим весом 1525 кг, окруженных графитовым замедлителем-отражателем нейтронов весом 10 т. В марте 1945 года в активную зону дополнительно влили 1,5 т тяжелой воды. 23 марта в Берлин доложили, что реактор заработал. Но радость была преждевременна — реактор не достиг критической точки, цепная реакция не пошла. После перерасчетов оказалось, что количество урана необходимо увеличить по крайней мере на 750 кг, пропорционально увеличив массу тяжелой воды. Но запасов ни того ни другого уже не оставалось. Конец Третьего рейха неумолимо приближался. 23 апреля в Хайгерлох вошли американские войска. Реактор был демонтирован и вывезен в США.
Тем временем за океаном
Параллельно с немцами (лишь с небольшим отставанием) разработками атомного оружия занялись в Англии и в США. Начало им положило письмо, направленное в сентябре 1939 года Альбертом Эйнштейном президенту США Франклину Рузвельту. Инициаторами письма и авторами большей части текста были физики-эмигранты из Венгрии Лео Силард, Юджин Вигнер и Эдвард Теллер. Письмо обращало внимание президента на то, что нацистская Германия ведет активные исследования, в результате которых может вскоре обзавестись атомной бомбой.
В 1933 году немецкий коммунист Клаус Фукс бежал в Англию. Получив в Бристольском университете диплом физика, он продолжал работать. В 1941 году Фукс сообщил о своем участии в атомных исследованиях агенту советской разведки Юргену Кучинскому, который проинформировал советского посла Ивана Майского. Тот поручил военному атташе срочно установить контакт с Фуксом, которого в составе группы ученых собирались переправить в США. Фукс согласился работать на советскую разведку. В работе с ним были задействованы многие советские разведчики-нелегалы: супруги Зарубины, Эйтингон, Василевский, Семенов и другие. В результате их активной деятельности уже в январе 1945 года СССР имел описание конструкции первой атомной бомбы. При этом советская резидентура в США сообщила, что американцам потребуется минимум один год, но не более пяти лет для создания существенного арсенала атомного оружия. В сообщении также говорилось, что взрыв первых двух бомб, возможно, будет произведен уже через несколько месяцев. На фото — операция Crossroads, серия тестов атомной бомбы, проведенная США на атолле Бикини летом 1946 года. Целью было испытать эффект атомного оружия на кораблях.
В СССР первые сведения о работах, проводимых как союзниками, так и противником, были доложены Сталину разведкой еще в 1943 году. Сразу же было принято решение о развертывании подобных работ в Союзе. Так начался советский атомный проект. Задания получили не только ученые, но и разведчики, для которых добыча ядерных секретов стала сверхзадачей.
Ценнейшие сведения о работе над атомной бомбой в США, добытые разведкой, очень помогли продвижению советского ядерного проекта. Участвовавшие в нем ученые сумели избежать тупиковых путей поиска, тем самым существенно ускорив достижение конечной цели.
Опыт недавних врагов и союзников
Естественно, советское руководство не могло оставаться безразличным и к немецким атомным разработкам. По окончании войны в Германию была направлена группа советских физиков, среди которых были будущие академики Арцимович, Кикоин, Харитон, Щелкин. Все были закамуфлированы в форму полковников Красной армии. Операцией руководил первый заместитель наркома внутренних дел Иван Серов, что открывало любые двери. Кроме нужных немецких ученых «полковники» разыскали тонны металлического урана, что, по признанию Курчатова, сократило работу над советской бомбой не менее чем на год. Немало урана из Германии вывезли и американцы, прихватив и специалистов, работавших над проектом. А в СССР, помимо физиков и химиков, отправляли механиков, электротехников, стеклодувов. Некоторых находили в лагерях военнопленных. Например, Макса Штейнбека, будущего советского академика и вице-президента АН ГДР, забрали, когда он по прихоти начальника лагеря изготовлял солнечные часы. Всего по атомному проекту в СССР работали не менее 1000 немецких специалистов. Из Берлина была целиком вывезена лаборатория фон Арденне с урановой центрифугой, оборудование Кайзеровского института физики, документация, реактивы. В рамках атомного проекта были созданы лаборатории «А», «Б», «В» и «Г», научными руководителями которых стали прибывшие из Германии ученые.
К.А. Петржак и Г. Н. Флеров
В 1940 году в лаборатории Игоря Курчатова двумя молодыми физиками был открыт новый, очень своеобразный вид радиоактивного распада атомных ядер — спонтанное деление.
Лабораторией «А» руководил барон Манфред фон Арденне, талантливый физик, разработавший метод газодиффузионной очистки и разделения изотопов урана в центрифуге. Поначалу его лаборатория располагалась на Октябрьском поле в Москве. К каждому немецкому специалисту было приставлено по пять-шесть советских инженеров. Позже лаборатория переехала в Сухуми, а на Октябрьском поле со временем вырос знаменитый Курчатовский институт. В Сухуми на базе лаборатории фон Арденне сложился Сухумский физико-технический институт. В 1947 году Арденне удостоился Сталинской премии за создание центрифуги для очистки изотопов урана в промышленных масштабах. Через шесть лет Арденне стал дважды Сталинским лауреатом. Жил он с женой в комфортабельном особняке, жена музицировала на привезенном из Германии рояле. Не были обижены и другие немецкие специалисты: они приехали со своими семьями, привезли с собой мебель, книги, картины, были обеспечены хорошими зарплатами и питанием. Были ли они пленными? Академик А.П. Александров, сам активный участник атомного проекта, заметил: «Конечно, немецкие специалисты были пленными, но пленными были и мы сами».
Николаус Риль, уроженец Санкт-Петербурга, в 1920-е годы переехавший в Германию, стал руководителем лаборатории «Б», которая проводила исследования в области радиационной химии и биологии на Урале (ныне город Снежинск). Здесь с Рилем работал его старый знакомый еще по Германии, выдающийся русский биолог-генетик Тимофеев-Ресовский («Зубр» по роману Д. Гранина).
В декабре 1938 года немецкие физики Отто Ган и Фриц Штрассман впервые в мире осуществили искусственное расщепление ядра атома урана.
Получив признание в СССР как исследователь и талантливый организатор, умеющий находить эффективные решения сложнейших проблем, доктор Риль стал одной из ключевых фигур советского атомного проекта. После успешного испытания советской бомбы он стал Героем Социалистического Труда и лауреатом Сталинской премии.
Работы лаборатории «В», организованной в Обнинске, возглавил профессор Рудольф Позе, один из пионеров в области ядерных исследований. Под его руководством были созданы реакторы на быстрых нейтронах, первая в Союзе АЭС, началось проектирование реакторов для подводных лодок. Объект в Обнинске стал основой для организации Физико-энергетического института имени А.И. Лейпунского. Позе работал до 1957 года в Сухуми, затем — в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне.
1961 год в истории СССР кроме полета Юрия Гагарина в космос ознаменовался еще одним важным событием. 30 октября в Северном Ледовитом океане была испытана мощнейшая в истории человечества термоядерная бомба, которая не только показала военную мощь Советского Союза, но и навсегда изменила мировое видение на катастрофические последствия ядерного оружия.
Обострение отношений между СССР и США в конце 1950-х г. достигло своего предела. Лидеры стран предпринимали несколько попыток о заключении договора о неприменении ядерного оружия, но все было тщетно. Возведение США Берлинской стены, внедрение американских солдат на Кубу, все это привело к тому, что Советский Союз решил возобновить строительство термоядерного оружия.
Разработка
Строительство термоядерной бомбы велось в Советском Союзе с 1954 года в строжайшей секретности. Руководителем проекта был назначен «отец» советской атомной бомбы Игорь Курчатов. Началась активная разработка объекта под кодовым шифром «PH202».
Спустя четыре года бомба мощностью 30 мегатонн была готова, но по указаниям Никиты Хрущева испытания оружия решили отсрочить. Возродили ядерную программу только в начале 1961 года. Хрущев дал приказ в кратчайшие сроки построить новую бомбу с неслыханной по тем временам мощностью 100 мегатонн (для сравнения - мощность, сброшенной на Нагасаки бомбы «Толстяк» составляла 21 килотонну).
Проект получил новое кодовое название «АН602». Для проектировки бомбы использовался проект «PH202», но его пришлось существенно доработать. Как результат, Игорь Курчатов и группа физиков-ядерщиков создают самую мощную бомбу за всю историю человечества. От мощности в 100 мегатонн в процессе разработки решили отказаться, так как существовала реальная опасность заражения радиацией пилота бомбардировщика. Финальная мощность бомбы достигла 58,6 мегатонн в тротиловом эквиваленте.
В прессе бомбу окрестили «Царь-бомбой», «Иваном» или просто «Кузькиной матерью» в честь известной фразы Хрущева. В конструкции бомбы впервые была применена трехступенчатая система детонации. Размеры «Царь бомбы» впечатляли.., диаметр - 2,6 м., а масса - 26 тонн. Для транспортировки изделия использовался сверхмассивный бомбардировщик ТУ-95. В силу своих габаритов бомба не помещалась в грузовой отсек самолета, поэтому ее подвесили в отверстии фюзеляжа. Для того чтобы у бомбардировщика было больше времени покинуть место взрыва, бомбу оснастили двумя парашютами, которые замедляли падение ее до скорости 25 м/c.
Взрыв и последствия
Местом испытаний был выбран район архипелага Новая Земля в Северном ледовитом океане. Утром 30 октября 1961 г. бомбардировщик ТУ-95 подлетел к ядерному полигону на высоте 10,5 км. Рядом с бомбардировщиком следовал самолет-разведчик ТУ-16А, с которого велся видеорепортаж события, а также производился забор воздуха для последующего анализа.
Взрыв произошел в 11 часов 32 минуты по местному времени на высоте 4,5 км. Вспышка длилась более 1 минуты и была видна на расстоянии более 1000 километров. Высота ядерного гриба достигла 67 км., а диаметр составил 20 км. Взрыв был такой мощности, что ударная волна от него сумела трижды обогнуть планету. Низкий уровень радиации в эпицентре был обусловлен тем, что основной поток энергии устремился вверх. Самое ближайшее поселение, поселок Северный, находящийся в 60 км. от эпицентра взрыва, был разрушен. К счастью, никто не пострадал. Всех жителей задолго до этого вывезли в другие города.
Ядерная бомба такой мощности не могла остаться незамеченной. Как и предполагалось, на Советский Союз обрушилась волна общественной критики. Наиболее яростно, ожидаемо, испытание бомбы стала критиковать США. Америка даже послала самолет-разведчик на место взрыва, чтобы убедиться в его последствиях. Конечно, СССР использовало «Царь-бомбу» как доказательство своей военной мощи, и, в первую очередь, показать «Западу», на что способен Советский Союз. Тем не менее испытание «Царь-бомбы» привело к тому, что после длительных переговоров 5 августа 1963 г. Великобритания, СССР и США все-таки подписали пакт о запрете ядерных испытаний, который соблюдается до сих пор.
Понравилась история? Почитай также о .
В апреле 1946 года при Лаборатории № 2 было создано конструкторское бюро КБ-11 (ныне Российский федеральный ядерный центр — ВНИИЭФ) — одно из самых секретных предприятий по разработке отечественного ядерного оружия, главным конструктором которого был назначен Юлий Харитон. Базой для развертывания КБ-11 был выбран завод N 550 Народного комиссариата боеприпасов, выпускавший корпуса артиллерийских снарядов.
Сверхсекретный объект был размещен в 75 километрах от города Арзамаса (Горьковской области, ныне Нижегородская область) на территории бывшего Саровского монастыря.
Перед КБ-11 была поставлена задача создать атомную бомбу в двух вариантах. В первом из них рабочим веществом должен быть плутоний, во втором — уран-235. В середине 1948 года работы по варианту с ураном были прекращены из-за относительно низкой эффективности его по сравнению с затратами ядерных материалов.
Первая отечественная атомная бомба имела официальное обозначение РДС-1. Расшифровывалось оно по-разному: "Россия делает сама", "Родина дарит Сталину" и т. д. Но в официальном постановлении Совета Министров СССР от 21 июня 1946 года она была зашифрована как "Реактивный двигатель специальный ("С").
Создание первой советской атомной бомбы РДС-1 велось с учетом имевшихся материалов по схеме плутониевой бомбы США, испытанной в 1945 году. Эти материалы были предоставлены советской внешней разведкой. Важным источником информации был Клаус Фукс — немецкий физик, участник работ по ядерным программам США и Великобритании.
Разведматериалы по американскому плутониевому заряду для атомной бомбы позволили сократить сроки создания первого советского заряда, хотя многие технические решения американского прототипа не являлись наилучшими. Даже на начальных этапах советские специалисты могли предложить лучшие решения как заряда в целом, так и его отдельных узлов. Поэтому первый испытанный СССР заряд для атомной бомбы был более примитивным и менее эффективным, чем оригинальный вариант заряда, предложенный советскими учеными в начале 1949 года. Но для того чтобы гарантированно и в короткие сроки показать, что СССР тоже обладает атомным оружием, было принято решение на первом испытании использовать заряд, созданный по американской схеме.
Заряд для атомной бомбы РДС-1 представлял собой многослойную конструкцию, в которой перевод активного вещества — плутония в надкритическое состояние осуществлялся за счет его сжатия посредством сходящейся сферической детонационной волны во взрывчатом веществе.
РДС-1 представляла собой авиационную атомную бомбу массой 4,7 тонны, диаметром 1,5 метра и длиной 3,3 метра. Она разрабатывалась применительно к самолету Ту-4, бомболюк которого допускал размещение "изделия" диаметром не более 1,5 метра. В качестве делящегося материала в бомбе использовался плутоний.
Для производства атомного заряда бомбы в городе Челябинск-40 на Южном Урале был построен комбинат под условным номером 817 (ныне ФГУП "Производственное объединение "Маяк"). Комбинат состоял из первого советского промышленного реактора для наработки плутония, радиохимического завода для выделения плутония из облученного в реакторе урана, и завод для получения изделий из металлического плутония.
Реактор комбината 817 был выведен на проектную мощность в июне 1948 года , а спустя год на предприятии получили необходимое количество плутония для изготовления первого заряда для атомной бомбы.
Место для полигона, на котором планировалось испытать заряд, было выбрано в прииртышской степи, примерно в 170 километрах западнее Семипалатинска в Казахстане. Под полигон была отведена равнина диаметром примерно 20 километров , окруженная с юга, запада и севера невысокими горами. На востоке этого пространства находились небольшие холмы.
Строительство полигона , получившего название учебный полигон № 2 Министерства Вооруженных сил СССР (в последующем Министерства обороны СССР), было начато в 1947 году, а к июлю 1949 года в основном было закончено.
Для проведения испытаний на полигоне была подготовлена опытная площадка диаметром 10 километров, разбитая на сектора. Она была оборудована специальными сооружениями, обеспечивающими проведение испытаний, наблюдение и регистрацию физических исследований. В центре опытного поля смонтировали металлическую решетчатую башню высотой 37,5 метра, предназначенную для установки заряда РДС-1. На расстоянии одного километра от центра было сооружено подземное здание для аппаратуры, регистрирующей световые, нейтронные и гамма-потоки ядерного взрыва. Для изучения воздействия ядерного взрыва на опытном поле были построены отрезки тоннелей метро, фрагменты взлетно-посадочных полос аэродромов, размещены образцы самолетов, танков, артиллерийских ракетных установок, корабельных надстроек различных типов. Для обеспечения работы физического сектора на полигоне было построено 44 сооружения и проложена кабельная сеть протяженностью 560 километров.
В июне-июле 1949 года на полигон были направлены две группы работников КБ-11 со вспомогательным оборудованием и хозяйственным инвентарем, а 24 июля туда прибыла группа специалистов, которая должна была принимать непосредственное участие в подготовке атомной бомбы к испытаниям.
5 августа 1949 года правительственная комиссия по проведению испытания РДС-1 дала заключение о полной готовности полигона.
21 августа специальным поездом на полигон были доставлены плутониевый заряд и четыре нейтронных запала, один из которых должен был использоваться при подрыве боевого изделия.
24 августа 1949 года на полигон прибыл Курчатов. К 26 августа вся подготовительная работа на полигоне была завершена. Руководитель опыта Курчатов отдал распоряжение об испытании РДС-1 29 августа в восемь часов утра по местному времени и проведении подготовительных операций, начиная с восьми часов утра 27 августа.
Утром 27 августа вблизи центральной башни началась сборка боевого изделия. Днем 28 августа подрывники провели последний полный осмотр башни, подготовили к подрыву автоматику и проверили подрывную кабельную линию.
В четыре часа дня 28 августа в мастерскую у башни был доставлен плутониевый заряд и нейтронные запалы к нему. Окончательный монтаж заряда был завершен к трем часам утра 29 августа. В четыре часа утра монтажники выкатили изделие из сборочной мастерской по рельсовому пути и установили его в клети грузового подъемника башни, а затем подняли заряд на верх башни. К шести часам было завершено снаряжение заряда взрывателями и подключение его к подрывной схеме. Затем началась эвакуация всех людей с испытательного поля.
В связи с ухудшением погоды Курчатов принял решение о переносе взрыва с 8.00 на 7.00.
В 6.35 операторы включили питание системы автоматики. За 12 минут до взрыва был включен автомат поля. За 20 секунд до взрыва оператор включил главный разъем (рубильник), соединяющий изделие с системой автоматики управления. С этого момента все операции выполняло автоматическое устройство. За шесть секунд до взрыва главный механизм автомата включил питание изделия и часть приборов поля, а за одну секунду включил все остальные приборы, выдал сигнал подрыва.
Ровно в семь часов 29 августа 1949 года вся местность озарилась ослепительным светом, который ознаменовал, что СССР успешно завершил разработку и испытание своего первого заряда для атомной бомбы.
Мощность заряда составила 22 килотонны в тротиловом эквиваленте.
Через 20 минут после взрыва к центру поля были направлены два танка, оборудованные свинцовой защитой, для проведения радиационной разведки и осмотра центра поля. Разведкой было установлено, что все сооружения в центре поля снесены. На месте башни зияла воронка, почва в центре поля оплавилась, и образовалась сплошная корка шлака. Гражданские здания и промышленные сооружения были полностью или частично разрушены.
Использованная в опыте аппаратура позволила провести оптические наблюдения и измерения теплового потока, параметров ударной волны, характеристик нейтронного и гамма-излучений, определить уровень радиоактивного загрязнения местности в районе взрыва и вдоль следа облака взрыва, изучить воздействие поражающих факторов ядерного взрыва на биологические объекты.
За успешную разработку и испытание заряда для атомной бомбы несколькими закрытыми указами Президиума Верховного Совета СССР от 29 октября 1949 года орденами и медалями СССР была награждена большая группа ведущих исследователей, конструкторов, технологов; многим было присвоено звание лауреатов Сталинской премии, а более 30 человек получили звание Героя Социалистического Труда.
В результате успешного испытания РДС-1 СССР ликвидировал американскую монополию на обладание атомным оружием, став второй ядерной державой мира.
В апреле 1946 года при Лаборатории № 2 было создано конструкторское бюро КБ-11 (ныне Российский федеральный ядерный центр — ВНИИЭФ) — одно из самых секретных предприятий по разработке отечественного ядерного оружия, главным конструктором которого был назначен Юлий Харитон. Базой для развертывания КБ-11 был выбран завод N 550 Народного комиссариата боеприпасов, выпускавший корпуса артиллерийских снарядов.
Сверхсекретный объект был размещен в 75 километрах от города Арзамаса (Горьковской области, ныне Нижегородская область) на территории бывшего Саровского монастыря.
Перед КБ-11 была поставлена задача создать атомную бомбу в двух вариантах. В первом из них рабочим веществом должен быть плутоний, во втором — уран-235. В середине 1948 года работы по варианту с ураном были прекращены из-за относительно низкой эффективности его по сравнению с затратами ядерных материалов.
Первая отечественная атомная бомба имела официальное обозначение РДС-1. Расшифровывалось оно по-разному: "Россия делает сама", "Родина дарит Сталину" и т. д. Но в официальном постановлении Совета Министров СССР от 21 июня 1946 года она была зашифрована как "Реактивный двигатель специальный ("С").
Создание первой советской атомной бомбы РДС-1 велось с учетом имевшихся материалов по схеме плутониевой бомбы США, испытанной в 1945 году. Эти материалы были предоставлены советской внешней разведкой. Важным источником информации был Клаус Фукс — немецкий физик, участник работ по ядерным программам США и Великобритании.
Разведматериалы по американскому плутониевому заряду для атомной бомбы позволили сократить сроки создания первого советского заряда, хотя многие технические решения американского прототипа не являлись наилучшими. Даже на начальных этапах советские специалисты могли предложить лучшие решения как заряда в целом, так и его отдельных узлов. Поэтому первый испытанный СССР заряд для атомной бомбы был более примитивным и менее эффективным, чем оригинальный вариант заряда, предложенный советскими учеными в начале 1949 года. Но для того чтобы гарантированно и в короткие сроки показать, что СССР тоже обладает атомным оружием, было принято решение на первом испытании использовать заряд, созданный по американской схеме.
Заряд для атомной бомбы РДС-1 представлял собой многослойную конструкцию, в которой перевод активного вещества — плутония в надкритическое состояние осуществлялся за счет его сжатия посредством сходящейся сферической детонационной волны во взрывчатом веществе.
РДС-1 представляла собой авиационную атомную бомбу массой 4,7 тонны, диаметром 1,5 метра и длиной 3,3 метра. Она разрабатывалась применительно к самолету Ту-4, бомболюк которого допускал размещение "изделия" диаметром не более 1,5 метра. В качестве делящегося материала в бомбе использовался плутоний.
Для производства атомного заряда бомбы в городе Челябинск-40 на Южном Урале был построен комбинат под условным номером 817 (ныне ФГУП "Производственное объединение "Маяк"). Комбинат состоял из первого советского промышленного реактора для наработки плутония, радиохимического завода для выделения плутония из облученного в реакторе урана, и завод для получения изделий из металлического плутония.
Реактор комбината 817 был выведен на проектную мощность в июне 1948 года , а спустя год на предприятии получили необходимое количество плутония для изготовления первого заряда для атомной бомбы.
Место для полигона, на котором планировалось испытать заряд, было выбрано в прииртышской степи, примерно в 170 километрах западнее Семипалатинска в Казахстане. Под полигон была отведена равнина диаметром примерно 20 километров , окруженная с юга, запада и севера невысокими горами. На востоке этого пространства находились небольшие холмы.
Строительство полигона , получившего название учебный полигон № 2 Министерства Вооруженных сил СССР (в последующем Министерства обороны СССР), было начато в 1947 году, а к июлю 1949 года в основном было закончено.
Для проведения испытаний на полигоне была подготовлена опытная площадка диаметром 10 километров, разбитая на сектора. Она была оборудована специальными сооружениями, обеспечивающими проведение испытаний, наблюдение и регистрацию физических исследований. В центре опытного поля смонтировали металлическую решетчатую башню высотой 37,5 метра, предназначенную для установки заряда РДС-1. На расстоянии одного километра от центра было сооружено подземное здание для аппаратуры, регистрирующей световые, нейтронные и гамма-потоки ядерного взрыва. Для изучения воздействия ядерного взрыва на опытном поле были построены отрезки тоннелей метро, фрагменты взлетно-посадочных полос аэродромов, размещены образцы самолетов, танков, артиллерийских ракетных установок, корабельных надстроек различных типов. Для обеспечения работы физического сектора на полигоне было построено 44 сооружения и проложена кабельная сеть протяженностью 560 километров.
В июне-июле 1949 года на полигон были направлены две группы работников КБ-11 со вспомогательным оборудованием и хозяйственным инвентарем, а 24 июля туда прибыла группа специалистов, которая должна была принимать непосредственное участие в подготовке атомной бомбы к испытаниям.
5 августа 1949 года правительственная комиссия по проведению испытания РДС-1 дала заключение о полной готовности полигона.
21 августа специальным поездом на полигон были доставлены плутониевый заряд и четыре нейтронных запала, один из которых должен был использоваться при подрыве боевого изделия.
24 августа 1949 года на полигон прибыл Курчатов. К 26 августа вся подготовительная работа на полигоне была завершена. Руководитель опыта Курчатов отдал распоряжение об испытании РДС-1 29 августа в восемь часов утра по местному времени и проведении подготовительных операций, начиная с восьми часов утра 27 августа.
Утром 27 августа вблизи центральной башни началась сборка боевого изделия. Днем 28 августа подрывники провели последний полный осмотр башни, подготовили к подрыву автоматику и проверили подрывную кабельную линию.
В четыре часа дня 28 августа в мастерскую у башни был доставлен плутониевый заряд и нейтронные запалы к нему. Окончательный монтаж заряда был завершен к трем часам утра 29 августа. В четыре часа утра монтажники выкатили изделие из сборочной мастерской по рельсовому пути и установили его в клети грузового подъемника башни, а затем подняли заряд на верх башни. К шести часам было завершено снаряжение заряда взрывателями и подключение его к подрывной схеме. Затем началась эвакуация всех людей с испытательного поля.
В связи с ухудшением погоды Курчатов принял решение о переносе взрыва с 8.00 на 7.00.
В 6.35 операторы включили питание системы автоматики. За 12 минут до взрыва был включен автомат поля. За 20 секунд до взрыва оператор включил главный разъем (рубильник), соединяющий изделие с системой автоматики управления. С этого момента все операции выполняло автоматическое устройство. За шесть секунд до взрыва главный механизм автомата включил питание изделия и часть приборов поля, а за одну секунду включил все остальные приборы, выдал сигнал подрыва.
Ровно в семь часов 29 августа 1949 года вся местность озарилась ослепительным светом, который ознаменовал, что СССР успешно завершил разработку и испытание своего первого заряда для атомной бомбы.
Мощность заряда составила 22 килотонны в тротиловом эквиваленте.
Через 20 минут после взрыва к центру поля были направлены два танка, оборудованные свинцовой защитой, для проведения радиационной разведки и осмотра центра поля. Разведкой было установлено, что все сооружения в центре поля снесены. На месте башни зияла воронка, почва в центре поля оплавилась, и образовалась сплошная корка шлака. Гражданские здания и промышленные сооружения были полностью или частично разрушены.
Использованная в опыте аппаратура позволила провести оптические наблюдения и измерения теплового потока, параметров ударной волны, характеристик нейтронного и гамма-излучений, определить уровень радиоактивного загрязнения местности в районе взрыва и вдоль следа облака взрыва, изучить воздействие поражающих факторов ядерного взрыва на биологические объекты.
За успешную разработку и испытание заряда для атомной бомбы несколькими закрытыми указами Президиума Верховного Совета СССР от 29 октября 1949 года орденами и медалями СССР была награждена большая группа ведущих исследователей, конструкторов, технологов; многим было присвоено звание лауреатов Сталинской премии, а более 30 человек получили звание Героя Социалистического Труда.
В результате успешного испытания РДС-1 СССР ликвидировал американскую монополию на обладание атомным оружием, став второй ядерной державой мира.
