Emporio Armani мужские    часы

Фотокамеры Nikon

Гуманитарные науки

У нас студенты зарабатывают деньги

 Дипломы, работы на заказ, недорого

 Контрольные работы

Контрольные работы

 Репетиторы онлайн по английскому

Репетиторы онлайн по английскому

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Готовые шпаргалки, шпоры

Готовые шпаргалки, шпоры

Отчет по практике

Отчет по практике

Приглашаем авторов для работы

Авторам заработок

Решение задач по математике

Закажите реферат

Закажите реферат

Атомная электростанция Обнинск РБМК-1000 ВВЭР - 440 Реактор БН 600 Российские атомные ледоколы Атомная бомбардировка Хиросимы и Нагасаки Ядерный арсенал США Манхэттенский проект Невадский испытательный полигон Нейтронная боеголовка


Массу, при которой подобный образец достигает критического состояния (k=1), называют критической массой делящегося вещества. Для высокообогащенного урана значение критической массы составляет около 52 кг, для оружейного плутония-11 кг. Критическую массу можно уменьшить примерно вдвое окружив образец делящегося вещества слоем материала, отражающего нейтроны, например, бериллия или природного урана.

Создание атомного оружия в СССР: первая атомная бомба РДС-1.

Организация работ

    Одни из самых ранних работ в СССР по цепному делению произведены Яковом Зельдовичем и Юрием Харитоном в 1939-41 годах.
    После получения разведданных о интенсивном развертывании американцами работ по Манхэттенскому проекту, 28 сентября 1942 года появилось распоряжение ГКО №2352 "Об организации работ по урану".
    11 февраля 1943 ГКО принимает решение об организации Лаборатории №2 АН СССР для изучения атомной энергии. Руководителем научного ядерного центра в марте назначен Игорь Васильевич Курчатов. В ее состав вошли: А. И. Алиханов, А.А. Арцимович, И. К. Кикоин, И. В. Курчатов, И. Я. Померанчук, К. А. Петржак, Г. Н. Флеров. В 1944 году в Москву возвратился из эвакуации Институт химической физики, и его сотрудники, в числе которых были Я. Б. Зельдович и Ю. Б. Харитон, пополнили коллектив Лаборатории.
    20 августа 1945 руководство по созданию атомного оружия возлагается на Специальный Комитет, во главе с Л. П. Берия. Его заместитель - нарком боеприпасов Б. Л. Ванников, в состав вошли: Г. М. Малинков, Н. А. Вознесенский, А. П. Завенягин, И. В. Курчатов, П. Л. Капица, М. Г. Первухин. Для решения технических вопросов при СК создан Технический Совет, под руководством Ванникова, который составили: А. И. Алиханов, Н. А. Вознесенский, А. П. Завенягин, К. Кикоин, И. В. Курчатов, А. Ф. Иоффе, П. Л. Капица, В. А. Махнеев, Ю. Б. Харитон, В. Г. Хлопин. Введение в экологию энергетики Влияние вредных выбросов электростанций на природу и человека.
    Далее, организационная структура проекта получает свое дальнейшее развитие. 30 августа 1945 года распоряжением Совнаркома №2227-567 создается Первое Главное Управление при СНК СССР. В состав этого органа входило множество начальников и первых заместителей различных наркоматов: от внутренних дел до металлургической промышленности. При ПГУ имелся свой Технический Комитет, в который входили Ванников, Завенягин и ученые-атомщики: И. В. Курчатов, А. Ф. Иоффе, П. Л. Капица, Ю. Б. Харитон.
    Естественно, огромную роль в продвижении проекта стоит отдать работе разведки, поставившей огромное количество информации нашим ученым. Особенно важными эти данные были в 1941-45 годах. Ведь и до войны советская промышленность во многом отставала по развитию от американской, а после - лежавшая в руинах страна не могла истратить, подобно США, два миллиарда долларов (и это еще по тем ценам) на атомный проект и привлечь более 100 000 человек для его реализации. Наш ответ был, как водится, асимметричным, по стоимости, но отнюдь не по эффекту.
 
    9 апреля 1946 года Совмин СССР издал распоряжение №806-327 о создании при Лаборатории №2 спецКБ, по разработке ядерного оружия - КБ-11, его начальником назначался Зернов, главным конструктором - Ю. Б. Харитон. В качестве месторасположения КБ-11 был избран древний русский городок Саров (позднее - Арзамас-16), в Нижегородской области. В настоящее время в Сарове находится российский федеральный ядерный центр - ВНИИЭФ.
    Перед КБ-11 ставилась задача создания двух вариантов бомб - урановой с пушечным сближением и плутониевой со сферической имплозией. Испытание плутониевого заряда предполагалось совершить до 1 января 1948 года, уранового - до 1 июня 1948.
    1 июля 1946 появилось техническое задание на атомную бомбу:

оно состояло из 9 пунктов и оговаривало тип делящегося материала, способ его перевода в критическое состояние, размеры и массу бомбы, разновременность срабатывания электродетонаторов, требования к высотному взрывателю и самоликвидации системы в случае отказа.
    В 1946 выпущены так же технические задания на отдельные узлы бомбы: электродетонаторов; составного заряда взрывчатого вещества, включающего 30-40 частей, образующих в сборе полную сферу; корпуса авиабомбы и радиодатчика.
    Численность работающего в КБ-11 персонала постоянно возрастала:
Категория1946194719481949
Научные работники15366294
Библиотечный персонал2368
ИТР1986125224
Производственные рабочие1425869421821
Ученики-314128
Административно-хозяйственный персонал993935751021
Обслуживающий персонал56150164303
Итого:333128519153499

РДС-1

    Для создания атомного заряда потребовалось проведение множества теоретических исследований и разработок новых технологий:
  • определения критической массы;
  • теории эффективности;
  • методы отделения изотопов урана и плутония;
  • способы механической обработки делящихся материалов (их литье, прессование и т.п.);
  • организовать производство полония для нейтронного инициатора;
  • отработать саму конструкцию инициатора;
  • изучить газодинамические процессы, происходящие при взрыве сферического заряда ВВ;
  • создать теорию имплозии (сходящейся детонационной волны);
  • изучить сжимаемость материалов;
  • разработать электродетонаторы, систему автоматики, корпус авиабомбы.
  • создать методы определения параметров ядерного взрыва;

    С учетом тех проблем, которые решались в КБ-11, намечалась очередность формирования его основных структурных подразделений. В начале создавались лаборатории взрывчатых веществ, рентгенографии, нейтронной физике, контролю качества плутония и урана, их металлургии и механической обработки.
    В феврале 1948 были скорректированы сроки по созданию бомбы: предписывалось обеспечить изготовление и предъявление одного комплекта атомной бомбы РДС-1 к 1 марта 1949 г.
    Из научно-исследовательских работ выделялись следующие:
  • завершение до мая 1948 года отработки сферического заряда из взрывчатых веществ;
  • изучение до июля того же года проблемы обжатия металлов при взрыве заряда ВВ;
  • разработка конструкции нейтронного инициатора к январю 1949;
  • определение критической массы и сборка плутониевого и уранового зарядов для РДС-1 и РДС-2;
  • обеспечение сборки плутониевого заряда до 1 февраля 1949 года.

 
    К атомному проекту в СССР были подключены многие институты страны:
  • АН СССР;
  • Институт химической физики;
  • Математический институт им. В. А. Стеклова и его Ленинградское отделение;
  • Институт геофизики;
  • Институт физических проблем;
  • Радиевый институт;
  • Физико-технический институт;
  • Институт физической химии;
  • Институт общей неорганической химии;
  • Уральский филиал АН СССР;
  • Биохимическая лаборатория АН СССР им. В. И. Вернадского;
  • Физико-технический институт АН УССР;

    Большинство расчетов выполнялось в четырех специализированных математических пожразделениях:
  • в отделе приближенных вычислений Математического института им. В. А. Стеклова;
  • расчетном бюро Института физических проблем;
  • в математическом отделе Института геофизики АН СССР;
  • в отделе приближенных вычислений Ленинградского филиала Математического института;

    Институт химической физики с 1946 г. целиком занимался решением важнейших вопросов, связанных с разработкой теории сферической детонационной волны, теории ее взаимодействия с металлическим сердечником, расчетом критических условий и аппаратуры регистрации быстро протекающих процессов.
    Сотрудники Радиевого института под руководством академика В. Г. Хлопина работали над промышленной технологией получения плутония.
    Первоначальные исследования по урану начались в Гиредмете, в 1946 году перенесены во ВНИИ неорганических материалов под руководство академика А. Н. Вольского и Ф. Г. Решетникова.
 
    Разработка, собственно, атомного заряда РД-1 (позднее РДС-1) началось в НИИ-6 в конце 1945 года с создания макета в масштабе 1:5 по устным указаниям Харитона. Модель была разработана к началу 1946, а к лету изготовлена в двух экземплярах.
 
    Принципиальную важность имели адекватное понимание и конкретные измерения газодинамических процессов, происходящих при сферически сходящийся детонации взрывчатого вещества, знание состояния вещества за фронтом детонации, динамики сферическо- симметричного сжатия центральной части.
 
    Об интенсивности работ говорит распоряжение, предписывающие изготовить для опытов в период с 1 января до 1 мая 1945 года 1200 элементов и 87 полусфер заряда РДС-1 для трех классов экспериментов:
  • контроль технологии изготовления элементов и сборки заряда, а также контрольно-тренировочные подрывы;
  • эксперименты по измерению распределения давления в сферической волне и сжатия в алюминиевой сфере;
  • работы по симметризации работы заряда с помощью заполнителя щелей.

    Эти работы велись при помощи скоростной фотосъемки, по симметрии отпечатков на алюминиевом керне, электромагнитным методом.
 
    К концу 1946 была начата разработка документации на натурный заряд. В начале 1947 года, после организации КБ-11 в Сарове, начато проведение исследовательских взрывных работ. Крупногабаритные детали из ВВ поначалу изготавливались в КБ-11.
 
    В 1948-49 произведена унификация системы чертежей, используемых множеством привлеченных к проекту НИИ и КБ. Большую роль в этом сыграл назначенный зам. главного конструктора и начальником научно-конструкторского сектора Н. Л. Духов.
 
В НИИ неорганических материалов в 1947 году создан отдел металлургии плутония (руководитель академик А. А. Бочвар). В металлургической лаборатории сформированы отделы восстановительной и рафинировачной плавок плутония.
    В конце 1947 года были получены первые микрограммовые количества плутония, в 1948 - миллиграмовые, в начале 1949 - граммовые.
 
    В течении 1947-48 гг. было рассмотрено около 20 предложений, касавшихся принципов действия, устройства и усовершенствования нейтронного инициатора.
 
    Сверхскоростная специфика изучаемых процессов потребовала разработки новых методов регистрации. Первым в СССР прибором сверхскоростной фоторегистрации была "лупа времени", со скоростью съемки 1 миллион кадров в секунду, разработанная В. В. Степановым и Н. А. Казаченко. В 1948 году А. Д. Захаренков, Г. Д. Соколов, В. К. Боболев создают сверхскоростной фотохронограф, ставший прототипом для серийных аппаратов СФР.
    Е. А. Этингофом и М. С. Тарасовым созданы многоканальные регистраторы с близким к наносекундному временным разрешением.
 
    В 1948 году Е. К. Завойским был предложен и разработан электромагнитный метод регистрации массовых скоростей продуктов взрыва за фронтом детонационных волн.
    Такие же исследования, но методом импульсной рентгенографии, проводил В. А. Цукерман с сотрудниками.
    Изучению работы макетов ядерных зарядов методом импульсного рентгенографирования в КБ-11 всегда предавалось первостепенное значение. На начальной стадии импульсная рентгенографическая аппаратура и методы регистрации рентгеновского излучения позволяли осуществлять съемку уменьшенных моделей макетов изделий.
    К сожалению, не сохранились документы по количеству опытов на фрагментах заряда и опытов по изучению сжимаемости материалов конструкции, однако, число этих опытов в десятки раз превышает число опытов с образцами натурных размеров.
 
РДС-1
 
    Конструкция РДС-1 во многом опиралась на американского "Толстяка", из-за принятого принципиального решения максимально повторить американскую бомбу. Хотя некоторые системы, такие как баллистический корпус, электронная начинка и были советской разработки.
    Атомный заряд представлял собой многослойную конструкцию, в которой перевод активного вещества - плутония в критическое состояние осуществлялся путем его сжатия посредством сходящейся сферической детонационной волны во взрывчатом веществе. В центре ядерного заряда размещался плутоний, конструктивно состоящий из двух сферических полудеталей. В полости плутониевого ядра устанавливался нейтронный инициатор (запал).
    Одним из наиболее сложный узлов РДС-1 был заряд взрывчатого вещества из сплава тротила с гексагеном. Заряд состоял из двух слоев. Внутренний слой формировался из двух полусферических оснований, внешний собирался из отдельных элементов. Задача внешнего слоя - в создании сферической детонационной волны и поэтому он получил название фокусирующей системы. Это один из основных функциональных узлов заряда, во многом определяющий его тактико-технические характеристики.
    Система автоматики бомбы обеспечивала осуществление ядерного взрыва в нужной точке траектории падения бомбы. Часть электрооборудования размещалось на самолете-носителе, часть - в самой бомбе. Для повышения надежности срабатывания изделия основные элементы автоматики подрыва выполнены по дублирующей схеме. На случай отказа высотного взрывателя в конструкции бомбы было предусмотрен ударный датчик для осуществления ядерного взрыва при ударе бомбы о грунт.

Ядерная программа США Ядерный арсенал США Первые атомные бомбы Индийская ядерная программа Испытания ядерного оружия
Другой способ-создание многоступенчатых взрывных устройств, в которых за счет специальной конфигурации взрывного устройства энергия обычного ядерного заряда (т.н. первичный заряд) используется для создания необходимых температур в отдельно расположенном "вторичном" термоядерном заряде, энергия которого, в свою очередь, может быть использована для подрыва третьего заряда и т.