Бомба чистого синтеза мощностью 0,01 килотонны: логика разработки оружия ядерного синтеза

Но какое отношение имеет все это к «Колоколу»? Ответ на данный вопрос сложен, и, чтобы понять, почему, нужно рассмотреть заявления доктора Коэна в контексте общей истории разработок ядерного оружия. Устройство чистого синтеза представляет последнее из различных поколений ядерного оружия. Ниже приводятся описания и характеристики этих поколений.

А. Оружие первого поколения

Это поколение делится на три фазы — от самой простой до наиболее сложной.

(1) Радиологическое оружие («грязные бомбы»). Это простейший тип ядерного оружия, в котором обычное взрывчатое вещество используется для распространения смертоносного радиоактивного облака над обширной территорией. Происходящий взрыв вполне обычен и традиционен, хотя он требует рудиментарной ядерной технологии для производства достаточного количества радиоактивных изотопов. Многие ошибочно считают, будто такие устройства были единственным ядерным оружием, которое действительно удалось создать ученым Третьего рейха.

(2) Бомба полурасщепления, или «атомная шипучая».  Устройство этого типа обеспечивает в некоторой степени возгорание ядерного топлива, вызывая мощный взрыв, хотя до реакции полного расщепления дело не доходит. Это нечто среднее между «грязной бомбой» из пункта (1) и устройством полного расщепления из пункта (3). Ядерные материалы в данном устройстве не сгорают полностью, поэтому оно также представляет собой очень грязную бомбу. Его мощность составляет доли килотонны, и, согласно обычным стандартам, она огромна, хотя и намного меньше мощности настоящей атомной бомбы. Эффект «шипящей шутихи», вызываемый такой бомбой, производит впечатление и создает ударную волну обычного взрыва, но не более того.

(3) Бомба полного расщепления, или атомная. Устройство этого типа представляет собой первую настоящую атомную бомбу, в которой критическая масса урана-235 или плутония-239 собирается достаточно быстро для обеспечения излучения быстрых нейтронов, которые затем расщепляют атомы критической массы в возрастающих в геометрической прогрессии масштабах, вызывая взрыв колоссальной силы. Обычно критическая масса собирается с помощью детонатора взрывчатых веществ, окружающих плутониевую сферу, которая сдавливается до суперкритической плотности. Однако некоторая часть критической массы остается неизрасходованной при взрыве, независимо от того, насколько тот был эффективен, и смертоносные радиоактивные осадки всегда являются побочным продуктом использования такого оружия. К этому типу принадлежат атомные бомбы, сброшенные американцами на Хиросиму и Нагасаки. Обратите внимание на то, что для достижения этой последней стадии базовая реакторная технология хотя и не необходима, но желательна, поскольку плутоний, наиболее эффективное топливо для такого устройства, может быть синтезирован только в полностью функциональном реакторе. Этот момент будет иметь для нас в дальнейшем важное значение.

Б. Оружие второго поколения

Это поколение делится на три хронологических фазы.

(1) Оружие форсированного расщепления. По мере развития ядерных технологий разделение и обогащение изотопов позволяют получать более совершенные материалы, в результате чего возгорание критической массы при взрыве происходит более эффективно и, соответственно, количество смертоносных радиоактивных осадков снижается. Кроме того, критическая масса насыщается излучающим нейтроны материалом, таким как дейтерий или тритий, для создания дополнительного взрыва нейтронов, обладающих высокой энергией, что увеличивает количество нейтронов в цепной реакции. В результате повышается мощность бомбы и появляется возможность уменьшить ее размеры. Это первый шаг к миниатюризации атомной бомбы, как и к созданию настоящей водородной бомбы. Атомные бомбы этого типа также могут быть очень большими, мощностью в несколько десятков килотонн. Оружие именно этого типа, по утверждению некоторых, нацисты испытали в марте 1945 года на полигоне Ордруф в Тюрингии.

(2) Бомбы расщепления-синтеза, или настоящие водородные. Следующий шаг от форсированного расщепления состоял в том, чтобы сделать компонент тяжелого водорода главным энергетическим ресурсом взрыва путем насыщения бомбы материалом, в достаточной мере способным к синтезу, дабы при детонации атомной бомбы огромное давление при высокой температуре сжимало этот материал до такой степени, что его атомы сталкивались и объединялись, а не расщеплялись, высвобождая при этом поистине громадное количество энергии и свободных нейтронов. Мощность первых образцов такого оружия составляла десятки мегатонн (один миллион тонн в тротиловом эквиваленте, тогда как мощность атомной бомбы измеряется лишь в килотоннах, то есть в тысячах тонн в тротиловом эквиваленте). Реакция ядерного синтеза порождает сильнейшую радиацию, состоящую из гамма- и рентгеновских лучей и свободных нейтронов, которые, хотя и будучи смертоносными, после взрыва рассеиваются довольно быстро по сравнению с радиацией, вызываемой атомной бомбой и используемой для детонации устройства, годами сохраняющей свое действие. Теоретически для размеров водородной бомбы нет ограничений[427]. Бомба этого типа могла иметь вторую атомную бомбу, добавленную для увеличения мощности и количества радиоактивных осадков. Это подразумевает существование ядерной технологии, используемой как для миниатюризации атомной бомбы, так и для создания достаточных количеств способного к синтезу материала — изотопов тяжелого водорода дейтерия и трития — для осуществления термоядерного взрыва.

(3) Нейтронная бомба. В бомбе этого типа детонатор в виде атомной бомбы изготавливается как можно более маленьким и эффективным, как и компонент тяжелого водорода. Цель заключается в том, чтобы атомный взрыв и радиоактивность вследствие реакции расщепления были возможно минимальными, а радиоактивность вследствие воздействия нейтронов тяжелого водорода — возможно максимальной. Разрушения от взрыва такой бомбы сравнительно невелики, тогда как воздействие радиации довольно велико. Задача состоит в том, чтобы свести к минимуму физические разрушения зданий и при этом уничтожить живую силу противника. Нейтронная бомба являет собой полную противоположность бомбе форсированного расщепления. В последней тяжелый водород используется для форсирования мощности самого атомного взрыва, тогда как в нейтронной бомбе атомный взрыв используется для форсирования выброса нейтронов тяжелого водорода. Цель применения бомбы форсированного расщепления — увеличение мощности взрыва; цель применения нейтронной бомбы — ослабление долговременной радиоактивности и мощности атомного взрыва при одновременном усилении кратковременной смертоносной нейтронной радиации. Бомба такого типа требует самых прогрессивных ядерных технологий в таких областях, как производство расщепляющихся материалов высокой чистоты, производство обычных взрывчатых веществ, используемых для их собирания, наука и геометрия собирания критической массы и производство тяжелого водорода или других способных к синтезу материалов в больших количествах.

(4) Насыщенная бомба, или «бомба Судного Дня».  Строго говоря, это тип не бомбы, а ядерной боеголовки. «Насыщенная бомба» — это атомная или водородная бомба с добавкой высокорадиоактивного материала, такого как кобальт-60 или стронций-90. Цель ее применения заключается не только в том, чтобы максимально увеличить мощность взрыва, но и в том, чтобы создать облако чрезвычайно смертоносной и очень устойчивой радиации, которое оказало бы воздействие на обширные зоны вражеской территории. В принципе, насыщаться могут любые боеголовки полного расщепления или полного синтеза, хотя принято считать, что лучше всего для этого подходит водородная бомба, поскольку грибовидное облако, образующееся при ее взрыве, проникает далеко в стратосферу, в результате чего радиоактивные осадки выпадают над большой территорией. Последствия использования подобного «устройства Судного Дня» для агрессора не менее серьезны, нежели для жертвы агрессии. Это оружие конца 1950-х — начала 1960-х годов. Данный тип, каким бы чудовищным он ни казался, представляет собой важный шаг к созданию оружия третьего поколения, поскольку насыщение бомбы экзотическими изотопами подразумевает существование развитой и прогрессивной ядерной технологии производства таких изотопов в больших количествах. Это требует наличия сложной реакторной технологии.