Ядерная бомба как устроена: Как работает атомная бомба

Первая советская атомная бомба

 ПРЕДПРИЯТИЕ ГОСКОРПОРАЦИИ «РОСАТОМ»

Главная / Ядерный центр /История /Первая советская атомная бомба /

Первая советская атомная бомба

Создание советской ядерной бомбы по сложности научных, технических и инженерных задач –значительное, поистине уникальное событие, оказавшее влияние на баланс политических сил в мире после Второй мировой войны. Решение этой задачи в нашей стране, не оправившейся еще от страшных разрушений и потрясений четырех военных лет, стало возможным в результате героических усилий ученых, организаторов производства, инженеров, рабочих и всего народа. Воплощение в жизнь Советского атомного проекта потребовало настоящего научно-технологического и промышленного переворота, который привел к появлению отечественной атомной отрасли. Этот трудовой подвиг оправдал себя. Овладев секретами производства ядерного оружия, наша Родина на долгие годы обеспечила военно-оборонный паритет двух ведущих государств мира – СССР и США. Ядерный щит, первым звеном которого стало легендарное изделие РДС-1, и сегодня защищает Россию.
Руководителем Атомного проекта был назначен И. Курчатов. С конца 1942 года он стал собирать ученых и специалистов, необходимых для решения проблемы. Первоначально общее руководство атомной проблемой осуществлял В. Молотов. Но 20 августа 1945 года (через несколько дней после атомной бомбардировки японских городов) Государственный Комитет Обороны принял решение о создании Специального Комитета, который возглавил Л. Берия. Именно он стал руководить Советским атомным проектом.
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 СМ СССР от 21 июня 1946 года РДС получила формулировку – «Реактивный двигатель «С»».
В тактико-техническом задании (ТТЗ) указывалось, что атомная бомба разрабатывается в двух вариантах: с применением «тяжелого топлива» (плутония) и с применением «легкого топлива» (урана-235). Написание ТЗ на РДС-1 и последующая разработка первой советской атомной бомбы РДС-1 велась с учетом имевшихся материалов по схеме плутониевой бомбы США, испытанной в 1945 году. Эти материалы были предоставлены советской внешней разведкой. Важным источником информации был К. Фукс – немецкий физик, участник работ по ядерным программам США и Англии.
Разведматериалы по плутониевой бомбе США позволили избежать ряда ошибок при создании РДС-1, значительно сократить сроки ее разработки, уменьшить расходы. При этом с самого начала было ясно, что многие технические решения американского прототипа не являются наилучшими. Даже на начальных этапах советские специалисты могли предложить лучшие решения как заряда в целом, так и его отдельных узлов. Но безусловное требование руководства страны состояло в том, чтобы гарантированно и с наименьшим риском получить действующую бомбу уже к первому ее испытанию.
Ядерная бомба должна была изготавливаться в виде авиационной бомбы весом не более 5 тонн, диаметром не более 1,5 метра и длиной не более 5 метров. Эти ограничения были связаны с тем, что бомба разрабатывалась применительно к самолету ТУ-4, бомболюк которого допускал размещение «изделия» диаметром не более 1,5 метра.
По мере продвижения работ стала очевидной необходимость особой научно-исследовательской организации для конструирования и отработки самого «изделия». Ряд исследований, проводимых Лабораторией N2 АН СССР, требовал их развертывания в «удаленном и изолированном месте». Это означало: необходимо создать специальный научно-производственный центр для разработки атомной бомбы.

Создание КБ-11

С конца 1945 года шел поиск места для размещения сверхсекретного объекта. Рассматривались различные варианты. В конце апреля 1946 года Ю. Харитон и П. Зернов осмотрели Саров, где прежде находился монастырь, а теперь размещался завод N 550 Наркомата боеприпасов. В итоге выбор остановился на этом месте, которое было удалено от крупных городов и одновременно имело начальную производственную инфраструктуру.
Научно-производственная деятельность КБ-11 подлежала строжайшей секретности. Ее характер и цели были государственной тайной первостепенного значения. Вопросы охраны объекта с первых дней находились в центре внимания.

9 апреля 1946 года было принято закрытое постановление Совета Министров СССР о создании Конструкторского бюро (КБ-11) при Лаборатории N 2 АН СССР. Начальником КБ-11 был назначен П. Зернов, главным конструктором — Ю. Харитон.

Постановление Совета Министров СССР от 21 июня 1946 года определило жесткие сроки создания объекта: первая очередь должна была войти в строй 1 октября 1946 года, вторая — 1 мая 1947 года. Строительство КБ-11 («объекта») возлагалось на Министерство внутренних дел СССР. «Объект» должен был занять до 100 кв. километров лесов в зоне Мордовского заповедника и до 10 кв. километров в Горьковской области.
Стройка велась без проектов и предварительных смет, стоимость работ принималась по фактическим затратам. Коллектив строителей формировался с привлечением «специального контингента» — так обозначались в официальных документах заключенные. Правительством создавались особые условия обеспечения стройки. Тем не менее строительство шло трудно, первые производственные корпуса были готовы только в начале 1947 года. Часть лабораторий разместилась в монастырских строениях.

Объем строительных работ был велик. Предстояла реконструкция завода N 550 для возведения на имеющихся площадях опытного завода. Нуждалась в обновлении электростанция. Необходимо было построить литейно-прессовый цех для работы со взрывчатыми веществами, а также ряд зданий для экспериментальных лабораторий, испытательные башни, казематы, склады. Для проведения взрывных работ требовалось расчистить и оборудовать большие площадки в лесу.
Специальных помещений для научно-исследовательских лабораторий на начальном этапе не предусматривалось – ученые должны были занять двадцать комнат в главном конструкторском корпусе. Конструкторам, как и административным службам КБ-11, предстояло разместиться в реконструированных помещениях бывшего монастыря. Необходимость создать условия для прибывающих специалистов и рабочих заставляла уделять все большее внимание жилому поселку, который постепенно приобретал черты небольшого города. Одновременно со строительством жилья возводился медицинский городок, строились библиотека, киноклуб, стадион, парк и театр.

17 февраля 1947 года постановлением Совета Министров СССР за подписью Сталина КБ-11 было отнесено к особо режимным предприятиям с превращением его территории в закрытую режимную зону. Саров был изъят из административного подчинения Мордовской АССР и исключен из всех учетных материалов. Летом 1947 года периметр зоны был взят под войсковую охрану.

Работы в КБ-11

Мобилизация специалистов в ядерный центр осуществлялась вне зависимости от их ведомственной принадлежности. Руководители КБ-11 вели поиск молодых и перспективных ученых, инженеров, рабочих буквально во всех учреждениях и организациях страны. Все кандидаты на работу в КБ-11 проходили специальную проверку в службах госбезопасности.
Создание атомного оружия явилось итогом работы большого коллектива. Но он состоял не из безликих «штатных единиц», а из ярких личностей, многие из которых оставили заметный след в истории отечественной и мировой науки. Здесь был сконцентрирован значительный потенциал как научный, конструкторский, так и исполнительский, рабочий.

В 1947 году в КБ-11 прибыло на работу 36 научных сотрудников. Они были откомандированы из различных институтов, в основном из Академии наук СССР: Института химической физики, Лаборатории N2, НИИ-6 и Института машиноведения. В 1947 году в КБ-11 работало 86 инженерно-технических работников.
С учетом тех проблем, которые предстояло решить в КБ-11, намечалась очередность формирования его основных структурных подразделений. Первые научно-исследовательские лаборатории начали работать весной 1947 года по следующим направлениям:
лаборатория N1 (руководитель — М. Я. Васильев) – отработка конструктивных элементов заряда из ВВ, обеспечивающих сферически сходящуюся детонационную волну;
лаборатория N2 (А. Ф. Беляев) – исследования детонации ВВ;
лаборатория N3 (В. А. Цукерман) – рентгенографические исследования взрывных процессов;
лаборатория N4 (Л. В. Альтшулер) – определение уравнений состояния;
лаборатория N5 (К. И. Щелкин) — натурные испытания;
лаборатория N6 (Е. К. Завойский) — измерения сжатия ЦЧ;
лаборатория N7 (А. Я. Апин) – разработка нейтронного запала;
лаборатория N8 (Н. В. Агеев) — изучение свойств и характеристик плутония и урана в целях применения в конструкции бомбы.
Начало полномасштабных работ первого отечественного атомного заряда можно отнести к июлю 1946 года. В этот период в соответствии с решением Совета Министров СССР от 21 июня 1946 года Ю. Б. Харитоном было подготовлено «Тактико-техническое задание на атомную бомбу».

В ТТЗ указывалось, что атомная бомба разрабатывается в двух вариантах. В первом из них рабочим веществом должен быть плутоний (РДС-1), во втором – уран-235 (РДС-2). В плутониевой бомбе переход через критическое состояние должен достигаться за счет симметричного сжатия плутония, имеющего форму шара, обычным взрывчатым веществом (имплозивный вариант). Во втором варианте переход через критическое состояние обеспечивается соединением масс урана-235 с помощью взрывчатого вещества («пушечный вариант»).
В начале 1947 года начинается формирование конструкторских подразделений. Первоначально все конструкторские работы были сконцентрированы в едином научно-конструкторском секторе (НКС) КБ-11, который возглавлял В. А. Турбинер.
Интенсивность работы в КБ-11 с самого начала была очень велика и постоянно возрастала, поскольку первоначальные планы, с самого начала очень обширные, с каждым днем увеличивались по объему и глубине проработки.
Проведение взрывных опытов с крупными зарядами из ВВ было начато весной 1947 года на еще строящихся опытных площадках КБ-11. Наибольший объем исследований предстояло выполнить в газодинамическом секторе. В связи с этим туда в 1947 году было направлено большое число специалистов: К. И. Щелкин, Л. В. Альтшулер, В. К. Боболев, С. Н. Матвеев, В. М. Некруткин, П. И. Рой, Н. Д. Казаченко, В. И. Жучихин, А. Т. Завгородний, К. К. Крупников, Б. Н. Леденев, В. М. Малыгин, В. М. Безотосный, Д. М. Тарасов, К. И. Паневкин, Б. А. Терлецкая и другие.
Экспериментальные исследования газодинамики заряда проводились под руководством К. И. Щелкина, а теоретические вопросы разрабатывались находившейся в Москве группой, возглавляемой Я. Б. Зельдовичем. Работы проводились в тесном взаимодействии с конструкторами и технологами.

Разработкой «НЗ» (нейтронного запала) занялись А.Я. Апин, В.А. Александрович и конструктор А.И. Абрамов. Для достижения необходимого результата требовалось освоить новую технологию использования полония, обладающего достаточно высокой радиоактивностью. При этом нужно было разработать сложную систему защиты контактирующих с полонием материалов от его альфа-излучения.
В КБ-11 длительное время велись исследования и конструкторская проработка наиболее прецизионного элемента заряда-капсюля-детонатора. Это важное направление вели А.Я. Апин, И.П. Сухов, М.И. Пузырев, И.П. Колесов и другие. Развитие исследований потребовало территориального приближения физиков-теоретиков к научно-исследовательской, конструкторской и производственной базе КБ-11. С марта 1948 года в КБ-11 стал формироваться теоретический отдел под руководством Я. Б. Зельдовича.
Ввиду большой срочности и высокой сложности работ в КБ-11 стали создаваться новые лаборатории и производственные участки, и откомандированные на них лучшие специалисты Советского Союза осваивали новые высокие стандарты и жесткие условия производства.

Планы, сверстанные в 1946 году, не могли учесть многих сложностей, открывавшихся участникам атомного проекта по мере продвижения вперед. Постановлением СМ N 234-98 сс/оп от 08.02.1948 г. Сроки изготовления заряда РДС-1 были отнесены на более поздний срок – к моменту готовности деталей заряда из плутония на Комбинате N 817.
В отношении варианта РДС-2 к этому времени стало ясно, что его нецелесообразно доводить до стадии испытаний из-за относительно низкой эффективности этого варианта по сравнению с затратами ядерных материалов. Работы по РДС-2 были прекращены в середине 1948 года.

По постановлению Совета Министров СССР от 10 июня 1948 года назначены: первым заместителем главного конструктора «объекта» — Щелкин Кирилл Иванович; заместителями главного конструктора объекта — Алферов Владимир Иванович, Духов Николай Леонидович.
В феврале 1948 года в КБ-11 напряженно работало 11 научных лабораторий, в том числе теоретики под руководством Я.Б. Зельдовича, переехавшие на объект из Москвы. В состав его группы входили Д. Д. Франк-Каменецкий, Н. Д. Дмитриев, В. Ю. Гаврилов. Экспериментаторы не отставали от теоретиков. Важнейшие работы выполнялись в отделах КБ-11, которые отвечали за подрыв ядерного заряда. Конструкция его была ясна, механизм подрыва — тоже. В теории. На практике требовалось вновь и вновь проводить проверки, осуществлять сложные опыты.
Очень активно работали и производственники — те, кому предстояло воплотить замыслы ученых и конструкторов в реальность. Руководителем завода в июле 1947 г. был назначен А. К Бессарабенко, главным инженером стал Н. А. Петров, начальниками цехов — П. Д. Панасюк, В. Д. Щеглов, А. И. Новицкий, Г .А. Савосин, А.Я. Игнатьев, В. С. Люберцев.

В 1947 году в структуре КБ-11 появился второй опытный завод — для производства деталей из взрывчатых веществ, сборки опытных узлов изделия и решения многих других важных задач. Результаты расчетов и конструкторских проработок быстро воплощались в конкретные детали, узлы, блоки. Эту по высшим меркам ответственную работу выполняли два завода при КБ-11. Завод N 1 осуществлял изготовление многих деталей и узлов РДС-1 и затем — их сборку. Завод N 2 (его директором стал А. Я. Мальский) занимался практическим решением разнообразных задач, связанных с получением и обработкой деталей из ВВ. Сборка заряда из ВВ проводилась в цехе, которым руководил М.  А. Квасов.

Каждый пройденный этап ставил перед исследователями, конструкторами, инженерами, рабочими новые задачи. Люди работали по 14-16 часов в день, полностью отдаваясь делу. 5 августа 1949 года заряд из плутония, изготовленный на Комбинате N 817, был принят комиссией во главе с Харитоном и затем отправлен литерным поездом в КБ-11. Здесь в ночь с 10-го на 11-е августа была проведена контрольная сборка ядерного заряда. Она показала: РДС-1 соответствует техническим требованиям, изделие пригодно для испытаний на полигоне.

Далее>>>

что такое «грязная бомба» и способна ли Украина создать ее?: Оружие: Наука и техника: Lenta.ru

24 октября в Министерстве обороны России заявили, что Украина работает над созданием «грязной бомбы». Для создания такого оружия могут использоваться радиоактивные вещества из отработавшего ядерного топлива Чернобыльской атомной электростанции. Применение «грязной бомбы», которая считается простым вариантом радиологического оружия, может привести к заражению большей части местности с невозможностью проживания там на протяжении десятилетий. «Лента.ру» разбиралась, что такое «грязная бомба», кто может ее сделать и что будет в случае ее применения.

Что такое «грязная бомба»?

В отличие от ядерных боеприпасов, которые основаны на разрушительной энергии, получаемой от реакций, в «грязной бомбе» используют обычные взрывчатые вещества, дополненные радиоактивными веществами. При подрыве заряда контейнер с радиоактивным веществом разрушается, а ударная волна распыляет его на большой площади. Также к «грязным бомбам» относят намеренные подрывы гражданских установок, которые используют радиоактивные материалы.

По мнению специалиста по ядерной энергетике Сергея Кондратьева, загрязнение территории радиоактивными веществами является главным последствием применения «грязной бомбы».

На АЭС «Фукусима-1» идет процесс обеззараживания территории

Фото: Christopher Furlong / Getty Images

По данным бюллетеня Министерства здравоохранения и социальных служб США Radiological Dispersal Device, в «грязной бомбе» могут использовать изотопы америций-241, калифорний-252, цезий-137, кобальт-60, иридий-192, плутоний-238, полоний-210, радий-226 и стронций-90.

Считается, что материал для создания «грязной бомбы» можно получить из источников, которые используют в медицине, промышленности и при научных исследованиях. Например, в 2018 году в Комиссии по ядерному регулированию США заявили, что во время учета радиоактивных веществ в Государственном университете Айдахо на месте оказалось 13 граммов плутония-239 вместо 14. Пресс-секретарь ведомства Виктор Дрикс предположил, что вещество оказалось на свалке для радиоактивных отходов. По его словам, одного грамма хватит для создания радиоактивной основы «грязной бомбы».

Также известно о случаях похищения радиоактивных материалов, которые могут быть использованы для создания «грязной бомбы». В ноябре 2015 года из специального хранилища рядом с иракским городом Басра похитили контейнер с иридием-192, который позже обнаружили в городе Эз-Зубайр.

В 2010 году сотрудник Интерпола Айсу Окана сообщил, что только в Восточной Европе служба выявила 50 попыток продать радиоактивные материалы. По его словам, большая часть таких случаев приходится на Украину. В 2015 году Служба безопасности Украины провела операцию по изъятию из незаконного оборота ядерных материалов и радиоактивных вещества. В ходе операции задержали членов преступной группировки, которые пытались сбыть ядерный материал. Считается, что они пытались продать уран-238.

Когда применяли «грязные бомбы»?

Радиологическое оружие, к которому относятся «грязные бомбы», испытывали в СССР. В 1953 году испытали баллистическую оперативно-тактическую ракету Р-2 с головной частью, которая вмещала радиоактивную жидкость «Герань» и «Генератор». Кроме того, в Советском Союзе испытывали наливные авиабомбы с радиоактивными веществами, но в 1958 году испытания радиологического оружия прекратили.

Парк аттракционов в Припяти

Фото: Unsplash

Также «грязные бомбы» испытывали в Израиле. В 2015 году стало известно, что в стране провели 20 взрывов в пустыне и в закрытом учреждении. Ученые изучали последствия применения подобных боеприпасов. Выяснилось, что высокий уровень радиации наблюдается только в центре взрыва, а уровень распространения радиоактивных частиц, переносимых ветром, оказался низким.

Считается, что оружие типа «грязной бомбы» не состоит на вооружении ни в одной армии мира. Это обусловлено отсутствием немедленных поражающих факторов, вроде ударной волны или светового излучения. Кроме того, загрязнение после применения подобного боеприпаса потребует длительной очистки территории.

Возможное применение «грязной бомбы» ограничивает Договор о нераспространении ядерного оружия (ДНЯО). Государства — участники договора, не обладающие ядерным оружием, обязуются не принимать, не производить и не приобретать ядерное оружие, другие ядерные взрывные устройства, а также не принимать помощь в их производстве.

Может ли Украина создать «грязную бомбу»?

23 октября агентство РИА Новости со ссылкой на источники сообщило, что украинские власти готовят провокацию с подрывом «грязной бомбы» на территории страны. Источники отметили, что разработкой бомбы занимаются специалисты Восточного горно-обогатительного комбината в Желтых Водах Днепропетровской области, а также киевского Института ядерных исследований.

Позже начальник войск радиационной, химической и биологической защиты (РХБЗ) Вооруженных сил России генерал-лейтенант Игорь Кириллов на брифинге Минобороны заявил, что Украина обладает научной базой для создания «грязной бомбы».

Также необходимо подчеркнуть, что на Украине имеется научная база — это Харьковский физико-технический институт, ученые которого принимали участие в ядерной программе СССР, где по настоящее время функционируют различные экспериментальные установки, в том числе термоядерные установки «Ураган», а также Институт ядерных исследований при национальной академии наук в Киеве, в котором на реакторе ВВР-М проводятся исследования с использованием радиоактивных материалов высокой активности

генерал-лейтенант Игорь Кирилловначальник войск радиационной, химической и биологической защиты Вооруженных сил России

По словам Кириллова, на Украине находятся предприятия атомной промышленности с запасами радиоактивных веществ, которые можно использовать для создания «грязной бомбы». В Минобороны отметили, что на Южно-Украинской, Хмельницкой и Ровненской атомных электростанциях содержится до полутора тысяч тонн отработанного ядерного топлива.

В феврале военный историк Борис Юлин предположил, что Украина способна создать ядерное оружие. Он напомнил, что на территории страны создавали межконтинентальные баллистические ракеты. «Другое дело, что сейчас страна вряд ли способна выпускать качественное оружие, будут проблемы с носителями, ядерными боеголовками. Но все же создать примитивное ядерное оружие на уровне Пакистана она способна», — заверил Юлин.

Фото: Unsplash

Министр иностранных дел Украины Дмитрий Кулеба заявил, что страна является стороной Договора о нераспространении ядерного оружия и не планирует вооружаться «грязной бомбой». Позже он сообщил, что гендиректор Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) Рафаэль Гросси приедет на Украину, чтобы удостовериться в отсутствии у Киева «грязной бомбы».

Последствия применения «грязной бомбы»

По словам Сергея Кондратьева, применение «грязной бомбы» может привести к заражению большой части местности, которая станет непригодной для проживания и ведения какой-либо деятельности на протяжении нескольких десятков лет. Он уточнил, что радиус поражения бомбы зависит от ее «начинки» и погодных условий.

Кондратьев отметил, что испытания ядерного оружия запрещены, поэтому сложно предсказать последствия применения «грязной бомбы».

Если теперь кто-то попытается сконструировать и применить «грязную бомбу», то последствия могут быть самые неопределенные, ведь даже те, кто ее создадут, не будут понимать, как она работает

Сергей Кондратьевспециалист по ядерной энергетике

Игорь Кириллов сообщил, что подрыв Киевом «грязной бомбы» может привести к заражению территории площадью нескольких тысяч квадратных метров. По его словам, в России силы и средства приведены в готовность к выполнению задач в условиях радиоактивного заражения на случай подрыва Киевом «грязной бомбы».

По мнению заместителя президента Российской академии ракетных и артиллерийских наук Константина Сивкова, использование такой бомбы может привести к еще одной катастрофе, которую можно сравнить с авариями на Чернобыльской АЭС или «Фукусиме-1»: «Очень серьезное радиоактивное заражение, которое устраняется крайне сложно. Это даже хуже классической ядерной бомбы. С трагедии в Чернобыле уже больше 35 лет прошло, а там до сих пор небезопасно».

Воздействие ядерного оружия — ICAN

Ядерное оружие — самое разрушительное, бесчеловечное и неизбирательное оружие из когда-либо созданных. Как по масштабам причиняемых ими разрушений, так и по своим уникальным стойким, распространяющимся, генетически разрушительным радиоактивным осадкам они не похожи ни на какое другое оружие. Одна ядерная бомба, взорванная над крупным городом, может убить миллионы людей. Использование десятков или сотен ядерных бомб нарушило бы глобальный климат, вызвав повсеместный голод.

Изменение климата, голод и ядерное оружие

Читайте об этом ›

Немедленный эффект

Прочтите об этом ›

Долгосрочное воздействие

Прочтите об этом ›

Что делает ядерное оружие наихудшим

Одно ядерное оружие может разрушить город и убить большую часть его жителей. Несколько ядерных взрывов над современными городами убили бы десятки миллионов людей. Потери в результате крупной ядерной войны между США и Россией достигнут сотен миллионов.

Моделирование воздействия на города →
Бомбардировки Хиросимы и Нагасаки →

2 Чрезвычайные разрушения, вызванные ядерным оружием, не могут быть ограничены военными целями или комбатантами.

Взрыв, тепло и радиация →
Запрещение негуманного оружия →

3  Ядерное оружие производит ионизирующее излучение, которое убивает или вызывает болезни у тех, кто подвергается воздействию, загрязняет окружающую среду и имеет долгосрочные последствия для здоровья, включая рак и генетические повреждения.

Наследие ядерных испытаний →
Производство ядерного оружия →

4  Менее одного процента ядерного оружия в мире может нарушить глобальный климат и угрожать голодной смертью двум миллиардам человек в результате ядерного голода. Тысячи единиц ядерного оружия, которыми обладают США и Россия, могут вызвать ядерную зиму, уничтожив основные экосистемы, от которых зависит вся жизнь.

Изменение климата и голод →

5  Врачи и лица, оказывающие первую помощь, не смогут работать в опустошенных, радиоактивно загрязненных районах. Даже единичный ядерный взрыв в современном городе до предела истощит существующие ресурсы по оказанию помощи при стихийных бедствиях; ядерная война разрушила бы любую систему помощи, которую мы могли бы построить заранее. Население, перемещенное в результате ядерной войны, вызовет кризис беженцев, который на порядки больше, чем любой другой, который мы когда-либо испытывали.

Нет гуманитарной помощи →

6  Независимо от того, взорвано ли ядерное оружие или нет, оно наносит широкомасштабный вред здоровью и окружающей среде.

7  Расходы на ядерное оружие отвлекают ограниченные ресурсы от жизненно важных социальных услуг.

Отвлечение государственных ресурсов→

 

Пора остановить безумие.
Присоединяйтесь к движению.
Правда о ядерном оружии
История ядерного оружия

Несмотря на то, что ядерное оружие использовалось в конфликте только дважды, его разрушительный эффект достаточно очевиден, чтобы изменить ход истории.

Катастрофический ущерб

Ядерное оружие уникально по своей разрушительной силе и угрозе, которую оно представляет для окружающей среды и выживания человечества.

Почему бан?

Ядерное оружие — самое бесчеловечное и неизбирательное оружие из когда-либо созданных. Вот почему пора покончить с ними, пока они не покончили с нами.

Как разобрать ядерную бомбу | MIT News

Как инспекторы по оружию проверяют, демонтирована ли ядерная бомба? Тревожный ответ: по большей части они этого не делают. Когда страны подписывают пакты о сокращении вооружений, они обычно не предоставляют инспекторам полный доступ к своим ядерным технологиям, опасаясь разглашения военных секретов.

Вместо этого прошлые американо-российские договоры о сокращении вооружений предусматривали уничтожение средств доставки ядерных боеголовок, таких как ракеты и самолеты, но не самих боеголовок. В соответствии с договором СНВ, например, США отрезали крылья бомбардировщикам B-52 и оставили их в пустыне Аризоны, где Россия могла визуально подтвердить расчленение самолетов.

Это логичный подход, но не идеальный. Хранящиеся ядерные боеголовки могут быть не доставлены во время войны, но их все равно можно украсть, продать или случайно взорвать, что повлечет за собой катастрофические последствия для человеческого общества.

«Существует реальная необходимость предупреждать подобные опасные сценарии и уничтожать эти запасы», — говорит Арег Данагулян, ученый-ядерщик Массачусетского технологического института. «И это действительно означает проверенный демонтаж самого оружия».

Теперь исследователи Массачусетского технологического института под руководством Данагуляна успешно испытали новый высокотехнологичный метод, который может помочь инспекторам проверить уничтожение ядерного оружия. Метод использует пучки нейтронов для установления определенных фактов о рассматриваемых боеголовках и, что особенно важно, использует изотопный фильтр, который физически шифрует информацию в измеренных данных.

Статья с подробным описанием экспериментов «Система физически криптографической проверки боеголовок с использованием ядерных резонансов, индуцированных нейтронами» опубликована сегодня в Nature Communications . Авторами являются Данагулян, доцент кафедры ядерных наук и инженерии в Массачусетском технологическом институте, и аспирант Эзра Энгель. Данагулян является соответствующим автором.

Тестирование с высокими ставками

Эксперимент основан на предыдущей теоретической работе Данагуляна и других членов его исследовательской группы, которые в прошлом году опубликовали две статьи с подробным описанием компьютерного моделирования системы. Испытания проводились на установке линейного ускорителя Герттнера (LINAC) в кампусе Политехнического института Ренсселера с использованием 15-метрового участка линии пучка нейтронов установки.

У ядерных боеголовок есть пара характеристик, которые играют центральную роль в эксперименте. Они склонны использовать определенные изотопы плутония — разновидности элемента с разным числом нейтронов. А ядерные боеголовки имеют характерное пространственное расположение материалов.

Эксперименты заключались в отправке горизонтального пучка нейтронов сначала через прокси боеголовки, а затем через шифрующий фильтр, шифрующий информацию. Затем сигнал луча был отправлен на детектор из литиевого стекла, где была записана сигнатура данных, представляющая некоторые из его ключевых свойств. Испытания в Массачусетском технологическом институте проводились с использованием молибдена и вольфрама, двух металлов, которые имеют общие свойства с плутонием и служили его жизнеспособными заменителями.

Тест работает прежде всего потому, что нейтронный пучок может идентифицировать рассматриваемый изотоп.

«В диапазоне низких энергий взаимодействия нейтронов чрезвычайно изотопно-специфичны», — говорит Данагулян. «Итак, вы проводите измерение, где у вас есть изотопная метка, сигнал, который сам включает информацию об изотопах и геометрии. Но вы делаете дополнительный шаг, который физически шифрует его».

Это физическое шифрование информации о нейтронном пучке изменяет некоторые точные детали, но все же позволяет ученым записывать отчетливую подпись объекта, а затем использовать ее для сравнения объектов. Это изменение означает, что страна может пройти испытание, не разглашая всех подробностей о том, как устроено ее оружие.

«Этот фильтр шифрования в основном скрывает внутренние свойства самого фактического классифицированного объекта», — объясняет Данагулян.

Также можно просто послать пучок нейтронов через боеголовку, записать эту информацию, а затем зашифровать ее в компьютерной системе. Но процесс физического шифрования более безопасен, отмечает Данагулян: «В принципе, это можно сделать с помощью компьютеров, но компьютеры ненадежны. Их можно взломать, а законы физики незыблемы».

Тесты Массачусетского технологического института также включали проверки, чтобы убедиться, что инспекторы не смогут перепроектировать процесс и, таким образом, вывести информацию об оружии, которую страны хотят сохранить в секрете.

Для проведения инспекции оружия принимающая страна должна была представить боеголовку инспекторам по вооружению, которые могли провести испытание материалов с помощью пучка нейтронов. Если она пройдет проверку, они смогут провести испытание и на каждой другой боеголовке, предназначенной для уничтожения, и убедиться, что сигнатуры данных от этих дополнительных бомб совпадают с сигнатурами исходной боеголовки.

По этой причине страна могла не предъявить, скажем, одну настоящую ядерную боеголовку для демонтажа, а ввести в заблуждение инспекторов серией идентично выглядящих фальшивых вооружений. И хотя для обеспечения надежного функционирования всего процесса необходимо было бы организовать множество дополнительных протоколов, новый метод правдоподобно уравновешивает как раскрытие информации, так и секретность для вовлеченных сторон.

Человеческий фактор

Данагулян считает, что испытание нового метода стало значительным шагом вперед для его исследовательской группы.

«Симуляции учитывают физику, но не учитывают нестабильность системы, — говорит Данагулян. «Эксперименты захватывают весь мир».

В будущем он хотел бы построить уменьшенную версию испытательного аппарата, длиной всего 5 метров и мобильную, для использования на всех оружейных площадках.

«Цель нашей работы — создать эти концепции, проверить их, доказать, что они работают с помощью моделирования и экспериментов, а затем заставить национальные лаборатории использовать их в своем наборе методов проверки», — говорит Данагулян, имея в виду министерство США. ученых-энергетиков.

Карл ван Биббер, профессор кафедры ядерной инженерии Калифорнийского университета в Беркли, прочитавший документы группы, говорит, что «работа многообещающая и сделан большой шаг вперед», но добавляет, что «есть еще есть пути» для проекта. В частности, отмечает ван Биббер, в недавних тестах было легче обнаружить фальшивое оружие на основе изотопных характеристик материалов, а не их пространственного расположения. Он считает, что испытания в соответствующих национальных лабораториях США — в Лос-Аламосе или Ливерморе — помогут дополнительно оценить методы проверки сложных конструкций ракет.

В целом, добавляет ван Биббер, говоря об исследователях, «их настойчивость окупается, и сообщество по проверке договоров должно обратить на это внимание».

Данагулян также подчеркивает серьезность разоружения ядерного оружия. Небольшая группа из нескольких современных ядерных боеголовок, отмечает он, равна разрушительной силе любого оружия, выпущенного во время Второй мировой войны, включая атомные бомбы, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки. США и Россия обладают примерно 13 000 единиц ядерного оружия.

«Понятие ядерной войны настолько велико, что [обычно] не умещается в человеческом мозгу, — говорит Данагулян. «Это так ужасно, так ужасно, что люди закрыли это».

В случае с Данагуляном он также подчеркивает, что в его случае становление родителем значительно усилило его ощущение необходимости действий по этому вопросу и помогло стимулировать текущий исследовательский проект.

«Это заставило меня задуматься», — говорит Данагулян. «Могу ли я использовать свои знания, свои навыки и свою физическую подготовку, чтобы сделать что-то для общества и для моих детей? Это человеческий аспект работы».

Исследование было частично поддержано Национальной администрацией ядерной безопасности Министерства энергетики США.

Поделитесь этой новостной статьей:

Упоминания в прессе

United Press International (UPI)

Репортер UPI Брукс Хейс пишет, что исследователи Массачусетского технологического института разработали новый тест для проверки уничтожения ядерного оружия. «Испытание может идентифицировать конкретный изотоп целевого элемента, что может позволить инспекторам подтвердить подлинность боеголовки до того, как она будет разобрана», — пишет Хейс.