Филлип Рэн - Атомная проблема
Как же установить, что в том или ином месте произведен ядерный взрыв?
Вследствие своего неблагоприятного географического положения Япония больше, чем другие страны, испытывает последствия проводимых американцами и русскими атомных взрывов. Поэтому там, так же, впрочем, как и в Америке, осуществляется целая система контроля, позволяющая с довольно большой точностью определять время и место взрыва, а также тип испытанных бомб и их мощность.
Японские ученые осуществляют наблюдения за следующими пятью явлениями:
1) изменением атмосферного давления;
2) изменением количества электричества в атмосфере;
3) изменением уровня морских приливов (он изменяется при подводных взрывах, таких, например, как в Бикини);
4) выпадением радиоактивного пепла. Японские эксперты, расследовавшие случай поражения 23 японских рыбаков «смертоносным пеплом» в результате взрыва, произведенного американцами 1 марта 1954 года, заявляли, что каждый раз, когда русские испытывают атомные бомбы в Сибири, в Японии на третий день после испытания выпадает радиоактивный пепел;
5) наконец, за увеличением уровня радиоактивности дождевой воды. Наличие радиоактивности в дождевой воде и снеге — это явление естественное, которое объясняется присутствием в дождевой воде трития. Следовательно, речь идет об измерении увеличения естественной радиоактивности дождевой воды.
Наличие в водороде дейтерия было доказано в 1932 году американцем Юри. Тритий был открыт в 1950 году учеными Либби и Гроссом.
Легкий водород в соединении с кислородом образует воду Н20, дейтерий — тяжелую воду D20, тритий — сверхтяжелую воду Т20.
Содержание тяжелой воды в обычной равно 1: 60 000. Сверхтяжелая вода в природном состоянии встречается очень редко: на 1 млрд. молекул обычной воды приходится всего 1 молекула сверхтяжелой воды. Другими словами, чтобы получить 1 л сверхтяжелой воды, нужно было бы переработать всю воду в Сене, протекающую за сутки через Париж при среднем расходе 300 м3/сек!
Известно, что Франция не имеет атомных бомб. Должна ли наша страна производить их?
Некоторые отвечают на этот вопрос утвердительно, ссылаясь на необходимость сохранения независимости. Те страны, говорят они, которые не имеют этого нового вида оружия, не могут рассчитывать на то, что они останутся или станут великими державами.
Другие придерживаются противоположного мнения и утверждают, что Франция все равно будет отставать в военных вопросах, в то время как в вопросах мирного использования ядерной энергии мы можем претендовать на почетное место. Кроме того, серьезный недостаток энергетических ресурсов, который испытывает Франция, не позволяет ей ориентироваться на производство ядерного оружия.
Собственно говоря, такая постановка вопроса является неправильной. Нельзя заявлять, что мы будем или не будем делать ту или иную вещь. В каждом отдельном случае нужно учитывать наши возможности в новой области и принимать решения в зависимости от конкретных обстоятельств, которые заранее очень трудно предусмотреть.
В заключение нужно добавить, что Швеция и Норвегия также намереваются начать производство ядерных бомб.
III. Типы и мощность ядерных бомб
Устройство ядерных бомб постоянно совершенствовалось, а их мощность возрастала.
1. Атомные бомбы.а) Типы бомб.
Как мы уже говорили, бомба, сброшенная на Хиросиму, в качестве заряда имела уран 235. Во всех остальных бомбах, основанных на делении ядер, насколько нам известно, применялся плутоний, получаемый из урана 238.
В сообщении, сделанном русскими в апреле 1956 года, говорилось об атомной бомбе с зарядом тория. По всей вероятности, речь шла об уране 233, получаемом из тория искусственным путем.
б) Мощность бомб.Мощность бомб, основанных на делении ядер, может быть самой различной: их тротиловый эквивалент может доходить до 500 тыс. т включительно. Иначе говоря, самые крупные бомбы этого типа соответствуют по мощности примерно 25 номинальным бомбам.
Такое ограничение объясняется двумя факторами, о которых мы говорили выше: критической массой и коэффициентом использования ядерного «горючего». Как мы видели, этот коэффициент у бомбы, сброшенной на Хиросиму, не превышал 5 %, что означает, что 19 кг урана из 20 не участвовало в реакции. Следовательно, для увеличения мощности атомных бомб нужно добиться такого положения, чтобы в реакции деления активно участвовала как можно большая часть расщепляющегося материала. По-видимому, этого можно достигнуть путем увеличения толщины оболочки заряда.
С точки зрения эффективности бомба типа сброшенной на Хиросиму с успехом заменяет 200 обычных десятитонных бомб. Для достижения того же эффекта с помощью 1000 артиллерийских орудий калибра 155 мм пришлось бы беспрерывно вести огонь 1,5 часа и выпустить сотню тысяч снарядов.
Но, кроме таких крупных бомб, производятся бомбы и меньшей мощности с тротиловым эквивалентом порядка 1000 т, а возможно, и ниже. В марте 1954 года американцы произвели подземный взрыв атомной бомбы с тротиловым эквивалентом 1000 т. Эта бомба, умещающаяся в обыкновенном портфеле, делает воронку радиусом 50 м и глубиной 15 м.
Наконец, ни для кого теперь не является секретом, что существует атомная артиллерия. Вот основные тактико-технические данные американской 280-мм атомной пушки: максимальная скорость передвижения 50 км/час, вес всей системы в походном положении 85 т, длина в походном положении 26 м, ширина лафета 3,35 м, практическая дальность стрельбы порядка 20 км, вес снаряда — 450 кг (тротиловый эквивалент составляет 14–15 тыс. т).
У русских также есть атомные пушки различных моделей. Необходимо отметить, что если тактико-технические данные самих атомных орудий хорошо известны, то об атомных снарядах известно очень мало. Интересно, что американская 280-мм атомная пушка имеет практическую дальность стрельбы порядка 20 км, в то время как в 1918 году «Большая Берта», имевшая такой же калибр, вела огонь по Парижу из Компьенского леса, расположенного в 70 км от французской столицы.
2. Термоядерные бомбы.а) Типы бомб.
В первых термоядерных бомбах, как мы видели, в качестве ядерного взрывчатого вещества использовались изотопы водорода. Бомба, испытанная американцами 1 ноября 1952 года, имела огромные размеры. Она была выполнена в форме куба с ребром 7–8 м и весила 65 т, в связи с чем одно время высказывались сомнения относительно того, сможет ли ее поднять тяжелый бомбардировщик.
Действительно, применявшиеся в этих бомбах жидкие дейтерий и тритий нужно было поместить в сосуд с очень толстыми стенками, способными выдержать давление, образующееся в результате испарения этих жидкостей при очень низких температурах. Этот сосуд в свою очередь нужно было окружить теплоизоляцией, чтобы замедлить испарение сжиженных газов.
Позднее, в 1954 году, стало известно, что водородные бомбы, испытанные 26 марта и 7 апреля, были сброшены обычными американскими бомбардировщиками. Очевидно, изменилось устройство бомб. Действительно, на этот раз речь шла о бомбах, использующих в качестве ядерного заряда литий. Литий является третьим элементов периодической системы элементов Менделеева. Он представляет собой чрезвычайно легкий одновалентный металл с удельным весом 0,5. Основную массу заряда в этих бомбах составлял, по всей вероятности, дейтерид лития. Под действием нейтронного потока, возникающего в момент взрыва атомного детонатора, литий, входящий в состав дейтерида лития, превращается в тритий, а затем происходит соединение ядер дейтерия и трития.
Потом появились водородные бомбы типа U (Ultimate Bomb), у которых оболочка заряда делалась не из урана 235, а из урана 238.
Взрыв в таких бомбах происходит в три приема. Сначала взрывается детонатор, представляющий собой обычную атомную бомбу, и создает высокую температуру, необходимую для реакции синтеза. Затем происходит реакция соединения ядер легких элементов, входящих в состав гидрида лития. Эта реакция сопровождается образованием большого количества нейтронов, обладающих высокой энергией; они вызывают деление урана 238, из которого сделана оболочка заряда. Поэтому такие бомбы называют иногда бомбами, основанными на принципе «деление — синтез — деление», а также бомбами типа «Fi-Fu-Fi» или «3F»[7].
В водородной бомбе, испытанной американцами в марте 1954 года в Бикини, 80 % всей энергии взрыва выделилось за счет деления урана 238, из которого состояла оболочка, и только 20 % — за счет реакции синтеза легких элементов.
Иногда говорят и о так называемой кобальтовой бомбе. В этой бомбе корпус якобы сделан не из стали, а из кобальта, который под действием нейтронного потока становится радиоактивным и, испаряясь, очень сильно повышает радиоактивность облака взрыва. О степени радио активности этого облака приводились самые различные цифры. По тем данным, которыми мы располагаем, кобальтовые бомбы не испытывались.
