Бомба Сахарова: история одного мега-взрыва

Андрей Каролик (andrusha@sl.ru)

Спецвыпуск Xakep, номер #016, стр. 016-092-1

Все мальчишки в детстве любят изобретать и испытывать взрывоопасные штучки. Как сейчас помню, мы долбили кирпичами по дюбелям, пробивая в асфальте дырки, и клали в отверстия снятую со спичек серу. Потом вставляли в дырку дюбель и кидали сверху кирпич... Получался маленький «бабах». Со временем мы подросли и стали сознательными, но нескрываемый интерес ко всему взрывоопасному остался на всю жизнь. Так что мы просто не могли обделить вниманием водородную бомбу Сахарова - пятидесятимегатонную дуру, взрыв которой считается одним из самых мощных за всю историю испытания атомного оружия.

Всему виной холодная война

После Второй мировой войны остались две сверхдержавы: СССР и США. И начали они по-взрослому меряться пипи... силой. Штаты к тому времени уже отличились (успели рвануть пару атомных бомб над японскими городами Хиросима и Нагасаки) и начали пыхтеть над разработкой водородной бомбы, чтоб было чем припереть нас к стенке в холодной войне. С их стороны бомбу монстрил физик Эдвард Теллер. Но ему было тяжко заниматься этим делом в одиночку, поэтому в апреле 1946 года Теллер организовал секретную тусовку в Лос-Аламосе с целью ускорения процесса создания смертоносной бомбочки, где собрал кучу других буржуйских физиков. Советы еще не успели сварганить даже атомной бомбы, но разведка работала на все сто, поэтому через Клауса Фукса - английского физика и по совместительству нашего агента - мы все узнали об американских разработках :). Идея водородной бомбы основывалась на физическом явлении - ядерном синтезе. Это сложный процесс образования ядер атомов более тяжелых элементов за счет слияния ядер легких элементов. Фишка в том, что при ядерном синтезе выделяется умопомрачительное количество энергии (в тысячи раз больше, чем при распаде тяжелых ядер, например, плутония). То есть по сравнению с обычной ядерной бомбой термоядерная давала просто адскую мощность. Теперь представь, что у какого-нибудь государства есть оружие, способное снести не один город, а часть материка. Просто под угрозой его применения можно в легкую править миром. Достаточно одного показательного выступления. Чуешь, чего хотели америкосы? Естественно, борьба развернулась нешуточная.

Неувязки в технологиях

Но была одна тонкость, которая портила всю мазу: чтобы стартанул процесс синтеза и получился термоядерный взрыв, требовались миллионные температуры и сверхвысокие давления на компоненты. Ну, примерно как в нашем Солнце - там постоянно идут термоядерные процессы. Столь высокие температуры планировалось создать предварительным подрывом внутри водородной балды обычной маленькой атомной бомбочки (этакий ядерный взрыватель). А вот с давлением возникла запарка. Теллер сгенерил теорию, по которой получалось, что необходимое давление в несколько сотен тысяч атмосфер можно обеспечить сфокусированным взрывом обычных взрывчатых веществ, и этого будет достаточно для возникновения самоподдерживающейся реакции термоядерного синтеза, то есть все рванет, как надо. Но доказать это можно было лишь фантастически большим количеством расчетов. С калькуляторами тогда была напряженка :), а быстродействие компьютеров оставляло желать лучшего, поэтому разработка рабочей теории водородной бомбы шла крайне медленно. Теллер наивно полагал, что мы не сможем сделать термоядерное оружие, так как физические принципы водородной бомбы были чересчур сложны, а необходимые математические расчеты нам не под силу (в то время мы считали в основном на механических вычислителях, с хрустом дергая рычаги :)). Но Советы, как всегда, нашли самый простой и самый нестандартный выход - заткнули дыры в обороне людьми. Было принято решение о мобилизации сил всех математических институтов и известных математиков. Каждый из них получал ту или иную задачу для теоретических расчетов, не представляя общей картины и даже общей цели, для которой его расчеты, в конечном счете, использовались. На все расчеты требовались не дни и даже не недели, а целые годы. Ну-ка, попробуй рассчитать на счетах водородную бомбу :)! Для увеличения количества квалифицированных математиков был резко увеличен прием студентов на все физико-математические факультеты университетов. По числу математиков в 1950 году мы уверенно лидировали во всем мире. К середине 1948 года Зельдович (один из наших физиков) так и не смог доказать, что термоядерная реакция в жидком дейтерии, помещенном в "трубу" (кодовое название классического варианта водородной бомбы, предложенного американцами), будет самопроизвольной, то есть пойдет дальше сама по себе без стимуляции ядерными взрывами. Потребовались новые подходы и идеи. Курчатов - папулька нашей первой ядерной фугаски - решил включить в разработку идеи водородной бомбы новых людей со свежими идеями. Он выбрал группу Тамма, в которую как раз и входили двадцатисемилетний Андрей Сахаров и ученик Тамма Виталий Гинзбург. Они были физиками-вундеркиндами от рождения.