История дизайна Теллера – Улама - History of the Teller–Ulam design

Айви Майк, первая полная проверка конструкции Теллера – Улама ( постановочный термоядерная бомба), с урожай 10,4 мегатонн (1 ноября 1952 г.)

В этой статье рассказывается о история и происхождение дизайна Теллера – Улама, техническая концепция современной термоядерное оружие, также известный как водородные бомбы. Конструкция, детали которой являются военными секретами, известными лишь горстке крупных держав, считается, что она используется практически во всем современном ядерном оружии, составляющем арсеналы крупных ядерных держав.

История

Теллеровский "Супер"

Физик Эдвард Теллер в течение многих лет была главной силой, лоббирующей исследования по разработке термоядерного оружия.

Идея использования энергии устройства деления для начала реакции синтеза была впервые предложена итальянским физиком. Энрико Ферми своему коллеге Эдвард Теллер осенью 1941 года, когда вскоре Манхэттенский проект, усилия США и Великобритании во время Второй мировой войны по разработке первого ядерное оружие. Теллер вскоре стал участником Роберт Оппенгеймер летняя конференция по разработке бомбы деления прошла в Калифорнийский университет в Беркли, где он привел дискуссию к идее создания своей «супер» бомбы, которая гипотетически была бы во много раз мощнее, чем еще не разработанное оружие деления. Теллер предположил, что создание бомбы деления будет не чем иным, как инженерной проблемой, а «Супер» представляет собой гораздо более интересную теоретическую задачу.

Айви Кинг, самый большой чистый деление бомбить испытания в США, выработка 500 кт (16 ноября 1952 г.)

На оставшуюся часть войны усилия были сосредоточены на первой разработке оружия деления. Тем не менее, Теллер продолжал преследовать "Супер", пренебрегая работой, порученной ему для оружия деления в секрете. Лос-Аламосская лаборатория где он работал. (Большая часть работы, от которой Теллер отказывался, была отдана Клаус Фукс, который позже был обнаружен как шпион Советский союз.[1]) Теллеру были предоставлены ресурсы для изучения «Супер», и он связался со своим другом. Мария Гепперт-Майер чтобы помочь с кропотливыми вычислениями, касающимися непрозрачность. «Супер», однако, оказался труднодостижимым, и вычисления были невероятно трудными для выполнения, тем более что не существовало способа провести мелкомасштабные испытания задействованных принципов (для сравнения, свойства деления можно было бы легче исследовать с помощью циклотроны, Вновь созданный ядерные реакторы, и различные другие тесты).

Хотя они были свидетелями Тринити-тест, после атомные бомбардировки Японии Ученые из Лос-Аламоса были удивлены разрушительным действием оружия.[2] Многие ученые восстали против идеи создания оружия, в тысячи раз более мощного, чем первые атомные бомбы. Для ученых вопрос был отчасти техническим - конструкция оружия все еще оставалась весьма неопределенной и неработоспособной, - а отчасти моральным: такое оружие, по их мнению, могло быть использовано только против больших групп гражданского населения и, таким образом, могло использоваться только как оружие. геноцида. Многие ученые, например коллега Теллера Ганс Бете (кто открыл звездный нуклеосинтез, ядерный синтез, который происходит в звезды ), призвал Соединенные Штаты не разрабатывать такое оружие и показал пример Советскому Союзу. Сторонники оружия, включая физиков Теллера и Беркли. Эрнест Лоуренс и Луис Альварес, утверждал, что такое развитие событий было неизбежным, и отказать в такой защите народу Соединенных Штатов - особенно когда Советский Союз мог сам создать такое оружие - было само по себе аморальным и неразумным поступком. Третьи, такие как Оппенгеймер, просто думали, что существующие запасы расщепляющегося материала лучше потратить на попытки разработать большой арсенал тактического атомного оружия, чем потенциально растрачивать на разработку нескольких массивных "суперов".[3]

В любом случае работа в Лос-Аламосе значительно замедлилась, поскольку около 5 500 из 7 100 ученых и связанных с ними сотрудников, которые были там по завершении войны, ушли, чтобы вернуться на свои прежние должности в университетах и ​​лабораториях.[4] В 1946 году в Лос-Аламосе проводилась конференция, на которой рассматривалась возможность создания Super; он пришел к выводу, что это возможно, но ряд несогласных с этим выводом.[5]

Когда Советский Союз взорвал собственную атомную бомбу (получившую название "Джо 1 "США) в августе 1949 года, это застало западных аналитиков врасплох, и в течение следующих нескольких месяцев в правительстве США, военном и научном сообществе велись интенсивные дебаты о том, следует ли продолжать разработку гораздо более мощного Супер.[6] 31 января 1950 г. президент США Гарри С. Трумэн заказал программу по разработке водородной бомбы.[7]

Многие ученые вернулись в Лос-Аламос, чтобы работать над программой «Супер», но первоначальные попытки все еще казались совершенно неработающими. В «классическом Супер» считалось, что высокая температура одна только бомба деления будет использоваться для воспламенения термоядерного материала, но это оказалось невозможным. Некоторое время многие ученые думали (и многие надеялись), что само оружие будет невозможно сконструировать.[5]

Вклад Улама и Теллера

Секретная статья Теллера и Улама от 9 марта 1951 г .: О гетерокаталитических детонациях I: гидродинамические линзы и радиационные зеркала в котором они предложили схему ступенчатой ​​имплозии (Теллера – Улама). Эта рассекреченная версия сильно отредактирована.

Точная история прорыва Теллера-Улама до конца не известна, отчасти из-за многочисленных противоречивых личных рассказов, а также из-за продолжающейся классификации документов, которые раскрыли бы те документы, которые были ближе к истине. Предыдущие модели «Супер», по-видимому, помещали термоядерное топливо либо вокруг «спускового механизма» деления (в сферической форме), либо в его сердце (подобно «усиленному» оружию) в надежде, что чем ближе будет топливо Что касается взрыва деления, тем выше вероятность воспламенения термоядерного топлива из-за чистой силы выделяемого тепла.

В 1951 году, после долгих лет бесплодной работы над «Супер», польским математиком-эмигрантом возникла революционная идея. Станислав Улам был подхвачен Теллером и превратился в первую работоспособную конструкцию водородной бомбы мегатонного диапазона. Эта концепция, теперь называемая «ступенчатой ​​имплозией», была впервые предложена в секретной научной статье, О гетерокаталитических детонациях I. Гидродинамические линзы и радиационные зеркала.[8][9] Теллера и Улама 9 марта 1951 года. Точная сумма взноса, предоставленного Уламом и Теллером, соответственно, в то, что стало известно как "Дизайн Теллера – Улама "не является окончательно известным в открытом доступе - степень признательности Теллера со стороны его современников почти точно соизмерима с тем, насколько хорошо они думали о Теллере в целом. В интервью Scientific American с 1999 года Теллер сказал репортеру:

Я внес свой вклад; Улам этого не сделал. Мне очень жаль, что я ответил так резко. Улам был справедливо недоволен старым подходом. Он пришел ко мне с частью идеи, которую я уже разработал, и с трудом заставлял людей слушать. Он был готов подписать бумагу. Когда дело дошло до того, чтобы защитить эту газету и по-настоящему поработать над ней, он отказался. Он сказал: «Я в это не верю».[10]

Вид на Колбаса корпус устройства с прикрепленным к нему диагностическим и криогенным оборудованием. Длинные трубы получат первые частицы излучения от начальный и вторичный («Кассовый свет») непосредственно перед тем, как устройство полностью взорвалось.

Вопрос спорный. Бете в своем «Меморандуме по истории термоядерной программы» (1952) цитирует Теллера как первооткрывателя «совершенно нового подхода к термоядерным реакциям», который «был вдохновением» и «поэтому непредсказуем» и «в значительной степени» случайно. "[11] На слушаниях по делу Оппенгеймера в 1954 году Бете говорил о «гениальном шаге» Теллера в изобретении водородной бомбы.[12] И, наконец, в 1997 году Бете заявил, что «решающее изобретение было сделано в 1951 году Теллером». [13]

Другие ученые (враждебные Теллеру, такие как Дж. Карсон Марк ) утверждали, что Теллер никогда бы не приблизился без идеи Улама. Разработчик ядерного оружия Тед Тейлор ясно выразился в том, что признал Улама за основные идеи постановки и сжатия, в то же время отдавая должное Теллеру за признание критической роли излучения в отличие от гидродинамического давления.[14]

Теллер стал известен в прессе как «отец водородной бомбы», и этот титул он не пытался помешать. Многие коллеги Теллера были раздражены тем, что ему, казалось, нравится полностью доверять тому, в чем он только участвовал, и в ответ, при поддержке Энрико Ферми, Теллер написал статью под названием «Работа многих людей», которая появилась в Наука в феврале 1955 года, подчеркнув, что он не был одинок в разработке оружия (позже он напишет в своих мемуарах, что он сказал "белую ложь" в статье 1955 года, и будет подразумевать, что он должен получить полную заслугу за изобретение оружия ).[15] Ганс Бете, который также участвовал в проекте водородной бомбы, однажды шутливо сказал: «Ради истории, я думаю, было бы более точным сказать, что Улам - отец, потому что он дал семя, а Теллер - мать, потому что он остался с ребенком. Что касается меня, наверное, я акушерка ».[16]

Устройство сухого топлива взорвалось в "Замок Браво "выстрел продемонстрировал, что конструкция Теллера-Улама может быть развернута, но также и то, что на заключительной стадии деления создается большое количество радиоактивные осадки.

Прорыв Теллера-Улама - детали которого до сих пор засекречены - по-видимому, заключался в разделении ядер деления и термоядерных компонентов оружия и использовании излучения, создаваемого бомбой деления, для сжатия термоядерного топлива перед его воспламенением. Некоторые источники предполагают, что Улам изначально предлагал сжать вторичный сквозь ударные волны генерируется первичным узлом, и именно Теллер понял, что радиация от первичного сможет выполнить задачу (следовательно, "радиационная имплозия Однако одного сжатия было бы недостаточно, и другая важная идея, а именно создание бомбы путем разделения первичной и вторичной обмоток, по-видимому, принадлежит исключительно Уламу. Элегантность конструкции произвела впечатление на многих ученых до такой степени, что Некоторые, кто ранее задавался вопросом, осуществимо ли это, внезапно поверили, что это неизбежно и что он будет создан как США, так и Советским Союзом. Даже Оппенгеймер, который изначально был против этого проекта, назвал эту идею «технически сладкой». "выстрел из Операция теплица в 1951 году впервые опробовали базовую концепцию в очень маленьком масштабе (и следующий снимок в серии, «Предмет», был первым усиленное оружие деления ), повышая ожидания до почти уверенности, что концепция будет работать.

1 ноября 1952 г. конфигурация Теллера – Улама была испытана в "Айви Майк "выстрелил в остров в Enewetak атолл, с урожайностью 10,4 мегатонны (более чем в 450 раз мощнее бомбы, сброшенной на Нагасаки во время Второй мировой войны). Устройство, получившее название Колбаса, использовал сверхбольшую бомбу деления в качестве «спускового крючка» и жидкую дейтерий, в жидком состоянии выдерживают 20 тонн криогенный в качестве термоядерного топлива, а общая масса составляла около 80 тонн. Была предпринята попытка предварительного отключения прессы, но вскоре было объявлено, что США взорвали водородную бомбу мегатонного диапазона.

Как и тест Браво, Замок Ромео "убежал, "давая намного больший урожай, чем первоначально предполагалось (11 мегатонн вместо 4), что делает его третьим по величине испытанием, когда-либо проводившимся в США. Устройство Romeo" креветки "получило свое дейтерид лития от натурального вместо "обогащенного" литий

Сложная холодильная установка, необходимая для поддержания термоядерного топлива в жидком состоянии, означала, что устройство «Айви Майк» было слишком тяжелым и сложным для практического использования. Первый развертываемый Оружие Теллера – Улама в США не разрабатывалось до 1954 г., когда жидкость дейтерий Топливо устройства "Айви Майк" будет заменено сухим топливом из дейтерида лития и испытано в "Замок Браво "выстрел (устройство было названо Креветка). Сухая литиевая смесь работала намного лучше, чем ожидалось, и устройство «Castle Bravo», взорванное в 1954 году, имело мощность в два с половиной раза больше, чем ожидалось (при 15 Мт он также был самым большим. мощная бомба, когда-либо взорванная Соединенными Штатами). Поскольку большая часть выхода пришлась на заключительную стадию деления тампера урана-238,[17] это произвело много радиоактивные осадки, который вызвал одну из самых страшных ядерных аварий в истории США после того, как непредвиденные погодные условия обрушились на населенные районы атолла и японские рыбаки на борту Дайго Фукурю Мару.

После первоначального периода, сосредоточенного на создании многомегатонных водородных бомб, усилия в Соединенных Штатах переориентировались на разработку миниатюрного оружия Теллера-Улама, которое могло бы оснащать Межконтинентальные баллистические ракеты и Подводные баллистические ракеты. Последний крупный прорыв в дизайне в этом отношении был совершен к середине 1970-х, когда были созданы версии дизайна Теллера – Улама, которые могли поместиться на конце небольшого МИРВед ракета.

Советские исследования

в Советский союз, ученые, работающие самостоятельно проект водородной бомбы также столкнулись с трудностями при разработке термоядерного оружия мегатонного диапазона. Потому что Клаус Фукс был в Лос-Аламосе только на очень ранней стадии проектирования водородной бомбы (до того, как была завершена конфигурация Теллера-Улама), никакая его шпионская информация не имела особого смысла, и советским физикам, работавшим над проектом, пришлось разработать свои оружие самостоятельно.

Первая советская термоядерная конструкция, разработанная Андрей Сахаров и Виталий Гинзбург в 1949 году (до того, как у Советов появилась работающая бомба деления), была названа Слойка, после русского слоеного теста, и не имело конфигурации Теллера – Улама, а использовало чередующиеся слои делящегося материала и дейтерид лития термоядерное топливо с добавлением тритий (позже это было названо Сахаровым «Первой идеей»). Хотя ядерный синтез был технически осуществлен, у него не было свойства масштабирования «поэтапного» оружия и их первого испытания «водородной бомбы» ».Джо 4 "больше не считается" настоящей "водородной бомбой, а скорее считается гибридным устройством деления / синтеза, более похожим на большой усиленное оружие деления чем оружие Теллера-Улама (хотя в нем используется на порядок больше термоядерного топлива, чем в усиленном оружии). Взорван в 1953 году с мощностью, эквивалентной 400 единицам. килотонны (только 15–20% от плавления), Слойка Однако устройство имело то преимущество, что являлось оружием, которое могло быть действительно доставлено к военной цели, в отличие от устройства «Айви Майк», хотя оно никогда не получало широкого распространения. Теллер предложил аналогичную конструкцию еще в 1946 году, получившую название «Будильник» (предназначенный для «пробуждения» исследований «Супер»), хотя было рассчитано, что в конечном итоге он не стоит затраченных усилий, и ни один прототип не был разработан или проверено.

Попытки использовать Слойка разработка для достижения результатов в мегатонном диапазоне оказалась невозможной в Советском Союзе, как это было в расчетах, сделанных в США, но ее ценность как практического оружия, поскольку она была в 20 раз мощнее, чем их первая бомба деления, не следует недооценивать. Советские физики подсчитали, что в лучшем случае конструкция могла бы дать одну мегатонну энергии, если бы была доведена до предела. После того, как США испытали устройство «Айви Майк» в 1952 году, доказав, что может быть создана многомегатонная бомба, Советы начали поиск дополнительной конструкции и продолжили работу над улучшением этой бомбы. Слойка («Первая идея»). «Вторая идея», как Сахаров назвал ее в своих мемуарах, была предыдущим предложением Гинзбурга в ноябре 1948 г. использовать дейтерид лития в бомбе, которая при бомбардировке нейтронами произвела бы тритий.[18] В конце 1953 г. физик Виктор Давиденко совершил первый прорыв в сохранении начальный и вторичный части бомб отдельными кусками («постановка»). Следующий прорыв был открыт и разработан Сахаровым и Яков Зельдович, использование Рентгеновские лучи от бомбы деления, чтобы сжать вторичный перед термоядерным синтезом («радиационная имплозия»), весной 1954 года. «Третья идея Сахарова», как в Советском Союзе называлась конструкция Теллера – Улама, была испытана в кадре »РДС-37 »в ноябре 1955 г. с доходностью 1,6 млн т.

Если бы Советы смогли проанализировать данные о радиоактивных осадках в результате испытаний «Айви Майк» или «Замок Браво», они могли бы определить, что деление начальный хранится отдельно от слияния вторичный, ключевой части устройства Теллера-Улама, и, возможно, термоядерное топливо было подвергнуто сильному сжатию перед взрывом.(Де Гир, 1991) Один из ключевых советских разработчиков бомб, Юлий Харитон, позже сказал:

В то время советские исследования не были организованы на достаточно высоком уровне, и полезные результаты не были получены, хотя радиохимический анализ образцов осадков мог дать некоторую полезную информацию о материалах, использованных для производства взрыва. Взаимосвязь между некоторыми короткоживущими изотопами, образующимися в ходе термоядерных реакций, могла бы позволить судить о степени сжатия термоядерного топлива, но знание степени сжатия не позволило бы советским ученым сделать вывод, как именно взорвалось устройство. был сделан, и он не раскрыл бы своей конструкции.[19]

Огненный шар Царь Бомба (РДС-220), крупнейшее из когда-либо взорвавшихся боеприпасов (1961 г.). Упал с высоты более 10 км и взорвался на высоте 4 км. огненный шар коснулся бы земли, если бы ударная волна от взрыва не отражалась от земли и не ударяла о дно огненного шара,[20] и почти достиг высоты развертывания Ту-95 бомбардировщик. Испытание RDS-220 продемонстрировало, как «постановку» можно использовать для разработки оружия произвольной мощности.

Сахаров в своих мемуарах заявил, что, хотя у него и Давиденко через несколько дней после теста «Майк» были выпадения пыли в картонных коробках, в надежде проанализировать их для получения информации, химик в Арзамас-16 (Советская оружейная лаборатория) по ошибке слила концентрат в канализацию, прежде чем его можно было проанализировать. Только осенью 1952 года Советский Союз создал организованную систему мониторинга данных о радиоактивных осадках.[18] Тем не менее, воспоминания[нужна цитата ] также говорят, что доход от один из американских тестов, который стал международным инцидентом с участием Японии, сказал Сахарову, что дизайн США был намного лучше, чем у них, и решил, что они, должно быть, взорвали отдельную бомбу деления и каким-то образом использовали ее энергию для сжатия дейтерида лития. Но как, спрашивал он себя, можно использовать взрыв сбоку для сжатия шара термоядерного топлива с точностью до 5% симметрии? Потом его осенило! Сфокусируйте рентгеновские лучи![нужна цитата ]

Советы продемонстрировали мощь концепции "постановки" в октябре 1961 года, когда они взорвали массивный и громоздкий Царь Бомба, водородная бомба мощностью 50 Мт, которая получает почти 97% своей энергии за счет синтеза, а не деления - ее урановый тампер был заменен на свинцовый незадолго до взрыва, чтобы предотвратить чрезмерное выпадение ядерных осадков. Если бы он был запущен в «полной» форме, он дал бы около 100 млн. Тонн. Оружие было технически пригодным для развертывания (испытание производилось сбрасыванием со специально модифицированного бомбардировщика), но непрактичным в военном отношении и было разработано и испытано в первую очередь как демонстрация советской силы. Это было крупнейшее ядерное оружие, разработанное и испытанное любой страной.

Другие страны

объединенное Королевство

Детали развития дизайна Теллера – Улама в других странах менее известны. В любом случае Соединенное Королевство изначально испытывало трудности с его разработкой, и первая попытка в мае 1957 г. потерпела неудачу.Захват I «Испытание не сработало, как планировалось, но большая часть его энергии пришла от термоядерного синтеза во вторичной обмотке). Однако вторая попытка была успешной в ноябре 1957 года».Захват X "испытание, которое дало 1,8 Мт. Британская разработка конструкции Теллера-Улама была явно независимой, но ей было разрешено поделиться некоторыми данными о радиоактивных осадках в США, которые могли оказаться полезными. После успешного взрыва устройства мегатонного диапазона и, следовательно, свое практическое понимание "секрета" конструкции Теллера-Улама, Соединенные Штаты согласились обменять некоторые из своих ядерных проектов с Соединенным Королевством, что привело к 1958 г. Соглашение о взаимной обороне между США и Великобританией.

Китай

Китайская Народная Республика взорвала свое первое устройство по конструкции Теллера-Улама в июне 1967 г. ("Тест №6 "), всего через 32 месяца после взрыва своего первого оружия деления (самая короткая из известных пока разработок) с мощностью 3,3 Мт. Однако о китайской термоядерной программе известно мало.

Франция

О французской разработке конструкции Теллера – Улама известно очень мало, кроме того факта, что она взорвала устройство мощностью 2,6 Мт в "Канопус «Испытание в августе 1968 года.

Индия

11 мая 1998 года Индия объявила, что она взорвала водородную бомбу в своем Операция Шакти тесты ("Шакти I ", конкретно).[21] Некоторые неиндийские аналитики, используя сейсмографический чтения, предположили, что это может быть не так, указав на низкую мощность теста, которая, по их словам, близка к 30 килотоннам (в отличие от 45 килотонн, заявленных Индией).[22]

Однако некоторые неиндийские эксперты согласны с Индией. Доктор Гарольд М. Агнью, бывший директор Лос-Аламосская национальная лаборатория, сказал, что утверждение Индии о взрыве инсценированной термоядерной бомбы является правдоподобным.[23] Британский сейсмолог Роджер Кларк утверждал, что сейсмические магнитуды предполагают совокупную мощность до 60 килотонн, что соответствует объявленной Индией общей добыче в 56 килотонн.[24] Профессор Джек Эвернден, сейсмолог из США, всегда утверждал, что для правильной оценки урожайности нужно «правильно учитывать геологические и сейсмологические различия между испытательными площадками». Его оценка урожайности индийских тестов совпадает с оценкой Индии.[25]

Индийские ученые утверждают, что некоторые международные оценки результатов ядерных испытаний Индии ненаучны.[25][26]

Индия заявляет, что результаты ее испытаний были намеренно низкими, чтобы избежать ущерба гражданскому населению, и что она может строить поэтапно. термоядерное оружие различной урожайности примерно до 200 килотонны на основе этих тестов.[25] Другая указанная причина низких урожаев заключалась в том, что радиоактивность, высвобождаемая из урожаев, значительно превышала 45 килотонны возможно, не было полностью сдержано.[25]

Даже маломощные испытания могут иметь отношение к термоядерным возможностям, поскольку они могут предоставить информацию о поведении праймериз без полного возгорания вторичные.[27]

Северная Корея

Северная Корея заявила, что провела испытания своей миниатюрной термоядерной бомбы 6 января 2016 года. Первые три ядерных испытания Северной Кореи (2006, 2009 и 2013 годы) имели относительно низкую мощность и, по всей видимости, не имели конструкции термоядерного оружия. В 2013 г. Министерство обороны Южной Кореи предположил, что Северная Корея, возможно, пытается разработать «водородную бомбу», и такое устройство может стать следующим испытанием оружия Северной Кореей.[28][29] В январе 2016 года Северная Корея заявила об успешном испытании водородной бомбы.[30] но во время испытаний было зарегистрировано только сейсмическое событие магнитудой 5,1,[31] такая же величина, как и при испытании атомной бомбы мощностью 6–9 кт в 2013 году. Эти сейсмические записи заставили ученых всего мира сомневаться в утверждении Северной Кореи о том, что была испытана водородная бомба, и предполагают, что это было испытание не термоядерным.[32] 9 сентября 2016 г. Северная Корея провела свою пятое ядерное испытание который давал от 10 до 30 килотонн.[33][34][35]

3 сентября 2017 г. Северная Корея провела шестое ядерное испытание всего через несколько часов после фотографий северокорейского лидера Ким Чен Ын осмотр устройства, напоминающего термоядерное оружие боеголовка были выпущены.[36] Первоначальные оценки в первые несколько дней составляли от 70 до 160 килотонн.[37][38][39][40][41] и были увеличены более чем через неделю до диапазона от 250 до более 300 килотонн.[42][43][44][45] Информационная группа Джейн По оценкам, основанным главным образом на визуальном анализе пропагандистских фотографий, бомба может весить от 250 до 360 килограммов (~ 550 - 790 фунтов).[46]

Общественное знание

Фотографии гильз боеголовок, например, на этой W80 ядерной боеголовки, позволяют предположить, что относительный размер и форма праймериз и вторичные в термоядерном оружии США.

Проект Теллера-Улама долгие годы считался одним из главных ядерных секретов, и даже сегодня он не обсуждается подробно в официальных публикациях с истоками "за забором" классификация. Политика Министерство энергетики США Политика (DOE) всегда заключалась в том, чтобы не подтверждать «утечки», поскольку это означало бы признание точности предполагаемой утечки информации. Помимо изображений корпуса боеголовки, но никогда "физический пакет "Сама по себе большая часть общедоступной информации о дизайне сводится к нескольким кратким заявлениям и работе нескольких отдельных исследователей.

Вот краткое обсуждение событий, которые привели к формированию «публичных» моделей плана Теллера – Улама, с некоторыми обсуждениями их различий и несогласий с этими принципами, изложенными выше.

Раннее знание

Общие принципы конструкции «классического супер» были известны общественности еще до того, как термоядерное оружие было впервые испытано. После того, как в январе 1950 года Трумэн приказал провести аварийную программу по разработке водородной бомбы, Бостон Дейли Глоб опубликовал вырезанное описание гипотетической водородной бомбы с подписью Представление художника о том, как водородная бомба может работать, используя атомную бомбу в качестве простого «спускового крючка», чтобы произвести достаточно тепла, чтобы запустить процесс «термоядерного синтеза» водородной бомбы..[47]

Тот факт, что большая часть мощности термоядерного устройства связана с делением тампера урана-238 (принцип деления-слияния-деления), был обнаружен, когда Замок Браво испытание "убежало", давая гораздо более высокую мощность, чем первоначально предполагалось, и создавая большое количество ядерных осадков.[17]

Заявления Министерства энергетики США

В 1972 году Министерство энергетики рассекретило заявление о том, что «тот факт, что в термоядерном (TN) оружии« первичный »ядерный элемент расщепления используется для запуска реакции TN в термоядерном топливе, называемом« вторичным »», а в 1979 году он добавил : «Тот факт, что в термоядерном оружии излучение от делящегося взрывчатого вещества может содержаться и использоваться для передачи энергии для сжатия и воспламенения физически отдельного компонента, содержащего термоядерное топливо». В последнем предложении указано: «Любое уточнение этого заявления будет засекречено». (курсив в оригинале) Единственное утверждение, которое может относиться к свеча зажигания был рассекречен в 1991 г .: «Факт, что делящиеся и / или расщепляющиеся материалы присутствуют в некоторых вторичных объектах, материал не идентифицирован, местонахождение не указано, используется не указано, а оружие не определено». В 1998 году Министерство энергетики рассекретило заявление о том, что «тот факт, что материалы могут присутствовать в каналах и термин« наполнитель каналов »без уточнения», который может относиться к пенополистиролу (или аналогичному веществу). (DOE 2001, раздел V.C.)[требуется разъяснение ]

Вопрос о том, подтверждают ли заявления некоторые или все модели, представленные выше, подлежит интерпретации, а официальные сообщения правительства США о технических деталях ядерного оружия в прошлом были намеренно двусмысленными (например, Смит отчет ). Другая информация, такая как типы топлива, использованного в некоторых из ранних вооружений, была рассекречена, но точной технической информации не было.

Прогрессивный дело

Основная статья: Соединенные Штаты против прогрессивного

Большинство современных идей дизайна Теллера – Улама[требуется разъяснение ] стало известно общественности после того, как Министерство энергетики попыталось цензор Журнальная статья активиста, выступающего против оружия Говард Морланд в 1979 году о «секрете водородной бомбы». В 1978 году Морланд решил, что открытие и раскрытие «последнего оставшегося секрета» привлечет внимание к гонка вооружений и позволить гражданам почувствовать себя вправе подвергать сомнению официальные заявления о важности ядерного оружия и ядерной секретности. Большинство идей Морланда о том, как работает оружие, были собраны из легкодоступных источников, рисунки, которые больше всего вдохновили его подход, были взяты из Энциклопедия Американа. Морланд также брал интервью, часто неофициально, у многих бывших Лос-Аламос ученые (включая Теллера и Улама, хотя ни один из них не предоставил ему никакой полезной информации) и использовали различные стратегии межличностного общения, чтобы побудить их к информационным ответам (например, задавая такие вопросы, как «Они все еще используют свечи зажигания?», даже если он не знал об этом). что конкретно относится к последнему термину). (Морланд, 1981)

В конце концов Морланд пришел к выводу, что "секрет" заключался в том, что начальный и вторичный хранились отдельно, и что радиационное давление от начальный сжал вторичный перед зажиганием. Когда ранний черновик статьи будет опубликован в Прогрессивный был отправлен в Министерство энергетики после того, как он попал в руки профессора, выступавшего против цели Морланда, Министерство энергетики потребовало не публиковать статью и потребовало временного судебного запрета. После короткого судебного заседания, на котором Министерство энергетики утверждало, что информация Морланда была (1). вероятно, получено из засекреченных источников, (2). если она не получена из секретных источников, сама считается "секретной" информацией в соответствии с "рожденный секрет "статья 1954 г. Закон об атомной энергии, и (3). опасно и будет поощрять распространение ядерного оружия, Морланд и его адвокаты не согласились по всем пунктам, но судебный запрет был предоставлен, поскольку судья по делу посчитал более безопасным дать судебный запрет и позволить Морланду и др. Подать апелляцию,[нужна цитата ] что они сделали в Соединенные Штаты против Progressive и др. (1979).

Через множество более сложных обстоятельств,[требуется разъяснение ] Дело DOE начало ослабевать, поскольку стало ясно, что некоторые данные, которые он пытался объявить «секретными», были опубликованы в студенческой энциклопедии несколькими годами ранее. После очередного спекулянта с водородной бомбой, Чак Хансен, у него были свои собственные идеи о «секрете» (совершенно отличные от взглядов Морланда), опубликованные в одной из газет штата Висконсин, утверждает Министерство энергетики Прогрессивный Дело было спорным, отказался от иска и позволил журналу опубликовать, что и сделал в ноябре 1979 года. Морланд к тому времени, однако, изменил свое мнение о том, как работает бомба, и предположил, что пенная среда (полистирол), а не радиация давление использовалось для сжатия вторичный и что в вторичный был свеча зажигания делящегося материала. Он опубликовал изменения, частично основанные на рассмотрении апелляционной инстанции, в качестве исправления в Прогрессивный спустя месяц.[48] В 1981 году Морланд опубликовал книгу, Секрет, который взорвался, о своем опыте, подробно описывая ход мыслей, который привел его к его выводам о «секрете».

Поскольку Министерство энергетики пыталось подвергнуть цензуре работу Морланда, что было одним из немногих случаев, когда оно нарушало свой обычный подход, заключающийся в непризнании «секретных» материалов, которые были опубликованы, это интерпретируется как хотя бы частично правильное, но в какой степени в нем отсутствует информация или имеет неверную информацию, не известно с большой уверенностью. Сложность, с которой столкнулись ряд стран при разработке конструкции Теллера – Улама (даже когда они понимали эту конструкцию, как, например, в Великобритании), делает маловероятным то, что одна простая информация - это то, что дает возможность производить термоядерное оружие.[нужна цитата ] Тем не менее, идеи, выдвинутые Морландом в 1979 г., стали основой для всех текущих спекуляций о конструкции Теллера – Улама.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Родос, Темное Солнце, п. 430.
  2. ^ Янг и Шиллинг, Супер бомба, п. 35.
  3. ^ (Галисон и Бернштейн 1989)
  4. ^ Янг и Шиллинг, Супер бомбаС. 89–90.
  5. ^ а б Янг и Шиллинг, Супер бомба, п. 91.
  6. ^ Янг и Шиллинг, Супер бомба, стр. 1–2.
  7. ^ Родос, Темное СолнцеС. 406–408.
  8. ^ Термин «гетерокаталитический» был жаргоном Теллера и Улама для их новой идеи; используя атомный взрыв, чтобы зажечь вторичный взрыв в массе топлива, расположенного за пределами инициирующая бомба.
  9. ^ Теллер, Эдвард; Улам, Станислав (9 марта 1951 г.). "О гетерокаталитических детонациях I. Гидродинамические линзы и радиационные зеркала" (PDF). ЛАМС-1225. Лос-Аламосская научная лаборатория. Получено 26 сентября, 2014. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь) на Институт ядерного нераспространения интернет сайт. Это оригинальная секретная статья Теллера и Улама, предлагающая поэтапный взрыв. Эта рассекреченная версия сильно отредактирована, осталось всего несколько абзацев.
  10. ^ * Гэри Стикс, «Позор и честь в атомном кафе: Эдвард Теллер не жалеет о своем спорном карьере» Scientific American (Октябрь 1999 г.): стр.[требуется разъяснение ]
  11. ^ Бете, Ганс (1952). «Меморандум об истории термоядерной программы». Федерация американских ученых. Получено 15 декабря, 2007.
  12. ^ Бете, Ганс (1954). "Свидетельство по делу Дж. Роберта Оппенгеймера". Атомный архив. Получено 10 ноября, 2006.
  13. ^ * Х.А. Бете, "Дж. Роберт Оппенгеймер 1904–1967", Национальная академия наук Соединенных Штатов Америки Биографические мемуары (1997, т. 71, с. 175–218; на 197)
  14. ^ Дайсон 2012, стр.213
  15. ^ «Воспоминания Эдварда Теллера: рецензия на книгу С. Учии», Информационный бюллетень PHS (Философия и история науки, Киотский университет ), нет. 52, 22 июля 2003 г.
  16. ^ Швебер, С. В тени бомбы: Бете, Оппенгеймер и моральная ответственность ученого (Princeton, N.J .: Princeton University Press, 2000). ISBN  0-691-04989-0; п. 166)
  17. ^ а б "Почему водородная бомба теперь называется 3-F". ЖИЗНЬ: 54–55. 5 декабря 1955 г.
  18. ^ а б * Дэвид Холлоуэй, Сталин и бомба: Советский Союз и атомная энергия, 1939–1956 гг. (Нью-Хейвен, Коннектикут: Издательство Йельского университета, 1994). ISBN  0-300-06056-4; п. 299 и 314 соответственно
  19. ^ Юлий Харитон и Юрий Смирнов »,Версия Харитона " Бюллетень ученых-атомщиков Vol. 49, No. 4 (май 1993 г.): стр.20.
  20. ^ "Царь Бомба (" Король бомб ")". Получено 10 октября, 2010. из законов масштабирования радиуса огненного шара можно было бы ожидать, что огненный шар достигнет земли и поглотит землю ... Фактически, ударная волна достигает земли ... и отскакивает вверх, ударяя по нижней части огненного шара, ... предотвращая фактический контакт с землей.
  21. ^ Бернс, Джон Ф. (12 мая 1998 г.). «Индия устроила 3 ​​ядерных взрыва, вопреки всемирному запрету; испытания вызывают резкий протест». Нью-Йорк Таймс. ISSN  0362-4331. Получено 24 декабря, 2019.
  22. ^ "Каковы реальные результаты теста Индии?", Архив ядерного оружия, Ноябрь 2001 г.
  23. ^ Бернс, Джон Ф. (18 мая 1998 г.). "Ядерная тревога: обзор; Индия взорвала водородную бомбу, подтверждают эксперты". Нью-Йорк Таймс. ISSN  0362-4331. Получено 26 июля, 2019.
  24. ^ «У нас есть адекватная научная база данных для разработки ... надежного средства ядерного сдерживания». frontline.thehindu.com. Получено 26 июля, 2019.
  25. ^ а б c d «Заявление для прессы д-ра Анила Какодкара и д-ра Р. Чидамбарама по поводу испытаний« Покран-II »». pib.nic.in. Получено 26 июля, 2019.
  26. ^ «Испытания« Покран-2 »были полностью успешными; учитывая способность Индии создавать ядерное сдерживание: доктор Какодкар и доктор Чидамбарам». pib.nic.in. Получено 26 июля, 2019.
  27. ^ "Программа Индии по ядерному оружию: операция" Шакти ", 1998 г., Архив ядерного оружия, Март 2001 г.
  28. ^ Ким Гю Вон (7 февраля 2013 г.). «Северная Корея могла бы разработать водородную бомбу». Hankyoreh. Получено 8 февраля, 2013.
  29. ^ Кан Сын Ву; Чунг Мин Ук (4 февраля 2013 г.). «Северная Корея может взорвать водородную бомбу». Korea Times. Получено 8 февраля, 2013.
  30. ^ «Северная Корея заявляет о полностью успешном испытании водородной бомбы». Россия сегодня. 6 января 2016 г.. Получено 6 января, 2016.
  31. ^ M5.1 - 21 км на восток от Сунгджибэгама, Северная Корея (Отчет). USGS. 6 января 2016 г.. Получено 6 января, 2016.
  32. ^ «Заявления Северной Кореи о ядерной водородной бомбе встретили скепсис».
  33. ^ https://uk.reuters.com/article/uk-northkorea-nuclear-idUKKCN11F02D
  34. ^ https://www.bbc.com/news/world-asia-37314927
  35. ^ http://uk.reuters.com/article/uk-northkorea-nuclear-idUKKCN11F02D
  36. ^ https://www.bbc.co.uk/news/world-asia-41139741
  37. ^ http://english.yonhapnews.co.kr/news/2017/09/03/0200000000AEN20170903002700315.html
  38. ^ https://www.norsar.no/press/latest-press-release/archive/large-nuclear-test-in-north-korea-on-3-september-2017-article1534-984.html
  39. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал 4 сентября 2017 г.. Получено 17 ноября, 2017.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  40. ^ https://www.japantimes.co.jp/news/2017/09/06/national/north-korean-nuke-test-put-160-kilotons-ishiba-urges-debate-deploying-u-s-atomic-bombs/
  41. ^ http://thediplomat.com/2017/09/us-intelligence-north-koreas-sixth-test-was-a-140-kiloton-advanced-nuclear-device/
  42. ^ https://www.norsar.no/press/latest-press-release/archive/the-nuclear-explosion-in-north-korea-on-3-september-2017-a-revised-magnitude-assessment-article1548- 984.html
  43. ^ http://www.38north.org/2017/09/punggye091217/
  44. ^ https://www.washingtonpost.com/world/north-korea-nuclear-test-maybe-have-been-twice-as-strong-as-first-oughtt/2017/09/13/19b026d8-985b-11e7- a527-3573bd073e02_story.html
  45. ^ http://www.armscontrolwonk.com/archive/1203852/sar-image-of-punggye-ri/
  46. ^ http://www.janes.com/images/assets/111/75111/North_Korea_bargains_with_nuclear_diplomacy.pdf
  47. ^ "Приветствую Приказ Трумэна о водородной бомбе". Бостон Дейли Глоб: 1. 1 февраля 1950 г. - перепечатано в Алекс Веллерстайн (18 июня 2012 г.). «Что, если Трумэн не заказал программу по уничтожению водородной бомбы?».
  48. ^ «Секрет водородной бомбы: как мы его получили и почему рассказываем об этом» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 27 сентября 2007 г. (3,48 МБ) , Прогрессивный, т. 43, нет. 11 ноября 1979 г.

Рекомендации

История
  • Питер Галисон и Бартон Дж. Бернштейн, «В любом свете: ученые и решение построить супербомбу, 1942–1954 гг.» Исторические исследования в физических и биологических науках Vol. 19, № 2 (1989): 267–347.
  • Дэвид Холлоуэй, Сталин и бомба: Советский Союз и атомная энергия, 1939–1956 гг. (Нью-Хейвен, Коннектикут: Издательство Йельского университета, 1994). ISBN  0-300-06056-4
  • Ричард Родс, Темное солнце: создание водородной бомбы (Нью-Йорк: Саймон и Шустер, 1995). ISBN  0-684-80400-X
  • С.С. Швебер, В тени бомбы: Бете, Оппенгеймер и моральная ответственность ученого (Princeton, N.J .: Princeton University Press, 2000). ISBN  0-691-04989-0
  • Гэри Стикс «Позор и честь в атомном кафе: Эдвард Теллер не жалеет о своем спорном карьере» Scientific American (Октябрь 1999): 42–43.
  • Кен Янг и Уорнер Р. Шиллинг, Супербомба: организационный конфликт и разработка водородной бомбы (Итака, Нью-Йорк: издательство Корнельского университета, 2019). ISBN  1-5017-4516-6
Анализ радиоактивных осадков
Прогрессивный Дело
  • Александр Де Вольпи, Джерри Марш, Тед Постол и Джордж Стэнфорд, Рожденный секрет: водородная бомба, прогрессивный случай и национальная безопасность (Нью-Йорк: Pergamon Press, 1981). ISBN  0-08-025995-2
  • Говард Морланд, Секрет, который взорвался (Нью-Йорк: Random House, 1981). ISBN  0-394-51297-9

дальнейшее чтение

внешняя ссылка