Seluruh potensi ilmu pengetahuan Soviet diinvestasikan dalam produk RDS-6S.
Diketahui dari dokumen arsip yang diterbitkan bahwa pada periode awal Proyek Atom Soviet, dua versi bom hidrogen (VB) dikembangkan: "pipa" (RDS-6T) dan "puff" (RDS-6S). Nama-nama sampai batas tertentu sesuai dengan desain mereka.
Kelompok Yakov Zeldovich di Institute of Chemical Physics (ICP), dan kemudian para ilmuwan Laboratorium No. 3 dan Laboratorium V, melakukan perhitungan RDS-6T VB dalam bentuk silinder berdinding tipis dengan diameter 50 sentimeter. dan panjang minimal lima meter, diisi deuterium cair sebanyak 140 kilogram. Menurut perhitungan, ledakan massa deuterium ini setara dengan satu hingga dua juta ton TNT. Sebuah bom atom tipe meriam digunakan untuk memulai ledakan. Antara muatan uranium-235 dan deuterium adalah detonator tambahan yang terbuat dari campuran deuterium dan tritium, yang bereaksi lebih cepat dan pada suhu yang lebih rendah daripada deuterium murni. Seluruh sistem diisolasi secara termal untuk mencegah deuterium cair menguap selama pengangkutan. Bahkan dari uraian ini, yang disajikan oleh Yakov Zeldovich dalam catatan "Bom hidrogen deuterium" pada Februari 1950, dapat dilihat bahwa implementasi RDS-6T WB dengan hidrogen cair ternyata dikaitkan dengan kesulitan teknis yang besar.
Keuntungan dari "engah"
Igor Tamm, Yakov Zeldovich dan Andrei Sakharov menunjukkan dalam laporan mereka "Model produk RDS-6S" untuk tahun 1953 bahwa reaksi termonuklir dalam deuterium berlangsung pada laju yang diperlukan untuk ledakan hanya pada suhu yang sangat tinggi, dan kemungkinan praktis untuk mempertahankan mereka belum terbukti.
Sehubungan dengan hasil negatif dari perhitungan teoretis selama bertahun-tahun, pekerjaan pada RDS-6T WB dihentikan oleh keputusan pimpinan USSR MSM pada tahun 1954.
Solusi untuk membuat VB dalam bentuk lapisan bahan fisil dan komponen termonuklir yang berselang-seling (karenanya "mengembus") diusulkan oleh Andrei Sakharov, seorang karyawan departemen teoretis Institut Fisika Akademi Ilmu Pengetahuan (FIAN), dipimpin oleh Igor Tamm. Pada tanggal 2 Desember 1948, pada pertemuan Dewan Ilmiah dan Teknis (STC) Laboratorium No. 2, diskusi tentang laporan Zeldovich dan Tamm tentang hasil studi penggunaan reaksi fusi inti cahaya untuk penciptaan WB dari berbagai skema desain berlangsung.
Protokol pertemuan NTS menunjukkan bahwa dewan menganggap hasil kedua kelompok menarik, tetapi terutama sistem berupa kolom lapisan air berat dan A-9 (simbol uranium alam), yang menurut untuk perhitungan awal, bisa meledak dengan diameter kolom sekitar 400 milimeter. Keuntungan dari sistem ini adalah kemampuan untuk menggunakan air berat sebagai pengganti deuterium, yang menghilangkan kebutuhan untuk menangani hidrogen pada suhu rendah.
Keputusan Dewan Ilmiah dan Teknis Laboratorium No. 2 tahun 1948 menunjukkan perlunya memusatkan pekerjaan kelompok Tamm pada proposal Sakharov dan untuk melakukan eksperimen di FIAN di tim Ilya Frank untuk mempelajari penggandaan neutron dalam air berat - uranium sistem, membebaskan tim ilmuwan dari pekerjaan lain.
Igor Kurchatov dan Yuliy Khariton melaporkan hasil pertimbangan ini kepada kepala Direktorat Utama Pertama (PSU) di bawah Dewan Menteri (CM) Uni Soviet, Boris Vannikov, dengan melampirkan rancangan resolusi Dewan Menteri Uni Soviet, disusun berdasarkan keputusan NTS.
Diskusi di seminar ilmiah Laboratorium No. 2 tentang laporan Zeldovich dan Tamm menjadi dasar bagi pengembangan luas karya teoretis dan eksperimental tentang pembuatan bom hidrogen domestik pertama.
Surga bagi para teoretisi
VB RDS-6S dalam dokumen resmi disebut produk, hanya terkadang menggunakan nama aslinya. RDS-6S diatur sebagai berikut: di tengah sistem lapisan bergantian uranium alam dan bahan ringan yang terdiri dari campuran deuterida dan litium-6 tritida, ditempatkan muatan uranium-235. Permukaan "engah" terdiri dari bahan peledak (eksplosif) untuk memulai ledakan muatan nuklir (uranium-235), yang menyebabkan aliran energi yang kuat dalam bentuk neutron, kuanta, dan partikel lainnya. Hal ini menyebabkan pemanasan ionisasi (kompresi) ke suhu bintang dari lapisan tipis bahan bakar termonuklir dan lapisan uranium. Dalam hal ini, yang terakhir berubah menjadi plasma dengan peningkatan tekanan yang sesuai, yang menekan lapisan zat ringan yang berdekatan. Karena efek gabungan dari ledakan muatan nuklir dan lapisan uranium yang terionisasi, kondisi diciptakan untuk reaksi termonuklir, sebagai akibatnya laju fisi uranium oleh neutron termonuklir meningkat. Sebuah fitur dari proses ini adalah bahwa hal itu terjadi dalam kondisi ekstrim: dengan kepadatan tinggi pelepasan energi dalam volume kecil materi pada suhu tinggi, semua ini berkembang dalam mikrodetik, yang pada akhirnya mengarah pada efek ledakan. Studi komputasi fisika proses kompleks yang terjadi di Bank Dunia adalah manifestasi dari kecerdasan para ilmuwan yang lebih tinggi, surga bagi para ahli teori, seperti yang pernah dikatakan Andrei Sakharov.
Bom hidrogen pertama di dunia RDS-6S.
Tes pengisian daya dilakukan pada 12 Agustus
1953 di situs uji Semipalatinsk.
Mengisi daya - hingga 400 kT
Foto: Vadim Savitsky
Dengan demikian, sampel pertama WB RDS-6S domestik mengandung, selain bahan peledak, bahan nuklir berikut: uranium-235, uranium alam, lithium-6 deuteride, dan tritide. Ini memungkinkan untuk memastikan implementasi proses berikut: ledakan nuklir dari muatan pusat, pemanasan sebagai hasil dari lapisan bola ini dengan deuterida dan lithium-6 tritide, reaksi termonuklir dengan pelepasan energi dan pembentukan cepat neutron, fisi inti uranium-238 oleh neutron cepat dengan pelepasan energi, interaksi lithium 6 dengan neutron untuk mendapatkan jumlah tritium tambahan dan dengan demikian meningkatkan reaksi termonuklir primer.
Dalam bom hidrogen, banyak reaksi nuklir, fenomena hidrodinamik dan proses termal intensitas tinggi terjadi hampir bersamaan. Sangat jelas bahwa, karena kurangnya metode untuk analisis mereka dan informasi yang dapat diandalkan tentang konstanta interaksi partikel, perhitungan ledakan WB menghadirkan kesulitan teoretis yang signifikan. Namun demikian, para ilmuwan dan insinyur Soviet berhasil menciptakan WB domestik pertama, yang merupakan perangkat teknis paling kompleks di dunia.
Prinsip organisasi kerja
Kegiatan pembuatan bom hidrogen pertama di Uni Soviet memiliki sejumlah keanehan. Pertama-tama, semua peserta dalam pekerjaan ini, terlepas dari posisi resmi mereka, memiliki tingkat tanggung jawab yang tinggi, memahami signifikansi militer-politik yang luar biasa dari kehadiran bom super sebagai salah satu cara efektif untuk melindungi negara dari ancaman eksternal.
Tentu saja, sentralisasi negara dan koordinasi kegiatan semua perusahaan dan organisasi, serta pembiayaan kerja semaksimal mungkin, termasuk insentif materi yang murah hati untuk hasil yang diperoleh, memainkan peran besar dalam mencapai kesuksesan. Dan semua ini dengan kontrol ketat atas eksekusi. Potensi tinggi ilmu pengetahuan Soviet sebelum perang, terutama fisika nuklir, dan kehadiran sejumlah besar ilmuwan dan insinyur berkualifikasi tinggi juga sangat penting.
Prestasi fisika nuklir terus digunakan untuk memecahkan masalah mendesak pertahanan negara. Secara umum, tanpa hasil penelitian mendasar, pembuatan produk berteknologi tinggi seperti RDS-6S WB dan model WB yang ditingkatkan selanjutnya tidak akan mungkin. Diketahui bahwa direktur Lembaga Fisika dan Teknologi Leningrad (LPTI), Akademisi Abram Ioffe, pada tahun-tahun sebelum perang, ditegur karena penelitian dalam fisika nuklir karena tidak memberikan solusi praktis. Tetapi justru penelitian fundamental sebelum perang yang memungkinkan Uni Soviet memperoleh senjata canggih.
Ilmuwan luar biasa dari negara dengan berbagai spesialisasi berpartisipasi dalam penciptaan Bank Dunia domestik pertama, di antaranya harus disebutkan, pertama-tama, fisikawan terkenal seperti Igor Kurchatov, Julius Khariton, Yakov Zeldovich, Kirill Shchelkin, Igor Tamm, Andrei Sakharov, Vitaly Ginzburg, Lev Landau, Evgeny Zababakhin, Yuri Romanov, Georgy Flerov, Ilya Frank, Alexander Shalnikov, dan lainnya.
Fitur mendasar dari pekerjaan pada RDS-6 adalah partisipasi di dalamnya dari sejumlah besar matematikawan Soviet yang berkualifikasi tinggi, seperti Nikolai Bogolyubov, Ivan Vinogradov, Leonid Kantorovich, Mstislav Keldysh, Andrei Kolmogorov, Ivan Petrovsky dan banyak lagi lainnya. Seluruh warna sains Soviet terlibat dalam penciptaan WB domestik pertama. Partisipasi aktif dari sejumlah besar tim ilmiah, desain dan teknik dan produksi negara dengan personel yang berpengalaman memungkinkan untuk menyelesaikan tugas-tugas sains-intensif yang paling kompleks. Munculnya WB tidak akan mungkin tanpa produksi lithium-6, deuterium, tritium dan senyawanya dalam skala industri - komponen utama senjata termonuklir, metode untuk memisahkan tritium dari lithium yang diiradiasi, dll.
Ide-ide baru, proyek instalasi, rencana kerja penelitian dan pengembangan, laporan direktur lembaga tentang pekerjaan yang dilakukan dibahas di seminar dan dewan ilmiah Laboratorium No. 2, NTS PGU dan NTS di KB-11, dll. Semua keputusan pemerintah disusun berdasarkan rekomendasi PSU NTS dan NTS di KB-11 setelah mendapat persetujuan pimpinan PSU dan Pansus. Praktek diskusi kolegial yang konstan tentang proposal baru pada pertemuan STC menyebabkan penghapusan kesenjangan besar antara ide dan implementasinya.
Proyek atom Soviet dibedakan oleh program luas berbagai penelitian mendasar dengan pembangunan reaktor dan instalasi nuklir eksperimental, akselerator partikel bermuatan, dll., yang hasilnya segera digunakan dalam pelaksanaan tugas-tugas tertentu. Pada saat yang sama, dana yang sangat besar dihabiskan untuk penelitian fundamental.
Bertanggung jawab secara pribadi
Solusi tugas-tugas negara dalam pembuatan senjata nuklir-hidrogen menjadi mungkin sebagian besar berkat langkah-langkah mendesak pemerintah Soviet untuk mengatur struktur yang efektif untuk kontrol terpusat dari Proyek Atom. Pada 20 Agustus 1945, Komite Khusus (SK, dipimpin oleh Lavrentiy Beria) dibentuk di bawah Komite Pertahanan Negara dan Direktorat Utama Pertama (PSU, dipimpin oleh mantan Komisaris Rakyat Boris Vannikov) di bawah Dewan Komisaris Rakyat Uni Soviet.. Akibatnya, siklus manajemen Proyek Atom berikut dilaksanakan: perusahaan industri, lembaga, organisasi desain - Dewan Ilmiah dan Teknis (STC) PGU - PGU - Komite Khusus - Dewan Menteri Uni Soviet. Pekerjaan pembuatan WB RDS-6S terus dipantau oleh Pansus dan PGU. Setelah surat informasi dari Vannikov dan Kurchatov tentang kemungkinan mendasar untuk membuat bom super, Komite Khusus dan PGU berulang kali mempertimbangkan keadaan perkembangan Bank Dunia dan, jika perlu, menyiapkan resolusi dan perintah Dewan Menteri. Selama 1950-1953, 26 resolusi dan perintah Dewan Menteri Uni Soviet dikeluarkan tentang masalah ilmiah, produksi dan organisasi pengembangan WB RDS-6S. Sejumlah besar keputusan pemerintah di bidang lain dari Proyek Atom belum dikeluarkan. Sebagian besar dari mereka berhubungan dengan pekerjaan KB-11 sebagai organisasi pelaksana utama, di mana seiring waktu urutan kerja dibentuk, ditentukan oleh resolusi Dewan Menteri Uni Soviet dan perintah kepemimpinan KB-11. Pada tanggal 8 Februari 1949, kepala KB-11, Pavel Zernov, menandatangani perintah kerja di KB-11 pada RDS-6, dalam paragraf 1 yang direncanakan untuk mengatur sebuah kelompok “di bawah pengawasan langsung kepala perancang Yu. B. Khariton untuk pengembangan lebih lanjut tentang masalah pembuatan RDS-6 dalam komposisi berikut: Yu. B. Khariton (pemimpin), KISchelkin, Ya. B. Zel'dovich, NLDukhov, VI Alferov, AS Kozyrev, EI N. Flerov, L. V. Altshuler, V. A. Tsukerman, V. A. Davidenko, D. A. Frank-Kamenetsky, A. I. Abramov.
Setahun kemudian, pemerintah menunjuk seorang supervisor ilmiah dan wakilnya yang bertanggung jawab untuk bidang pekerjaan tertentu. Status pengawas ilmiah, yang diperkenalkan dalam Proyek Atom Soviet, sangat tinggi, sebagaimana dibuktikan, misalnya, oleh kegiatan Igor Kurchatov. Dalam klausul 2 Resolusi Dewan Menteri Uni Soviet No. 827-303ss / op "Tentang pekerjaan pembuatan RDS-6" tanggal 26 Februari 1950, dinyatakan: Khariton, wakil pertama pengawas ilmiah untuk pembuatan RDS-6S dan RDS-6T, Doktor Ilmu Fisika dan Matematika KISchelkina, Deputi Pengawas untuk produk RDS-6S, Anggota yang Sesuai dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet IE Tamm, Wakil Pengawas untuk bagian teoretis dari RDS-6T Anggota yang Sesuai dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet Ya. B. Zel'dovich, Deputi Pengawas Ilmiah untuk Penelitian Proses Nuklir MG Meshcheryakov, Kandidat Fisika dan Matematika, dan GN Flerov, Kandidat Fisika dan Matematika.
Juga, dekrit tersebut menyetujui komposisi pribadi kalkulator, dalam paragraf 4 yang kita baca sebagai berikut: “Untuk mengatur dalam KB-11 untuk pengembangan teori produk RDS-6S sebuah perhitungan dan kelompok teoretis di bawah kepemimpinan Anggota yang sesuai dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet I. Ye. Tamm, terdiri dari: AD Sakharov - Kandidat Ilmu Fisika dan Matematika, SZBelenky - Doktor Ilmu Fisika dan Matematika, Yu. A. Romanov - Peneliti, NNBogolyubov - Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Ukraina, I. Ya. Pomeranchuk - Doktor Ilmu Fisika dan Matematika, V. N. Klimov - asisten peneliti, D. V. Shirkov - asisten peneliti."
Menurut rencana 1949-1950
Jadi, selain KB-11, spesialis ilmiah terkemuka dari institut Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet berpartisipasi dalam pengerjaan RDS-6. Akibatnya, di bawah pengawasan ilmiah KB-11 pada penelitian komputasi dan eksperimental untuk mendukung proyek VB RDS-6S, ada organisasi pelaksana berikut: Institut Fisik (FIAN), Institut Masalah Fisik (IPP), Institut Fisika Kimia (ICP), Laboratorium No. 1, Laboratorium No. 2, Laboratorium "B", Institut Matematika Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet dengan cabang Leningrad, Institut Geofisika Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet. NII-8, NII-9, LPTI, GSPI-11, GSPI-12, VIAM, NIIgrafit, serta perusahaan produksi: Combine No. 817, Plant No. 12, Plant No. 418, Plant No. 752, Verkhne- Pabrik metalurgi Salda, pabrik konsentrat kimia Novosibirsk.
Kepemimpinan administratif dan ilmiah dari Proyek Atom Soviet dengan penuh semangat mulai mengorganisir pekerjaan untuk menciptakan WB RDS-6 domestik pertama. Pertemuan perwakilan pertama di RDS-6 berlangsung pada 9 Juni 1949 di bawah kepemimpinan Vannikov dan Kurchatov di KB-11 (Arzamas-16). Selain ilmuwan terkemuka Proyek Atom, Sakharov diundang. Para peserta pertemuan mengembangkan "Rencana kerja penelitian pada RDS-6 untuk 1949-1950." (dalam bentuk tulisan tangan, disiapkan, dilihat dari tulisan tangan, oleh Sakharov), menyediakan bidang penelitian berikut: reaksi nuklir inti ringan di RDS-6; kemungkinan memulai RDS-6 menggunakan bom atom dan bahan peledak konvensional; penggunaan ledakan bom atom untuk memperoleh informasi mengenai pembentukan EO; dinamika gas dari proses. Seiring dengan pekerjaan teoretis, para pemain dan waktu pengembangan teknologi industri untuk produksi tritium, lithium-6, lithium deuteride, uranium deuteride, yang diperlukan untuk pembuatan RDS-6, juga ditentukan.
Model bom hidrogen RDS-6S berhasil diuji di lokasi uji Semipalatinsk pada 12 Agustus 1953.
Kapasitas AB RDS-1 Soviet pertama, yang merupakan salinan AB Amerika, setara dengan 20 ribu ton TNT. Total TNT yang setara dengan AB RDS-2 dari desain asli Soviet adalah 38.300 ton. Kekuatan WB RDS-6S pertama melebihi TNT yang setara dengan AB RDS-2 hampir 10 kali lipat, yang tidak diragukan lagi merupakan pencapaian besar pengembang senjata nuklir Soviet. Selanjutnya, prinsip-prinsip desain WB RDS-6S ditingkatkan secara serius, ini memungkinkan untuk membuat senjata yang lebih kuat.