Вражаючі чинники вибуху водневої бомби. Небезпечна «шаровка»: як радянська воднева бомба вразила світ. Тривале зараження території радіоактивними опадами

12 серпня 1953 року на полігоні в Семипалатинську було випробувано першу у світі водневу бомбу. Це було четверте радянське випробування ядерної зброї. Потужність бомби, яка мала секретний код "виріб РДС-6с", досягла 400 кілотонн, у 20 разів більше за перші атомні бомби в США та СРСР. Після випробування Курчатов із глибоким поклоном звернувся до 32-річного Сахарова: "Тобі, рятівнику Росії, дякую!"

Півстоліття тому у вузькому колі фізиків-ядерників так само гостро стояло питання: що краще - атомна бомба чи воднева, вона ж термоядерна? Атомна бомба, яку американці зробили 1945 року, а ми - 1949-го, побудована на принципі звільнення колосальної енергії при розподілі важких ядер урану або штучного плутонію. Термоядерна бомба побудована на іншому принципі: енергія виділяється при злитті легких ізотопів водню, дейтерію та тритію. Матеріали на основі легких елементів не мають критичної маси, що було великою конструкційною складністю атомної бомби. Крім того, при синтезі дейтерію та тритію виділяється в 4,2 рази більше енергії, ніж при розподілі ядер такої ж маси урану-235. Словом, воднева бомба – набагато потужніша зброя, ніж атомна бомба.

У ті роки руйнівна сила водневої бомби нікого з вчених не лякала. Світ вступив у епоху "холодної" війни, у США вирував маккартизм, у СРСР піднялася чергова хвиля викриттів. Демарші дозволяв собі лише Петро Капіца, який не прийшов навіть на урочисте засідання в Академії наук з приводу 70-річчя Сталіна. Обговорювалося питання про його виключення з лав академії, але становище врятував президент АН Сергій Вавілов, який зауважив, що першим треба виключити письменника-класика Шолохова, який манкує усіма без винятку засіданнями.

У створенні атомної бомби, як відомо, вченим допомогли розвідки. Але водневу бомбу наша агентура мало не занапастила. Здобуті у знаменитого Клауса Фукса відомості привели в глухий кут і американців, і радянських фізиків. Група під командою Зельдовича втратила 6 років на перевірку хибних даних. Розвідка надала і думку знаменитого Нільса Бора щодо нереальності "надбомби". Але в СРСР були свої ідеї, довести перспективність яких Сталіну і Берії, які назавжди "гнали" атомну бомбу, було непросто і ризиковано. Цю обставину не можна забувати в безплідних і безглуздих суперечках про те, хто більше попрацював над ядерною зброєю – радянська розвідка чи радянська наука.

Робота над водневою бомбою стала першою інтелектуальною гонкою в історії людства. Для створення атомної бомби було важливо насамперед вирішити інженерні завдання, розгорнути масштабні роботи на копальнях і комбінатах. Воднева бомба призвела до появи нових наукових напрямів - фізики високотемпературної плазми, фізики надвисоких щільностей енергії, фізики аномальних тисків. Вперше довелося вдатися до допомоги математичного моделювання. Відставання від США в галузі комп'ютерів (за океаном вже були в ході апарати фон Неймана) наші вчені компенсували дотепними обчислювальними методами на примітивних арифмометрах.

Словом, це була перша у світі битва умів. І цю битву виграв СРСР. Альтернативну схему водневої бомби вигадав Андрій Сахаров, рядовий співробітник групи Зельдовича. Ще в 1949 році він запропонував оригінальну ідею так званої "шарки", де як ефективний ядерний матеріал використовувався дешевий уран-238, який розглядався при виробництві збройового урану як сміття. Але якщо ці "відходи" бомбардують нейтрони термоядерного синтезу, в 10 разів енергоємніші, ніж нейтрони поділу, то уран-238 починає ділитися і вартість отримання кожної кілотонни в багато разів зменшується. Явище іонізаційного стиснення термоядерного пального, яке стало основою першої радянської водневої бомби, досі називають "сахаризацією". Як паливо Віталій Гінзбург запропонував дейтерид літію.

Роботи з атомної та водневої бомби йшли паралельно. Ще до випробувань атомної бомби 1949 року Вавілов і Харитон інформували Берію про "шар". Після сумнозвісної директиви президента Трумена на початку 1950 року на засіданні Спецкомітету під головуванням Берії вирішено було прискорити роботи з цукрової конструкції з тротиловим еквівалентом 1 мегатонна та терміном випробування у 1954 році.

1 листопада 1952 року на атоле Елугелуб США випробували термоядерний пристрій "Майк" з енерговиділенням 10 мегатонн, у 500 разів потужніший за бомбу, скинуту на Хіросіму. Однак "Майк" не був бомбою - гігантська конструкція розміром із двоповерховий будинок. Але потужність вибуху вражала уяву. Потік нейтронів був настільки великий, що вдалося відкрити два нових елементи – ейнштейній та фермій.

На водневу бомбу кинули усі сили. Роботу не загальмували смерть Сталіна, ні арешт Берії. Нарешті, 12 серпня 1953 року в Семипалатинську було випробувано першу у світі водневу бомбу. Екологічні наслідки виявилися жахливими. Перед першого вибуху за весь час ядерних випробувань у Семипалатинську припадає 82% стронцію-90 і 75% цезію-137. Але тоді про радіоактивне зараження, як і взагалі про екологію, ніхто не думав.

Перша воднева бомба спричинила бурхливий розвиток радянської космонавтики. Після ядерних випробувань ОКБ Корольова отримало завдання розробити міжконтинентальну балістичну ракету для цього заряду. Ця ракета, названа "сімкою", вивела до космосу перший штучний супутник Землі, на ній стартував перший космонавт планети Юрій Гагарін.

6 листопада 1955 року вперше було проведено випробування водневої бомби, скинутої з літака Ту-16. У США скидання водневої бомби відбулося лише 21 травня 1956 року. Але виявилося, що перша бомба Андрія Сахарова - теж глухий шлях, більше вона не випробовувалась. Ще раніше – 1 березня 1954-го у атола Бікіні США підірвали заряд нечуваної потужності – 15 мегатонн. В його основу була покладена ідея Теллера та Улама про стиснення термоядерного вузла не механічною енергією та нейтронним потоком, а випромінюванням першого вибуху, так званого ініціатора. Після випробування, яке обернулося жертвами серед мирного населення, Ігор Тамм зажадав від колег відмовитися від усіх колишніх ідей, навіть від національної гордості "шарування" і знайти принципово новий шлях: "Все, що ми робили досі, нікому не потрібне. Ми безробітні. Я впевнений, що за кілька місяців ми досягнемо мети".

І вже навесні 1954 року радянські фізики дійшли ідеї вибухового ініціатора. Авторство ідеї належить Зельдовичу та Сахарову. 22 листопада 1955 року Ту-16 скинув над Семипалатинським полігоном бомбу проектної потужності 3,6 мегатонни. Під час цих випробувань були загиблі, радіус руйнувань досяг 350 кілометрів, постраждав, зокрема, Семипалатинськ.

Попереду була гонка ядерних озброєнь. Але в 1955 стало ясно, що СРСР досяг ядерного паритету зі США.

Як відомо, ще в середині 20-х років англійський астрофізик Еддінгтон висловив припущення, що джерелом енергії зірок можуть бути ядерні реакції синтезу (злиття легких атомних ядер у більш важкі. Надвисокі температура і тиск у надрах зірок створюють необхідні для цього умови У нормальних (земних) умовах кінетична енергія ядер легких атомів занадто мала для того, щоб вони, подолавши електростатичне відштовхування, могли зблизитися і вступити в ядерну реакцію, проте це відштовхування можна подолати, зіштовхуючи ядра легких елементів, що розігнані до великих швидкостей. і Е. Уолтон використовували цей метод у своїх експериментах, що проводилися в 1932 р. в Кембриджі (Великобританія).Прискорені в електричному полі протони, «обстрілювали» літієву мету при цьому спостерігалася взаємодія протонів з ядрами літію.У 1938 р. трьома фізиками від друга були відкриті два цикли термоядерних реакцій перетворення водню на гелій, що є джерелом енергії зірок: - протон-протонний (Г. н. е.). Бете та Ч.Крітчфілд) та вуглецево-азотний (Г.Бете та К.Вейцзеккер). Таким чином, теоретична можливість отримання енергії шляхом ядерного синтезу була відома ще до війни. Питання полягало в тому, щоб створити працездатний технічний пристрій, який би дозволив створити на Землі умови, необхідні для початку реакцій синтезу. Для цього були потрібні мільйонні температури та надвисокі тиски. У 1944р. у Німеччині в лабораторії Дібнера велися роботи з ініціювання термоядерного синтезу шляхом стиснення ядерного палива підривом кумулятивних зарядів звичайної вибухової речовини (див. «Урановий проект Фашистської Німеччини»). Роботи ці не дали однак бажаного результату, як тепер зрозуміло через недостатність тиску та температури. США Ідея бомби заснованої на термоядерному синтезі, який ініціював атомний заряд, була запропонована Е.Фермі його колезі Е.Теллеру (який і вважається «батьком» термоядерної бомби) ще в 1941р. У 1942р. між Оппенгеймером і Теллером виник конфлікт, оскільки останній був «ображений» тим, що місце голови теоретичного відділу було віддано не йому. У результаті Оппенгеймер усунув Теллера від проекту атомної бомби і переклав вивчення можливості використання реакції синтезу гелію з ядер важкого водню (дейтерію) до створення нової зброї. Теллер взявся за створення пристрою, що отримав назву «класичний супер» (у радянському варіанті «труба»). Ідея полягала у розпалюванні термоядерної реакції у рідкому дейтерії за допомогою тепла від вибуху атомного заряду. Але незабаром з'ясувалося, що атомний вибух недостатньо гарячий і не забезпечує необхідних умов для «горіння» дейтерію. Для початку реакцій синтезу потрібно введення в суміш тритію. Реакція дейтерію з тритієм мала забезпечити підвищення температури до умов дейтерієво-дейтерієвого синтезу. Але тритій, зважаючи на свою радіоактивність (період напіврозпаду всього 12 років) у природі практично не зустрічається і його доводиться отримувати штучним шляхом у реакторах поділу. Це робило його на порядок дорожчим за збройовий плутон. Крім того, кожні 12 років половина отриманого тритію просто зникала в результаті радіоактивного розпаду. Застосування газоподібних дейтерію та тритію як ядерне паливо було неможливим і доводилося застосовувати скраплений газ, що робило вибухові пристрої малопридатними для практичного застосування. Дослідження проблем «класичного суперу» тривало США до кінця 1950г. коли з'ясувалося, що навіть незважаючи на великі кількості тритію досягти стабільного термоядерного горіння в такому пристрої неможливо. Дослідження зайшли у глухий кут. У квітні 1946р. в Лос-Аламосі проходила секретна нарада, на якій обговорювалися підсумки американських робіт з водневої бомби в ньому брав участь Клаус Фукс. Через деякий час після наради він передав матеріали, пов'язані з цими роботами, представникам радянської розвідки і вони потрапили до наших фізиків. На початку 1950р. К.Фукс було заарештовано і це джерело інформації «висохло». Наприкінці серпня 1946р. Е.Теллер висунув ідею, альтернативну «класичному суперу», яку він назвав «Alarm Clock». Цей варіант був використаний в СРСР А. Сахаровим під назвою «шаровка», а в США ніколи не реалізовувався. Ідея заклю- чалася в оточенні ядра атомної бомби, що ділиться, шаром термоядерного пального із суміші дейтерію з тритієм. Випромінювання від атомного вибуху здатне стиснути 7-16 шарів пального, що перемежовується з шарами матеріалу, що ділиться і нагріти його приблизно до такої ж температури, як і ядро, що само діляться. Це знову ж таки вимагало використання дуже дорогого і незручного тритію. Термоядерне паливо оточувала оболонка з урану-238, яка на першому етапі виконувала роль утеплювача, не даючи енергії вийти за межі капсули з паливом. Без неї горючі, що складаються з легких елементів, було б абсолютно прозоро для теплового випромінювання, і не прогрілося б до високих температур. Непрозорий уран, поглинаючи цю енергію, повертав її частину назад у паливо. Крім того, вони збільшують стиск пального шляхом стримування його теплового розширення. На другому етапі уран зазнавав розпаду за рахунок нейтронів, що з'явилися при синтезі, виділяючи додаткову енергію. У вересні 1947р. Теллер запропонував використовувати нове термоядерне пальне - дейтерид літію-6, що є за нормальних умов твердою речовиною. Літій поглинаючи нейтрон ділився на гелій і тритій із виділенням додаткової енергії, що ще більше підвищувало температуру, допомагаючи розпочатися синтезу. Ідею «слойки», використовували і британські фізики при створенні своєї першої бомби. Але, будучи тупиковою гілкою розвитку термоядерних систем, ця схема відмерла. Перевести розробку термоядерної зброї у практичну площину дозволила запропонована у 1951р. співробітником Теллера Станіславом Уламом нова схема. Для ініціювання термоядерного синтезу передбачалося стискати термоядерне паливо, використовуючи випромінювання від первинної реакції розщеплення, а не ударну хвилю (т.зв. ідея «радіаційної імплозії»), а також розмістити термоядерний заряд окремо від первісного ядерного компонента бомби - тригера ( ). Враховуючи що при звичайному атомному вибуху 80% енергії виділяється у вигляді рентгенівського випромінювання, а близько 20 у вигляді кінетичної енергії осколків поділу і що, рентгенівські промені набагато випереджають залишки плутонію, що розширюються (зі швидкістю близько 1000 км/с.), така схема дозволяла стиснути. з термоядерним пальним другого ступеня до початку його інтенсивного нагріву. Ця модель американської водневої бомби отримала назву Улама-Теллера. Насправді все відбувається в такий спосіб. Компоненти бомби поміщаються в циліндричний корпус із тригером на одному кінці. Термоядерне паливо у вигляді циліндра або еліпсоїда поміщається в корпус з дуже щільного матеріалу – урану, свинцю або вольфраму. Усередині циліндра аксіально вміщений стрижень з Pu-239 або U-235, 2-3 см. в діаметрі. Весь простір корпусу заповнюється пластмасою. При підриві тригера рентгенівські промені, що випускаються, нагрівають урановий корпус бомби він починає розширюватися і охолоджуватися шляхом винесення маси (абляції). Явище винесення, подібно до струменя кумулятивного заряду направленого всередину капсули, розвиває величезний тиск на термоядерне горючі. Два інших джерела тиску рух плазми (після спрацьовування первинного заряду корпус капсули як і весь пристрій є іонізованою плазмою) і тиск рентгенівських фотонів не мають значного впливу на обтиснення. При обтисканні стрижня з матеріалу, що ділиться, він переходить у надкритичний стан. Швидкі нейтрони, що утворюються при розподілі тригера і уповільнені дейтеридом літію до теплових швидкостей, починають ланцюгову реакцію в стрижні. Відбувається ще один атомний вибух, що діє на кшталт «запальної свічки» і викликає ще більше збільшує тиск і температуру в центрі капсули, роблячи їх достатніми для розпалювання термоядерної реакції. Урановий корпус заважає виходу теплового випромінювання його межі, значно збільшуючи ефективність горіння. Температури, що виникають у ході термоядерної реакції багаторазово перевищують ті, що утворюються при ланцюговому розподілі (до 300 млн. замість 50-100млн. град.). Все це відбувається приблизно за кілька сотень наносекунд. Описана послідовність процесів на цьому закінчується, якщо корпус заряду виготовлений з вольфраму (або свинцю). Однак якщо виготовити його з U-238 то швидкі нейтрони, що утворюються при синтезі, викликають розподіл ядер U-238. Розподіл однієї тонни U-238 дає енергію, еквівалентну 18 Мт. При цьому обраеуется багато радіоактивних продуктів поділу. Все це і становить радіоактивні опади, що супроводжують вибух водневої бомби. Чисто термоядерні заряди створюють значно менше зараження, зумовлене лише вибухом тригера. Такі бомби отримали назву «чистих»/ Двоступінчаста схема Теллера-Улама дозволяє створювати такі потужні заряди, на скільки вистачить потужності тригера для надшвидкого обтиснення великої кількості пального. Для подальшого збільшення величини заряду можна використовувати енергію другого ступеня для третього стиснення. На кожній стадії таких пристроїв можливе посилення потужності в 10-100 разів. Модель вимагала великої кількості тритію, і для його виробництва американці збудували нові реактори. Роботи йшли у великій поспіху, адже радянський Союз на той час створив атомну бомбу. Штатам залишалося тільки сподіватися, що СРСР пішов по вкраденому Фуксом тупиковому шляху (який був арештований в Англії в січні 1950 р.). І ці сподівання справдилися. Перші термоядерні пристрої були підірвані під час операції Greenhouse (Оранжерея) на атоле Еніветок (Маршаллові острови). Операція включала чотири випробування. У ході перших двох «Dog» та «Easy» у квітні 1951р. були випробувані дві нові атомні бомби: Mk.6 – 81Кт. та Mk.5 - 47Кт. 8 травня 1951р. було проведено перше випробування термоядерного пристрою George потужністю 225Кт. Це був суто дослідний експеримент із вивчення термоядерного горіння дейтерію. Пристрій був ядерний заряд у вигляді тора 2,6м. в діаметрі та 0,6м. товщиною з невеликою (кілька грамів) кількістю рідкої дейтерієво-тритієвої суміші, поміщеною в центрі. Вихід енергії від синтезу в цьому пристрої дуже невеликий у порівнянні з виходом енергії від поділу ядер урану. 25 травня 1951р. було проведено випробування термоядерного пристрою Item. У ньому в якості термоядерного палива використовувалась суміш дейтерію з тритієм, охолоджена до рідкого стану, що знаходиться всередині ядра зі збагаченого урану. Пристрій створювалося для випробування принципу збільшення потужності атомного заряду за рахунок додаткових нейтронів, що виникають у реакції синтезу. Ці нейтрони, потрапляючи в зону реакції поділу, збільшували їх інтенсивність (збільшувалася частка ядер урану, що розщепилися), а отже і силу вибуху. Для прискорення розробок у липні 1952р. уряд США організував другий збройовий ядерний центр - Ліверморську національну лабораторію ім. Лоуренс в Каліфорнії. 1 листопада 1952р. на атоле Еніветок проведено випробування "Ivy Mike" потужністю 10,4 Мт. Це був перший пристрій, створений за принципом Теллер-Улама. Важило воно близько 80т. та займало приміщення розміром з двоповерховий будинок. Термоядерне пальне (дейтерій – тритій) знаходилося в рідкому стані при температурі, близькій до абсолютного нуля в дьюарівській посудині, по центру якої проходив плутонієвий стрижень. Саму посудину оточував корпус-штовхач з природного урану, масою понад 5т. Цілком збірка поміщалася у велику сталеву оболонку, 2м. в діаметрі та 6,1м. у висоту, зі стінками завтовшки 25-30см. Експеримент став проміжним кроком американських фізиків на шляху створення транспортабельної водневої зброї. 77% (8 Мт.) виходу енергії забезпечило розподіл уранового корпусу заряду і лише (2. 4Мт.), припадав на реакцію синтезу.

Ivy Mike Суміш рідких ізотопів водню не мала практичного застосування для термоядерних боєприпасів, і подальший прогрес у розвитку термоядерної зброї пов'язаний з використанням твердого палива - дейтериду літію-6 (Li6). У цьому плані попереду виявилися радянські вчені, які використовували дейтерид Li6 вже в першій радянській термоядерній бомбі, випробуваній у серпні 1953р. Американський завод з виробництва Li6 в Ок-Ріджі був пущений в експлуатацію тільки до середини 1953р. (Будівництво почалося в травні 1952р.). Після операції «Ivy Mike» обидва ядерні центри (в Лос-Аламосі та Каліфорнії) розпочали спішну розробку більш компактних зарядів з використанням дейтериду літію, які можна було б застосовувати в бойових умовах. У 1954р. під час операції «Castle» на атоле Бікіні планувалося провести випробування експериментальних зразків термоядерних зарядів, які стали прототипами для перших серійних бомб. Однак для якнайшвидшого оснащення збройних сил новою зброєю три типи пристроїв були одразу, без випробувань, виготовлені малою серією (по 5 виробів). Одним із них стала бомба EC-16 (її випробування під ім'ям «Jughead» планувалося провести під час операції «Castle»). Це була транспортабельна версія кріогенної системи "Mike" (маса бомби 19т. Потужність 8Мт.). Але після перших успішних випробувань пристроїв з дейтеридом літію EC-16 миттєво застаріла і навіть не випробовувалась. EC-17 та ЄС-14 були серійними версіями пристроїв «Runt I» та «Alarm Clock». 1 березня 1954 р. (тут і далі дата вказана за місцевим часом) відбулося випробування «Castle Bravo» під час якого було підірвано пристрій «Shrimp». Це був двоступінчастий заряд з дейтеридом літію збагаченим ізотопом Li6 до 40% (інше становив природний Li7). Таке пальне застосовувалося в США вперше, тому потужність вибуху сильно перевищила очікувану в 4-8Мт. і становила 15Мт. (10Мт. виділилося при розподілі оболонки з U-238 та 5 Мт. від реакції синтезу). Причина несподівано високої потужності полягала в Li7, який, за очікуваннями, повинен був бути досить інертним, але насправді при поглинанні швидких нейтронів атом Li7 теж ділився на тритій і гелій. Цей «незапланований» тритій забезпечив 2-х кратне посилення потужності. Кратер від вибуху вийшов 2 км. в діаметрі та глибиною 75м. Маса пристрою складала 10.5т. довжина 4,5м. діаметр 1,35м. Успішний результат першого випробування призвів до відмови від кріогенних проектів «Jughead» (EC-16) та «Ramrod» (криогенного близнюка пристрою «Morgenstern»). Через дефіцит збагаченого Li6 у наступному випробуванні «Castle Romeo» використовувався заряд із природного (7.5% Li6) літію. Термоядерний пристрій під ім'ям «Runt I» було підірвано 26 березня 1954р. Одночасно це було контрольне випробування термоядерної бомби, що одержала позначення EC-17. Потужність вибуху становила 11Мт. у тому числі на реакції синтезу довелося 4Мт. Як і у випадку з «Bravo», потужність, що виділилася, набагато перевищила очікувані 1.5-7Мт. Маса пристрою – 18т. довжина – 5,7м. діаметр – 1,55м. 26 квітня 1954р. в ході випробування "Castle Union" було підірвано пристрій "Alarm Clock" (EC-14) із вмістом Li6-95%. Енерговиділення - 6,9 Мт. у тому числі 1,6Мт. (27.5%) утворилися з допомогою реакцій синтезу. Вибух залишив на дні лагуни кратер 100м. шириною та 30м. глибиною. Маса пристрою – 12,5 т. Довжина – 3,86 м. Діаметр – 1,55м. 7 квітня 1954р. проведено випробування «Castle Koon» під час якого було підірвано виріб «Morgenstern», який був першою термоядерною розробкою Каліфорнійського ядерного центру та останнім проектом зброї, над яким працював Е.Теллер. Випробування було невдалим. Замість запланованої 1Мт. потужність вибуху становила лише 110кт. у тому числі лише 10кт. за припадало на термоядерний синтез. Це сталося через те, що нейтронний потік від тригера досяг другого ступеня, попередньо розігрівши її і перешкодивши ефективному обтисканню. Інші вироби, випробувані в «Castle», містили бор-10, що слугує хорошим поглиначем нейтронів і знижує ефект попереднього розігріву термоядерного палива. 5 Травня 1954р. здійснено випробування «Castle Yankee». Заряд, що випробовується, називався «Runt II» і був прототипом для бомби EC-24 і близнюком «Runt I». Цей виріб був повністю аналогічний випробуваному в Romeo, але в ньому замість природного застосовувався збагачений (до 40% Li6) літій. Це дало збільшення потужності в 2.5Мт. Потужність вибуху становила 13.5 Мт. (при очікуваних 7.5-15Мт.) у тому числі реакції синтезу довелося 6,5Мт. Маса "Runt II" 17,8т. довжина-5,6м. діаметр –1,52м. Включення у графік випробування цього заряду сталося через надзвичайний успіх «Castle Romeo» та виключення випробувань пристроїв «Ramrod» та «Jughead». 14 Травня 1954р. відбулося випробування «Castle Nectar» під час якого було підірвано виріб «Zombie», що представляв собою прототип полегшеного термоядерного заряду TX-15. У порівнянні з вагою інших зарядів, ця бомба виглядає зовсім невеликою масою - 2.9т. потужність – 1.7 Мт, довжина – 2,8м. діаметр- 0,88 м. Спочатку вона розроблялася як чисто атомна бомба з потужністю в діапазоні сотень кілотон, в якій застосовувалося радіаційне обтиснення одного атомного заряду іншим. Ідею було збережено, але в проект додали термоядерне пальне для збільшення потужності. У результаті вийшла атомна бомба, що радіаційно обтискалася, з термоядерним посиленням (80% енергії виділяється за рахунок поділу урану). Проект виграв у вазі, але застосування в ньому дорогого та відсутнього на той момент у належних кількостях матеріалу – високозбагаченого літію стримувало його виробництво до 1955р. Таким чином, на озброєння США вже в 1954 р. надійшли в обмеженій кількості перші термоядерні бомби. Це були величезні та важкі мастодонти ЄС-14 («Alarm Clock») маса 14т. потужність 7Мт. одержав позначення Мк.14, ЕС-17 («Runt I») маса 19 т. потужність 11 Мт. діаметр - 1,6 м. Довжина - 7,5 м отримав позначення Мк.17. Ці заряди виготовлені серіями по 5 прим. Крім того, було 10 набоїв EC 24 («Runt II») отримали позначення Мк.24. Термоядерна бомба Mk.17 стала найбільшою бомбою зі створених у США. Взяти її в політ міг лише B-36. Для її експлуатації були потрібні спеціальні машини, засоби та пристрої. Підвісити її в літак могли лише на одній авіабазі, що було вкрай незручно та знижувало гнучкість застосування цієї зброї. Тому всі п'ять Mk.17 було знято з озброєння в 1957р. Після операції Castle було розгорнуто серійне виробництво нових термоядерних зарядів, які почали надходити на озброєння в 1955р. Серійна версія "Zombie" ("Castle Nectar") - Mk.15 довжина - 3,5м. маса – 3447кг. потужність – 1.69Мт. У 1955-1957гг. було виготовлено 1200шт. знято з озброєння 1965р. Mk.21 з ядром, що містить 95% літію-6: довжина – 3,75м. маса – 8т. потужність 5Мт. У 1955 – 56гг. вироблено 275 шт. знято з озброєння 1957р. Спадкоємець «Castle Yankee» – Mk.24 довжина – 7,42м. маса 19т. потужність 15Мт. У 1954-55 р.р. виготовлено 105шт. зняті з озброєння в 1956р. У 1956р. відбулося випробування «Redwing Cherokee» (подальший розвиток бомби Mk.15). Енерговиділення становило 3.8Мт. маса 3,1т. довжина – 3,45м. діаметр – 0,88м. Важлива відмінність цього заряду від випробуваних раніше те, що він був одразу конструктивно оформлений у вигляді авіабомби і вперше в США було проведено бомбометання термоядерного пристрою з літака. Найпотужніша американська бомба була розроблена за програмою B-41. Роботи почалися 1955г. в Каліфорнійському ядерному центрі на основі експериментальної триступеневої термоядерної системи, що там розробляється. Прототипи бомби TX-41, випробовувався в тестах "Sycamore", "Poplar" і "Pine" операції "Hardtack" на полігоні в Тихому океані, між 31 травнем і 27 липнем 1958р. серед них були лише чисті варіанти. У результаті було створено найпотужнішу американську термоядерну бомбу Mk.41. Вона мала ширину 1,3м. (1,85м. за хвостовим оперенням) довжину 3,7м. та масу 4,8т. У період 1960-62гг. було виготовлено 500 прим. (Знято з озброєння в 1976р.). Цей триступінчастий термоядерний заряд проводився у двох варіантах. "Брудна" з оболонкою третього ступеня з U-238 - Y1 і "чиста" зі свинцевою оболонкою -Y2 потужністю менше 10 Мт. та 25 Мт. відповідно. Як паливо використовувався дейтерид літію з 95% Li-6. Серед усіх американських проектів, у цьому було досягнуто найбільшого питомого енерговиходу: 5.2 кт/кг. (за словами Тейлора для термоядерної зброї межа відношення потужності заряду до маси – близько 6 кт/кг.). У 1979р. після тяжкого серцевого нападу Е.Теллер зробив несподівану заяву «…першу конструкцію (водневої бомби) створив Дік Гарвін». В інтерв'ю, присвяченому тій самій темі, Гарвін згадував що 1951г. у Лос-Аламосі Теллер розповів йому про наукову ідею, що лежить в основі створення майбутньої зброї, і попросив сконструювати ядерний вибуховий пристрій. Рей Кіддер, один із основоположників атомної зброї, прокоментував цю заяву так: «Завжди існувала суперечність такого типу: у кого виникла ідея створення водневої бомби і хто її створив. Тепер усе сказано. Це виключно правдоподібно і, маю на увазі, точно». Однак серед учених немає одностайності щодо внеску 23-річного (на той час Гарвіна у розробку термоядерної бомби). СРСР Як вже говорилося СРСР через свого агента - англійського фізика Клауса Фукса (до його арешту в 1950 р.) отримував практично всі матеріали з американських розробок як кажуть з "перших рук". Але він був не єдиним нашим джерелом і після 1950р. інформація продовжувала надходити (можливо не тій кількості). З нею, у найсуворішій таємниці, знайомився тільки Курчатов. Ніхто (з фізиків), крім нього, про цю інформацію не знав. З боку це виглядало як геніальне осяяння. Але до ідеї використання термоядерного синтезу для створення бомби радянські вчені схоже прийшли самостійно. У 1946р. І. Гуревич, Я. Зельдович, І. Померанчук та Ю. Харитон передали Курчатову спільну пропозицію у формі відкритого звіту. Суть їх пропозиції полягала у використанні атомного вибуху як детонатора для забезпечення вибухової реакції в дейтерії. При цьому наголошувалося, що „бажана найбільша можлива щільність дейтерію“, а для полегшення виникнення ядерної детонації корисно застосування масивних оболонок, що уповільнюють розліт. Гуревич пізніше назвав факт незасектеченості цього звіту «... наочним доказом того, що ми нічого не знали про американські розробки». Але Сталін і Берія повсюдно гнали створення атомної бомби і на пропозицію маловідомих вчених не звернули уваги. Далі події розвивалися в такий спосіб. У червні 1948р. за постановою Уряду у ФІАН під керівництвом І.Тамма було створено спеціальну групу, до якої було включено А.Сахаров до завдання якої входило дослідження можливості створення водневої бомби. При цьому їй доручалася перевірка та уточнення тих розрахунків, які проводились у московській групі Я. Зельдовича в Інституті хімічної фізики. Треба сказати, що у той період група Я.Зельдовича розробляла проект «труба». Вже наприкінці 1949р. Сахаров запропонував нову модель водневої бомби. Це була гетерогенна конструкція з шарів матеріалу, що розщеплюється, і шарів палива синтезу (дейтерію в суміші з тритієм). Схема отримала назву «шаровка» чи схема Сахарова-Гинзбурга (незрозуміло яким чином «шаровку» впроваджувалися рідкі дейтерій і тритій). Ця модель мала деякі недоліки - водневий компонент бомби був незначним, що обмежувало потужність вибуху. Ця потужність могла бути максимум у двадцять-сорок разів вище за потужність звичайної плутонієвої бомби. Крім того, тільки тритій був дуже дорогий і для його виробництва було потрібно багато часу. На пропозицію В. Гінзбург як джерело дейтерію і тритію був використаний літій, який мав до того ж додаткові переваги - твердий агрегатний стан і дешевизну. У лютому 1950р. було прийнято постанову Ради Міністрів СРСР, що ставило завдання організувати розрахунково-теоретичні, експериментальні та конструкторські роботи зі створення виробів РДС-6с («шарка») та РДС-6т («труба»). Таким чином у нас паралельно розвивалися два напрямки – «труба» та «шаровка». Насамперед мало бути створено виріб РДС-6з вагою до 5т. для посилення потужності в дійтерид літію вводилася невелика кількість тритію. Було встановлено термін виготовлення першого екземпляра виробу РДС-6с – 1954р. До 1 травня 1952р. слід виготовити РДС-6с була випробувана 12 серпня 1953р. на Семипалатинському полігоні, отримавши у країнах найменування «Джо-4». Це була саме переміщувана бомба, а не стаціонарний пристрій, як у американців. Заряд мав дещо більшу вагу й самі габарити, як і перша радянська атомна бомба, випробувана 1949г. Випробування було вирішено провести в стаціонарних умовах на сталевій вежі заввишки 40м. (заряд встановлювався на висоті 30м.). Потужність вибуху була еквівалентною 400Кт. при ККД всього 15 - 20%. Розрахунки показали, що розліт матеріалу, що не прореагував, перешкоджає збільшенню потужності понад 750Кт. Виділена потужність розподілялася в такий спосіб 40 кт. - Тригер, 60-80 кт. синтез, решта - розподіл оболонок із U-238. Л.Феоктистов згадує: «У 1953г. ми... були впевнені, що... «шаркою» ми не лише наздоганяємо, а й навіть переганяємо Америку. ... Звичайно, ми вже тоді чули про випробування «Майк», але... тоді ми думали, що багаті американці підірвали «будинок» з рідким дейтерієм... за схемою, близькою до «труби» Зельдовича». Бомба мала два істотні недоліки, обумовлені наявністю тритію - висока вартість та обмежений (до півроку) термін придатності. Надалі від тритію відмовилися, що призвело до деякого зниження потужності. Випробування нового заряду було проведено 6 листопада 1955р. Причому вперше водорордну бомбу було скинуто з літака. На початку 1954р. відбулася спеціальна нарада в Міністерстві середнього машинобудування за участю міністра В. Малишева з «труби». Було прийнято рішення про повну безперспективність цього напряму (у США такого висновку дійшли ще в 1950р.). Подальші дослідження сконцентрувалися на тому, що ми отримали назву «атомного обтиснення» (АТ) ідея якого полягала використовувати для обтиснення основного заряду не продуктів вибуху, а випромінювання (схема Улама-Теллера). У зв'язку з цим 14 січня 1954р. Зельдович власноруч написав записку Харитону, супроводивши її схемою, що пояснює: «У цій записці повідомляються попередня схема пристрою для АТ надвироби та оцінні розрахунки її дії. Застосування АТ було запропоновано В. Давиденком». У своїх «Спогадах» Сахаров зазначав, що до цієї ідеї «…одночасно прийшли кілька співробітників наших теоретичних відділів. Одним із них був я... Але також, безперечно, дуже велика була роль Зельдовича, Трутнєва та деяких...». На початку літа 1955р. розрахунково-теоретичні роботи було завершено, було випущено звіт. Але виготовлення експериментального заряду завершилося лише до осені. Він був успішно випробуваний 22 листопада 1955р. Це була перша радянська двоступінчаста воднева бомба невеликої потужності, що одержала позначення РДС-37. При її випробуванні довелося замінити частину термоядерного пального на інертну речовину, щоб знизити потужність заради безпеки літака та житлового містечка, що знаходився приблизно в 70 км. з місця вибуху. Потужність вибуху становила 1,6 Мт. Рішення створення водневої бомби потужністю 100Мт. Хрущов прийняв 1961г. щоб показати імперіалістам «кузькину матір». До цього максимальним зарядом, випробуваним у СРСР заряд потужністю 2.9 Мт. До розробки пристрою, що отримав позначення А602ЕН група Сахарова приступила відразу після наради з Хрущовим 10 липня 1961р. у якому було оголошено початок проведення восени 1961г. серії випробувань пристроїв у 4, 10 та 12.5 Мт. Розробка йшла пришвидшеними темпами. З випробування, що готувалося, не робили таємниці. Громадська заява з приводу плануючого супервибуху була зроблена Хрущовим 1 вересня 1961р. (Того ж дня проведено перше випробування серії). Ядерний заряд розроблявся у ВНДІЕФ (Арзамас-16), збиралася бомба в РФЯЦ-ВНДІТФ (Челябінськ-70). Бомба мала триступінчасту схему. Близько 50% потужності забезпечувалося термоядерною частиною, а 50% - розподілом корпусів третього та другого ступенів з урану-238. Для випробувань було вирішено обмежити максимальну потужність бомби до 50 Мт. Для цього уранову оболонку третього ступеня замінили на свинцеву, що знизило внесок уранової частини з 51.5 до 1.5 Мт. Для забезпечення безпечного (для екіпажу) застосування «супербомби» з літака-носія в НДІ парашутно-десантних систем було створено гальмівну парашутну систему з площею основного купола 1600 кв.м. Бомба мала довжину близько 8 м. діаметр близько 2 м. масу 27т. Вантаж таких габаритів не містився в жодному з існуючих бомбардувальників і тільки Ту-95 на межі вантажопідйомності міг підняти його в повітря. Але і в його бомбовідсік бомба не містилася. На заводі-виробнику стратегічний бомбардувальник Ту-95 допрацювали, вирізавши частину фюзеляжу і все-таки в польоті бомба більше ніж наполовину стирчала назовні. Така підвіска і чимала вага вантажу призвели до того, що літак сильно зменшив у дальності та швидкості - стаючи практично непридатним до бойового застосування. Весь корпус літака, навіть лопаті його гвинтів, були покриті спеціальною білою фарбою, що захищає від світлового спалаху під час вибуху.

Все було готове вже за 112 днів після зустрічі з Хрущовим. Вранці 30 жовтня 1961р. Ту-95 піднявся у повітря і взяв курс на Нову Землю. Екіпажем літака командував майор О.Дурновцев (після випробування він отримав звання Героя СРСР та підвищення до підполковника). Бомба відокремилася на висоті 10500м. і знижувалася на сповільнювальному парашуті до 4000м. За час падіння літак встиг піти на відносно безпечну відстань 40-50км. Вибух стався об 11:32 за київським часом. Спалах виявився настільки яскравим, що його можна було спостерігати з відстані до 1000 км. на 300-кілометровому видаленні було чутно потужне ревіння. Вогненна куля, що світиться, досягла землі і мала розміри близько 10км. у діаметрі. Гіганський гриб піднявся на висоту 65 км. Після вибуху через іонізацію атмосфери на 40 хв. було перервано радіосполучення з Новою Землею. Зона повного знищення була коло 25км. у радіусі 40км. були зруйновані дерев'яні та сильно пошкоджені кам'яні будинки, на відстані 60 км. можна було одержати опіки третього ступеня (з омертвінням верхніх шарів шкіри), а вікна, двері, дахи зривало і великі відстані. При повній потужності 100 Мт. зона повного знищення мала б радіус 35 км. зона серйозних ушкоджень – 50 км. опіки третього ступеня можна було б отримати на дистанції в 77 км. З упевненістю можна стверджувати, що використання такої зброї у військових умовах було неможливим і випробування мало суто політичне та психологічне значення. Подальші роботи з бомби було припинено серійне виробництво не велося. Великобританія У Великобританії розробка термоядерної зброї було розпочато 1954г. в Олдер-Мастоні групою під керівництвом сера Вільяма Пеннея, який раніше брав участь у Манхеттенському проекті в США. У цілому нині інформованість британської боку з термо- ядерної проблемі перебувала дуже зародковому рівні, оскільки США ділилися інформацією, посилаючись на закон про Атомної енергії 1946г. У 1957р. Великобританія провела серію випробувань на островах Різдва в Тихому океані під загальним найменуванням Operation Grapple (Операція Сутичка). Першим під найменуванням "Short Granite" (Тендітний Граніт) було випробувано досвідчений термоядерний пристрій потужністю близько 300Кт. виявилося значно слабкіше радянських і американських аналогів. У ході випробування «Orange Herald» (Помаранчевий вісник) була підірвана найпотужніша з колись створених атомна бомба потужністю 700Кт. Багато свідків випробувань (включаючи екіпаж літака, який її скинув) вважали, що це була термоядерна бомба. Бомба виявилася надто дорогою у виробництві, оскільки до її складу входило 117кг. плутонію, а річне виробництво плутонію у Великій Британії становило на той час 120 кг. У вересні 1957р. було проведено другу серію випробувань. Першим у випробуванні під назвою Graple X Round 8 листопада було підірвано двоступінчастий пристрій з невеликим термоядерним зарядом. Потужність вибуху становила приблизно 1.8 Мт. 28 квітня 1958р. під час випробувань «Grapple Y» над островом Різдва було скинуто найпотужнішу британську термоядерну бомбу потужністю 3 Мт. 2 вересня 1958 р. було підірвано полегшений варіант цього пристрою потужністю близько 1,2 Мт. 11 вересня 1958 р. у ході останнього випробування під найменуванням "Halliard 1" було підірвано триступеневий пристрій потужністю близько 800Кт. Франція Під час випробувань «Канопус» у Французькій Полінезії у серпні 1968 р. Франція підірвала термоядерний пристрій типу «Теллер-Улам» потужністю близько 2,6 Мт. Подробиці про розвиток французької програми маловідомі. Це фотографії випробувань першої французької термоядерної бомби.

Китай КНР випробувала свій перший термоядерний пристрій типу «Теллер-Улам» потужністю 3,31 Мт. у червні 1967р. (Відомо також під найменуванням "Випробування номер 6"). Випробування було проведено лише через 32 місяці після вибуху першої китайської атомної бомби, що є прикладом найшвидшого розвитку національної ядерної програми від реакції розщеплення до синтезу. Це стало можливим завдяки США, звідки на той час були вислані за підозрою в шпигунстві китайські фізики, які там працювали.

Атомна енергія виділяється не тільки при розподілі атомних ядер важких елементів, але і при з'єднанні (синтезі) легких ядер у важчі.

Наприклад, ядра атомів водню, з'єднуючись, утворюють ядра атомів гелію, при цьому виділяється енергії на одиницю ваги ядерного пального більше, ніж при розподілі ядер урану.

Ці реакції синтезу ядер, що протікають за дуже високих температур, що вимірюються десятками мільйонів градусів, отримали назву термоядерних реакцій. Зброя, заснована на використанні енергії, що миттєво виділяється в результаті термоядерної реакції, називається термоядерною зброєю.

Термоядерна зброя, в якій як заряд (ядерна вибухова речовина) використовуються ізотопи водню, часто називають водневою зброєю.

Особливо успішно протікає реакція синтезу між ізотопами водню – дейтерієм та тритієм.

Як заряд водневої бомби може застосовуватися і дейтерій літію (з'єднання дейтерію з літієм).

Дейтерій, або важкий водень, у незначних кількостях зустрічається у природі у складі важкої води. У звичайній воді як домішки міститься близько 0,02% важкої води. Щоб отримати 1 кг дейтерію, треба переробити щонайменше 25 т води.

Тритій, чи надважкий водень, у природі мало зустрічається. Він виходить штучно, наприклад, при опроміненні літію нейтронами. З цією метою можуть бути використані нейтрони, що виділяються в ядерних реакторах.

Практично пристрій водневої бомбиможна уявити так: поруч із водневим зарядом, що містить важкий і надважкий водень (тобто дейтерій і тритій), знаходяться два віддалених один від одного півкулі з урану або плутонію (атомний заряд).

Для зближення цих півкуль використовуються заряди із звичайної вибухової речовини (тротилу). Вибухаючись одночасно, заряди з тротилу зближують півкулі атомного заряду. У момент їх з'єднання відбувається вибух, тим самим створюються умови для термоядерної реакції, а отже відбудеться вибух і водневого заряду. Таким чином, реакція вибуху водневої бомби проходить дві фази: перша фаза – розподіл урану або плутонію, друга – фаза синтезу, при якій утворюються ядра гелію та вільні нейтрони великих енергії. В даний час є схеми побудови трифазної термоядерної бомби.

У трифазній бомбі оболонку виготовляють із урану-238 (природного урану). У цьому випадку реакція проходить три фази: перша фаза поділу (уран або плутоній для детонації), друга - термоядерна реакція в гідриті літію та третя фаза - реакція поділу урану-238. Розподіл ядер урану викликають нейтрони, які виділяються як потужного потоку при реакції синтезу.

Виготовлення оболонки з урану-238 дозволяє збільшити потужність бомби за рахунок найбільш доступної атомної сировини. За повідомленням іноземного друку, вже випробовувалися бомби потужністю 10-14 млн. тонн і більше. Стає очевидним, що це не межа. Подальше вдосконалення ядерної зброї йде як лінією створення бомб особливо великої потужності, і по лінії розробки нових конструкцій, дозволяють зменшити вагу і калібр бомб. Зокрема працюють над створенням бомби, заснованої повністю на синтезі. Існують, наприклад, повідомлення в іноземній пресі про можливість застосування нового методу детонації термоядерних бомб на основі використання ударних хвиль звичайних вибухових речовин.

Енергія, що виділяється під час вибуху водневої бомби, може бути в тисячі разів більше, ніж енергія вибуху атомної бомби. Однак радіус руйнування не може перевищувати в стільки ж радіус руйнувань, спричинених вибухом атомної бомби.

Радіус дії ударної хвилі при повітряному вибуху водневої бомби з тротиловим еквівалентом в 10 млн. т більше радіусу дії ударної хвилі, що утворюється при вибуху атомної бомби з тротиловим еквівалентом в 20000 тонн, приблизно в 8 разів, тоді як потужність бомби більша в 500 разів, т е. на корінь кубічний з 500. Відповідно до цього і площа руйнування збільшується приблизно в 64 рази, тобто пропорційно кореню кубічного з коефіцієнта збільшення потужності бомби в квадраті.

За даними іноземних авторів, при ядерному вибуху потужністю 20 млн. т площа повної руйнації звичайних наземних будов, за підрахунками американських фахівців, може досягти 200 км 2 , зона значних руйнувань - 500 км 2 і часткових - до 2580 км 2 .

Це означає, роблять висновок іноземні фахівці, що вибуху однієї бомби подібної потужності достатньо для руйнування сучасного великого міста. Як відомо, займана площа Парижа – 104 км 2 , Лондона – 300 км 2 , Чикаго – 550 км 2 , Берліна – 880 км 2 .

Масштаби уражень та руйнувань від ядерного вибуху потужністю 20 млн. т можуть бути представлені схематично, в наступному вигляді:

Область смертельних доз початкової радіації у радіусі до 8 км (на площі до 200 км2);

Область поразок світловим випромінюванням (опіки) у радіусі до 32 км (на площі близько 3000 км 2 ).

Ушкодження житлових будівель (вибиті шибки, обсипалася штукатурка тощо) можуть спостерігатися навіть на відстані до 120 км від місця вибуху.

Наведені дані із відкритих іноземних джерел є орієнтовними, вони отримані при випробуванні ядерних боєприпасів меншої потужності та шляхом розрахунків. Відхилення від цих даних у той чи інший бік залежатимуть від різних факторів, і насамперед від рельєфу місцевості, характеру забудови, метеорологічних умов, рослинного покриву тощо.

Змінити радіус ураження значною мірою можна шляхом створення штучно тих чи інших умов, що знижують ефект впливу факторів вибуху. Так, наприклад, можна зменшити вражаючу дію світлового випромінювання, скоротити площу, на якій можуть виникнути опіки у людей і займатися предметами шляхом створення димової завіси.

Проведені досліди США щодо створення димових завіс при ядерних вибухах в 1954-1955 гг. показали, що при щільності завіси (масляних туманів), що отримується при витраті 440-620 л олії на 1 км 2 вплив світлового випромінювання ядерного вибуху в залежності від відстані до епіцентру можна послабити на 65-90%.

Послаблюють вражаючий вплив світлового випромінювання також інші дими, які не тільки не поступаються, а в ряді випадків перевершують масляні тумани. Зокрема, промисловий дим, що зменшує атмосферну видимість, може послабити вплив світлового випромінювання так само, як і масляні тумани.

Набагато можна зменшити вражаючий ефект ядерних вибухів шляхом розосередженого будівництва населених пунктів, створення масивів лісових насаджень тощо.

Особливо слід відзначити різке зменшення радіусу поразки людей залежно від використання тих чи інших засобів захисту. Відомо, наприклад, що навіть на невеликій відстані від епіцентру вибуху надійним укриттям від впливу світлового випромінювання і проникаючої радіації є притулок, що має шар земляного покриття товщиною 1,6 м або шар бетону в 1 м.

Притулок легкого типу зменшує радіус зони ураження людей у порівнянні з відкритим розташуванням у шість разів, а площа ураження скорочується у десятки разів. При використанні критих щілин радіус можливого ураження зменшується вдвічі.

Отже, при максимальному використанні всіх наявних способів і засобів захисту можна досягти значного зниження впливу вражаючих факторів ядерної зброї і тим самим зменшення людських і матеріальних втрат при його застосуванні.

Говорячи про масштаби руйнувань, які можуть бути викликані вибухами ядерної зброї великої потужності, необхідно мати на увазі, що поразки будуть завдані не тільки дією ударної хвилі, світлового випромінювання і проникаючої радіації, але й дією радіоактивних речовин, що випадають шляхом руху хмари, що утворилася при вибуху хмари , До складу якого входять не тільки газоподібні продукти вибуху, але і тверді частинки різної величини як за вагою, так і за розмірами. Особливо велика кількість радіоактивного пилу утворюється під час наземних вибухів.

Висота підйому хмари та її розміри багато в чому залежить від потужності вибуху. За повідомленням іноземного друку, при випробуванні ядерних зарядів потужністю кілька мільйонів тонн тротилу, які проводилися США в районі Тихого океану в 1952-1954 рр., верхівка хмари досягла висоти 30-40 км.

У перші хвилини після вибуху хмара має форму кулі і з часом витягується у напрямку вітру, досягаючи величезної величини (близько 60-70 км).

Приблизно через годину після вибуху бомби з тротиловим еквівалентом 20 тисяч т обсяг хмари досягає 300 км 3 , а під час вибуху бомби 20 млн т обсяг може досягти 10 тис км 3 .

Рухаючись у напрямку потоку повітряних мас, атомна хмара може зайняти смугу завдовжки кілька десятків кілометрів.

З хмари під час його руху, після підйому у верхні шари розрядженої атмосфери, вже за кілька хвилин починає випадати на землю радіоактивний пил, заражаючи дорогою територію в кілька тисяч квадратних кілометрів.

Спочатку випадають найбільш важкі частки пилу, які встигають осісти протягом декількох годин. Основна маса великого пилу випадає у перші 6-8 годин після вибуху.

Близько 50% частинок (найбільших) радіоактивного пилу випадає протягом перших 8 годин після вибуху. Це випадання часто називають місцевим на відміну загального, повсюдного.

Дрібніші частинки пилу залишаються в повітрі на різних висотах і випадають на землю протягом двох тижнів після вибуху. За цей час хмара може обійти навколо земної кулі кілька разів, захоплюючи при цьому широку смугу паралельно до широти, на якій був зроблений вибух.

Частинки малих розмірів (до 1 мк) залишаються у верхніх шарах атмосфери, розподіляючись рівномірніше навколо земної кулі, і випадають протягом наступного ряду років. На думку вчених, випадання дрібного радіоактивного пилу триває повсюдно протягом близько десяти років.

Найбільшу небезпеку для населення становить радіоактивний пил, що випадає в перші години після вибуху, тому що при цьому рівень радіоактивного зараження є настільки високим, що може спричинити смертельні поразки людей і тварин, які опинилися на території шляхом руху радіоактивної хмари.

Розміри площі та ступінь зараження місцевості в результаті випадання радіоактивного пилу багато в чому залежать від метеорологічних умов, рельєфу місцевості, висоти вибуху, величини заряду бомби, характеру ґрунту тощо. сила вітрів, що панують у районі вибуху на різних висотах.

Щоб визначити можливий напрямок руху хмари, необхідно знати, в якому напрямку і з якою швидкістю дме вітер на різних висотах, починаючи з висоти приблизно 1 км і закінчуючи 25-30 км. Для цього метеослужба має вести постійні спостереження та вимірювання вітру за допомогою радіозондів на різних висотах; на підставі отриманих даних визначати, в якому напрямку найімовірніше рух радіоактивної хмари.

При вибуху водневої бомби, виробленому США в 1954 році в районі центральної частини Тихого океану (на атоле Бікіні), заражена ділянка території мала форму витягнутого еліпса, що тяглася на 350 км за вітром і на 30 км проти вітру. Найбільша ширина лінії становила близько 65 км. Загальна площа небезпечного зараження досягала близько 8 тис. км2.

Як відомо, внаслідок цього вибуху зараження радіактивним пилом зазнало японське рибальське судно «Фукурюмару», яке знаходилося на той час на відстані близько 145 км. 23 рибалки, що знаходилися на цьому судні, отримали поразки, причому один з них смертельне.

Дія радіоактивного пилу, що випав після вибуху 1 березня 1954 року, зазнали також 29 американських службовців і 239 жителів Маршаллових островів, причому всі поразки знаходилися на відстані більше 300 км від місця вибуху. Виявилися зараженими також і інші судна, що знаходилися в Тихому океані на відстані до 1500 км від Бікіні, і частина риби поблизу японського берега.

На забруднення атмосфери продуктами вибуху вказували дощі, що випали в травні на тихоокеанському узбережжі та Японії, в яких було виявлено сильно підвищену радіоактивність. Райони, в яких відмічено випадання радіоактивних опадів протягом травня 1954 року, займають близько третини всієї території Японії.

Наведені вище дані про масштаби поразок, які можуть бути завдані населенню під час вибуху атомних бомб великих калібрів, показують, що ядерні заряди великої потужності (мільйони тонн тротилу) можна вважати зброєю радіологічною, тобто зброєю, що вражає більше радіоактивними продуктами вибуху, ніж ударною хвилею, світловим випромінюванням і радіацією, що проникає, що діє в момент вибуху.

Тому під час підготовки населених пунктів та об'єктів народного господарствадо цивільної оборони, необхідно повсюдно передбачати заходи щодо захисту населення, тварин, продуктів харчування, фуражу та води від зараження продуктами вибуху ядерних зарядів, які можуть випадати шляхом руху радіоактивної хмари.

При цьому слід мати на увазі, що в результаті випадання радіоактивних речовин піддаватиметься зараженню не тільки поверхня ґрунту та предметів, а й повітря, рослинність, вода у відкритих водоймах тощо. в наступний час, особливо вздовж доріг при русі транспорту або за вітряної погоди, коли частинки пилу, що осіли, будуть знову підніматися в повітря.

Отже, незахищені люди і тварини можуть виявитися ураженими радіоактивним пилом, що потрапляє до органів дихання разом із повітрям.

Небезпечними також виявляться харчові продукти та вода, заражені радіоактивним пилом, які при попаданні в організм можуть спричинити тяжке захворювання, іноді зі смертельними наслідками. Таким чином, у районі випадання радіоактивних речовин, що утворюються при ядерному вибуху, люди будуть зазнавати поразки не тільки внаслідок зовнішнього опромінення, а й при потраплянні в організм зараженої їжі, води чи повітря. При організації захисту від ураження продуктами ядерного вибуху слід враховувати, що ступінь зараження слідом руху хмари в міру віддалення від місця вибуху знижується.

Тому і небезпека, яку наражається населення, що знаходиться в районі смуги зараження, на різній відстані від місця вибуху неоднакова. Найбільш небезпечними будуть райони, що належать до місця вибуху, і райони, розташовані вздовж осі руху хмари (середня частина смуги по сліду руху хмари).

Нерівномірність радіоактивного зараження шляхом руху хмари певною мірою має закономірний характер. Цю обставину необхідно брати до уваги під час організації та проведення заходів щодо протирадіаційного захисту населення.

Необхідно також враховувати, що з моменту вибуху до моменту випадання з хмари радіоактивних речовин проходить деякий час. Це час тим більше, що далі від місця вибуху, і може обчислюватися кількома годинами. Населення районів, віддалених від місця вибуху, матиме достатній час, щоб вжити відповідних заходів захисту.

Зокрема, за умови своєчасної підготовки засобів оповіщення та чіткої роботи відповідних формувань ДО населення може бути повідомлено про небезпеку приблизно за 2-3 години.

Протягом цього часу при завчасній підготовці населення та високої організованості можна здійснити низку заходів, що забезпечують достатньо надійний захист від радіоактивного ураження людей та тварин. Вибір тих чи інших заходів і способів захисту визначатиметься конкретними умовами обстановки, що склалася. Проте загальні принципи мають бути визначені, і відповідно до цього заздалегідь розроблено плани цивільної оборони.

Можна вважати, що за певних умов найбільш раціональним слід визнати прийняття в першу чергу заходів захисту на місці, використовуючи всі засоби та засоби. способи, що оберігають як від попадання радіоактивних речовин усередину організму, так і від зовнішнього опромінення.

Як відомо, найбільш ефективним засобомзахисту від зовнішнього опромінення є притулки (пристосовані з урахуванням вимог протиатомного захисту, а також будівлі з масивними стінами, збудовані із щільних матеріалів (цегли, цементу, залізобетону тощо), у тому числі підвали, землянки, льохи, криті щілини та Прості житлові споруди.

При оцінці захисних властивостей будівель та споруд можна керуватися такими орієнтовними даними: дерев'яний будинок послаблює дію радіоактивних випромінювань залежно від товщини стін у 4-10 разів, кам'яний будинок – у 10-50 разів, льохи та підвали у дерев'яних будинках – у 50-100 раз, щілина з перекриттям із шару землі 60-90 см - у 200-300 разів.

Отже, у планах цивільної оборони має бути передбачено використання у разі потреби насамперед споруд, що мають більш потужні захисні засоби; при отриманні сигналу про небезпеку ураження населення має негайно сховатися в цих приміщеннях і знаходитись там доти, доки не буде оголошено про подальші дії.

Час перебування людей у приміщеннях, призначених для укриття, залежатиме, головним чином, від того, якою мірою виявиться зараженим район розташування населеного пункту, та швидкості зниження рівня радіації з плином часу.

Так, наприклад, у населених пунктах, які перебувають на значній відстані від місця вибуху, де сумарні дози опромінення, які отримають незахищені люди, можуть протягом короткого часу стати безпечними, населенню доцільно перечекати цей час у укриттях.

У районах сильного радіоактивного зараження, де сумарна доза, яку можуть отримати незахищені люди, буде високою та зниження її виявиться тривалим у цих умовах, тривале перебування людей у укриттях стане скрутним. Тому найраціональнішим у таких районах слід вважати спочатку укриття населення дома, та був евакуація їх у незаряджені райони. Початок евакуації та її тривалість залежатиме від місцевих умов: рівня радіоактивного зараження, наявності транспортних засобів, шляхів сполучення, пори року, віддаленості місць розміщення евакуйованих тощо.

Таким чином, територію радіоактивного зараження слідом радіоактивної хмари можна розділити умовно на дві зони з різними принципами захисту населення.

У першу зону входить територія, де рівні радіації після 5-6 діб після вибуху залишаються високими та знижуються повільно (приблизно на 10-20% щодобово). Евакуація населення з таких районів може початися лише після зниження рівня радіації до таких показників, за яких за час збору та руху в зараженій зоні люди не отримають сумарної дози понад 50 грн.

До другої зони відносяться райони, в яких рівні радіації знижуються протягом перших 3-5 діб після вибуху до 0,1 рентген/година.

Евакуація населення із цієї зони не доцільна, оскільки цей час можна перечекати в укриттях.

Успішне здійснення заходів щодо захисту населення у всіх випадках немислиме без ретельної радіаційної розвідки та спостереження та постійного контролю рівня радіації.

Говорячи про захист населення від радіоактивного ураження за слідом руху хмари, що утворився при ядерному вибуху, слід пам'ятати, що можна уникнути поразки або досягти її зниження лише за чіткої організації комплексу заходів, до яких належить:

організація системи оповіщення, що забезпечує своєчасне попередження населення про найбільш ймовірний напрямок руху радіоактивної хмари та небезпеки ураження. З цією метою повинні бути використані всі наявні засоби зв'язку – телефон, радіостанції, телеграф, радіотрансляція тощо;
підготовка формувань ГО щодо розвідки як і містах, і у районах сільській місцевості;
укриття людей у сховищах чи інших приміщеннях, що захищають від радіоактивних випромінювань (підвали, льохи, щілини тощо);
проведення евакуації населення та тварин з району стійкого зараження радіоактивним пилом;
підготовка формувань та установ медичної служби ДО до дій з надання допомоги ураженим, головним чином лікуванню, проведенню санітарної обробки, експертизи води та харчових продуктів на зараженість радіоактивними речовинами;
завчасне проведення заходів щодо захисту продуктів харчування на складах, у торговельній мережі, на підприємствах громадського харчування, а також джерел водопостачання від зараження радіоактивним пилом (герметизація складських приміщень, підготовка тари, підручних матеріалів для укриття продуктів, підготовка засобів для дезактивації продовольства та тари, оснащення дозиметричними приладами);
проведення заходів щодо захисту тварин та надання допомоги тваринам у разі ураження.

Для забезпечення надійного захисту тварин необхідно передбачити утримання їх у колгоспах, радгоспах по можливості дрібними групами за бригадами, фермами чи населеними пунктами, що мають місця укриття.

Слід також передбачити створення додаткових водойм чи колодязів, які можуть стати резервними джерелами водопостачання у разі зараження води постійно діючих джерел.

Важливого значення набувають складські приміщення, в яких зберігається фураж, а також тваринницькі приміщення, які по можливості слід герметизувати.

Для захисту цінних племінних тварин необхідно мати індивідуальні засоби захисту, які можуть бути виготовлені з підручних матеріалів на місці (пов'язки для захисту очей, торби, ковдри та ін.), а також протигази (за наявності).

Для проведення дезактивації приміщень та ветеринарної обробки тварин необхідно заздалегідь врахувати дезінфекційні установки, що обприскувачі, дощувальні установки, зріджувальні розкидачі та інші механізми та ємності, що є в господарстві, за допомогою яких можна проводити роботи з знезараження та ветобробки;

Організація та підготовка формувань та установ для проведення робіт з дезактивації споруд, місцевості, транспорту, одягу, спорядження та іншого майна ГО, для чого заздалегідь здійснюються заходи щодо пристосування комунальної техніки, сільськогосподарських машин, механізмів та приладів для цих цілей. Залежно від наявності техніки повинні бути створені та навчені відповідні формування – загони команди групи, ланки тощо.

Водородна бомба, зброя великої руйнівної сили (порядку мегатон у тротиловому еквіваленті), принцип дії якого заснований на реакції термоядерного синтезу легких ядер. Джерелом енергії вибуху є процеси, аналогічні до процесів, що протікають на Сонці та інших зірках.

У 1961 році був зроблений найпотужніший вибух водневої бомби.

Вранці 30 жовтня об 11 год. 32 хв. над Новою Землею в районі Губи Мітюші на висоті 4000 м над поверхнею суші було підірвано водневу бомбу потужністю 50 млн. т тротилу.

Радянський Союз провів випробування найпотужнішого історія термоядерного устрою. Навіть у "половинному" варіанті (а максимальна потужність такої бомби становить 100 мегатонн) енергія вибуху десятикратно перевищувала сумарну потужність усіх вибухових речовин, використаних усіма воюючими сторонами за роки Другої світової війни (включаючи атомні бомби, скинуті на Хіросіму та Нагасакі). Ударна хвиля від вибуху тричі обігнула земну кулю, вперше - за 36 год. 27 хв.

Світловий спалах був настільки яскравим, що, незважаючи на суцільну хмарність, було видно навіть із командного пункту в селищі Білуша Губа (віддаленому від епіцентру вибуху майже на 200 км). Грибоподібна хмара зросла до висоти 67 км. На момент вибуху, поки на величезному парашуті бомба повільно опускалася з висоти 10500 до розрахункової точки підриву, літак-носій Ту-95 з екіпажем та його командиром майором Андрієм Єгоровичем Дурновцевим уже був у безпечній зоні. Командир повертався на свій аеродром підполковником, Героєм Радянського Союзу. У покинутому селищі - 400 км від епіцентру - було порушено дерев'яні будинки, а кам'яні позбулися дахів, вікон та дверей. На багато сотень кілометрів від полігону внаслідок вибуху майже на годину змінилися умови проходження радіохвиль, і припинився радіозв'язок.

Бомба була розроблена В.Б. Адамським, Ю.М. Смирновим, А.Д. Сахаровим, Ю.М. Бабаєвим та Ю.А. Трутнєвим (за що Сахаров був нагороджений третьою медаллю Героя Соціалістичної Праці). Маса "пристрою" становила 26 тонн, для її транспортування та скидання використовувався спеціально модифікований стратегічний бомбардувальник Ту-95.

"Супербомба", як називав її А.Сахаров, не містилася у бомбовому відсіку літака (її довжина становила 8 метрів, а діаметр - близько 2 метрів), тому несилову частину фюзеляжу вирізали та змонтували спеціальний підйомний механізм та пристрій для кріплення бомби; при цьому в польоті вона все одно більше ніж наполовину стирчала назовні. Весь корпус літака, навіть лопаті його гвинтів, був покритий спеціальною білою фарбою, що захищає від світлового спалаху під час вибуху. Такою ж фарбою був покритий корпус літака-лабораторії, що супроводжував.

Результати вибуху заряду, який отримав на Заході ім'я «Цар-бомба», вражали:

* Ядерний «гриб» вибуху піднявся на висоту 64 км; діаметр його капелюшка досяг 40 кілометрів.

Вогненна куля розриву досягла землі і майже досягла висоти скидання бомби (тобто, радіус вогняної кулі вибуху був приблизно 4,5 кілометра).

* Випромінювання викликало опіки третього ступеня на відстані до ста кілометрів.

* На піку виділення випромінювання вибух досяг потужності в 1% від сонячної.

* Ударна хвиля, що виникла в результаті вибуху, тричі обігнула земну кулю.

* Іонізація атмосфери стала причиною перешкод радіозв'язку навіть за сотні кілометрів від полігону протягом однієї години.

* Свідки відчули удар та змогли описати вибух на відстані тисячі кілометрів від епіцентру. Також ударна хвиля певною мірою зберегла руйнівну силу на відстані тисячі кілометрів від епіцентру.

* Акустична хвиля докотилася до острова Діксон, де вибуховою хвилею повибивало вікна в будинках.

Політичним результатом цього випробування була демонстрація Радянським Союзом володіння необмеженою за потужністю зброєю масового знищення - максимальний мегатонаж бомби з випробуваних на той момент США був вчетверо меншим, ніж у «Цар-бомби». Насправді збільшення потужності водневої бомби досягається простим збільшенням маси робочого матеріалу, так що, в принципі, немає жодних факторів, що перешкоджають створенню 100-мегатонної або 500-мегатонної водневої бомби. (Насправді, «Цар-бомба» була розрахована на 100-мегатонний еквівалент; заплановану потужність вибуху урізали вдвічі, за словами Хрущова, «Щоб не розбити всі шибки в Москві»). Цим випробуванням Радянський Союз продемонстрував здатність створити водневу бомбу будь-якої потужності та засоби доставки бомби до точки підриву.

Термоядерні реакції.У надрах Сонця міститься гігантська кількість водню, що перебуває у стані надвисокого стиску при температурі прибл. 15 000 000 К. При настільки високих температурі і щільності плазми ядра водню відчувають постійні зіткнення один з одним, частина з яких завершується їх злиттям і зрештою утворенням важких ядер гелію. Подібні реакції, які мають назву термоядерного синтезу, супроводжуються виділенням величезної кількості енергії. Відповідно до законів фізики, енерговиділення при термоядерному синтезі обумовлено тим, що при утворенні більш важкого ядра частина маси легких ядер, що увійшли до його складу, перетворюється на колосальну кількість енергії. Саме тому Сонце, маючи гігантську масу, у процесі термоядерного синтезу щодня втрачає бл. 100 млрд. т речовини і виділяє енергію, завдяки якій стало можливим життя на Землі.

Ізотопи водню.Атом водню - найпростіший із усіх існуючих атомів. Він складається з одного протона, що є його ядром, довкола якого обертається єдиний електрон. Ретельні дослідження води (H 2 O) показали, що в ній у нікчемній кількості є «важка» вода, що містить «важкий ізотоп» водню - дейтерій (2 H). Ядро дейтерію складається з протону і нейтрону - нейтральної частки, за масою близькою до протону.

Існує третій ізотоп водню - тритій, в ядрі якого містяться один протон і два нейтрони. Тритій нестабільний і зазнає мимовільного радіоактивного розпаду, перетворюючись на ізотоп гелію. Сліди тритію виявлено в атмосфері Землі, де він утворюється в результаті взаємодії космічних променів з молекулами газів, що входять до складу повітря. Тритій отримують штучним шляхом у ядерному реакторі, опромінюючи ізотоп літій-6 потоком нейтронів.

Розробка водневої бомби.Попередній теоретичний аналіз показав, що термоядерний синтез найлегше здійснити в суміші дейтерію та тритію. Взявши це за основу, вчені США на початку 1950 року розпочали реалізацію проекту зі створення водневої бомби (HB). Перші випробування модельного ядерного пристрою були проведені на полігоні Еніветок навесні 1951; термоядерний синтез був лише частковим. Значний успіх був досягнутий 1 листопада 1951 року при випробуванні масивного ядерного пристрою, потужність вибуху якого склала 4? 8 Мт у тротиловому еквіваленті.

Перша воднева авіабомба була підірвана в СРСР 12 серпня 1953 року, а 1 березня 1954 року на атоле Бікіні американці підірвали потужнішу (приблизно 15 Мт) авіабомбу. З того часу обидві держави проводили вибухи вдосконалених зразків мегатонної зброї.

Вибух на атоле Бікіні супроводжувався викидом великої кількості радіоактивних речовин. Частина з них випала за сотні кілометрів від місця вибуху на японське рибальське судно «Щасливий дракон», а інша покрила острів Ронгелап. Оскільки в результаті термоядерного синтезу утворюється стабільний гелій, радіоактивність при вибуху суто водневої бомби має бути не більшою, ніж у атомного детонатора термоядерної реакції. Однак у розглянутому випадку прогнозовані та реальні радіоактивні опади значно розрізнялися за кількістю та складом.

Механізм дії водневої бомби Послідовність процесів, що відбуваються під час вибуху водневої бомби, можна наступним чином. Спочатку вибухає заряд-ініціатор термоядерної реакції (невелика атомна бомба), що знаходиться всередині оболонки HB, в результаті чого виникає нейтронний спалах і створюється висока температура, необхідна для ініціації термоядерного синтезу. Нейтрони бомбардують вкладиш з дейтериду літію - з'єднання дейтерію з літієм (використовується ізотоп літію з масовим числом 6). Літій-6 під дією нейтронів розщеплюється на гелій та тритій. Таким чином, атомний запал створює необхідні для синтезу матеріали безпосередньо в наведеній в дію бомбі.

Потім починається термоядерна реакція в суміші дейтерію з тритієм, температура всередині бомби стрімко наростає, залучаючи до синтезу все більшу кількість водню. При подальшому підвищенні температури могла б початися реакція між ядрами дейтерію, характерна для водневої бомби. Всі реакції, звичайно, протікають настільки швидко, що сприймаються як миттєві.

Поділ, синтез, поділ (супербомба). Насправді у бомбі описана вище послідовність процесів закінчується на стадії реакції дейтерію з тритієм. Далі конструктори бомби воліли використовувати не синтез ядер, які розподіл. В результаті синтезу ядер дейтерію і тритію утворюються гелій і швидкі нейтрони, енергія яких досить велика, щоб викликати поділ ядер урану-238 (основний ізотоп урану, значно дешевше, ніж уран-235, що використовується у звичайних атомних бомбах). Швидкі нейтрони розщеплюють атоми уранової оболонки супербомби. Розподіл однієї тонни урану створює енергію, еквівалентну 18 Мт. Енергія йде не лише на вибух та виділення тепла. Кожне ядро урану розщеплюється на два радіоактивні «уламки». До продуктів поділу входять 36 різних хімічних елементів і майже 200 радіоактивних ізотопів. Все це і становить радіоактивні опади, які супроводжують вибухи супербомбів.

Завдяки унікальній конструкції та описаному механізму дії зброю такого типу може бути зроблено як завгодно потужною. Воно набагато дешевше за атомні бомби тієї ж потужності.

ДОКЛАД

Воднева бомба

Перевірив учитель:

Кузьміна Л.Г.

Склав:

Медов М.М.

учень 9 «б»

МОУ ЗОШ №10

У 1961 році був зроблений найпотужніший вибух водневої бомби.

Результати вибуху заряду, який отримав на Заході ім'я «Цар-бомба», вражали:

* Ядерний «гриб» вибуху піднявся на висоту 64 км; діаметр його капелюшка досяг 40 кілометрів.

* Випромінювання викликало опіки третього ступеня на відстані до ста кілометрів.

* На піку виділення випромінювання вибух досяг потужності в 1% від сонячної.

* Ударна хвиля, що виникла в результаті вибуху, тричі обігнула земну кулю.

* Акустична хвиля докотилася до острова Діксон, де вибуховою хвилею повибивало вікна в будинках.

Ізотопи водню.Атом водню – найпростіший із усіх існуючих атомів. Він складається з одного протона, що є його ядром, довкола якого обертається єдиний електрон. Ретельні дослідження води (H 2 O) показали, що в ній у нікчемній кількості є «важка» вода, що містить «важкий ізотоп» водню – дейтерій (2 H). Ядро дейтерію складається з протону і нейтрону – нейтральної частки, за масою близькою до протону.

Розробка водневої бомби.Попередній теоретичний аналіз показав, що термоядерний синтез найлегше здійснити в суміші дейтерію та тритію. Взявши це за основу, вчені США на початку 1950 року розпочали реалізацію проекту зі створення водневої бомби (HB). Перші випробування модельного ядерного пристрою були проведені на полігоні Еніветок навесні 1951; термоядерний синтез був лише частковим. Значного успіху було досягнуто 1 листопада 1951 року при випробуванні масивного ядерного пристрою, потужність вибуху якого склала 4  8 Мт у тротиловому еквіваленті.

Механізм дії водневої бомби Послідовність процесів, що відбуваються під час вибуху водневої бомби, можна наступним чином. Спочатку вибухає заряд-ініціатор термоядерної реакції (невелика атомна бомба), що знаходиться всередині оболонки HB, в результаті чого виникає нейтронний спалах і створюється висока температура, необхідна для ініціації термоядерного синтезу. Нейтрони бомбардують вкладиш з дейтериду літію – з'єднання дейтерію з літієм (використовується ізотоп літію з масовим числом 6). Літій-6 під дією нейтронів розщеплюється на гелій та тритій. Таким чином, атомний запал створює необхідні для синтезу матеріали безпосередньо в наведеній в дію бомбі.