Атомный век Игоря Курчатова

Вообще говоря, автором самой идеи термоядерного оружия был Энрико Ферми. Это он, с его больше похожим на немецкий, нежели на итальянский, характером, как-то в беседе с Теллером вдруг проявил легкомысленность. Взял и высказал идею: если взорвать атомную бомбу в ёмкости с дейтерием, должно получиться громко. В этом случае атомный взрыв даст достаточно тепла, чтобы зажечь дейтерий, не очень-то и требовательный к температуре – всего миллион градусов. В результате получаем синтез с образованием гелия-3 и большого количества энергии.

Судя по всему, Ферми эту мысль ещё и предварительно обсчитал, потому как объявил, что из кубометра подожжённого дейтерия получится мощность в несколько мегатонн.

Зачем он это высказал в беседе с человеком, которого сам же считал «единственным мономаньяком, у кого было несколько маний», теперь уже не узнать. Но Теллер, личность предельно самолюбивая и самовлюблённая, мгновенно понял ценность идеи и с чисто ветхозаветной беззастенчивостью счёл её подарком себе, богоизбранному. И пока Ферми энергично занимался своим атомным реактором и продвигал «Манхэттенский проект», его коллега за год довёл его мысль до теоретической модели и почти практической реализации.

Конечная концепция теперь уже Теллера предполагала термоядерную бомбу в виде этакого цилиндрического контейнера с жидким дейтерием, который начинает реакцию синтеза в результате взрыва помещённой с ним в один контейнер атомной бомбы.

Эта модель, названная «Classical Super», представлялась американцам вполне работоспособной. Однако потом, во-первых, оказалось, что расчётная температура для начала реакции синтеза дейтерия составляет не один, а целых 400 миллионов градусов. А во-вторых, коллега по «Манхэттенскому проекту» Ханс Бете (Hans Albrecht Bethe) показал, что вследствие эффекта Комптона (которого Теллер не учёл) процесс охлаждения из-за рассеивания излучения будет проходить быстрее, нежели процесс нагрева дейтерия.

Проверочные расчёты такой вывод подтвердили.

Но в 1950 году Теллеру повезло. Его коллега, только не физик, а математик, Станислав Улам (Stanisław Marcin Ulam) высказал очень ценную идею. Точно так же, как Бете, обнаружив, что дейтериевый кадавр Теллера не работает, он предложил поместить в контейнер отдельную капсулу в виде стержня из плутония, окружённого термоядерным горючим.

В этом случае активатор – относительно небольшой заряд плутония – взрывается, создавая высокую температуру и давление в результате мощного импульса рентгеновского излучения. Оболочка контейнера делается из свинца; но лучше из урана-238, который за счёт своей твёрдости успевает в первые микросекунды отразить давление рентгеновского излучения и направить его вовнутрь, на капсулу. Капсула лежит в наполнителе из пенополистирола, который под действием излучения превращается в высокотемпературную плазму. Под её экстремально большим давлением капсула сжимается. Её плутониевый стержень сжимается также и приходит в сверхкритичное состояние, отчего взрывается и создаёт вторую ударную волну, встречную внешней. И обе эти волны эффективно сжимают и поджигают этот клятый термостойкий дейтерий. А лучше – смесь дейтерия и трития, поскольку у неё температура инициации ниже.

Да, и уран оболочки, расщепляющийся под воздействием быстрых (то есть с энергией больше 0,5 МэВ) нейтронов, каковых в данном случае сколько хочешь, добавляет взрыву силы.

Э. Теллер и С. Улам.

[Из открытых источников]

Это, правда, общий принцип, к которому пришли в результате долгой работы и испытаний, но и в начальном варианте он был спасительным для Теллера. Который, сперва скептически оценивший предложение Улама, затем в неистребимом порыве благодарности долгие годы пытался оспорить, что тот вообще внёс какой-либо полезный вклад в эту конструкцию.

Прорыв произошёл. И, пойдя по этому пути, американцы в 1952 году соорудили поражающего воображение монстра в 62 тонны весом и с двухэтажный дом размерами, наполненного криогенным оборудованием для поддержания дейтерия в жидком виде. Притащили его на атолл Эниветок в Тихом океане, где и подорвали.

Но обо всём этом арестованный в 1950 году Фукс, повторимся, уже не ведал. Передал, что знал, – описание первого бесперспективного «Супера» Теллера. Но передал он, по сути, то, что в Союзе и так уже знали со времён того самого доклада Зельдовича в 1945 году. И точно так же, как и американцы, маялись теперь с проблемой, как зажечь дейтерий.

Первая и главная трудность обозначена была ещё в том докладе И.И. Гуревича, Я.Б. Зельдовича, И.Я. Померанчука и Ю.Б. Харитона в 1946 году. Простыми словами, заключалась она в том, что поместить атомную бомбу в ёмкость с жидким дейтерием, или дейтерий-тритием, – не проблема. Непонятно, как добиться необходимой, а точнее, наибольшей возможной плотности дейтерия.

Донесение разведки о первых работа Теллера и о литии. [142, с. 72]