Атомное наследие Сталина

В августе 1949 года впервые изготовлены две полусферы из плутония. Были опасения, что при их прессовании может произойти ядерная реакция. За выпуск плутониевого заряда отвечали Курчатов, Славский и Мазурков, они приняли все необходимые меры, чтобы реакции не произошло. В работах по извлечению полусфер из пресс-формы лично принимал участие Е. П. Славский. 5 августа полусферы прошли аттестацию и их отправили на предприятие по производству атомных бомб.

Уран-235.

Основным способом извлечения урана-235 из природного урана стал газодиффузионный способ. Советские ученые Кикоин, Соболев и Смородинский разработали теорию газодиффузионного процесса. Метод газовой диффузии основан на небольшом различии в скорости перемещения тяжелых ядер урана-238 и менее тяжелых ядер урана-235 при прохождении газообразного соединения урана через специальные пористые перегородки. При однократном прохождении газа, можно повысить содержание изотопа урана-235 всего на 0,2 %. Чтобы обогатить уран изотопом 235 до 90–94 процентов, а именно такой требуется для боевого заряда, необходимо прокачать газ через диффузионную ступень с пористой перегородкой несколько тысяч раз.

Очень сложной проблемой оказалась разработка и изготовление пористых перегородок, от их качества зависели как выход готовой продукции, так и расход электроэнергии на перекачку газа. Непросто было сконструировать и изготовить надежные и простые компрессоры для перекачки газа с высокой степенью герметичности, чтобы токсичный газовый продукт не попадал в производственные помещения.

Газодиффузионный завод начали строить в 1946 году. В начале строительства здесь также применялся ручной труд и конная тяга, лишь в 1948 году сюда прибыл первый экскаватор. Работы велись круглосуточно. Проект завода и его установок был чрезвычайно сложен. Главный корпус завода имел площадь более 100 тысяч квадратных метров. Во время наладки систем происходили многочисленные остановки. Поставщик компрессоров весьма оперативно производил реконструкцию и даже замену оборудования, эти работы находились под личным наблюдением Берии и Сталина. После реконструкции на заводе было установлено несколько тысяч диффузионных машин четырех модификаций.

Несмотря на все трудности дело продвигалось и в 1948 году получен уран-235 с обогащением 75 %. Этого было недостаточно. Тогда приняли промежуточное решение. Уран-235 стали отправлять для дальнейшего обогащения электромагнитным методом, до 90 и более процентов.

В 1950 году газодиффузионный завод повысил обогащение до 90 % и вышел на проектную производительность, в 1951 году обогащение урана превысило 90 %.

Основой завода по электромагнитному разделению изотопов была огромная электромагнитная установка, снабженная специальными камерами из дефицитной латуни. Установку долго налаживали, а в 1949 году она выдала уран с обогащением более 90 %. В дальнейшем завод расширялся.

Таким образом, была решена проблема производства двух видов ядерных взрывчатых веществ: плутония и урана-235 в достаточных количествах для изготовления советского ядерного оружия.

Атомная бомба.

В начале 1946 года принято постановление Совмина о создании объекта по изготовлению атомных бомб. Первый руководитель объекта Ю. Б. Харитон подготовил техническое задание, в котором содержались требования к конструкциям и технологиям производства атомных бомб. Летом 1947 года начались строительные работы, а в 1948 году были сооружены основные объекты ядерного центра и часть современного большого города.

В феврале 1948 года были установлены сроки испытания атомных бомб: первой — плутониевой — 1 марта 1949 года, второй — урановой — 1 декабря 1949 года. Условно бомбы обозначали РДС-1 и РДС-2, а в производственной практике нередко называли их «реактивный двигатель Сталина.»

РДС-1 содержала плутониевую полую сферу из двух половин, окруженную обычным взрывчатым веществом. Бомба имела прочный корпус. При взрыве обычного заряда плутониевая сфера мгновенно сжималась, переходя в надкритическое состояние, происходил ядерный взрыв. РДС-2 бомба ствольного типа в принципе не отличалась от той, которую начертил в своем письме с фронта Георгий Флеров Курчатову в 1941 году. В прочном стволе одна из полусфер из урана-235 закреплена неподвижно, другая подвижная имеет за собою заряд обычного взрывчатого вещества, когда оно взорвется, полусферы мгновенно соединяются, образуя критическую массу, благодаря чему следует ядерный взрыв.