Будова атомної бомби

23.09.2015

головна зміст
Перша атомна бомба — РДС-1

Будова атомної бомби

Конструктивно перша атомна бомба складалася з наступних принципових складових вузлів:

ядерного заряду;

  • вибухового пристрою та системи автоматики підриву заряду з системами запобігання;

  • балістичного корпусу авіабомби, у якому розміщувалися ядерний заряд і автоматика підриву.

  • Основоположні умови, що визначили конструкцію бомби РДС-1, були пов’язані:

    з рішенням максимально зберегти в заряді принципову схему американської атомної бомби, випробуваної в 1945 році;

  • з необхідністю, в інтересах безпеки остаточну збірку заряду, встановленого в балістичний корпусі бомби, здійснювати в умовах полігону, безпосередньо перед підривом;

  • з можливістю бомбометання РДС-1 з важкого бомбардувальника ТУ-4.

  • Атомний заряд бомби РДС-1 являв собою багатошарову конструкцію, в якій переведення активної речовини — плутонію в надкритическое стан здійснювалося за рахунок його стиснення допомогою збіжної сферичної детонаційної хвилі у взрывчатом речовині.

    У центрі ядерного заряду розміщувався плутоній, конструктивно складається з двох напівсферичних деталей. Маса плутонію була визначена в липні 1949 року, по завершенні дослідів по вимірюванню ядерних констант.

    Великих успіхів досягли не тільки технології, але і металурги і радиохимики. Завдяки їх старанням, вже перші плутонієві деталі містили невелику кількість домішок та високоактивних ізотопів. Останній момент особливо важливий, так як короткоживучі ізотопи, будучи основним джерелом нейтронів, що могли негативно вплинути на ймовірність передчасного вибуху.

    В порожнині плутонієвого ядра складовою оболонці з природного урану встановлювався нейтронний запал (НЗ). Протягом 1947-1948 років було розглянуто близько 20 різних пропозицій, що стосувалися принципів дії, пристрої та удосконалення НЗ.

    Одним з найбільш складних вузлів першої атомної бомби РДС-1 був заряд вибухової речовини зі сплаву тротилу з гексогеном.

    Вибір зовнішнього радіуса СТ визначався, з одного боку, необхідністю отримання задовільного енерговиділення, а, з іншого — допустимими зовнішніми габаритами виробу і технологічними можливостями виробництва.

    Перша атомна бомба розроблялася стосовно підвісці її в літаку ТУ-4, бомболюк якого забезпечував можливість розміщення виробу діаметром до 1500 мм. Виходячи з цього габариту і був визначений мидель балістичного корпусу бомби РДС-1. Заряд ВР конструктивно представляв собою порожнистий куля і складався з двох шарів.

    Внутрішній шар формувався з двох напівсферичних підстав, виготовлених з вітчизняної сплаву тротилу з гексогеном.

    Зовнішній шар заряду ВР РДС-1 збирався з окремих елементів. Цей шар, призначений для формування на підставі СТ сферичної збіжної детонаційної хвилі і отримав назву фокусуючої системи, був одним з основних функціональних вузлів заряду, багато в чому визначав його тактико-технічні показники.

    Основним призначенням системи автоматики бомби було здійснення ядерного вибуху в заданій точці траєкторії. Частина електроустаткування бомби розміщувалася на літаку-носії, а окремі його елементи — на ядерному заряді.

    Для підвищення надійності спрацьовування вироби окремі елементи автоматики підриву були виконані за двоканальної (дублюючої) схемою. На випадок відмови систем висотного детонатора в конструкції бомби було передбачено спеціальний пристрій (ударний датчик) для здійснення ядерного вибуху при ударі бомби про грунт.

    Вже на початковому етапі розробки ядерної зброї стало очевидним, що дослідження процесів, що протікають в заряді, повинно піти за розрахунково-експериментальним шляхом, що дозволяв коригувати теоретичний аналіз за результатами експериментів досвідчених даних про газодинамічних характеристик ядерних зарядів.

    У загальному аспекті газодинамическая відпрацювання ядерного заряду включала в себе цілий ряд досліджень, що стосуються постановки експериментів та реєстрації швидкоплинних процесів, включаючи поширення детонаційних і ударних хвиль в гетерогенних середовищах.

    Дослідження властивостей речовин на газодинамічної стадії роботи ядерних зарядів, коли діапазон тисків досягає величин до сотень мільйонів атмосфер, зажадали розробки принципово нових методів досліджень, кінетика яких вимагала високої точності — до сотих часток мікросекунди. Такі вимоги спричинили за собою розробку нових методів реєстрації високошвидкісних процесів. Саме в Науково-дослідному Секторі КБ-11 були закладені основи вітчизняної високошвидкісний фотохронографии зі швидкістю розгортки до 10 км/с і швидкістю зйомки близько мільйона кадрів в секунду. Надшвидкісний реєстратор розробки А. Д. Захаренкова, Р. Д. Соколова і В. К. Боболева (1948 рік) став прототипом серійних приладів СФР, розроблених за технічним завданням КБ-11 в Інституті Хімічної Фізики в 1950 році.

    Зазначимо, що цей фотохронограф з приводом від повітряної турбіни вже в той час забезпечив швидкість розгортки зображення 7 км/с. Параметри створеного на його основі серійного приладу СФР (1950 рік) з приводом від електродвигуна скромніше — до 3,5 км/с.

    Для розрахунково-теоретичного обґрунтування працездатності першого виробу принципово важливо було знання параметрів стану ПВ за фронтом детонаційної хвилі, а також динаміку сферично-симетричного стиснення центральній частині виробу. Для цього в 1948 році Е.

    Короткий опис статті: будову атомного ядра

    Джерело: Будова атомної бомби

    Також ви можете прочитати