Александр Прищепенко - Шелест гранаты

По составу частиц, и даже по энергетическому выходу эта реакция идентична синтезу — процессу слияния легких ядер. Синтезом происходящее в трубке в 50 годах считали многие, но позже выяснилось, что это реакция другого класса — «срыва»: либо протон, либо нейтрон (из которых состоит ион дейтерия, разогнанный электрическим полем) «увязает» в ядре мишени (трития). Если «увязает» протон, го нейтрон «отрывается» и становится свободным.

И дейтерий и тритий будут еще упомянуты, поэтому о них стоит рассказать. Это — изотопы широко распространенного в природе водорода (который любители «научных» терминов называют протием), но в их ядрах, помимо протона содержатся один (в дейтерии) или два (в тритии) нейтрона, а значит, они вдвое и втрое превосходят протий массой. Все три «водорода» при нормальных условиях — газы, а в этом агрегатном состоянии достичь высоких плотностей веществ затруднительно. Но «водороды» способны образовывать и твердые соединения, преимущественно с легкими металлами, например литием (об этом — позже) или титаном. В тритиде титана и «удерживается» в трубке необходимый для реакции срыва изотоп. В таких соединениях, несмотря на наличие «балластных» ядер металла-носителя, плотность ядер «водородов» существенно выше, чем в сжатом до разумных давлений газе.

Дейтерий «примешан» к природному водороду в еще примерно впятеро меньших количествах, чем «оружейный» уран — к обычному. Но разность масс у протия и дейтерия — двойная, поэтому процессы их разделения в противоточных колоннах более эффективны.

Тритий же, подобно Pu239, не существует в природе в ощутимых количествах и его получают, воздействуя мощными нейтронными потоками в ядерном реакторе на изотоп лития-6, в результате чего в две стадии протекает реакция:

Li6 + n → Li7 → T + He4.

Дейтерий и тритий были изучены медиками. Как самораспадающийся тритий, так и стабильный дейтерий оказались опасными веществами. Удивительным же было то, что подопытные животные, которым вводились соединения дейтерия, умирали с симптомами, характерными для старости (охрупчивание костей, потеря интеллекта, памяти и пр.) Этот факт послужил основой «теории долголетия», в соответствии с которой смерть от старости и в естественных условиях наступает при накоплении дейтерия: через организм в процессе жизнедеятельности, «проходят» многие тонны воды, других соединений водорода и более тяжелые дейтериевые компоненты дольше, чем протиевые, задерживаются при этом в многочисленных мембранах и капиллярах. Больше времени находясь среди клеток, они накапливаются в них к старости. Теория объясняла и долгожительство горцев: в поле земного притяжения концентрация дейтерия действительно незначительно убывает с высотой. Об этих фактах упоминал читавший в МИФИ лекции по курсу разделения изотопов известный специалист В. Нещименко. Он понимал, что студент теряет способность воспринимать информацию, переписывая час за часом сложные математические выражения и часто делал такие отступления. «Дейтериевая» теория долголетия интересна еще и тем, что на ее примере можно иллюстрировать требования, предъявляемые ко всем научным гипотезам: они могут считаться верными, если непротиворечиво объясняют все известные к моменту их появления объективные факты. По-другому это можно сформулировать так: «Если утверждение верно, то верны и следствия из него» (как нетрудно заметить, этот критерий был использован в дискуссии о «нулях синтеза»). Многие соматические эффекты оказались вне рамок «дейтериевой» теории и потому она была отвергнута медициной.

Но вернемся к нейтронному инициированию. Оно дает возможность изменять энерговыделение ядерного взрыва. Понятно, что, получив боевую задачу, при постановке которой обязательно указывается мощность ядерного удара, не начинают лихорадочно разбирать ядерный заряд на ракете или бомбе, чтобы оснастить его плутониевой сборкой, оптимальной для заданной мощности. В боеприпасах с «переключаемым» тротиловым эквивалентом просто изменяют напряжение питания нейтронной трубки. Соответственно, изменяется выход нейтронов и выделение энергии. Ясно, что при снижении мощности таким способом «пропадает зря» много дорогого плутония…

…Все это считалось невероятно секретным. Лишь 20 октября 2004 г. газета «Военно-промышленный курьер» написала об институте и его основателе:

«С 1954 г. Николай Леонидович стал директором, главным конструктором и научным руководителем филиала № 1 КБ-11 (в настоящее время ВНИИА им. Н.Л. Духова), которым руководил до 1964 г. Духов определил основные направления тематики института — создание ядерных боеприпасов для стратегических и тактических комплексов ядерного оружия, систем электрического и нейтронного инициирования ядерных зарядов, приборов автоматики ядерных боеприпасов, унифицированной контрольно- измерительной аппаратуры. За десять лет под его руководством разработаны три поколения блоков автоматики, первое поколение ядерных боеприпасов для семнадцати различных носителей — баллистической ракеты Р-7, торпеды Т-5, первых крылатых ракет для ВВС, ВМФ, ПВО».

…Нельзя сказать, что распределение в лабораторию нейтронных генераторов обрадовало: мне не очень правились электроника и электротехника. Но порядки в учреждениях МСМ были строгие и с личными пожеланиями молодых специалистов не считались. Руководитель дипломной работы Е. Боголюбов сформулировал первое задание: разработать схему поджига нейтронной трубки. Он придумал использовать для этого коммутатор на основе насыщающегося[26] дросселя. Время насыщения дросселя протекающим через него током и определяло ту задержку относительно начала импульса ускоряющего напряжения, которую требовалось обеспечить для оптимального режима работы трубки.

Пара месяцев прошла в изучении осциллографов, средств регистрации больших токов, характеристик магнитных материалов. Потом был получен и нужный результат. Однако похвалы за него были произнесены вскользь: всех захватила к этому времени другая работа, которая считалась важнейшей — датчик приземного срабатывания.

Требовалось оптимизировать режим поражения ракетных шахт противника. Конечно, ядерный взрыв может испарить шахту, но для этого нужен либо очень мощный заряд, либо очень точное попадание. Мощность боевых блоков советских ракет того времени была больше, чем американских, но, понятно, не беспредельна, а вот с точностью попадания дело обстояло намного хуже. Расстояние между соседними шахтами противник выбрал достаточно большим, так что первый блок мог поразить только одну. Но все же, это расстояние не было слишком велико (такое базирование называется «компактная группа»). Расчет был на то, что чудовищные излучения первого взрыва сделают небоеспособными ничем не защищенные от них другие блоки (рис. 2.10) той же ракеты (произойдет «фратрицид» — «пожирание братьев», как окрестили это явление склонные к заимствованиям из древних языков американские специалисты). Летящие блоки, конечно, нельзя задержать, чтобы они переждали ад первого взрыва, их можно было только развести (рис. 2.11) на цели, расположенные подальше. Остальные шахты необходимо было добивать блоками следующих ракет, причем через небольшое время, чтобы оставшиеся «в живых» «Минитмэны»[27] не успели взлететь. Поразить всю группу шахт серией быстро следующих один за другим ядерных ударов представлялось маловероятным.