Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

ФИАН: Академик Виталий Гинзбург и "вторая идея термоядерной бомбы"

Ключевые слова:  Термоядерная бомба, ФИАН

Опубликовал(а):  Доронин Федор Александрович

10 ноября 2010

По материалам: ФИАН-Информ.

В основу первой отечественной водородной бомбы – «слойки» – было положено две ключевых идеи:

  • слоистая композиция атомной и термоядерной взрывчатки (Сахаров) и
  • использование в качестве последней твёрдого вещества – дейтерида лития 6LiD (Гинзбург), отчего она получила ещё и другое шутливое прозвище – «LiDочка».

Стоит отметить, что сам Виталий Лазаревич никогда не считал эту свою идею серьёзным научным достижением – и действительно, в ряде других его работ по теоретической физике, которой он посвятил всю свою сознательную жизнь, она занимает весьма скромное место.

Все началось с того, что в июне 1948 года в помощь Якову Зельдовичу и его команде, которые занимались развитием идеи водородной бомбы, в ФИАНе была создана группа под руководством Игоря Тамма. В нее вошли, в частности, и выдающиеся ученики Тамма – Виталий Гинзбург и Андрей Сахаров. Сначала родилась идея Сахарова. Он предложил совершенно отличную от американской схему термоядерного заряда – она состояла из чередующихся слоев легкого (дейтерий + тритий) и тяжелого веществ (уран-238). В результате взрыва тяжелое вещество должно было «распухнуть» (за счет ионизации) и сжать легкое вещество, а значит, активизировать в нем процесс слияния ядер, который сопровождается высвобождением огромной по величине энергии связи.

Виталий Лазаревич предложил использовать в «Слойке» дейтерид лития, но сначала лишь с целью подогреть термоядерное топливо. Дело в том, что при облучении лития нейтронами, возникающими в огромном количестве после взрыва атомного заряда, выделяется огромная энергия. Эта энергия будет греть то легкое вещество, которое уже подготовлено заранее как топливо, как термоагент в термоядерной бомбе, в результате оно сожмется быстрее и сильнее, а взрыв будет более высокой мощности", – рассказывает профессор Илья Ройзен.

Возможность использования лития в качестве источника энергии Гинзбург рассматривал еще за 2 года до начала размышлений о термоядерной бомбе. В 1946 году он написал научно-популярную брошюру «Атомное ядро и его энергия», в которой рассказывает о том, откуда в ней берется эта самая энергия. В частности, здесь он приводит пример, как можно извлечь энергию просто из лития. Для этого необходимо облучить 7Li протонами с энергией, сравнительно ничтожной – всего-то 100 кВольт – по масштабам того, сколько ее выделяется в результате: сначала литий «заглатывает» протон и образуется составное ядро бериллия (8Be), которое делится на 2 альфа-частицы, разлетающиеся с огромной энергией – 17 Мэв. Освободившаяся энергия есть не что иное, как энергия связи.

Получается, – делает вывод Илья Исаевич, – что какие-то, быть может, подсознательные взоры Виталия Лазаревича уже тогда были обращены на литий. Хотя, конечно, описанный в этой брошюре пример ещё очень далёк от «второй идеи» – альфа-частицы при термоядерном взрыве не нужны. Но через два года Гинзбург сообразил, что можно облучать не 7Li, а более лёгкий и редкий изотоп – 6Li, и не протонами, а нейтронами, которые возникают в огромном количестве в ходе начального атомного взрыва. Тогда образуются тритий и гелий. Таким образом, дейтерид лития потенциально содержит в себе все необходимые ингредиенты – и дейтерий и тритий, последний обладает рядом свойств, из-за которых с ним лучше вовсе не иметь дела, – он радиоактивен, нетехнологичен, ядовит, его очень трудно производить и т.д.

Теперь же тритий образуется прямо в ходе взрыва. Вот тогда дело запахло жареным, потому что стало понятно, – это не просто подогрев, а совершенно другой механизм, который качественно меняет ситуацию".

Правда, понятно это стало вовсе не сразу. Для того, чтобы полностью оценить роль трития, нужно было знать сечение взаимодействия трития с дейтерием. От этого зависело то, насколько быстро пойдет термоядерная реакция – ведь пойди она чуть медленнее, чем это необходимо, и вся конструкция бомбы разлетится прежде, чем успеет выгореть топливо.

Курчатову и Берии это сечение было известно из разведывательных данных, – продолжает профессор Ройзен, – но, как и все, что было связано с американским атомным проектом, это было тайной за семью печатями. Однако Виталий Лазаревич был страшно жаден до научной информации, он имел привычку читать свежие научные журналы в тот же день, когда они появлялись. И когда под большим секретом в апреле 1949 года Тамму сообщили о том, что сечение взаимодействия дейтерия с тритием в сто раз больше, чем дейтерия с дейтерием, то есть оно огромно и, значит, реакция пойдет быстро, Гинзбург уже об этом знал. Он вычитал это из журнала «Physical Rewiew» за пару недель до того, как этот “секрет Полишинеля” был извлечен на свет".

Сообщать эту информацию Виталию Лазаревичу не собирались. Это парадокс, но человек, который сделал в этом проекте один из самых решающих шагов, в «святая-святых» советского атомного проекта никогда допущен не был. Самого Виталия Лазаревича такое положение дел вполне устраивало – он мог заниматься фундаментальной наукой, и именно в те годы была сделана знаменитая работа, за которую он, спустя более полувека, получит Нобелевскую премию. Причина недоверия властей очевидна – он был женат на Нине Ивановне Гинзбург (Ермаковой), репрессированной, которая находилась под «гласным надзором полиции» в ссылке – в захолустном городке Бор на левом берегу Волги напротив Горького, куда Гинзбург периодически ездил.

К этой грандиозной военно-политической операции по созданию термоядерного оружия были подчас удивительным образом привязаны и обычные житейские судьбы некоторых людей, – отмечает Илья Исаевич. – Например, к тому времени, как Гинзбург узнал о сечении взаимодействия трития с дейтерием, его жена, Нина Ивановна, уже довольно давно явочным порядком переселилась из Бора в город Горький. Она мне рассказывала, что за ней, конечно, послеживали, но ее не трогали, несмотря на это вопиющее нарушение предписанного режима, так как понимали, насколько нужен Гинзбург. Здесь большую роль сыграли личные качества Лаврентия Павловича Берии, который, как известно, курировал атомный проект. Дело в том, что в придачу к другим своим «замечательным» свойствам он был ещё и абсолютно всеядным и циничным прагматиком – теперь это называется успешный менеджер – его не останавливали политические хвосты и огрехи (тем более абсолютно надуманные – именно так было в данном случае), которые тянутся за человеком, если тот был позарез нужен для дела".

В жизни Гинзбурга недооцениваемая им самим «LiDочка» сыграла далеко не малую роль. Это не только семейное благополучие, но и всевозможные награды, которые «посыпались» на него после успешного взрыва «Слойки» в августе 1953 года – орден Ленина, удвоенная Сталинская премия 1-ой степени, да и избрание в члены-корреспонденты РАН, как он с сожалением понял позже, было не за достижения в теоретической физике (которые, безусловно, этого заслуживали), а за ту же «2-ую идею».

В жизни нашей страны «LiDочка» значила и того больше. Несмотря на то, что первый термоядерный взрыв произвели американцы и сделали это в конце 1952 года, то есть почти на год раньше нас, их устройство вряд ли можно назвать оружием. Взорвав целую лабораторию высотой с трёхэтажный дом, американцы лишь продемонстрировали принципиальную возможность реализации термоядерного взрыва. Проблемы компактификации и транспортабельности были решены только после рождения «LiDочки».


Источник: NanoNewsNet, ФИАН-Информ



Комментарии
Трусов Л. А., 10 ноября 2010 23:38 
вот и я думаю, чего париться, когда можно NanoNewsNet перепечатывать.
Владимир Владимирович, 11 ноября 2010 01:18 
"контент приходится добывать тяжелым рабским трудом..." (авторитетное мнение)
Л В А, 11 ноября 2010 05:02 
Олег Александрович Лаврентьев - автор LiD. Есть на то документы и свидетели.
Вообще вопрос авторства - это тяжкое дело. Была же отданная Лосевым публикация, я видел людей видевших рукопись, когда в Политехе учился. Это был транзистор. Биполярный, очень похожий на разработку лаборатории Белла. С учётом потери поданной в журнал статьи, которую видело несколько человек, скорее всего продали.

Другое дело, что были патенты 1920-х Лилиенфельда, работы Хейла (полевой тр-р)1934

Те же лампы накаливания с вольфрамовой спиралью использовал Лодыгин.
Это к тому что нужно весьма осторожно подходить к данному вопросу.
Я сам видел в ФТИ, как Трифонов, в общем то далёкий от тщеславия человек, был поражён, когда за его пионерские работы по гетероструктурам дали Нобелевку тем, которые лишь смогли развить его идею. Как результат - скоро умер.
То же и с Захарченей, когда весь ФТИ знал, что он изобрёл диод названный потом диодом Ганна. Виделись много раз. От его приятелей знаю - он до конца жизни себе не простил, что подал в совковый журнал и лишний год занимался ииследованиями, вместо патентования (АС вернее).
"контент приходится добывать тяжелым рабским трудом..." - и иногда "десятники" не могут совладать со
своими "подопечными", поэтому иногда приходмтся "не париться" и перепечатывать ФИАН.
Палии Наталия Алексеевна, 11 ноября 2010 14:27 
Интересно, а почему ФИАНовская публикация, посвященная Виталию Лазаревичу, о водородной бомбе, а не о сверхпроводимости (только упомянули, что "именно в те годы была сделана знаменитая работа, за которую он, спустя более полувека, получит Нобелевскую премию")
Режабек Борис Георгиевич, 12 января 2011 00:02 
15 мая 2004 года на открытии традиционного «Дня физика» в МГУ, нобелевский лауреат Виталий Гинзбург сказал:
– Я недавно сочинил молитву: «Благодарю Тебя, Господи, за
то, что Ты создал меня физиком- теоретиком!» Потом он, грустно
вздохнув, честно добавил: « Но я, конечно, атеист, и в
Бога не верю».
– Ну, умница, поблагодарил! – подумал Бог. – Не зря Я в него
всегда верил!
// Из сборника "Маленькие саги о великих физиках"

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Наноновогоднее 2014
Наноновогоднее 2014

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

Итоги Менделеевского Года
28 ноября в Фундаментальной библиотеке МГУ состоялось торжественное закрытие Международного года Периодической таблицы химических элементов Д.И.Менделеева.

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.