Ядерные артиллерийские снаряды, мирные термоядерные заряды, а что ещё есть у России?

13 November 2020
11k full reads
7,5 min.
28k story viewsUnique page visitors
11k read the story to the endThat's 40% of the total page views
7,5 minutes — average reading time

Ядерный щит Союзного государства

Секреты без грифа «секретно»

Ядерные снаряды для самоходных гаубиц, термоядерный заряд для мирного использования, управляемый лазерный термояд – всем этим занимаются в Российском федеральном ядерном центре – Всероссийском НИИ технической физики имени академика Е.И. Забабахина

Находится институт в закрытом городе Снежинск Челябинской области, раньше его называли Челябинск-70. В сентябре Президент России Владимир Путин наградил научного руководителя Снежинского ядерного центра академика РАН Георгия РЫКОВАНОВА Золотой Звездой Героя Труда – «за особые трудовые заслуги и значительный вклад в повышение обороноспособности страны». «Союзному государству» и журналу «В мире науки» учёный рассказал, как за последние десятилетия изменились ядерная наука и ядерная промышленность России.

Макет самой мощной в мире термоядерной «царь-бомбы» мощностью 58 мегатонн, испытанной в 1961 году на Новой Земле. Если сравнивать с боеприпасом, сброшенным американцами на Хиросиму, в «царь-бомбе» их 4 тысячи
Макет самой мощной в мире термоядерной «царь-бомбы» мощностью 58 мегатонн, испытанной в 1961 году на Новой Земле. Если сравнивать с боеприпасом, сброшенным американцами на Хиросиму, в «царь-бомбе» их 4 тысячи
Макет самой мощной в мире термоядерной «царь-бомбы» мощностью 58 мегатонн, испытанной в 1961 году на Новой Земле. Если сравнивать с боеприпасом, сброшенным американцами на Хиросиму, в «царь-бомбе» их 4 тысячи

– Георгий Николаевич, за свою жизнь вы создали не знаю сколько, но думаю – десятки ядерных и термоядерных боевых зарядов.

– Десятки – это сильное преувеличение.

– Не будем уточнять сколько. Но ведь какой-то был первым. Помните его испытания?

– Конечно, помню. Я тогда был молод, первый год после окончания института. Поэтому старшие коллеги, выполнившие основную часть работ по проектированию и компьютерному моделированию различных стадий взрыва термоядерного заряда, доверили выполнить только небольшую часть работ, связанную с расчётом вероятности инициирования цепной ядерной реакции. Эта интересная задача была уже решена ранее основоположниками ядерного оружия, как потом стало ясно, независимо в США и СССР. Специфика устройства, которое разрабатывалось, требовала некоторых изменений и уточнений. Было интересно во всём разобраться.

– Какие чувства испытали, когда заряд сработал?

– Точно уже не помню. Конечно, впечатлило сейсмическое воздействие. Мы находились примерно в 4–5 км от эпицентра, поэтому удар был резкий, с большой амплитудой на фронте сейсмической волны. Но, наверное, не это самое главное. Просто, когда видишь, сколько людей и техники задействовано при подготовке и проведении испытания, реально понимаешь, что тебе повезло участвовать в большом, важном для государства деле.

Научный руководитель Снежинского ядерного центра академик РАН Георгий РЫКОВАНОВ
Научный руководитель Снежинского ядерного центра академик РАН Георгий РЫКОВАНОВ
Научный руководитель Снежинского ядерного центра академик РАН Георгий РЫКОВАНОВ

– Ни один из созданных вами зарядов не был применён на практике…

– То, что вы подразумеваете под практикой, – и слава богу. Для нас практика – это когда в натурном испытании на полигоне получаешь от природы ответ: прав ты был или нет в тех идеях и решениях, которые заложены в конструкцию заряда. Помимо решения практических задач по созданию заряда с требуемыми характеристиками, проводились так называемые физопыты, где энергия ядерного взрыва использовалась для исследования уравнения состояния материалов, оптических свойств плотной плазмы, изучались различные аспекты термоядерного горения, термоядерной детонации, влияния турбулентности на термоядерное горение и так далее. Благодаря этим бесполезным с практической точки зрения экспериментам и происходило движение вперёд, совершенствовались конструкции зарядов, создавался современный боезапас.

– Вы родились в Вологде, учились сначала в физико-математической школе-интернате в Ленинграде, потом в Московском инженерно-физическом институте. Что вас потянуло на Урал, в закрытый и засекреченный Снежинск?

– В МИФИ я обучался на кафедре теоретической ядерной физики. В те годы, как вы знаете, действовала система распределения, выпускник вуза был обязан отработать три года на предприятии, куда его направят. А поскольку МИФИ был базовым предприятием Министерства среднего машиностроения, предшественника «Росатома», то соблюдалась ещё и строгая дисциплина. Выбор был небольшой – Арзамас-16 (Саров) и Челябинск-70 (Снежинск). Чем там занимаются, в те годы мало кому было известно, студенты точно не знали.

Почему Снежинск? Скорее всего, мой будущий начальник Михаил Петрович Шумаев, участник Великой Отечественной войны, выпускник МГУ, Герой Труда, доктор наук, до Снежинска работавший в Сарове в отделе академика Андрея Дмитриевича Сахарова, ткнул пальцем в моё личное дело и сказал: этот поедет ко мне.

Ведущие сотрудники и руководители ВНИИП (слева направо): Леонид Иванович Шибаршов, Владимир Зиновьевич Нечай, Евгений Иванович Забабахин, Евгений Николаевич Аврорин, Владимир Анатольевич Стаханов, Михаил Петрович Шумаев. Челябинск-70, конец 1970-х годов
Ведущие сотрудники и руководители ВНИИП (слева направо): Леонид Иванович Шибаршов, Владимир Зиновьевич Нечай, Евгений Иванович Забабахин, Евгений Николаевич Аврорин, Владимир Анатольевич Стаханов, Михаил Петрович Шумаев. Челябинск-70, конец 1970-х годов
Ведущие сотрудники и руководители ВНИИП (слева направо): Леонид Иванович Шибаршов, Владимир Зиновьевич Нечай, Евгений Иванович Забабахин, Евгений Николаевич Аврорин, Владимир Анатольевич Стаханов, Михаил Петрович Шумаев. Челябинск-70, конец 1970-х годов

– С тех пор прошло больше 40 лет. Сильно ли изменилось за это время ядерное оружие?

– Однозначного ответа на этот вопрос нет. Основу современного арсенала составляют заряды, испытанные в период 1970–1990-х годов. Они изготавливаются по разработанной в то время документации. В этом смысле отличия несущественны.

Но за прошедшие годы произошли значительные изменения в материалах, из которых изготавливаются ядерные заряды. В связи с закрытием ряда предприятий химической промышленности, реорганизацией производств оборонно-промышленного комплекса изменились компоненты и технологии при изготовлении взрывчатых составов, применяемых в ядерных зарядах. По существу, сейчас там взрывчатка другая. В этом смысле изменения значительные. По классическим канонам, действовавшим в период проведения испытаний, такие изменения (в совокупности и по отдельности) требовали проверки характеристик ядерных зарядов в полномасштабном испытании на полигоне. И нам потребовались серьёзные многолетние исследования, позволившие обосновать их надёжность без проведения испытаний.

– Все мы очень любопытны. Можете раскрыть для наших читателей какую-нибудь тайну, какую уже можно раскрыть?

– Мне сложно предположить, что вас может интересовать…

– Часто ли на испытаниях случались нештатные ситуации?

– Не часто, но бывали. Всегда предусматривался комплекс мер на подобные ситуации. Например, на случай значительного повышения уровня радиоактивного излучения на Семипалатинском полигоне резервировался автотранспорт для эвакуации личного состава с места проведения испытания. На Новой Земле на этот случай предусматривалась эвакуация вертолётами.

– А данными, полученными от технической разведки, пользовались?

– Разведданные, конечно, были. Но я не помню какой-либо информации уровня той, которая была получена на начальной стадии атомного проекта. В основном поступала информация о достижениях в области ядерного оружия США и других стран. Незадолго до моего появления в институте поступила информация, что в США сделали малогабаритный ядерный заряд мощностью примерно в 1 килотонну. Это послужило толчком к появлению у нас нового типа термоядерных зарядов. В значительной степени благодаря идеям наших академиков Героев Труда Евгения Ивановича Забабахина, Льва Петровича Феоктистова. Последующие идеи лауреата Ленинской премии доктора наук Владимира Зиновьевича Нечая позволили ещё более сократить габариты ядерных зарядов.

Самоходная гаубица 2С3 «Акация» может стрелять в том числе и снарядами с ядерной начинкой
Самоходная гаубица 2С3 «Акация» может стрелять в том числе и снарядами с ядерной начинкой
Самоходная гаубица 2С3 «Акация» может стрелять в том числе и снарядами с ядерной начинкой

– Насколько мне известно, в вашем институте был создан 152-мм ядерный артиллерийский снаряд мощностью 2,5 килотонны, одна шестая Хиросимы, которым можно стрелять из многих российских самоходок.

– Снаряд в калибре 152 мм был создан ещё до моего прихода в институт, в 1975 году. Мощностные характеристики несколько отличаются от называемых вами. Это была очень сложная работа, ядерный заряд должен сработать после выстрела, то есть после воздействия перегрузок, уровень которых достигал порядка 12 000 g.

– То есть, грубо говоря, сила, которая давила на заряд, в 12 000 раз превышала его массу. Всё равно что накрыть меня плитой весом больше тысячи тонн.

– Определяющий вклад в разработку внесли академик Герой Труда Борис Васильевич Литвинов и лауреат Ленинской премии доктор наук Юрий Сергеевич Вахрамеев. Дальнейшее существенное снижение калибра с использование плутония не представляется возможным. Да и непонятно, зачем делать «атомную пулю»?

– Какое оружие для вас как для физика-теоретика интереснее – ядерное, или термоядерное?

– Ядерное – это просто. Термоядерное существенно сложнее, а чем сложнее, тем интереснее.

– И то и другое уже и так самое мощное и эффективное. Что в нём можно ещё улучшить?

– Тридцать лет, прошедших с момента последнего ядерного испытания, мы не стояли на месте. Разработаны современные, более точные физические модели газодинамических, ядерных и термоядерных процессов. Мы имеем совсем другие вычислительные мощности, существенно более точные и информативные экспериментальные методики. По совокупности исследований отвечу на ваш вопрос так: не все резервы ещё исчерпаны.

Работа Аварийно-технического центра РФЯЦ ВНИИТФ. Фото: Алексей Антонов (rosatom.ru)
Работа Аварийно-технического центра РФЯЦ ВНИИТФ. Фото: Алексей Антонов (rosatom.ru)
Работа Аварийно-технического центра РФЯЦ ВНИИТФ. Фото: Алексей Антонов (rosatom.ru)

– Но ваш институт занимается не только военным, но и мирным атомом. Что важнее?

– Для нас, конечно, ядерное оружие. Для этого мы созданы и существуем. Не уверен, правда, что мы говорим на одном языке. Рискну предположить, что для вас военный атом – это конкретные ядерные заряды и боеприпасы. Ещё раз подчеркну, что это ещё и большой объём научных исследований, работ в области материалов и технологий, компьютерного моделирования, разработки суперЭВМ и так далее. Без этого нет ядерного оружия.

Мы применяем наши знания и технологии в области атомной энергетики там, где они востребованы. Например, разработали транспортно-упаковочный контейнер для перевозки дефектного отработанного ядерного топлива реактора АМБ с Белоярской АЭС на переработку в ПО «Маяк». Сейчас совместно с другими институтами занимаемся повышением водородной безопасности АЭС.

– А можно создать заряд для мирного использования? Чтобы был небольшой мощности и не оставлял после взрыва тысячи гектаров заражённых радиацией территорий?

– Можно, и такие заряды для мирного применения были созданы. Существовала и была реализована программа мирного использования ядерных взрывов для сейсмического зондирования Земли, гашения горящих газовых скважин, дробления рудных месторождений, экскавации (выемки) грунта. Обращу внимание на одну работу – создание уникального заряда, в котором 99% энергии выделялось за счёт реакции термоядерного синтеза, то есть без появления осколков деления урана или плутония, которые и формируют радиоактивный след при ядерном взрыве. Автор этой работы академик Герой Труда Евгений Николаевич Аврорин. Он очень много вложил в меня, собственно, благодаря ему мы с вами и беседуем.

Первый энергоблок Белорусской АЭС был запущен 7 ноября. В этот день Беларусь стала ядерной державой
Первый энергоблок Белорусской АЭС был запущен 7 ноября. В этот день Беларусь стала ядерной державой
Первый энергоблок Белорусской АЭС был запущен 7 ноября. В этот день Беларусь стала ядерной державой

– Сейчас нешуточные страсти кипят вокруг Островецкой АЭС, запуск которой запланирован на будущий год. Власти Литвы, до границы с которой от Белорусской АЭС всего 13 км, заявляют, что она может кардинально испортить экологическую ситуацию. Насколько обоснованны их страхи?

– В Беларуси «Росатом» строит самый современный вариант реактора ВВЭР поколения 3+ с ловушкой расплава, локализующей ядерное топливо в случае крайне маловероятной тяжёлой аварии с расплавом активной зоны. Помимо этого, после фукусимских событий в проекте АЭС предусмотрены дополнительные меры, более чем вдвое увеличивающие допустимое время на принятие мер в случае предусмотренной проектом аварии с потерей охлаждения реактора. Эти же дополнительные меры реализованы на всех действующих АЭС в нашей стране. В некоторой степени это перестраховка, но безопасность превыше всего. Поэтому специалисты-реакторщики «Росатома» считают страхи необоснованными. Нет оснований им не доверять.

– А можем ли мы вообще прожить без ядерной энергетики?

– Если под «мы» подразумевать человечество и считать, что глобальное потепление не связано с деятельностью человека, с выбросом СО2 при генерации энергии, то можем. В мире АЭС дают, если не ошибаюсь, примерно 10% генерации электроэнергии, а тепловой ещё меньше. Если под «мы» подразумевать Францию, то вряд ли. Там атомная энергетика дает 70% электричества.

Если же глобальное потепление вызвано выбросами СО и СО2 при сжигании ископаемого топлива, то атомная энергетика – очень хороший кандидат на замену других видов тепло- и электрогенерации (я не имею в виду солнечную, гидро- и ветроэнергетику).

– В мире АЭС строит не только Россия. Есть ещё американская Westinghouse, есть французская Areva… Чем «Росатом» лучше?

– Некорректный вопрос, «Росатом» лучше априори. Ну, а если говорить серьёзно и коротко, то «Росатом» сейчас единственная в мире структура, которая может предложить весь спектр услуг в области атомной энергетики, от добычи и обогащения урана, проектирования и строительства АЭС до вывоза и переработки отработанного ядерного топлива.

Сентябрь 2020 года. На площадке строительства Международного экспериментального термоядерного реактора идёт монтаж изготовленных на  предприятиях «Росатома» шинопроводов
Сентябрь 2020 года. На площадке строительства Международного экспериментального термоядерного реактора идёт монтаж изготовленных на предприятиях «Росатома» шинопроводов
Сентябрь 2020 года. На площадке строительства Международного экспериментального термоядерного реактора идёт монтаж изготовленных на предприятиях «Росатома» шинопроводов

– А когда мы наконец получим мирный термояд, которого ждём уже больше полувека?

– Отвечу так: после выхода примерно в 2040 году на полную мощность международного проекта по созданию первого термоядерного реактора ИТЕР, перспективы термоядерной энергетики будут более понятны.

– Что это будет, ИТЭР на базе токамака или лазерный термояд, который сейчас пытаются реализовать в США?

– Сложно быть объективным, так как мне по роду деятельности ближе лазерный термояд. Думаю, корректно будет считать, что ИТЭР и лазерный термояд сейчас находятся примерно на одном и том же расстоянии от реальной термоядерной энергетики. Давайте не будем гадать, физика – наука экспериментальная.

Эта экспериментальная термоядерная лазерная установка недавно смонтирована в Сарове. В 2022 году на ней постараются запустить реакцию управляемого термоядерного синтеза
Эта экспериментальная термоядерная лазерная установка недавно смонтирована в Сарове. В 2022 году на ней постараются запустить реакцию управляемого термоядерного синтеза
Эта экспериментальная термоядерная лазерная установка недавно смонтирована в Сарове. В 2022 году на ней постараются запустить реакцию управляемого термоядерного синтеза

– Начало термоядерной эры станет концом эры ядерной?

– Не думаю. Сейчас конкурируют и уживаются все виды генерации энергии – уголь, нефть, газ, ядерная и так далее. Вероятно, так будет и дальше, если человечество не придёт к необходимости декарбонизации энергетики.

– Каким бы вы хотели видеть оружие и энергетику мира, в котором будут жить ваши правнуки?

– Это просто. Без оружия, к сожалению, не обойтись, поэтому надёжным и обеспечивающим независимость нашей страны, энергетику – достаточную для всё возрастающего населения планеты и наносящую минимальный ущерб природе.

Беседовал Валерий ЧУМАКОВ, Москва

Фото: Алексей СТЕФАНОВ, РИА Новости, ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», globallookpress.com, rosatom.ru и из архива Г.Н. Рыкованова

Материал дан в сокращённом виде. Хотите полную версию - пишите в комментариях.

© "Союзное государство", № 11, 2020

Дочитали до конца? Было интересно? Поддержите журнал, подпишитесь и поставьте лайк!

Материалы по теме

Луна обеспечит Землю электричеством

Как делают и испытывают вакцины?

Медицинские маски могут привести к экологической катастрофе

Как распознать «пальму» в продуктах?

Белорусский гель спасает от рака мозга

Правда о карельском чуде - шунгите

Если рядом кашлянули, а убежать возможности нет