Айви Майк - Ivy Mike

Айви Майк
Атмосферное ядерное испытание "Айви Майк" - ноябрь 1952 - Flickr - Официальный ОДВЗЯИ Photostream.jpg
Гриб от выстрела «Майк»
Информация
Страна США
Маршалловы Острова
Серия испытаний Операция Плющ
Тестовый сайт Эниветак , подопечная территория Тихоокеанских островов
Дата 1 ноября 1952 г.
(68 лет назад)
 ( 1952-11-01 )
Тип теста Атмосферный
Урожай 10,4 мегатонн в тротиловом эквиваленте
Хронология теста

«Айви Майк» - это кодовое название, данное первому полномасштабному испытанию термоядерного устройства , в котором часть взрывной мощности происходит за счет ядерного синтеза . Ivy Mike был взорван на 1 ноябрь 1952 года в Соединенных Штатах на острове Elugelab в Эниветках , в настоящий независимом островном государстве на Маршалловых островах , в рамках операции Ivy . Это было первое полное испытание конструкции Теллера – Улама , устройства для поэтапной термоядерной сварки.

Из-за своих физических размеров и типа термоядерного топлива ( криогенный жидкий дейтерий ) устройство «Майк» не подходило для использования в качестве доставляемого оружия. Это было задумано как «технически консервативное» доказательство концептуального эксперимента для проверки концепций, используемых для многомегатонных взрывов.

В результате сбора образцов от взрыва летчиками ВВС США ученые обнаружили следы изотопов плутония-246 и плутония-244 и подтвердили существование предсказанных, но неоткрытых элементов эйнштейния и фермия .

Расписание

Начиная с прорыва Теллера – Улама в марте 1951 года, наблюдался устойчивый прогресс в вопросах, связанных с термоядерным взрывом, и были выделены дополнительные ресурсы на постановку и политическое давление с целью увидеть реальное испытание водородной бомбы. Дата в 1952 году казалась возможной. В октябре 1951 года физик Эдвард Теллер выдвинул июль 1952 года в качестве целевой даты для первого испытания, но руководитель проекта Маршалл Холлоуэй подумал, что октябрь 1952 года, через год, был более реалистичным, учитывая, сколько инженерных и производственных работ потребует испытание, и с учетом необходимости. чтобы избежать летнего сезона дождей на Маршалловых островах. 30 июня 1952 года председатель Комиссии по атомной энергии США Гордон Дин показал президенту Гарри С. Трумэну модель того, как будет выглядеть устройство Айви Майк; Испытание было назначено на 1 ноября 1952 года.

Одна попытка значительно отложить испытание или вообще не проводить его была предпринята Группой консультантов Госдепартамента по разоружению под председательством Дж. Роберта Оппенгеймера , который считал, что отказ от испытания может предотвратить разработку катастрофического нового оружия и открыть путь для новых соглашений о вооружениях между двумя странами. Однако у комиссии не было политических союзников в Вашингтоне, и на этот счет не было сделано никаких тестовых задержек.

Отдельно высказывалось пожелание об очень короткой отсрочке испытания по политическим причинам: его планировали провести всего за несколько дней до президентских выборов в США 4 ноября 1952 года . Трумэн хотел уберечь термоядерное испытание от партийной политики, но не хотел сам приказывать отложить его; однако он дал понять, что с ним все будет в порядке, если выборы будут отложены после выяснения "технических причин". Член Комиссии по атомной энергии Юджин М. Цукерт был отправлен на испытательный полигон Эниветак, чтобы посмотреть, можно ли найти такую ​​причину, но погодные условия - в среднем в месяц было всего несколько дней, подходящих для испытания, - показали, что это должно быть. действовали, как и планировалось, и в итоге никаких задержек с графиком не произошло.

Конструкция и подготовка устройства

Устройство «Майк» весом 82 тонны (74 метрических тонны) было, по сути, зданием, которое больше походило на фабрику, чем на оружие. Сообщалось, что советские инженеры насмешливо называли «Майка» «термоядерной установкой».

Устройство было разработано Ричардом Гарвином , учеником Энрико Ферми , по предложению Эдварда Теллера . Было решено, что ничто иное, как полномасштабные испытания не подтвердит идею конструкции Теллера-Улама . Гарвину проинструктировали использовать очень консервативные оценки при разработке теста и сказали, что он не должен быть маленьким и достаточно легким, чтобы его можно было использовать по воздуху.

Жидкий дейтерий был выбран в качестве топлива для реакции синтеза, потому что его использование упростило эксперимент с точки зрения физиков и облегчило анализ результатов. С инженерной точки зрения его использование потребовало разработки ранее неизвестных технологий для обработки сложного материала, который должен был храниться при чрезвычайно низких температурах, близких к абсолютному нулю . Была построена большая криогенная установка для производства жидкого водорода (используемого для охлаждения устройства) и дейтерия (топлива для испытаний). Также была построена электростанция мощностью 3000 киловатт для криогенного комплекса.

Устройство, которое было разработано для тестирования конструкции Теллера-Улама, стало известно как конструкция «Колбаса»:

Вид на корпус аппарата "Колбаса" с прикрепленными к нему КИП и криогенным оборудованием. Длинные трубы предназначались для измерений; их функция заключалась в передаче первого излучения от «первичной» и «вторичной» ступеней (известных как «свет Теллера») на инструменты, как только устройство взорвалось, прежде чем оно будет уничтожено взрывом. Обратите внимание на человека, сидящего внизу справа для масштаба.
  • В его центре находился цилиндрический изолированный стальной сосуд Дьюара ( вакуумная колба ) или криостат . Этот резервуар, почти 7 футов (2,1 м) в поперечнике и более 20 футов (6,1 м) в высоту, имел стены толщиной почти 30 см (0,98 фута). Он весил примерно 54 тонны (49 метрических тонн). Он был способен вмещать 1000 л (260 галлонов США) жидкого дейтерия, охлажденного почти до абсолютного нуля. Криогенной дейтерий при условии , что топливо для «вторичной» ( слитой ) стадии взрыва.
  • На одном конце цилиндрической колбы Дьюара находилась обычная бомба деления ТХ-5 (без форсунок). Бомба TX-5 использовалась для создания условий, необходимых для начала реакции синтеза. Эта «первичная» стадия деления была вложена внутрь радиационного корпуса в верхней части устройства и не находилась в физическом контакте со «вторичной» стадией термоядерного синтеза. TX-5 не требовал охлаждения.
  • По центру сосуда Дьюара внутри вторичной обмотки бежал цилиндрический стержень из плутония внутри камеры газообразного трития. Эта "свеча зажигания деления" взорвалась рентгеновскими лучами от первичного детонации. Это обеспечило источник движущегося наружу давления внутри дейтерия и улучшило условия для реакции синтеза.
  • Вокруг сборки находилась «трамбовка» из природного урана весом 5 коротких тонн (4,5 метрических тонны) . Наружная часть тампера была облицована листами свинца и полиэтилена , образующими канал излучения для проведения рентгеновских лучей от «первичной» к «вторичной» ступени. Как изложено в проекте Теллера-Улама , функция рентгеновских лучей заключалась в сжатии «вторичной» абляции с помощью тамперной / толкательной абляции , давления пенной плазмы и давления излучения . Этот процесс увеличивает плотность и температуру дейтерия до уровня, необходимого для поддержания термоядерной реакции, и сжимает «свечу зажигания» до сверхкритической массы, заставляя «свечу зажигания» подвергаться ядерному делению и тем самым запускать термоядерную реакцию в окружающей среде. дейтериевое топливо.
Айви Майк снял кабину и сигнальную вышку

Вся установка «Майк» (включая криогенное оборудование) весила 82 тонны (74 тонны). Он был размещен в большом здании из гофрированного алюминия, называемом «кабина для выстрелов», которая имела длину 88 футов (27 м), ширину 46 футов (14 м) и высоту 61 фут (19 м), а также высоту 300 футов (91 м). ) сигнальная вышка. Телевидение и радиосигналы использовались для связи с диспетчерской на USS Estes, где находилась группа стрельбы.

Он был создан на тихоокеанском острове Elugelab , часть Эниветок атолла. Elugelab был связан с островами Dridrilbwij (Teiteir), Bokaidrikdrik (Bogairikk) и Boken (Bogon) искусственной дамбой 9000 футов (2,7 км). Поверх дамба была алюминиевая -sheathed фанера трубки , заполненная гелием баллонеты , упоминается как поле Krause-Ogle . Это позволило гамма- и нейтронному излучению беспрепятственно проходить к приборам на беспилотной станции обнаружения, Станция 202, на острове Бокен. Оттуда сигналы были отправлены на записывающее оборудование на Станции 200, также расположенной в бункере на острове Бокен. Персонал вернулся на остров Бокен после испытания, чтобы забрать записывающее оборудование.

Всего в обстреле «Майка» было задействовано 9350 военных и 2300 гражданских лиц. В операции участвовали армия, флот, военно-воздушные силы и разведывательные службы США. USS Curtiss принес компоненты из Соединенных Штатов Elugelab для сборки. Работы были завершены 31 октября в 17.00. В течение часа был эвакуирован персонал для подготовки к взрыву.

Детонация

Айви Майк тестовое видео.
Атолл Эниветок, перед выстрелом «Майка». Обратите внимание на остров Элугелаб слева.
Атолл Эниветок после выстрела Майка. Обратите внимание на кратер слева.

Испытание проводилось 1 ноября 1952 г. в 07:15 по местному времени (31 октября в 19:15 по Гринвичу ). Он произвел 10,4 мегатонн в тротиловом эквиваленте . Тем не менее, 77% окончательного выхода приходилось на быстрое расщепление уранового тампера, которое произвело большое количество радиоактивных осадков .

Огненный шар, созданный взрывом, имел максимальный радиус от 2,9 до 3,3 км (от 1,8 до 2,1 мили). Максимальный радиус был достигнут через несколько секунд после взрыва, в течение которых горячий огненный шар поднимался вверх за счет плавучести . Хотя огненный шар все еще находился относительно близко к земле, он еще не достиг своих максимальных размеров и, таким образом, имел ширину примерно 5,2 км (3,2 мили). Гриб вырос до высоты 17 км (56000 футов) менее чем за 90 секунд. Через минуту он достиг 33 км (108 000 футов), прежде чем стабилизировался на 41 км (135 000 футов), при этом вершина в конечном итоге расширилась до диаметра 161 км (100 миль) с шириной ствола 32 км (20 миль).

В результате взрыва образовался кратер диаметром 1,9 км (6230 футов) и глубиной 50 м (164 фута) на том месте, где когда-то был Elugelab; взрывная волна и водные волны от взрыва (некоторые волны высотой до 6 м (20 футов)) очистили испытательные острова от растительности, как это было замечено при съемке с вертолета в течение 60 минут после испытания, к этому времени грибовидное облако и пар были потрясены. Радиоактивные обломки кораллов упали на корабли, расположенные на расстоянии 56 км (35 миль), и прилегающая территория вокруг атолла была сильно загрязнена.

Вблизи огненного шара быстро возникли разряды молний. Весь кадр был задокументирован создателями фильма студии Lookout Mountain . Постпроизводство взрыв звук был переозвучен над тем, что было полным молчание детонационного с точки зрения камеры, при этом звуке взрывной волны только прибывает несколько секунд позже, как сродни грому , с точным время в зависимости от расстояния. Фильм также сопровождался мощной музыкой в ​​стиле Вагнера, которая использовалась во многих тестовых фильмах того периода, а ведущим фильма был актер Рид Хэдли . Частный показ был предоставлен президенту Дуайту Д. Эйзенхауэру , сменившему президента Гарри С. Трумэна в январе 1953 года. В 1954 году фильм был выпущен для всеобщего обозрения после цензуры и был показан по коммерческим телеканалам.

Эдвард Теллер , возможно, самый горячий сторонник разработки водородной бомбы, в момент выстрела находился в Беркли, штат Калифорния . Он смог получить первое уведомление об успешном завершении испытания, наблюдая за сейсмометром , который уловил ударную волну, которая прошла через землю с Тихоокеанского полигона . В своих мемуарах Теллер написал, что он немедленно отправил несекретную телеграмму доктору Элизабет «Диз» Грейвс , руководителю проекта по крупу, остававшемуся в Лос-Аламосе во время выстрела. Несекретная телеграмма содержала только слова «Это мальчик», которые пришли на несколько часов раньше, чем любое другое слово из Эниветака.

Научные открытия

Через час после взрыва бомбы пилоты ВВС США вылетели с острова Эниветак, чтобы попасть в атомное облако и взять образцы. Пилоты должны были следить за дополнительными показаниями и дисплеями во время «пилотирования в необычных, опасных и сложных условиях», включая жару, радиацию, непредсказуемые ветры и летающие обломки. Лидер «Красного полета» Вирджил Мерони первым влетел в ствол взрыва. Через пять минут , он собрал все образцы, какие мог, и вышел. Затем Боб Хейган и Джимми Робинсон вошли в облако. Робинсон попал в зону сильной турбулентности, развернулся и едва сохранил сознание. Он восстановил контроль над своим самолетом на высоте 20 000 футов, но Электромагнитная буря повредила его инструменты. В дождь и при плохой видимости, без работающих инструментов, Хэган и Робинсон не смогли найти самолет-заправщик КБ-29 для дозаправки. Они попытались вернуться на поле в Эниветаке. Хэган, израсходовав топливо, сделал необычайно успешное приземление на взлетно-посадочной полосе. F-84 Thunderjet Робинсона разбился и затонул в 3,5 милях от острова. Тело Робинсона так и не нашли.

Топливные баки на крыльях самолета были модифицированы, чтобы собирать и фильтровать проходящий мусор. Фильтры уцелевших самолетов были запечатаны свинцом и отправлены в Лос-Аламос, штат Нью-Мексико, для анализа. Радиоактивные и загрязненные карбонатом кальция образцы «Майка» были чрезвычайно трудными для обработки. Ученые Лос-Аламоса обнаружили в них следы изотопов плутония-246 и плутония-244 .

Al Гиорсо в Университете Калифорнии, Беркли предположил , что фильтры могут также содержать атомы , которые трансформированы путем радиоактивного распада, в предсказанных , но неоткрытых элементы 99 и 100. Гиорсы, Стэнли Джеральд Томпсон и Гленн Сиборг получает половину фильтровальной бумаги из Тест Айви Майка. Они смогли обнаружить существование элементов эйнштейний и фермий , которые были произведены интенсивно сконцентрированным потоком нейтронов вокруг места взрыва. Открытие хранилось в секрете в течение нескольких лет, но в конце концов команде дали должное. В 1955 году два новых элемента были названы в честь Альберта Эйнштейна и Энрико Ферми .

Связанные тесты

Был подготовлен упрощенный и облегченный вариант бомбы ( EC-16 ), который планируется испытать в действии Castle Yankee в качестве резервной копии на случай, если некриогенное термоядерное устройство "Shrimp" (испытанное в Castle Bravo ) не сработает; это испытание было отменено, когда устройство Bravo было успешно испытано, что сделало криогенные конструкции устаревшими.

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

  • Чак Хансен, Ядерное оружие США: Тайная история (Арлингтон: AeroFax, 1988)

внешние ссылки

Координаты : 11 ° 40′0 ″ с.ш., 162 ° 11′13 ″ в.д. / 11,66667 ° с. Ш. 162,18694 ° в. / 11.66667; 162,18694