Сов. секретно
СПРАВКА
на № 6881/1065 от 25.ΙΧ.41 г. из Лондона
ВАДИМ[181] передает сообщение «Листа»[182] о состоявшемся 16.ΙΧ.41 г. Совещании Комитета по урану[183]. Председателем совещания был Босс[184].
На совещании было сообщено следующее.
Урановая бомба вполне может быть разработана в течение двух лет, в особенности если фирму «Империал Кемикал Индастриес»[185] обяжут сделать ее в наиболее сокращенные сроки.
Представитель Вульвичского арсенала ФЕРГЮССОН заявил, что запал бомбы может быть сконструирован в течение нескольких месяцев. Нет необходимости и возможности получения минимальной скорости относительного движения массы ВВ в 6 тысяч футов/сек. Процесс взрыва будет происходить преждевременно. Но и в этом случае сила взрыва будет в огромнейшей степени больше силы обычного ВВ.
До последнего времени расчет критической массы производился только теоретически, т. к. не было данных о размере поперечного сечения ядра U-235. Но в связи с вопросом о быстрых нейтронах имеются доказательства того, что сечение ядра U-235 и обычного урана отличаются не на много. Предполагается, что к декабрю будут произведены необходимые измерения.
В ближайшее время намечается проведение опытов по достижению наибольшей эффективности взрыва определением плотности нейтронов в промежутке между соседними массами U-235.
Три месяца тому назад фирме «Метрополитен Виккерс» был выдан заказ на конструирование 20-ступенчатого аппарата, но разрешение на это было дано только недавно. Намечается обеспечение выполнения этого заказа в порядке 1-й очереди.
Фирма «Империал Кемикал Индастриес» имеет договор на получение гексафторурана, но производство его фирма еще не начала. Не так давно в США был выдан патент на более простой процесс производства с использованием нитрата урана.
На совещании было сообщено, что сведения о лучшем типе диффузионных мембран можно получить в США[186].
Комитетом начальников штабов на своем совещании, состоявшемся
20.ΙΧ.41 г., было вынесено решение о немедленном начале строительства в Англии завода изготовления урановых бомб.
Вадим просит оценку материалов «Листа» по урану.
Сов. секретно
СПРАВКА
на № 7073, 7081/1096 от З.Х.41 г. из Лондона
ВАДИМ сообщает о полученном от «Листа» переданном Военному Кабинету 24.ІХ.41 г. докладе о работах Уранового кабинета.
В докладе освещаются следующие вопросы.
Определение критической массы урана зависит от определения поперечного сечения ядра урана-235 (fission cross section). Предполагается, что величина критической массы находится в пределах от 10 до 43 кг. Эта величина определялась на основании общих сведений по свойствам U-235 и действии быстрых нейтронов на атомы других элементов[187].
Получение гексафторурана (гексафлюоридурана) разработано фирмой «Империал Кемикал Индастриес», которая уже получила 3 кг этого вещества. Получение F-235[188] осуществляется диффузией гексафторурана в парообразном состоянии через ряд мембран, представляющих собой сетку из тончайшей проволоки.
Проектирование сепарационного завода представляет большие трудности, т. к.:
1) Гексафторуран разрушает смазочные вещества. Поэтому, возможно, потребуется разработка специального смазочного вещества. Но даже и в этом случае потребуется установка газовых затворов.
2) Гексафторуран подвергается разложению в присутствии водяных паров. В присутствии даже незначительного количества влаги гексафторуран действует разрушающе на аппаратуру.
3) Процесс происходит при вакууме 0,4 мм, в связи с чем потребуется наличие возможно меньшего количества соединений в аппаратуре.
4) Конструкция и установка мембран должны быть таковы, чтобы обеспечить полное отсутствие вибрации мембран.
5) Возможность утечки и загрязнения сальников.
Предполагается, что для всего сепарационного завода потребуется 19.000[189] 10-ступенчатых агрегатов, в связи с чем территория завода должна быть более 20 акров.
Общее количество гексафторурана будет не более 0,5 тонны в день, следовательно, химическая часть завода будет занимать только небольшую его часть.
Сообщается, что помимо огромного разрушительного эффекта урановой бомбы воздух на месте ее взрыва будет насыщен радиоактивными частицами, способными умерщвлять все живое, что попадет под действие этих частиц.
Сов. секретно Экз. № 1
КЗ-4
СССР
НАРОДНЫЙ КОМИССАРИАТ ВНУТРЕННИХ ДЕЛ
«_» марта 1942 г.
г. Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ОБОРОНЫ СОЮЗА ССР товарищу СТАЛИНУ
В ряде капиталистических стран в связи с проводимыми работами по расщеплению атомного ядра с целью получения нового источника энергии было начато изучение вопроса использования атомной энергии урана для военных целей.
В 1939 году во Франции, Англии, США и Германии развернулась интенсивная научно-исследовательская работа по разработке метода применения урана для новых взрывчатых веществ. Эти работы ведутся в условиях большей секретности.
Из прилагаемых совершенно секретных материалов, полученных НКВД СССР в Англии агентурным путем, характеризующих деятельность Уранового комитета по вопросу атомной энергии урана, видно, что:
а) Английский военный кабинет, учитывая возможность успешного разрешения этой задачи Германией, уделяет большое внимание проблеме использования атомной энергии урана для военных целей.
б) Урановый комитет военного кабинета, возглавляемый известным английским физиком Г.П. ТОМСОНОМ, координирует работу видных английских ученых, занимающихся вопросом использования атомной энергии урана, как в отношении теоретической, экспериментальной разработки, так и чисто прикладной, т. е. изготовления урановых бомб, обладающих большой разрушительной силой.
в) Эти исследования основаны на использовании одного из изотопов урана, 11-235, обладающего свойством эффективного расщепления. Для этого используется урановая руда, наиболее значительные запасы которой имеются в Канаде, в Бельгийском Конго, в Судетах и в Португалии.
г) Французские ученые ХАЛЬ-БАН и КОВАРСКИЙ, эмигрировавшие в Англию, разработали метод выделения изотопа урана-235 путем применения окиси урана, обрабатываемого тяжелой водой.
Английские ученые, профессор ПЕЙЕРЛС и доктор физических наук БАЙС, разработали способ выделения реактивного изотопа U-235 при помощи диффузирующего аппарата, спроектированного д-ром СИМОН, который и рекомендован для практического использования в деле получения урана, идущего для изготовления урановой бомбы.
д) В освоении производственного метода выделения U-235, помимо ряда научно-исследовательских учреждений Англии, непосредственное участие принимают Вульвичский арсенал, а также фирмы «Метро-Виккерс», химический концерн «Империал Кемикал Индастриес». Этот концерн дает следующую оценку состояния разработки метода получения U-235 и производства урановых бомб:
«Научно-исследовательские работы по использованию атомной энергии для урановых бомб достигли стадии, когда необходимо начать работы в широком масштабе. Эта проблема может быть разрешена и необходимый завод может быть построен».
е) Урановый комитет добивается кооперирования с соответствующими научно-исследовательскими организациями и фирмами США (фирма Дюпон), ограничиваясь лишь теоретическими вопросами.
Прикладная сторона разработки основывается на следующих главных положениях, подтвержденных теоретическими расчетами и экспериментальными работами, а именно:
Профессор Бирмингамского университета Р. ПЕЙЕРЛС определил теоретическим путем, что вес 10 кг U-235 является критической величиной. Количество этого вещества меньше критического, устойчиво и совершенно безопасно, в то время как в массе U-235, большей 10 кг, возникает прогрессирующая реакция расщепления, вызывающая колоссальной силы взрыв.
При проектировании бомб активная часть должна состоять из двух равных половин, в своей сумме превышающих критическую величину. Для производства максимальной силы взрыва этих частей U-235, по данным профессора ФЕРГЮССОНА из научно-исследовательского отдела Вульвичского арсенала, скорость перемещения масс должна лежать в пределах 6.000 футов/секунду. При уменьшении этой скорости происходит затухание цепной реакции расщепления атомов урана и сила взрыва значительно уменьшается, но все же во много раз превышает силу взрыва обычного ВВ.
Профессор ТЕЙЛОР подсчитал, что разрушительное действие 10 кг U-235 будет соответствовать 1.600 тонн ΤΝΤ.
Вся сложность производства урановых бомб заключается в трудности отделения активной части урана — U-235 от других изотопов, изготовлении оболочки бомбы, предотвращающей распадение, и получении необходимой скорости перемещения масс.
По данным концерна «Империал Кемикал Индастриес» (ICI) для отделения изотопа U-235 потребуется 1.900 аппаратов системы д-ра СИМОНА стоимостью в 3.300.000 фунтов стерлингов, а стоимость всего предприятия выразится суммой в 4,5–5 миллионов фунтов.
При производстве таким заводом 36 бомб в год стоимость одной бомбы будет равна 236.000 фунтов стерлингов по сравнению со стоимостью 1.500 тонн ΤΝΤ в 326.000 фунтов стерлингов.
Изучение материалов по разработке проблемы урана для военных целей в Англии приводит к следующим выводам:
1. Верховное военное командование Англии считает принципиально решенным вопрос практического использования атомной энергии урана (U-235) для военных целей.
2. Урановый комитет английского военного кабинета разработал предварительную теоретическую часть для проектирования и постройки завода по изготовлению урановых бомб.
3. Усилия и возможности наиболее крупных ученых научно-исследовательских организаций и крупных фирм Англии об”единены и направлены на разработку проблемы урана-235, которая особо засекречена.
4. Английский военный кабинет занимается вопросом принципиального решения об организации производства урановых бомб.
Исходя из важности и актуальности проблемы практического применения атомной энергии урана-235 для военных целей Советского Союза было бы целесообразно:
1. Проработать вопрос о создании научно-совещательного органа при Государственном комитете обороны СССР из авторитетных лиц для координирования, изучения и направления работ всех ученых, научно-исследовательских организаций СССР, занимающихся вопросом атомной энергии урана.
2. Обеспечить секретное ознакомление с материалами НКВД СССР по урану видных специалистов с целью дачи оценки и соответствующего использования.
Примечание:
Вопросами расщепления атомного ядра в СССР занимались академик КАПИЦА — в Академии наук СССР, академик СКОБЕЛЬЦИН — Ленинградский физический институт и профессор СЛУЦКИЙ — Харьковский физико-технический институт.
Народный комиссар внутренних дел
Союза С.С.Р. (Л. Берия)
Сов. секретно
№ П-37сс
« апреля 1943 г.
С.С.С.Р.
ЗАМЕСТИТЕЛЬ ПРЕДСЕДАТЕЛЯ СОВЕТА НАРОДНЫХ КОМИССАРОВ М.Г. ПЕРВУХИН МОСКВА-КРЕМЛЬ
ЗАМЕСТИТЕЛЮ НАРОДНОГО КОМИССАРА НКВД СССР ТОВАРИЩУ МЕРКУЛОВУ В.Н.
При сем направляю записку профессора Курчатова И.В. о материалах по проблеме урана.
Прошу дать указание о дополнительном выяснении поставленных в записке вопросов.
По использовании материал прошу вернуть мне.
(подпись) Первухин 8/IV
Соверш. секретно
ЗАМЕСТИТЕЛЮ ПРЕДСЕДАТЕЛЯ СОВЕТА НАРОДНЫХ КОМИССАРОВ СОЮЗА ССР т. Π Е Р В У X И Н У М.Г.
Произведенное мной рассмотрение материала показало, что получение его имеет громадное, неоненимое значение для нашего Государства и науки.
С одной стороны, материал показал серьезность и напряженность научно-исследовательской работы в Англии по проблеме урана, с другой — дал возможность получить весьма важные ориентиры для нашего научного исследования, миновать многие весьма трудоемкие фазы разработки проблемы и узнать о новых научных и технических путях ее разрешения.
В дальнейшем приводятся соображения по отдельным разделам материала.
(Эта часть документа опущена.)
Заключение.
Получение материала, как видно из изложенного, заставляет нас по многим вопросам проблемы пересмотреть свои взгляды и установить три новых для советской физики направления в работе.
1. Выделение изотопа урана-235 диффузией.
2. Осуществление ядерного горения в смеси уран — тяжелая вода.
3. Изучение свойств элемента EkaOs94.
В заключение необходимо отметить, что вся совокупность сведений материала указывает на техническую возможность решения всей проблемы урана в значительно более короткий срок, чем это думают наши ученые, не знакомые с ходом работ по э той проблеме за границей.
Естественно возникает вопрос о том, отражают ли полученные материалы действительный ход научно-исследовательской работы в Англии, а не являются вымыслом, задачей которого явилась бы дезориентация нашей науки. Этот вопрос для нас имеет особенно большое значение потому, что по многим важным разделам работы (из-за отсутствия технической базы) мы пока не в состоянии произвести проверку данных, изложенных в материале.
На основании внимательного ознакомления с материалом у меня осталось впечатление, что он отражает истинное положение вешей.
Некоторые выводы, даже по весьма важным разделам работы, мне кажутся сомнительными, некоторые из них мало обоснованными, но ответственными за это являются английские ученые, а не доброкачественность информации.
Это письмо будет передано Вам Вашим Помощником т. А.И. Васиным, у которого находятся подлежащие уничтожению черновые записи к письму. Содержание письма никому, кроме него, не может быть пока известно.
г. Москва Зав. лабор.
7.03.43 Профессор Курчатов
Сов. секретно
ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО МАТЕРИАЛУ К ПРЕПРОВОДИТЕЛЬНОЙ № 1/3/6134 от 6 апреля 1945 г.
Материал большой ценности. Он содержит данные: 1) по атомным характеристикам ядерного взрывчатого вещества: 2) по деталям взрывного метода приведения атомной бомбы в действие: 3) по электромагнитному методу разделения изотопов урана.
I. Атомные характеристики ядерного взрывчатого вещества.
Исключительно важны в этом разделе данные по спонтанному целению тяжелых япер. содержание подтверждение ранее полученного сообщения о меньшей вероятности спонтанного деления урана-235 по сравнению с ураном-238. Поразительна высока вероятность этого процесса в плутонии-240.
В таблице, дающей значения числа вторичных нейтронов на одно деление (number of fission neutrons per fission) не указано, для расщепления какими нейтронами (быстрыми или медленными) получено V = 2.47 для урана-235 и нет, кроме того, величины V для деления урана-238 быстрыми нейтронами.
Было бы важно получить дополнительные сведения по этим вопросам.
В параграфе 6 этого раздела пана имеющая огромную важность таблица значений сечений целения урана-235 и плутония-239 быстрыми нейтронами разных энергий Эта таблина точных значений сечения позволяет надежно определить критические размеры атомной бомбы. Только благодаря этому возможно признать, что формула для критического радиуса (стр.4) действительно может быть правильная с точностью до 2 %, как это указано в тексте.
Для меня остается неясным, каким путем была достигнута столь высокая степень точности в определении сечения деления как урана, так и плутония.
Из текста вытекает, что некоторые величины определены в дифференциальных опытах, а некоторые — в «интегральных», в которых изучалась мультипликация нейтронов от обычного источника, окруженного ураном-235 или плутонием. Такие опыты возможно выполнить только с большими количествами этих веществ и было бы исключительно важно получить. хотя бы самые общие мнения об опытах по размножению нейтронов. которые производились с большими количествами урана-235 или плутония.
В связи с рассмотрением вопросов, затронутых в этом разделе, можно упомянуть, что мы пришли к тем же оценкам эффективности бомбы, как указано в материалах, и тому же закону пропорциональности эффективности бомбы кубу превышения ее массы над критической массой.
II. Детали взрывного метода приведения бомбы в действие.
В этом, наибольшем по об’ему, разделе материалов изложен метод приведения бомбы в действие «взрывом во внутрь» (implosion method), о котором мы узнали совсем недавно и работу над которым только еще начинаем.
Однако уже сейчас нам стали ясными все его преимущества перед методом встречного выстрела.
В полученных материалах даны: 1) схема, по которой следует рассматривать распространение детонационной волны во взрывчатом веществе, и процесс деформации материала изоляции; 2) описание процессов сжатия тела взрывом и самого взрыва.
Все это очень ценный материал, но особенно существенны указания на условия, при которых возможно получить симметричность эффекта взрыва, совершенно необходимую по самому существу метода.
Описаны интересные явления неравномерного действия взрывной волны. Очень ценны указания на то, что эта неравномерность действия может быть устранена соответствующим расположением детонаторов и применением прослоек взрывчатого вещества различного действия.
В этом же разделе материала разобраны важные вопросы техники эксперимента с взрывчатыми веществами и оптики взрывных явлений.
Ввиду того, что исследования по этому методу у нас еше совсем не продвинулись вперед, сейчас невозможно сформулировать в этой области вопрос. требующий дополнительного освещения. Это можно сделать позднее после серьезного анализа рассматриваемого материала.
Я бы считал необходимым показать соответствующий текст (от стр 6 до конца, за исключением стр 22^ проф. Ю.Б. Харитону.
<…>
(Подпись) Курчатов
7 апреля 1945 г.
Экз. единств.
Совершенно секретно
БОМБА ТИПА «Не» (HIGH EXPLOSIVE)
В июле месяце сего года ожидается производства первого взрыва атомной бомбы.
Конструкция бомбы. Активным веществом этой бомбы является элемент 94 без применения урана-235.
В центре шара из плутония весом 6 килограмм помещается так наз. инициатор — бериллиево полоние-вый источник альфа-частиц (Плутоний окружается 60 фунтами тьюб-аллой[194], который является «тем-пером».) Все это помещается в оболочку из алюминия толщиной 11 см.
Эта алюминиевая оболочка, в свою очередь, окружается слоем взрывчатого вещества «пенталит» или «composition С» (по другим данным «Composition В») с толщиной стенки 46 см. Корпус бомбы, в который помещается это В В, имеет внутренний диаметр 140 см. Общий вес бомбы, включая пенталит, корпус и проч. — около 3 тонн.
Ожидается, что сила взрыва бомбы будет равна силе взрыва 5.000 тонн ТНТ. (Коэффициент полезного действия — 5–6%.) Количество «fission» равно 75–10.
Запасы активного материала.
а) Уран-235. На апрель с.г. было 25 килограмм уран-235. Его добыча в настоящее время составляет 7,5 кг в месяц.
б) Плутоний (элемент 94). В лагере-2 имеется 6,5 кг. плутония. Получение его налажено, план добычи перевыполняется.
Совершенно секретно
ТОВАРИЩУ БЕРИЯ Л.П.
При этом направляю сообщение о конструкции атомной бомбы, составленное на основании агентурных материалов, полученных от НКГБ СССР.
П р и л о ж е н и е: на «7» страницах.
(Меркулов В.Н.)
отп. 4 экз.
1 — тов. Берия
2 — Сек-т НКГБ СССР 3-4-в деле 1УПР НКГБ
исп. Семенов, 11 отд. 1 УПР НКГБ печ. Бушуева в. 10 18.Х.45
Совершенно секретно
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ АТОМНОЙ БОМБЫ
По наружному виду атомная бомба представляет собой снаряд грушевидной формы с максимальным диаметром 127 см. и длиной вместе со стабилизатором 325 см. Общий вес около 4500 кг. Бомба состоит из следующих составных частей:
а) Инициатора
б) Активного материала
в) Темпера
г) Слоя алюминия
д) Взрывчатого вещества
е) 32-х линз взрывчатого вещества
ж) Детонаторного устройства
з) Дюралюминиевой оболочки
и) Оболочки из бронированной стали
к) Стабилизатора.
Все вышеперечисленные части бомбы, за исключением стабилизатора, детонаторного устройства и наружной стальной оболочки, представляют собой полые шары, вставляющиеся друг в друга. Так, например, активный материал изготовлен в виде полого шара, в центр которого помещается инициатор. Сам шар активного материала помещается во внутрь темпера (замедлителя), который также является полым шаром. Шар темпера помещен во внутрь другого полого шара, изготовленного из алюминия, который в свою очередь окружен сферическим слоем взрывчатого вещества.
За слоем В В, в котором помещаются и линзы, имеется дюралюминиевая оболочка, к которой крепится детонаторное устройство и поверх которой находится наружная оболочка бомбы, изготовленная из бронированной стали.
ОПИСАНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ЧАСТЕЙ БОМБЫ
1. Инициатор
В бомбе применяется инициатор типа «Урчин». Он состоит из полого бе-риллиевого шарика, на внутренней поверхности которого имеются клинообразные выемки. Плоскости всех выемок параллельны одна другой. Поверхность выемок покрыта слоем золота толщиной 0,1 мм и слоем полония. Внутри этого шарика помещен сплошной бериллиевый шарик, поверхность которого также покрыта слоем золота и полония.
Размеры «Урчина»:
Внешний радиус полого бериллиевого шарика……………. 1,0 см
Радиус основания клинообразной выемки……………………. 0,40 см
вершины………………………………………………………. 0,609 см
сплошного бериллиевого шарика……………………………. 0,40 см
Количество клинообразных выемок………………………………. 15
Количество полония на поверхности всех выемок………. 30 кюри
Количество полония на сплошном шарике………………….. 0 кюри
Полый шарик изготавляется из двух половинок, которые спрессовываются в атмосфере Никель-Карбонила, благодаря чему на поверхности шарика образуется никелевое покрытие. Это покрытие предотвращает или, по крайней мере, тормозит самораспад полония. Инициатор действует следующим образом.
Направленный к центру удар от взрыва наружного слоя взрывчатого вещества передается через слой алюминия и темпера, через слой активного материала на поверхность полого бериллиевого шарика инициатора. Возникающие напряжения ломают этот шарик вдоль плоскостей, проходящих через вершину клинообразных выемок, открывая таким образом бериллий полого шарика действию альфа-частиц, исходящих от полониевого покрытия на центральном шарике инициатора. Это создает поток нейтронов. Соседние поверхности выемок сталкиваются, вследствие чего образуется «струя Мунро», которая сквозь слой полония и золота проникает в центральный шарик, приводя таким образом в контакт полоний на внутренней поверхности полого бериллиевого шарика с бериллием сплошного. Это также создает поток нейтронов.
Созданный в инициаторе поток нейтронов атакует активный материал.
2. Активный материал
Активным материалом атомной бомбы является элемент плутоний фазы дельта с удельным весом 15,8. Он изготовлен в виде полого шара, состоящего из двух половинок, которые, как и внешний шарик инициатора, спрессовывается в атмосфере Никель-Карбонил. Внешний диаметр шара 80–90 мм. Вес активного материала вместе с инициатором 7,3-10,0 кг. Между полушариями имеется прокладка из рифленого золота толщиной 0,1 мм, которая предохраняет от проникновения к инициатору высокоскоростных струй, движущихся вдоль плоскости соединения полушарий активного материала. Эти струи могут преждевременно привести инициатор в действие.
В одном из полушарий имеется отверстие диаметром 25 мм, служащее для ввода инициатора в центр активного материала, где он укрепляется на специальном кронштейне. После ввода инициатора отверстие закрывается пробкой, также изготовленной из плутония.
3. Темпер (замедлитель)
Темпер представляет собой полый шар с внешним диаметром 230 мм, изготовленный из металлического урана. В шаре имеется отверстие, служащее для ввода активного материала во внутрь. Отверстие закрывается пробкой, также изготовленной из металлического урана.
Назначение темпера (замедлителя) заключается в том, что он уменьшает количество активного материала, необходимого для изготовления атомной бомбы.
Наружная поверхность темпера покрывается слоем бора, который задерживает тепловые нейтроны, идущие от радиоактивных веществ системы и могущие вызвать предетонацию.
4. Слой алюминия
Алюминиевый слой, окружающий наружную поверхность темпера, представляет собой полый шар с наружным диаметром 460 мм, изготовленный из двух половинок, для соединения которых предусмотрены пазы и выступы. В одном из полушарий имеется отверстие для ввода активного материала во внутрь бомбы. Отверстие закрывается пробкой, изготовленной из алюминия.
Назначение алюминиевого слоя — равномерная передача по направлению к центру бомбы удара, полученного в результате взрыва наружного слоя взрывчатого вещества.
5. Слой взрывчатого вещества и линзы
За слоем алюминия располагается слой взрывчатого вещества, который образуется из 32 брусков специальной формы. Внутренняя, обращенная к центру поверхность брусков сферическая с диаметром, равным наружному диаметру слоя алюминия. В наружной поверхности брусков ВВ имеются специальные выемки, форма которых предусматривает помещение в них 20 линз гексагональной и 12 линз пентагональной формы. Между перпендикулярными к оси шара поверхностями ВВ и линз кладется прокладка из фетра толщиной 1/16 дюйма, а пустоты между радиальными поверхностями соприкосновения заполняются промокательной бумагой. Воздушные промежутки между слоем ВВ и линзами не должны превышать 1/32 дюйма, так как большие воздушные промежутки могут способствовать замедлению или же, наоборот ускорению детонации в зависимости от направления этих промежутков. Линзы отливаются в специальных формах, изготовленных из ацетата целлюлозы. Каждая линза состоит из двух типов ВВ, одного — быстровзрывающегося и другого — медленновзрывающегося. При установке линз на место быстровзрывающаяся часть ее соприкасается со слоем ВВ. Общий вес взрывчатого вещества около 2-х тонн.
К каждой линзе подведен один детонатор, который для большей гарантии одновременного взрыва имеет два электрозапала. Всего имеется 64 электропровода, разделенных на 4 квадранта по 16 проводов в каждом. К линзе подводятся два электропровода, но от разных квадрантов.
Слой взрывчатого вещества и линзы покрыты дюралюминиевой оболочкой, к которой крепится подрывное устройство весом 180 кг. Внутренний диаметр оболочки примерно 1400 мм, вес вместе с подрывным устройством около 700 кг.
7. Наружная оболочка из бронированной стали 8. Стабилизатор
Сборка бомбы
Шар металлического урана помещается во внутрь алюминиевого шара таким образом, чтобы имеющееся в нем отверстие приходилось против отверстия в алюминии. На наружную поверхность алюминия укладываются бруски В В с линзами за исключением одного бруска, расположенного над отверстием в алюминии. Линзы укрепляются на дюралюминиевой оболочке, к которой также крепится подрывное устройство. В таком виде бомба готова для транспортировки к месту употребления. Дальнейшая сборка проводится следующим образом. Инициатор вкладывается во внутрь шара активного материала — плутония, который вкладывается во внутрь темпера. Пробки ставятся на место, после чего накладывается последний брусок В В и закрываются отверстия в дюралюминиевой и стальной оболочках.
Вследствие того, что плутоний и радиоактивные вещества инициатора самонагреваются до температуры, на 90 градусов Цельсия превышающие температуру окружающей среды, к месту окончательной сборки бомбы перевозят в специальных контейнерах, снабженных системой охлаждения.
« октября 1945 года
Верно:
Полковник — (Василевский)
НК-4 Сов. секретно
СССР Экз. No 1
НАРОДНЫЙ КОМИССАРИАТ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ 28 февраля 1945 г.
НАРОДНОМУ КОМИССАРУ ВНУТРЕННИХ ДЕЛ СОЮЗА ССР ТОВАРИЩУ БЕРИЯ Л.П.
НКГБ СССР представляет информацию, полученную агентурным путем о ходе работ по созданию атомной бомбы большой разрушительной силы: Проведенные силами ведущих научных работников Англии и США исследовательские работы по использованию внутриатомной энергии для создания атомной бомбы показали, что этот вид оружия следует считать практически осуществимым и проблема ее разработки сводится в настоящее время к двум основным задачам:
1. Производство необходимого количества расщепляемых элементов — урана-235 и плутония.
2. Конструктивная разработка приведения в действие бомбы.
В соответствии с этими задачами в США созданы следующие центры:
1. а) Лагерь-1, он же лагерь «X» — Вудс Холле, в 35 километрах от г. Ноксвилл, шт. Теннеси. Здесь ведется строительство завода производства урана-235. На строительство этого завода ассигновано 2 миллиарда долларов и занято около 130 тысяч человек. Общее руководство по строительству завода поручено фирме «Келлекс» — специально созданной для этой цели дочерней организации известной проектной фирмы «М.В. Келлог» в Нью-Йорке. Контракт на строительство выдан фирме «Джонсон Констракшн»; кроме того привлечены другие известные фирмы: «Дюпон», «Карбайд энд Карбон Кемикал. Ко». Все работы по созданию завода носят условное название «Клинтон Инжиниринг Воркс».
По плану строительство первой очереди должно быть закончено в 1945 году. Для полного завершения строительства требуется около 3 лет.
б) Лагерь «W», около г. Хэнфорд, шт. Вашингтон, на реке Колумбия. На установке, принадлежащей фирме «Дюпон», здесь производится элемент 94 или плутоний.
2. Лагерь-2, он же лагерь «Υ» — в местечке Лос-Аламос, в 70 километрах к северо-западу от небольшого города Санта-Фе, шт. Нью-Мексико. Лагерь находится в непосредственном ведении Военного министерства. Здесь проводятся исследовательские и экспериментальные работы над созданием самой бомбы.
Лагерь-2 изолирован от внешнего мира. Он расположен в пустынной местности, на вершине плоской «столовой» горы. На территории лагеря, отгороженной проволокой и находящейся под специальной охраной, проживает около 2 тысяч человек. Для них созданы хорошие бытовые условия: удобные квартиры, площадки для игр, бассейн для плавания, клуб и т. д. Почтовая переписка с внешним миром контролируется. Выезд работников из лагеря разрешатся только по специальному разрешению военных властей. Вокруг лагеря имеются несколько полигонов. Ближайший из них — Анкор Ранч, находится в 5 милях от Лос-Аламоса.
Последние исследовательские данные об эффективности атомной бомбы вносят новое представление о масштабах разрушения. По расчетам энергия атомной бомбы общим весом около 3 тонн будет эквивалентна энергии обычного взрывчатого вещества весом от 2.000 до 10.000 тонн. Считают, что взрыв атомной бомбы будет сопровождаться не только образованием взрывной волны, но и развитием высокой температуры, а также мощным радиоактивным эффектом, и что в результате этого все живое в радиусе до 1 километра будет уничтожено.
Разрабатываются два способа производства взрыва атомной бомбы:
1. Баллистический
2. Методом «внутреннего взрыва».
Каких-либо определенных сроков изготовления первой бомбы не имеется, так как до сих пор еще не закончены исследовательские и проектные работы. Предполагается, что для изготовления такой бомбы потребуется минимум один год и максимум 5 лет.
Что же касается бомб несколько меньшей мощности, то сообщается, что уже через несколько недель можно ожидать изготовления одной или двух бомб, для чего американцы уже имеют в наличии необходимое количество активного вещества. Эта бомба не будет столь эффективной, но все же она будет иметь практическое значение как новый вид оружия, намного превышающий существующие на сегодня по своей эффективности. Первый опытный «боевой» взрыв ожидается через 2–3 месяца.
В связи со всей проблемой использования внутриатомной энергии урана в целом вопрос о наличии и мощности месторождений урановой руды в каждой из стран приобретает особо важное значение.
В нашем распоряжении имеются следующие данные по этому вопросу:
Главные месторождения урановых руд находятся в бельгийском Конго, Канаде, Чехословакии, Австралии и на о-ве Мадагаскар.
Канадская руда разрабатывается фирмой «Канад иен Радио энд Урани-ум Корп» в Порт Хоуп, Онтарио и использовалась как англичанами, так и американцами. Со стороны канадского правительства было намерение национализировать урановые разработки. Но американцы предупредили это мероприятие, закупив канадские месторождения, хотя и в значительной степени уже истощенные.
Кроме того, американцы добились неограниченного контроля над добычей урановых руд в Бельгийском Конго. Позиция англичан в бельгийском Конго значительно слабее, так как промышленная верхушка этой колонии склоняется в сторону американцев и настроена сепаратистски, высказываясь за выделение в независимое государство.
Месторождения урановой руды в Чехословакии расположены в Судетской области, в окрестностях Иоахимшталь на южных склонах Эрцгебирга в 20 километрах к северу от Карлсбада.
По нашим агентурным данным, англичане были якобы намерены заключить соглашение с Чехословацким правительством в Лондоне по вопросу об эксплуатации этих месторождений.
Народный комиссар государственной безопасности
Союза ССР (В. Меркулов)
Сов. секретно
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО МАТЕРИАЛАМ ПРИ ПРЕПРОВОДИТЕЛЬНОЙ № 1/3/3920 ОТ 5 МАРТА 1945 ГОДА ПО РАЗДЕЛУ «АТОМНАЯ БОМБА»
Материал предстамяет большой интерес: в нем, наряду с разрабатываемыми нами методами и схемами, указаны возможности, которые до сих пор у нас не рассматривались. К ним относится: 1) применение уран-гидрида-235 вместо металлического урана-235 в качестве взрывчатого вещества в атомной бомбе; 2) применение «Взрыва во внутрь» для приведения бомбы в действие.
Применение уран-гидрида-235 вместо урана-235, как указывается в материале, основывается на большой вероятности поглощения медленных нейтронов ураном, что приводит к снижению критической массы. Введение водорода, однако, приводит к замедлению развития всего процесса и может затянуть его до недопустимо больших промежутков времени. Кроме того, из-за малой плотности вещества необходимо увеличение критической массы. Таким образом, далеко не очевидно, что применение уран-гидрида вместо урана может дать тот большой (почти 20-ти кратный) выигрыш в массе, который указан в материалах.
Можно дать оценку рассматриваемого предложения лишь после проведения строгого теоретического анализа вопроса.
В материалах имеются следующие неясности по этому разделу. Под гидридом урана обычно разумеется соединение UH4, между тем в тексте указан гидрид из U308 х 8 Н20. Далее в тексте указано, что была изучена система из гидрида из U308 х 8 Н20. содержащая 75 % изотопа 235 и 25 % изотопа 238 с изоляцией из окиси бериллия, что критическая масса была определена в 560 грамм, но не упомянуто, каким путем было произведено это определение.
Представляется исключительно важным выяснить, изучалась ли указанная система расчетным или опытным путем? Если бы оказалось правильным второе предположение, это означало бы, что уже осуществлена атомная бомба и уран-235 выделен в больших количествах. В материале есть замечание, которое как будто говорит в пользу этого. При изложении метода «взрыва во внутрь» указывается, что еще не проводилось опытов с активным материалом, но что в ближайшие месяцы намечено выполнить такие опыты.
В свете всего изложенного представляется первоочередной задачей исключительной важности получение нескольких десятков грамм урана, сильно обогащенного ураном 235 из лабораторий, материалы которых здесь рассматриваются.
При методе «взрыва во внутрь» используются громадные давления и скорости, которые развиваются при взрыве. В материалах указано, что этот метод дает возможность увеличить относительную скорость частиц до 10.0 метров в секунду в том случае, если будет обеспечена симметрия давления, и что, следовательно, этот метод следует предпочесть методу «выстрела». Сейчас трудно дать окончательную оценку правильности такого заключения, но несомненно, что метод «взрыва во внутрь» представляет большой интерес, принципиально правилен и должен быть подвергнут серьезному теоретическому и опытному анализу.
Интересные замечания содержатся в материале по вопросу о веществе изоляции для атомной бомбы. Они соответствуют тем взглядам, которые были и у нас развиты в последнее время. В наших конструкциях также намечено использовать бериллий для изоляции, правда, в виде металла, а не его окиси, как предлагается в материалах.
(Подпись) Курчатов
16.03.45