Процесс пошёл

Процесс пошёл

В момент максимального сжатия плутония нужны первоначальные нейтроны для начала цепной реакции. Даже один нейтрон, налетевший на ядро делящегося атома, разваливал это ядро и высвобождал при этом ещё два-три нейтрона, которые в свою очередь натыкались на новые ядра, деля их с высвобождением энергии. Рождающиеся в геометрической прогрессии нейтроны обеспечивали нарастание цепной реакции и, как говорил один болтливый генсек, «процесс пошёл».

Весь этот процесс очень образно напоминает возникновение лавины в горах — один сорвавшийся с вершины камень сталкивает по пути ещё два-три, те набирают скорость и обрушивают новые камни, и вся эта лавина сметает на своём пути леса, мосты, дороги и селения.

Совершенно ясно, что если с горного хребта сорвутся одновременно и в разных местах десятки или сотни камней, то последствия будут ещё более ужасными.

В первых бомбах источник первоначальных, «затравочных» нейтронов — в России он назывался инициатор, а у американцев его именовали «ежом» — этот инициатор располагался внутри ядерного заряда. В двух полушариях в самом центре делалась небольшая полость также сферической формы, и туда вставлялись две опять же сферические половинки «ежа». В одном маленьком полушарии был радиоактивный полоний, в другом — бериллий. Они были окружены золотой фольгой, препятствующей взаимодействию альфа-частиц с бериллием.

При сжатии плутония фольга раздавливалась и альфа-частицы, испускаемые полонием, «выбивали» из бериллия те самые затравочные нейтроны.

Инициатор действовал автоматически и, если продолжить аналогию с автомобильным двигателем, играл роль «свечи», которая своей искрой поджигает сжатое горючее в цилиндре бензинового мотора.

Сразу же обнаружились и недостатки «ежей». Прежде всего, они давали мало нейтронов. Во-вторых, давали их с большим запозданием, когда пик сжатия плутония уже прошёл. В автодвигателе момент зажигания свечой топлива регулируется, о регулировке времени впрыска затравочных нейтронов в центре плутониевого заряда, где давление могло достигать миллионы атмосфер, речи и быть не могло. Имелись у «ежей» и другие недостатки — радиоактивный полоний быстро распадался и требовал частых замен. Они были дороги и неудобны, спектр нейтронов нельзя было менять, но самые главные проблемы — это первые две.

Поэтому уже в 1945 году американские учёные стали думать о внешнем по отношению к заряду инициаторе, и к 1951 году появились первые образцы их. По существу это были небольшие ускорители, в которых под действием высокого напряжения разгонялись атомы трития и дейтерия. При их столкновениях и слияниях рождались в изобилии нейтроны, как и в любой реакции синтеза.

Но временем появления этих нейтронов можно было теперь управлять, так же, как и спектром их, добиваясь с помощью напряжения и соотношения дейтерия с тритием таких скоростей, которые наилучшим образом подходили для поглощения «впрыснутого» нейтрона ядром делящегося вещества.

Уже первое испытание показало, что одно лишь применение внешнего высоковольтного генератора нейтронов давало значительное увеличение мощности атомной бомбы. А со следующего года они были приняты на вооружение в армии США.

Внешние инициаторы существенно повышали и надёжность оружия, без их срабатывания в нужный момент цепная реакция не начиналась.