Создание РДС-1 и формирование атомной отрасли
Покупка
Тематика:
Другие виды оружия / Атомная энергетика. Радиохимическое производство / Молекулярная и атомная физика. Физика газов и жидкостей
Год издания: 2020
Кол-во страниц: 226
Дополнительно
Вид издания:
Научно-популярная литература
Уровень образования:
ВО - Магистратура
ISBN: 978-5-9515-0463-0
Артикул: 752874.01.99
Эта книга, в основе которой обширные документальные материалы, показывает, как решение задачи создания первой атомной бомбы РДС-1 в нашей стране оказало мощное влияние на все стороны формирования атомной отрасли. Были реализованы программы новых технологий и производств ядерных и специальных материалов, разработаны методы и средства ядерных испытаний, создана и развита новая наука, освоены новые методы научно-технической и производственно-технологической кооперации. Эти работы стимулировали новые научно-технические направления, включая вычислительную математику, мощную ускорительную технику, подготовку специалистов новых профессий, а затем - атомную энергетику, ядерные энергетические установки, радиобиологию, новые геотехнологии. Работы над РДС-1 позволили осуществить подход к созданию термоядерного оружия, ракетно-ядерного щита и оснащению Вооруженных сил эффективными ядерными средствами.
Эта огромная деятельность неразрывно связана с созданием и развитием КБ-11 - ВНИИЭФ - РФЯЦ-ВНИИЭФ, являющимся сегодня высокоэффективным центром, успешно решающим оборонные и гражданские задачи в новых условиях XXI века.
Книга предназначена для широкого круга читателей.
Тематика:
- 040502: Другие виды оружия
- 161001: Атомная энергетика. Радиохимическое производство
- 240602: Молекулярная и атомная физика. Физика газов и жидкостей
ББК:
УДК:
- 5391: Ядерная, атомная, молекулярная физика
- 621: Общее машиностроение. Ядерная техника. Электротехника. Технология машиностроения в целом
ОКСО:
- ВО - Магистратура
- 03.04.01: Прикладные математика и физика
- 03.04.02: Физика
- 04.04.02: Химия, физика и механика материалов
- 14.04.01: Ядерная энергетика и теплофизика
- 14.04.02: Ядерные физика и технологии
- 16.04.01: Техническая физика
- 56.04.07: Управление использованием атомной энергии и обеспечением ядерной безопасности в области ядерных установок военного назначения
- ВО - Специалитет
- 14.05.01: Ядерные реакторы и материалы
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
ФГУП «РОССИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЯДЕРНЫЙ ЦЕНТР – ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКИ» К 75-летию АТОМНОЙ ОТРАСЛИ РОССИИ К 75-летию РФЯЦ-ВНИИЭФ СОЗДАНИЕ РДС-1 И ФОРМИРОВАНИЕ АТОМНОЙ ОТРАСЛИ Саров, 2020
УДК 621.039(09) ББК 31.4 С 58 С 58 Создание РДС-1 и формирование атомной отрасли. – Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2020. – 226 с. – ил. ISBN 978-5-9515-0463-0 Эта книга, в основе которой обширные документальные материалы, показывает, как решение задачи создания первой атомной бомбы РДС-1 в нашей стране оказало мощное влияние на все стороны формирования атомной отрасли. Были реализованы программы новых технологий и производств ядерных и специальных материалов, разработаны методы и средства ядерных испытаний, создана и развита новая наука, освоены новые методы научно-технической и производственно-технологической кооперации. Эти работы стимулировали новые научно-технические направления, включая вычислительную математику, мощную ускорительную технику, подготовку специалистов новых профессий, а затем – атомную энергетику, ядерные энергетические установки, радио биологию, новые геотехнологии. Работы над РДС-1 позволили осуществить подход к созданию термоядерного оружия, ракетно-ядерного щита и оснащению Вооруженных сил эффективными ядерными средствами. Эта огромная деятельность неразрывно связана с созданием и развитием КБ-11 – ВНИИЭФ – РФЯЦ-ВНИИЭФ, являющимся сегодня высокоэффективным центром, успешно решающим оборонные и гражданские задачи в новых условиях XXI века. Книга предназначена для широкого круга читателей. УДК 621.039(09) ББК 31.4 Редакционная коллегия: В. П. Соловьев, И. А. Андрюшин, И. А. Козырева, В. А. Устиненко. Фотоматериалы: из Музея ядерного оружия РФЯЦ-ВНИИЭФ, фотостудии РФЯЦ-ВНИИЭФ, открытых источников сети Интернет. ISBN 978-5-9515-0463-0 © ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2020
предислОвие 3 Создание первой атомной бомбы РДС-1 стало важным событием в обеспечении военно-технической безопасности нашей страны и послужило мощным стимулом для появления уникальных технологий, развития новой науки и строительства новой промышленности. В книге рассматриваются крупные решения, обуславливающие формирование атомной отрасли, ставшей одной из основ обороны и экономики России, а также влияние конкретных задач по созданию РДС-1. Прежде всего была решена задача определения облика РДС. Это было сделано в Лаборатории № 2 под руководством И. В. Курчатова в тяжелые годы Великой Отечественной войны, опираясь на научный фундамент, созданный в СССР в довоенные годы, и на основе анализа данных разведки. Практическая реализация РДС потребовала получения ключевых ядерных материалов – плутония и высокообогащенного урана. Наработка плутония привела к возникновению ранее не известных в нашей стране технологий и производств по его наработке в ядерных реакторах, радио химической переработке облученного уранового топлива, очистке и выделению металлического плутония. Создание ядерных реакторов потребовало решения новых и сложных задач по переработке уранового сырья, получению чистого металлического урана, высокочистого графита, а затем и тяжелой воды. Задача переработки облученного урана позволила перейти к производству различной радиоизотопной продукции, которая использовалась в промышленности и медицине. Получение высокообогащенного урана привело к изучению газодиффузионного и электромагнитного методов разделения изотопов урана, масштабированию опытных установок, и в итоге – к созданию мощного производства обогащенного урана по газодиффузионной технологии.
Эти достижения в реакторных и газодиффузионных технологиях привели еще на стадии разработки РДС к подготовке проектов атомных электростанций и ядерных энергетических установок, а в 1950-е годы – к созданию их первых образцов на основе водо-графитовых и водо-водяных реакторов. Успех РДС-1 и заложенная основа инфраструктуры ЯОК дали возможность перейти к разработкам более эффективного ядерного оружия. Сочетание принципов РДС одновременно, с идей А. Д. Сахарова по «слойке» позволило создать первый термоядерный заряд РДС-6с, а после, на основе нового принципа радиационной имплозии, – прототип термоядерного оружия РДС-37. В долгосрочном плане судьбоносным результатом этих работ стало обеспечение гарантий ядерного сдерживания и мирной жизни нашего народа. Развитие технологий первых ядерных реакторов привело к реализации мощной энергетической индустрии, основанной на реакторах РБМК и ВВЭР. Расширение реакторных технологий для энерго силовых установок привело к созданию атомного подводного флота СССР и атомных ледоколов.
Практически все эти масштабные проекты, опреобразование Специального комитета при Государственном Комитете Обороны 20 августа 1945 года для делившие новые направления экономического развития, были осознаны и в той или иной степени начаты в период разработки РДС-1. Атомный проект оказал огромное влияние на: ▪ ряд разделов новой науки – физики высоких плотностей энергии; ▪ получение масштабных знаний в области ядерно-физических процессов; руководства всеми работами в стране по использованию внутриатомной энергии. 30 августа 1945 года было образовано Первое главное управление при СНК СССР для непосредственного руководства научно-исследовательскими, проектными и конструкторскими организациями и промышленными предприятиями по использованию внутриатомной энергии. Решение ключевых научно-технических во▪ создание мощной ускорительной техники и исследование космических лучей; просов неразрывно связано с созданием 12 марта 1943 го да Лаборатории № 2 (РНЦ «Курчатовский ▪ развитие вычислительной математики и создание электронных вычислительных машин; институт») и 9 апреля 1946 года – КБ-11 (РФЯЦВНИИЭФ). ▪ новые геотехнологии по добыче и выделению урана и редких металлов; Следует подчеркнуть, что успешные результаты ▪ развитие вакуумных технологий; ▪ создание радио биологии и радио медицины; ▪ средства доставки ядерного оружия, включая ракетную технику; этой грандиозной работы были обеспечены благодаря самоотверженному труду огромных коллективов ученых, конструкторов, инженеров, рабочих и организаторов атомной отрасли. ▪ новые методы диагностики импульсных процессов, сопровождающих ядерный взрыв. Важным условием, которое позволило организовать этот комплекс новых направлений в науке и технологиях, а также создание производств, стало Экспозиция Музея ядерного оружия РФяц-вНИИЭФ
глава 1 6 6 глава 1 развитие физики в ссср. дОвОенный фундамент атОмнОгО прОекта И. в. Курчатов в лаборатории лФТИ. 1932 год
глава 1 7 Общая ситуация с развитием физики в России в начале XX века Все исследования по физике в России в начале XX века проводились в небольших лабораториях кафедр высших учебных заведений, которые имели весьма скромное оборудование. Специализированные институты по физике отсутствовали. Первый институт – Физический институт в Москве был открыт в 1917 году. В 1911 году академик В. И. Вернадский отмечал: «Наука в России находится в пренебрежении и русским ученым приходится совершать свою творческую работу в полном бессилии защитить условия своей научной деятельности». Ряд первоклассных физических исследований П. Н. Лебедева (давление света), А. Г. Столетова (исследования фотоэффекта), Б. Б. Голицына (сейсмология) были отдельными прорывами в общемировой науке. В это же время открылись совершенно новые перспективы, связанные с рождением ядерной физики. В 1922 году В. И. Вернадский уже писал: «Недалеко время, когда человек получит в свои руки атомную энергию, такой источник силы, который даст ему возможность строить свою жизнь, как он захочет». Планомерное развитие современной физической науки в России начинается с создания научных институтов в 1918 году. 24 сентября 1918 года решением СНК РСФСР в Петрограде был создан Государственный институт рентгенологии и радиологии, в задачи которого входило: изучение актуальных проблем современной физики, создание научной базы для отраслей промышленности, подготовка физиков Б. Б. Голицын В. И. Вернадский П. Н. Лебедев А. Г. Столетов
РАЗВИТИЕ ФИЗИКИ В СССР. ДОВОЕННЫЙ ФУНДАМЕНТ АТОМНОГО ПРОЕКТА глава 1 8 А. Ф. Иоффе Д. С. Рождественский П. П. Лазарев М. И. Неменов для новых научных учреждений. Институт вскоре был разделен на Государственный физикотехнический институт (ЛФТИ) под руководством А. Ф. Иоффе и Радиологический институт во главе с М. И. Неменовым. ЛФТИ сыграл важнейшую роль в развитии современной отечественной физики и, в особенности – в развитии физики атомного ядра. Научное ядро ЛФТИ вначале составили ученики А. Ф. Иоффе: П. Л. Капица, Н. Н. Семенов, Я. И. Френкель, П. И. Лукирский, Л. В. Мысовский, Н. И. Добронравов, И. В. Обреимов. Среди ученых ЛФТИ, внесших выдающийся вклад в Атомный проект, следует отметить И. В. Курчатова, А. П. Александрова, Н. Н. Семенова, А. И. Алиханова, Л. А. Арцимовича, Б. П. Константинова. 15 декабря 1918 года в Петрограде был создан Государственный оптический институт (ГОИ) под руководством Д. С. Рождественского. В состав ученых ГОИ входили С. Э. Фриш, А. Н. Теренин, В. А. Фок, Е. Ф. Гросс. В 1918 году в Москве был создан Институт физики и биофизики под руководством П. П. Лазарева. Здесь проводился широкий спектр исследований по ионной теории возбуждения атомов, фотохимии, люминисценции, геофизике. Среди ученых этого института следует отметить С. И. Вавилова, Г . С. Ландсберга, Э. В. Шпольского, В. В. Шулейкина. 1 января 1922 года в Петрограде был создан Государственный радиевый институт (РИАН) под руководством В. И. Вернадского. Его ближайшими сподвижниками были В. Г. Хлопин и Л. В. Мысовский. РИАН сыграл выдающуюся роль в развитии ядерно-физических исследований и в создании и развитии радиохимии СССР. Его специалисты внесли крупный вклад в Атомный проект, прежде всего, в области создания технологии выделения плутония. На первых этапах РИАН изучал физику естественных радиоактивных элементов, космических лучей, методы определения целого ряда веществ, включая уран. В 1921 году в Петрограде был создан Физикоматематический институт, директором которого стал В. А. Стеклов, а в 1928–1932 годах – А. Н. Крылов. В 1934 году институт был переведен в Москву с разделением на два института. Физическая часть была преобразована в Физический институт АН имени П. Н. Лебедева (ФИАН), а математическая часть – в Институт математики АН (МИАН). ФИАН стал крупнейшим центром отечественной физики под руководством С. И. Вавилова, которому удалось сплотить вокруг себя многих выдающихся ученых, среди них: Д. В. Скобельцын, Л. И. Мандельштам, В. И. Векслер, И. М. Франк, И. Е. Тамм, П. А. Черенков, М. А. Марков, Г . С. Ландсберг, Н. А. Добротин. На основе опыта создания ЛФТИ в СССР был образован целый ряд крупных физико-технических центров. В 1928–1929 годах в Харькове был создан Украинский физико-технический институт (УФТИ) под
Общая ситуация с развитием физики в России в начале XX века глава 1 9 В. А. Стеклов П. Л. Капица И. В. Обреимов Н. Н. Семенов В ИХФ сформировалась уникальная школа газодинамики взрывных процессов, инициирования и распространения детонации, горения ВВ. Здесь же были созданы физические представления о развитии химических и ядерных цепных реакций. В ИХФ работали выдающиеся ученые Атомного проекта, включая Ю. Б. Харитона, Я. Б. Зельдовича, К. И. Щёлкина, Д. А. Франк-Каменецкого. В 1935 году в Москве был создан Институт физических проблем АН под руководством П. Л. Капицы. В институте проводилось изучение свойств жидкого гелия при сверхнизких температурах, которые получили мировое признание (сверхтекучесть, сверхпроводимость). руководством И. В. Обреимова. В области физики атомного ядра в институте работали такие выдающиеся ученые, как К. Д. Синельников, А. К. Вальтер, М. И. Корсунский, А. И. Лейпунский. В 1930 году в Томске был основан Сибирский физико-технический институт (СибФТИ) под руководством В. Д. Кузнецова. В этом институте проводились крупные исследования по физике твердого тела. В 1931 году был создан Уральский физико-технический институт (УралФТИ) под руководством М. Н. Михеева. Этот институт стал крупным центром по изучению магнитных явлений и металлофизики. Здесь работал один из лидеров Атомного проекта И. К. Кикоин. В 1931 году в Ленинграде был создан Институт химической физики (директор – Н. Н. Семенов).
глава 1 10 Координация физических исследований Первоначально координация физических исследований в СССР связана с проведением съездов российских физиков, представлением на них результатов исследований и принятием соответствующих решений. Первый съезд российских физиков состоялся в феврале 1919 года в Петрограде. «Успех нового строя опирается на успехи новых наук. Наука организует труд, позволяет направлять его по пути наибольшей производительности. Поэтому поддержка и развитие точных знаний есть первая задача обновленного строя» (из обращения к съезду наркома просвещения А. В. Луначарского). А. В. Луначарский решающее значение научных исследований по физике, в частности, по теоретической физике» (из решений IV съезда российских физиков, сентябрь 1924 года, Ленинград). Форумы отечественной ядерной физики «Съезд приветствует происшедшее за последнее время умножение числа исследовательских институтов… и считает, что такие институты, развивая свою деятельность.., явятся лучшим средством для того, чтобы обеспечить подъем и процветание русской физики. Съезд надеется, что исследовательские институты объединят все живые силы страны в своих специальных областях.., сблизят науку с ее техническими приложениями, создадут новые возможности для исследователей путем устройства… центральных установок и облегчат деятельность других научных лабораторий, представляя в их пользование свои технические средства (по существу это центры коллективного пользования)» (из решений Первого съезда российских физиков). Всего в период 1919–1930 годов было проведено 7 съездов российских физиков. «Признавая органическую связь физики с промышленностью и техникой и важность исследования в области прикладного знания, съезд вместе с тем считает необходимым указать на громадное Смотр достижений ядерно-физических исследований (в СССР и за рубежом) систематически проводился на Всесоюзных конференциях по ядерной физике. Всего в период 1933–1940 годов состоялось пять таких конференций, в которых участвовали ведущие отечественные ученые, а также зарубежные гости. Сентябрь 1933 года – первая конференция по физике атомного ядра (Ленинград; организа