Термин "цепная реакция" означает всего лишь, что процесс ускоряется сам по себе, что высвобождается достаточно энергии, чтобы он продолжался без всякой помощи извне. Распад плутония происходит по этапам, называемым удвоением. Энергия, высвобожденная на каждом этапе, вдвое превышает ту, что высвободилась на предыдущем этапе, и каждый последующий этап снова удваивает ее. Процесс, начавшийся с незначительного количества энергии и горсточки свободных нейтронов, стремительно удваивается и снова удваивается, нарастает, причем интервалы между очередным удвоением измеряются долями наносекунды. Скорость роста, или параметр а, то есть скорость ускорения цепной реакции, и является самой важной переменной в ядерном распаде. Если параметр а равен 1000, это означает, что число удвоений за микросекунду представляет собой колоссальную величину, число 2 – цифру 2, умноженную самое на себя тысячу раз." В момент максимальной скорости цепной реакции – между 250 и 253 – бомба выделяет миллиард миллиардов ватт энергии, что в сто тысяч раз превосходит мощность всех электростанций мира.
По расчетам Фромма, его бомба на этой стадии процесса должна была выделить именно такое количество энергии. Но это была лишь десятая часть общей взрывной силы бомбы. Вторичное взрывное устройство еще дремало; его пока не коснулись силы, бушевавшие всего в нескольких дюймах.
Процесс ядерного деления едва начался.
Одновременно с нейтронами расщепляющиеся ядра плутония выделяли гамма-лучи, которые, двигаясь со скоростью света, большей частью уходили через корпус бомбы в пространство, в то время как плутоний еще сжимался силой взрыва. Однако гамма-лучи начали воздействовать и на вторичное взрывное устройство. Большей частью 7-лучи проносились через газовое облако, которое всего лишь несколько микросекунд назад представляло собой блоки взрывчатых веществ, и нагревали его намного выше температуры, которая может быть достигнута в химических реакциях. Это облако, состоящее из очень легких атомов – главным образом углерода и кислорода, – излучало колоссальное количество низкочастотных "мягких" рентгеновских лучей. До этого момента процесс развивался в точном соответствии с планами Фромма и Госна.
Процесс ядерного распада длился 7 наносекунд, когда что-то пошло не так.
Радиация от расщепляющегося плутония бомбардировала дейтерид лития, который находился в геометрическом центре "шахты". Причина, по которой Манфред Фромм решил произвести очистку трития в самую последнюю очередь, заключалась в его типичном для инженера консерватизме. Тритий представляет собой неустойчивый газ с периодом полураспада 12,3 года; это значит, что по истечении этого времени половина чистого трития превратится в Не, называемый гелием-три. Не – одна из форм второго по легкости элемента, в ядре которого не хватает одного нейтрона, отчего оно стремится как-то захватить его. С помощью фильтрования газа через тонкий слой палладия можно легко отделить Не от трития, но Госн этого не знал. В результате больше одной пятой трития представляло собой вредную примесь. Трудно было придумать что-нибудь более неподходящее для термоядерного процесса. Интенсивная бомбардировка продуктами реакции ядерного распада зажгла соединение лития. При обычных условиях это вещество обладает плотностью вдвое меньше плотности соли, но сейчас его сжало в металлическое состояние, превосходящее по плотности земное ядро. По сути дела началась термоядерная реакция, хотя и в небольшом масштабе. Высвободилось огромное количество новых нейтронов, причем многие литиевые ядра превратились в тритиевые, которые под страшным давлением расщеплялись, выделяя дополнительные нейтроны. Эти нейтроны должны были проникнуть в массу плутония, увеличить параметр а и привести по крайней мере к удвоению мощности взрыва атомной бомбы. Это был первый метод увеличения силы взрыва второго поколения ядерного оружия. Однако наличие Не замедлило реакцию, потому что почти четверть нейтронов, обладающих высокой энергией, была бесполезно захвачена устойчивыми атомами гелия.
В течение следующих нескольких наносекунд это не имело значения. Скорость реакции распада плутония возрастала, все еще удваиваясь, все еще увеличивая свой параметр а с быстротой, которую можно выразить лишь с помощью цифр.
Теперь во вторичное взрывное устройство хлынул поток энергии. Пластиковые "соломинки", покрытые металлической пленкой, превратились в плазму и начали повышать давление во вторичном устройстве. Энергия радиации в количествах, не существующих даже на поверхности Солнца, отражалась от эллиптических поверхностей, направляя еще большее количество энергии во вторичное устройство, названное Фроммом "хольраум". Плазма от испарившихся "соломинок" рвалась внутрь ко второму резервуару трития. Плотные частицы отработанного урана-238, расположенные снаружи вторичной "шахты", также превратились в плотную плазму, рвущуюся внутрь через вакуум, затем ударили и сжали трубчатое покрытие из урана-238 вокруг центрального контейнера, внутри которого содержалось самое большое количество дейтерида лития с тритием. Удары были невероятно сильны; их давление превышало давление внутри ядра крупной звезды.
Читать дальше