Авиация Толстяк (бомба)

Толстяк — кодовое имя атомной бомбы, разработанной в рамках Манхэттенского проекта, сброшенной 9 августа 1945 года на японский город Нагасаки спустя 3 дня после бомбардировки Хиросимы.

Принцип действия имплозивной схемы подрыва

Бомба работала на основе распада плутония-239 и имела имплозивную схему подрыва. Фактически, это было устройство «Gadget», наделенное внешней оболочкой. Плутониевое ядро этой бомбы было окружено массивной оболочкой из урана-238 — тампером. Эта оболочка служила для инерционного сдерживания раздувающегося в процессе цепной реакции ядра, чтобы как можно большая часть плутония успела прореагировать. Не менее важная миссия тампера — быть отражателем нейтронов, покидающих активную зону реакции. Кроме того, в процессе соударений с ядрами урана-238 нейтроны теряют энергию, замедляются, становятся тепловыми. Такие нейтроны с низкими энергиями наиболее эффективно поглощаются ядрами плутония. Тампер был окружен обжимающей оболочкой из алюминия. Она обеспечивала равномерность сжатия ядерного заряда ударной волной, одновременно предохраняя внутренние части заряда от непосредственного контакта со взрывчаткой и раскалёнными продуктами её разложения. Кроме того, в бомбе имелся нейтронный инициатор — так называемый «ёжик». Обычно «ёжик» — шарик диаметром порядка 2 см из бериллия, покрытый тонким слоем сплава иттрия с полонием или металлического полония-210.

Бомбардировка Нагасаки

«Ёжик» располагается внутри полого плутониевого ядра. Это — первичный источник нейтронов. Он срабатывает в момент перевода заряда в сверхкритическое состояние. При сжатии ядерного заряда бомбы взрывной волной ядра полония и бериллия в «ёжике» сближаются, и испускаемые радиоактивным полонием-210 альфа-частицы выбивают из бериллия нейтроны. Дальше они пролетают сквозь основной заряд, инициируя при столкновениях с ядрами плутония-239 цепную ядерную реакцию. Те нейтроны, что выскакивают за пределы основного заряда, либо тормозятся в темпере, превращая там уран-238 в новые ядра плутония-239, либо отражаются назад в основной заряд.

Эта схема всё же была признана малоэффективной, и неуправляемый тип нейтронного инициирования почти не применялся в дальнейшем.