послал свой сигнал. Результатом был не взрыв, а имплозия, то есть взрывная сила была направлена главным образом внутрь.
Эти блоки взрывчатого материала на самом деле имели очень сложную слоистую структуру и состояли из двух веществ, причём каждый слой был покрыт пылью из лёгких и тяжёлых металлов. В каждом блоке наружный слой состоял из сравнительно маломощного взрывчатого вещества, скорость детонации которого едва превышала 7 тысяч метров в секунду. Взрывная волна в каждом блоке распространялась радиально от детонатора и быстро достигала края блока. Поскольку блоки детонировали снаружи внутрь, взрывной фронт через блоки распространялся к общей центральной точке. На границе между маломощным и мощным взрывчатыми веществами находились пузырьки — их называли пустотами, которые начали менять сферическую взрывную волну в плоскую, снова подвергающуюся фокусировке для того, чтобы попасть точно в свою металлическую цель, именуемую пускателем.
Каждый пускатель представлял собой тщательно обработанную деталь строго определённой формы из сплава вольфрама и рения. Именно по нему ударяла взрывная волна, двигающаяся со скоростью более 9800 метров (6 миль) в секунду. Внутри детали из вольфрама и рения находился сантиметровый слой бериллия. За ним был ещё один слой, на этот раз урана-235 в один миллиметр толщиной; несмотря на то что он был на порядок тоньше, весил он почти столько же, сколько и слой бериллия. Вся металлическая масса двигалась через вакуумированное пространство, и, поскольку взрыв фокусировался на центральной точке, истинная скорость сближения противоположных сегментов бомбы составляла 19600 метров, или 11,5 мили в секунду.
Центральной точкой, куда были направлены сила взрыва и металлы, являлись 10 килограммов (25 фунтов) радиоактивного плутония-239. По форме он представлял собой стакан, верхняя часть которого была отвёрнута наружу и вниз к основанию, образуя две параллельные стенки. Плутоний, который и в обычных условиях плотнее свинца, подвергся дальнейшему сжатию давлением взрыва, превышающим миллион атмосфер. Этот процесс должен был осуществиться очень быстро. В плутонии-239 содержалось небольшое количество плутония-240, а этот изотоп ещё менее устойчив и склонен к преждевременному взрывному распаду. Наружная и внутренняя поверхности сжимались и сгонялись к геометрическому центру бомбы.
Заключительный этап осуществлялся устройством, называемым зиппером. Это устройство, которое приводил в действие третий сигнал все ещё исправного электронного таймера, представляло собой миниатюрный ускоритель частиц, очень компактный мини-циклотрон, внешне удивительно схожий с ручным феном для сушки волос. Он выстреливал атомами дейтерия в бериллиевую мишень. При этом образовывались нейтроны, летящие со скоростью в одну десятую скорости света по металлической трубке в центр первичного взрывного устройства, именуемого шахтой. Расчёты были произведены с такой точностью, что нейтроны проникли туда в тот самый момент, когда плутоний достиг половины своей наивысшей плотности.
Плутоний, который при обычных условиях примерно вдвое тяжелее свинца, к этому моменту стал уже в десять раз плотнее и продолжал непрерывно сжиматься и дальше. Начались бомбардировка нейтронами сжимающегося плутония и цепная реакция деления.
Атомная масса плутония равна 239, что соответствует общему количеству нейтронов и протонов в его ядре. Реакция деления началась буквально в миллионах ядер одновременно и во всех ядрах происходила абсолютно одинаково. Бомбардирующий плутоний проходил «медленный» нейтрон достаточно близко от его ядра, чтобы попасть под влияние сильного взаимодействия, удерживающего нейтроны и протоны в атомном ядре. Нейтрон втягивался в центр атома, менял энергетическое состояние ядра, превращая его в нестабильное. Ранее симметричное атомное ядро начинало беспорядочно вращаться и разрываться на части под действием различных сил. В большинстве случаев нейтрон или протон исчезал совсем, превращаясь в энергию в соответствии с законом Эйнштейна: Е = mc². Энергия, возникшая в результате исчезновения частиц, высвобождается в виде гамма— и рентгеновского излучения или по одному из примерно тридцати других, менее важных путей. Наконец, атомное ядро освобождало два или три дополнительных нейтрона. Это и являлось главным событием. Процесс, для инициирования которого требовался лишь один нейтрон, высвобождал теперь ещё два или три нейтрона, причём каждый из них двигался со скоростью, превышающей десять процентов скорости света — 20 тысяч миль в секунду, — в пространство, занятое плутонием, который в двести раз плотнее воды. Большинство высвобожденных нейтронов находили свои мишени и врезались в них.
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 её. Процесс, начавшийся с незначительного количества энергии и горсточки свободных нейтронов, стремительно удваивается и снова удваивается, нарастает, причём интервалы между очередным удвоением измеряются долями наносекунды. Скорость роста, или параметр
По расчётам 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 ещё 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 ещё сжимался силой взрыва. Однако гамма-лучи начали воздействовать и на вторичное взрывное устройство. Большей частью 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 лёгких 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-3, называемый гелием-три. Не-3 — одна из форм второго по лёгкости 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-3 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, причём многие литиевые ядра превратились в тритиевые, которые под страшным давлением расщеплялись, выделяя дополнительные нейтроны. Эти нейтроны должны были проникнуть в массу плутония, увеличить параметр
В течение следующих нескольких наносекунд это не имело значения. Скорость реакции распада плутония возрастала, все ещё удваиваясь, все ещё увеличивая свой параметр
