Что такое критическая масса в урановом реакторе. Критическая масса

Многие, не связанные с альпинизмом люди, никак не могут понять, что такого хорошего может быть в горах, чтобы ради этого нужно было рисковать своей жизнью. Ведь горы постоянно собирают свою ужасную дань. Но альпинисты считают, что «лучше гор могут быть только горы, на которых никто не бывал» и идут на смертельный риск для установления новых рекордов и испытания своего организма на прочность. Итак, пост о погибших в горах, но вошедших в историю.

Джордж Мэллори был альпинистом, входившим в состав трех британских экспедиций на Эверест в 1921, 1922, 1924 годах. Считается, что именно он впервые предпринял попытку восхождения на вершину горы.

8 июня 1924 он вместе с напарником, Эндрю Ирвином, пропал без вести. Последний раз их видели сквозь разрыв в облаках поднимающимися в направлении вершины Эвереста, а затем они пропали. Высота, которой они достигли, составила 8570 метров.

Лишь спустя 75 лет после восхождения было обнаружено тело Джорджа Мэллори. 1 мая 1999 года американская поисковая экспедиция нашла его на высоте в 8155 метров. Оно находилось в 300-х метрах ниже северо-восточного гребня, примерно напротив места, где в 1933 году Британской экспедицией под руководством Вин-Харриса был найден ледоруб Ирвина, и было запутано перебитой страховочной веревкой, что указывало на возможный срыв альпинистов.

Так же рядом с ним были найдены альтиметр, убранные в карман куртки солнцезащитные очки, маска от кислородного аппарата, письма, а главное — фотография его жены и британский флаг, которые он хотел оставить на вершине горы. Тело Эндрю Ирвина до сих пор не нашли.

Морис Вильсон — англичанин, известный своим перелетом из Англии в Индию, а так же своей уверенностью в том, что пост и молитва должны помочь ему подняться на вершину Эвереста.

Свое восхождение на гору Вильсон описывал в дневнике. О тонкостях альпинизма он не знал ничего, у него не было никакого опыта восхождений. Вильсон решил пойти своим путем, а не готовым маршрутом британской экспедиции. Сам он говорил, что лучше погибнет, чем вернется в Великобританию. 29 мая он в одиночку вышел на восхождение. В 1935 году его тело было обнаружено на высоте около 7400 м. Так же были найдены остатки палатки и походный рюкзак с путевым дневником.

Есть версия, что Моррис Вильсон все-таки побывал на вершине, а погиб уже на спуске, так как тибетский альпинист Гомбу якобы видел старую палатку на высоте в 8500 м., которую кроме Вильсона никто не мог там в то время установить. Но данная версия не подтверждена.

На северном склоне Эвереста находится труп, обозначающий отметку в 8500 метров. Его называют «Зеленые ботинки». Кому он принадлежит точно неизвестно, но есть предположения, что это Цеванг Палджор или Доржье Моруп, оба — участники индийской экспедиции, погибшие во время трагических событий 1996 года на Джомолунгме. Во время восхождения группа из шести человек попала в буран, после чего, трое из них приняли решение вернуться, а оставшиеся — продолжить движение к вершине. Позже они связались по рации, объявив, что достигли вершины, но потом пропали.

Английский учитель математики и альпинист, Дэвид Шарп, в одиночку пытавшийся покорить Эверест, погиб от гипотермии и кислородного голодания.

Он сидел в пещере как раз рядом с «Зелеными ботинками» и умирал, когда мимо проходили альпинисты, не обращавшие на него никакого внимания, устремленные к своей цели. Лишь некоторые из них, в том числе и съемочная группа телеканала Discovery, которая засняла его и попыталась даже взять интервью, останавливались с ним ненадолго, давая ему кислород.

Американский альпинист и гид, первый американец, покоривший вершину Лхоцзе, четвертую в мире по высоте. Фишер погиб в майской трагедии 1996 года на Эвересте, которая унесла жизни еще семи человек.

Достигнув вершины, уже на спуске Фишер столкнулся с многочисленными проблемами. Вместе с ним шёл шерпа Лопсанг. На высоте примерно 8350 м Фишер понял, что спускаться у него нет сил и он отправил Лопсанга спускаться одного. Лопсанг надеялся вернуться за Фишером с дополнительным баллоном кислорода и спасти его. Но погодные условия не позволяли. 11 мая 1996 года было обнаружено тело Фишера.

В 2010 году на Эвересте была организована специальная экспедиция, целью которой было убрать мусор со склонов и спустить тела погибших альпинистов. Организаторы надеялись спустить и тело Скотта Фишера. Его вдова, Джинни Прайс, надеялась, что тело Скотта удастся спустить и кремировать у подножья Эвереста.

Советский-российский альпинист, мастер спорта СССР, двукратный обладатель высшей международной альпинистской награды «Золотой ледоруб». Совершил восхождения на 11 из 14 вершин планеты, высотой более восьми тысяч метров.

Погиб 15 мая 2013 года из-за обрыва перетершейся о скалы веревки, упав с высоты в 300 метров. Алексей Болотов претендовал стать первым российским альпинистом - обладателем «Короны гималаев».

Ванда считается одной из самых выдающихся в истории женщин - альпинисток. 16 октября 1978 года она стала третьей женщиной, первой полькой и первой европейкой, поднявшейся на вершину Эвереста, а 23 июня 1986 года - первой женщиной, покорившей второй восьмитысячник мира К2.

Она была главным претендентом на покорение всех 14 восьмитысячников, но успела взойти на 8 вершин.

Ванда Руткевич пропала в 1992 году при попытке взойти по северо-западной стене на третью вершину мира Канченджангу. Ее тело обнаружили в 1995 году итальянские альпинисты.

Советский и казахстанский высотный альпинист, горный гид, фотограф, писатель. Обладатель титула «Снежный барс» (1985), Заслуженный мастер спорта СССР (1989). Покорил одиннадцать восьмитысячников планеты, и совершил на них, в общей сложности, 18 восхождений.

Погиб при восхождении на вершину Аннапурна (8078 м). По возвращении в базовый лагерь для отдыха альпинистов Букреева, Моро и Соболева накрыл снежный карниз, вызвавший внезапную лавину. Моро удалось выжить и вызвать помощь, но к тому времени, Букреев и Соболев уже были мертвы. Их тела так и не были обнаружены.

Заслуженный мастер спорта (2000), мастер спорта международного класса (1999), капитан сборной Украины по альпинизму в высотном классе (2000-2004). За карьеру совершил более 50 восхождений 5-6 категории сложности. В 2001 году первым взошел на вершину Манаслу по юго-восточному ребру.

Вот отрывок из его интервью: «… Альпинизм — это часть меня. Скучно стало бы жить, не шагая вверх, не ставя перед собой трудные задачи. Любое достижение вынуждает чем-то поступаться, что-то преодолевать. Порой это бывает мучительно трудно. Но, в конце концов, это и придает жизни колер. Не будь гор и восхождений, она стала бы для меня серой и унылой.»

Роберт Эдвин (Роб) Холл (14 января 1961 - 11 мая 1996) - новозеландский альпинист, гид, совладелец компании Adventure Consultants, наиболее известный в связи с трагической гибелью его самого и нескольких членов его команды на Эвересте в 1996 году.

Детство и молодость

Родился в новозеландском городе Крайстчёрч в католической семье среднего достатка. Младший из девяти детей. Поскольку семья жила близко к горам, Роб рано ощутил интерес к скалолазанию. В возрасте 14 лет, оставив учёбу в школе, он предложил фирме Alp Sports разработанную им самим линию одежды, палаток и рюкзаков для альпинистов. Фирма наняла его в качестве дизайнера, и к 17 годам он уже возглавлял швейный цех. Затем Холл перешел на работу в компанию Macpac Wilderness Ltd. (основной новозеландский производитель туристского и спортивного снаряжения), а к 21 году основал в г. Крайстчёрч собственную фирму Outside, что позволило ему посвящать больше времени альпинизму.

Карьера альпиниста

В 1980 году, в возрасте 19 лет, Роб покорил свою первую гималайскую вершину, Ама-Даблам (6856 м) в регионе Кхумбу (второе восхождение в истории по Северному ребру). В 1981 году он (также вторым в истории) покорил другой гималайский пик, Нумбур (6954 м), после чего в связке со Стивом Лэсшером (англ. Steve Lassher) совершил у себя на родине первое зимнее восхождение на гору Кука (3754 м) по стене Каролины, поставив при этом рекорд скорости (8,5 часов). В течение следующих трёх лет Холл сочетал свою основную работу с деятельностью в качестве гида и спасателя в рамках Новозеландской программы антарктических исследований, совершив несколько первых восхождений на удалённые и труднодоступные вершины. В 1987 году вместе со старшим напарником Гэри Боллом (англ. Gary Ball) он вновь отправился в Гималаи, где совершил несколько попыток покорить Аннапурну и Эверест.

В 1990 году Холл поднялся на вершину Эвереста в качестве руководителя экспедиции, в составе которой был сын Эдмунда Хиллари Питер, проведший с вершины сеанс радиосвязи с Новой Зеландией. Воспользовавшись достигнутым успехом, Болл и Холл нашли спонсоров и покорили семь высочайших вершин семи континентов за семь месяцев. За это достижение Холл был награждён медалью, а их с Боллом имена приобрели национальную известность.

Карьера коммерческого гида

На прибыль, полученную в результате мирового турне 1990 года, в начале 1991 года Болл и Холл основали собственную фирму Hall and Ball Adventure Consultants, которая предоставляла услуги горных гидов по всему миру. Первая же организованная фирмой экспедиция на Эверест увенчалась блестящим успехом: на вершину взошли трое гидов (Болл, Холл и новозеландский военный инструктор по альпинизму Гай Коттер (англ. Guy Cotter)), шесть клиентов и четверо шерпов. В том же году фирма организовала восхождения на г. Аконкагуа и на массив Винсон. В 1993 году фирма организовала новую успешную экспедицию на Эверест: семь человек, в том числе сам Холл и его супруга Джен Арнольд, побывали на вершине.
В том же 1993 году во время некоммерческого восхождения на Дхаулагири (8167 м) от отёка лёгких скончался Гэри Болл. Это нанесло серьезный удар по процветающему бизнесу, фирма была переименована в Adventure Consultants, и Роб Холл продолжил организовывать ежегодные коммерческие экспедиции на массив Винсон.
В 1994 году Роб Холл в партнёрстве с американским Эдом Вистурсом (англ. Ed Viesturs) организовал экспедицию на Эверест. На вершину взошли шесть клиентов, в том числе норвежец Эрлинг Кагге (норв. Erling Kagge), первый человек в мире достигший вершины Эвереста и обоих полюсов пешком, а сам Холл стал первым в истории человеком с Запада, взошедшим на вершину Эвереста четырежды. Через несколько дней после возвращения в базовый лагерь Холл и Вистурс совершили восхождение на вершину Лхоцзе (8516 м). В том же году Холл совершил успешное восхождение на Чогори, а также организовал успешные коммерческие экспедиции на Чо-Ойю и Пунчак-Джая, после чего экспедиции по последним двум маршрутам стали ежегодными. За достижения в альпинизме Холл был удостоен кавалерской степени Ордена Британской империи.
В 1995 году Холл в партнёрстве с Вистурсом и Коттером организовал экспедицию на Эверест, однако из-за глубокого снега и задержек, вызванных медлительностью других команд, прекратили подъём на Южной вершине. Шерпа Лобсанг Янгбу продолжил подъём и взошёл на вершину в одиночку. Во время спуска Холл и Коттер спасли французскую альпинистку Шанталь Модюи (фр. Chantal Mauduit), пытавшуюся взойти на вершину без кислорода, но потерявшую сознание на Южной вершине. В том же году Холл вместе с Вистурсом и финном Вейккой Густафссоном совершил восхождение на Макалу (8463 м).

Роб Холл, лидер «Консультантов по приключениям», отстал от своей группы на спуске с вершины и замерзал на высоте 8500 метров. По рации он связался с базовым лагерем, и его соединили по спутниковому телефону с беременной женой в Новой Зеландии.

«Я люблю тебя. Спокойной ночи, моя дорогая. Обо мне не слишком тревожься», - это были его последние слова. Через двенадцать дней двое американцев из экспедиции IMAX, чей путь проходил через Южную вершину Эвереста, нашли обледеневшее тело. Холл лежал на боку, наполовину засыпанный снегом.

10 мая 1996 года. Высочайшая точка Земли (8848 метров) - гора Джомолунгма или Эверест, как ее называют сагибы («белые люди» - вежливое название европейца в колониальной Индии). Один день, одна снежная буря и пятеро погибших альпинистов.

Две коммерческие группы - «Горное безумие» и «Консультанты по приключениям» в составе 30 человек, среди которых было 6 высококлассных гидов, 8 шерпов и 16 коммерческих клиентов, во главе со своими лидерами - американцем Скоттом Фишером и новозеландцем Робом Холлом - вышли на штурм вершины Эвереста еще до рассвета 10 мая. К вечеру 11 мая пятеро из них были уже мертвы, включая Фишера и Холла.
Почти сразу после начала штурма вершины начались незапланированные задержки, связанные с тем, что шерпы не успели провесить веревочные перила по пути следования групп. Перед Ступенью Хиллари - самой ответственной и сложной частью подъема - восходители потеряли почти час из-за отсутствия страховки и живой очереди из альпинистов. К 5:30 утра, когда первые альпинисты вышли на Балкон (8350 м) - новая задержка по той же причине.
Эта высота - уже часть «зоны смерти», обрекающей человека на гибель. На высотах выше 8000 метров человеческий организм полностью теряет способность к восстановлению и, по сути, вступает в стадию медленного умирания.

К 10:00 первый участник экспедиции «Консультанты по приключениям» 53-летний Фрэнк Фишбек решает повернуть назад. В 11:45 перед Южной вершиной отказаться от попытки восхождения решает еще один клиент Холла, Лу Казишке. Стюарт Хатчинсон и Джон Таске также решают повернуть обратно. И это всего в 100 метрах от вершины Эвереста при замечательной погоде - такое решение дается трудно, но, в конечном счете, именно оно, возможно, спасло жизнь всем четверым.

«Я снял перчатку и увидел, что все пальцы у меня обморожены. Потом снял другую - то же самое. Я неожиданно почувствовал, насколько я устал. Помимо этого, в отличие от большинства моих товарищей, мне не нужно было восхождения любой ценой. Конечно, я хотел покорить вершину. Но… Я живу в Детройте. Я бы вернулся в Детройт и сказал: «Я покорил Эверест». Мне бы ответили: «Эверест, да? Здорово. Кстати, ты слышал, как вчера наши сыграли с «Питтсбург Пингвинз»?»

Лу Казишке

Первым вершины Эвереста около часа дня достиг Анатолий Букреев, поднявшись без использования дополнительного кислорода. Вслед за ним на вершине появился клиент Холла Джон Кракауэр, следом за ними - гид «Консультантов по приключениям» Энди Харрис. В двадцать пять минут второго показались гид «Горного безумия» Нил Бейдлман и клиент Фишера Мартин Адамс. Но все следующие восходители сильно задерживались. К 14:00, когда нужно начинать спуск в любом случае, далеко не все клиенты достигли вершины, а взойдя на нее, потратили недопустимо много времени на фотографирование и ликование.
В 15:45 Фишер сообщил в базовый лагерь о том, что все клиенты взошли на гору. «Боже, как я устал», - добавил он, и действительно, по свидетельству очевидцев он находился в крайне истощенном физическом состоянии. Время для возвращения было критически упущено.

Взошедший на вершину первым Букреев не мог долго находиться там без запаса кислорода и начал спуск первым, чтобы вернуться в Лагерь IV, передохнуть и снова подниматься наверх на помощь спускающимся клиентам с дополнительным кислородом и горячим чаем. Он достиг лагеря к 17:00, когда погода уже сильно испортилась. Кракауэр позднее в своей книге «В разреженном воздухе» безосновательно обвинит Букреева в бегстве и оставлении своих клиентов в опасности. В действительности это было совсем не так.

Через некоторое время вслед за Букреевым часть клиентов приступает к спуску и в этот момент начинает сильно портиться погода.

«Перед спуском к ступени Хиллари я заметила, что снизу, из долин, поднималась какая-то белесая мгла, а ветер на вершине усиливался».

Лин Гаммельгард

Фишер начал свой спуск вместе с шерпой Лопсангом и руководителем поднимавшейся в тот же день тайваньской экспедиции Мин Хо Гау, но они испытывали большие трудности из-за своего плохого физического состояния и затормозились на Балконе (8230 м). Уже ближе к ночи Фишер заставил Лопсанга спускаться в одиночку и привести помощь. К этому моменту у Скотта начал развиваться сильный отек мозга.

Лопсанг успешно дошел до Лагеря IV и пытался найти кого-то для помощи Фишеру, но все находившиеся в лагере были не готовы снова выйти на гору и вести спасательные работы (Букреев в это время занимался спасением Сэнди Питтман, Шарлотты Фокс и Тима Мадсена). Только к обеду следующего дня шерпы, поднявшиеся на помощь к Фишеру, сочли его состояние безнадежным и принялись за спасение Гау. В лагере они сообщили Букрееву, что сделали все возможное для спасения Фишера, но тот не поверил им и предпринял еще одну попытку для спасения друга из четвертого лагеря после того, как в тяжелейших условиях спас троих других членов «Горного безумия». К 19:00 11 мая, когда Букреев добрался до Фишера, тот был уже мертв. В следующем году во время восхождения на Эверест с индонезийской экспедицией, Букреев отдал последние почести своему другу - обложил его тело камнями и воткнул ледоруб над его могилой.

В это время группа «Горного безумия» под руководством гида Нила Бейдлмана (Клев Шенинг, Шарлотта Фокс, Тимоти Мадсен, Сэнди Питтман и Лин Гаммельгард), вместе с членами «Консультантов по приключениям» гидом Майком Грумом, Беком Уизерсом и японкой Ясуко Намбой – всего 9 человек – потерялась в районе Южной вершины и не могла найти дорогу к лагерю в снежном буране, который ограничивал видимость буквально расстоянием вытянутой руки. Они блуждали в белом снежном месиве вплоть до полуночи, пока не свалились без сил у самого края обрыва стены Каншунг. Все они страдали от горной болезни, кислород давно подошел к концу, и в таких условиях в самое ближайшее время их ждала неминуемая смерть. Но на их счастье вскоре буря немного поутихла, и им удалось разглядеть палатки Лагеря IV всего в каких-нибудь двухстах метрах от них. Наиболее опытный Бейдлман вместе с тремя другими альпинистами отправился за подмогой. Тогда Букреев, ожидающий их в лагере, узнал о масштабе разворачивающейся трагедии и поспешил на помощь.
Букреев стал по очереди обходить палатки Лагеря IV и угрозами и уговорами пытался заставить гидов, шерпов и клиентов подняться на поиски пропавших. Никто из них не откликнулся на его настойчивые призывы и Букреев в одиночку пошел навстречу снежной буре и сгущающемуся мраку.

В этой кутерьме ему удалось обнаружить замерзающих альпинистов и по очереди вывести к четвертому лагерю Питтман, Фокс и Мадсена, фактически таща их на своих плечах эти злополучные 200 метров. Японка Намба была уже при смерти, и помочь ей было невозможно, Уизерса Букреев не заметил.

«Он совершил героический поступок. Он совершил то, что не под силу обычному человеку».

Нил Бейдлман

Утром 11 мая Стюарт Хатчинсон, отправившийся на поиски товарищей, нашел сильно обмороженных Уизерса и Намбу уже без сознания и решил, что спасти их не удастся. Как ни тяжело было принять такое решение, он отправился обратно в лагерь. Но через несколько часов к лагерю самостоятельно добрался Уизерс. Это было чистым чудом – ему дали кислород и уложили в палатке, даже не надеясь, что тот выживет. Но и тут его злоключения не кончились – следующей ночью, когда часть альпинистов уже покинула лагерь и ушла ниже, сильный порыв ветра уничтожил его палатку, и он провел еще одну ночь на морозе, пытаясь докричаться до остальных.
Лишь 14 мая в критическом состоянии после сложного спуска до Лагеря II, его отправили вертолетом в Катманду, где медики сумели спасти ему жизнь. Уизерс потерял правую руку и все пальцы на левой, лишился носа, но остался жив.

Последними с вершины спускались Роб Холл со своим старым клиентом Дагом Хансеном. Во время спуска Холл связался по рации со своим лагерем и попросил помощи, сообщив, что Хансен потерял сознание на высоте 8780 метров, но все еще жив. С Южной вершины им навстречу выходит гид «Консультантов по приключениям» Энди Харрис, чтобы доставить кислород и помочь на спуске.

Утром 11 мая упорный Роб Холл все еще боролся за свою жизнь. В 4:43 утра он связался с базовым лагерем и сообщил, что находится около Южной вершины. Он сказал, что Харрису удалось добраться до них, но Хансен очень плох, а у самого Холла обледенел регулятор кислородного баллона, и он не может подсоединить его к маске.

В 5:31 Холл снова выходит на связь и говорит, что «Дага уже нет», а Харрис куда-то пропал, и ему по-прежнему не удается совладать со своей маской. Роб Холл постоянно интересуется, где его клиенты Уизерз и Намба, и почему их до сих пор нет в лагере.
К 9:00 утра Холлу удалось наладить подачу кислорода, но он уже страдал от крайней степени обморожения. Он снова вышел на связь и попросил соединить его со своей женой Джэн Арнольд в Новой Зеландии. Это был последний человек, с кем он разговаривал, больше на связь Холл не выходил.

Его тело нашли через двенадцать дней участники экспедиции IMAX. Но тела Харриса и Хансена найти не удалось. Их судьба так и осталась неизвестной.В экспедиции Скотта Фишера «Горное безумие» остались в живых все, кроме самого Фишера, который подорвал здоровье из-за сильной нагрузки во время экспедиции и погиб во время спуска с вершины. Шесть клиентов, два инструктора - Бейдлман и Букреев - и четыре шерпа взошли на вершину и вернулись живыми.

Экспедиция Роба Холла «Консультанты по приключениям» понесла большие потери: погибли сам Холл и его старый клиент Даг Хансен, замерзшие при спуске, инструктор Энди Харрис, вышедший им на помощь снизу, и японка Ясуко Намба, которая потерялась вместе с другими альпинистами на подходе к четвертому лагерю. Через год Букреев нашел ее тело и извинился перед мужем за то, что ему не удалось спасти ее.
Такие истории заставляют нас помнить, что не все можно купить, и для того, чтобы делать действительно стоящие вещи, нужно усердно готовиться и тщательно продумывать все мелочи. Но даже в таком случае матушка-природа легко может нарушить ваши планы и в пять минут низвергнуть вас с вершины мира в пучину небытия.

Покорение восьмитысячников - невероятно сложная задача, непременно подразумевающая определенную степень риска для жизни. Его можно свести к минимуму путем правильной подготовки и планирования, но на такой высоте даже маленькие ошибки и случайности, складываясь в стройную цепочку, нарастая, как снежный ком, ведут к большой трагедии.Несоблюдение жесткого графика подъема-спуска. «Если ты в час Х не достиг высоты Y, то ты немедленно должен поворачивать назад».

«Горное безумие» и «Консультанты по приключениям» начали свое восхождение в полночь 10 мая. По плану восхождения обе группы должны были добраться до хребта к рассвету, оказаться на Южной Вершине к 10:00 или раньше и на самом пике Эвереста около полудня. Но время возвращения так и не было жестко оговорено.

Даже к часу дня 10 мая ни одному из альпинистов не удалось достичь вершины. Лишь к 16:00 последние два человека и среди них Роб Холл, лидер «Консультантов по приключениям», сам же и установивший максимальное время возврата, достигли пика. Восходители нарушили свои же планы, и это потянуло за собой цепочку роковых событий, приведших в итоге к трагедии.

Планировалось, что два старших шерпа (сирдара) Лапсанг и Роба выйдут на штурм на два часа раньше всех остальных и провесят веревочные перила у основания Южной Вершины. Но у Лапсанга проявились признаки горной болезни, и он никак не мог прийти в себя. Работой пришлось заняться гидам Бейдлману и Букрееву. Это вызвало сильную задержку.

Но даже если бы весь путь был должным образом подготовлен, это не уберегло бы восходителей от неизбежных задержек: в тот день к вершине Эвереста рвались сразу 34 альпиниста, что вызвало настоящие пробки на подъеме. Восхождение сразу трех больших групп альпинистов в один день – это еще одна ошибка. Вы бы точно не хотели ждать своей очереди на подъем на высоте 8500 метров, дрожа от усталости и пронизывающего ветра. Но руководители групп решили, что большой толпой из гидов и шерпов им легче будет справиться с глубоким снегом и сложным маршрутом

Воздействие высоты

На больших высотах организм человека испытывает мощное негативное воздействие. Пониженное атмосферное давление, недостаток кислорода, низкие температуры, усугубляемые невероятной усталостью от длительного подъема – все это неблагоприятно влияет на физические кондиции альпинистов. Учащается пульс и дыхание, наступает гипотермия, гипоксия – организм проверяется горой на прочность.

Частые причины смерти на таких высотах:

Отек мозга (паралич, кома, смерть) из-за недостатка кислорода,
отек легких (воспаление, бронхит, перелом ребер) из-за недостатка кислорода и низких температур,
сердечные приступы из-за недостатка кислорода и высоких нагрузок,
слепота от снега,
обморожения. Температура на таких высотах опускается до -75,
физическое истощение от непомерных нагрузок при полной неспособности организма к восстановлению.

Но страдает не только тело, страдают и мыслительные способности. Краткосрочная и долгосрочная память, способность правильно оценивать обстановку, сохранять ясность ума и, как следствие, принимать верные решения – все это ухудшается на таких больших высотах.

Единственный способ свести к минимуму негативное воздействие высоты – правильная акклиматизация. Но и в случае с группами Холла и Фишера график акклиматизации для клиентов выдержать не удалось из-за задержек с установкой высотных лагерей и слабой подготовки некоторых клиентов, которые или берегли силы для финального штурма или же, напротив, бездумно их растрачивали (например, Сэнди Питтмен вместо отдыха в базовом лагере накануне восхождения отправилась на встречу со своими подругами в селение в предгорьях Эвереста).

Резкая смена погоды

Когда вы поднимаетесь на высотный полюс планеты, даже если вы тщательно подготовили себя и свое снаряжение и продумали план восхождения в мельчайших подробностях, вы должны привлечь на свою сторону самого главного союзника – хорошую погоду. Все должно благоприятствовать вам – высокая температура, слабый ветер, чистое небо. В ином случае – об удачном восхождении можно забыть. Но проблема в том, что погода на Эвересте меняется с поразительной быстротой – на смену безоблачному небу в течение часа может прийти настоящий ураган. Так случилось и 10 мая 1996 года. Испортившаяся погода усложнила спуск, из-за метели на юго-западном склоне Эвереста сильно упала видимость, снег скрыл метки, установленные при подъеме и указывавшие путь к Лагерю IV.

На горе свирепствовали порывы ветра скоростью до 130 км/ч, температура опустилась до -40 °C, но помимо леденящего холода и ураганного ветра, грозящего смести альпинистов в пропасть, буря принесла с собой и еще один немаловажный аспект, повлиявший на выживаемость людей. Во время такой мощной бури значительно упало атмосферное давление, а, следовательно, и парциальное содержание кислорода в воздухе (до 14%), это еще больше усугубило ситуацию. Такое низкое содержание – практически критический рубеж для людей без запасов кислорода (а они к этому моменту подошли к концу), страдающих от усталости и гипоксии. Все это ведет к потере сознания, отеку легких и неизбежному летальному исходу по прошествии очень незначительного времени.

Недостаток баллонов с кислородом

Некоторые клиенты обеих групп плохо переносили высоту, им приходилось спать с кислородом во время акклиматизационных выходов. Львиную долю кислорода также съело спасение шерпа «Горного безумия» Нгаванга Топше, которого срочно пришлось эвакуировать с высоты, используя мешок Гамова*. Все это сократило запасы кислорода на восхождение до критического минимума, которого не хватило клиентам и гидам на спуск с вершины, как только дела пошли не по плану.

*Мешок Гамова - это специальная камера, в которую помещается пострадавший. Затем мешок надувается, тем самым в нем повышается давление и увеличивается концентрация кислорода, что создает эффект понижения высоты.

Недостаточный уровень подготовки клиентов

В начале 1990-х стали появляться первые коммерческие экспедиции, ориентированные исключительно на извлечение прибыли, в них могли принять участие все желающие. Профессиональные гиды-проводники брали на себя все обязанности: доставку клиентов к базовому лагерю, организацию проживания и питания, обеспечение снаряжением, сопровождение на саму вершину со страховкой. Капитализм – жестокая вещь, поэтому в стремлении набить карманы большинство организаторов таких экспедиций не склонны обращать пристальное внимание на физические кондиции и высотный опыт своих клиентов. Если ты готов заплатить 65 тысяч долларов США за негарантированную попытку восхождения, то ты автоматически становишься широк в плечах, как Шварценеггер, вынослив, как эфиопский марафонец, и опытен, как сам Эдмунд Хиллари (Впервые покорил Эверест в 1953 году), по крайней мере, в глазах того, кому ты платишь деньги. Из-за такого подхода в коммерческие экспедиции зачастую принимают людей, заведомо неспособных взойти на вершину.
Нил Бейдлман, гид группы «Горное безумие», еще до начала восхождения признался Анатолию Букрееву, что «…у половины клиентов нет никаких шансов на вершину; для большинства из них восхождение закончится уже на Южной Седловине (7.900 м)». Такой подход ставит под угрозу не только жизнь самих клиентов, но и успех всей экспедиции - на высоте нет права на ошибку, и расплачиваться за нее будет весь коллектив. Так отчасти и произошло с «Консультантами по приключениям» и «Горным безумием», когда некоторые их клиенты расходовали непомерное количество кислорода, задерживали остальных на маршруте, отвлекали гидов от серьезной работы и, в конечном счете, не смогли самостоятельно организовать собственное спасение.

Жатва смерти

Помимо трагедии с группами «Горного безумия» и «Консультантов по приключениям» 10 мая Эверест собрал еще одну жатву смерти. В тот же день по северному склону горы совершала восхождение экспедиция Индо-Тибетской пограничной службы из 6 человек под руководством подполковника Мохиндера Синха. Эта группа первой в сезоне поднималась с Северного склона, поэтому альпинисты сами должны были крепить веревочные перила к вершине и протаптывать дорогу в глубоком снегу. Порядком уставшие участники попали в буран 10 мая, находясь чуть выше Лагеря IV (последний лагерь перед штурмом вершины). Трое из них решили повернуть обратно, а сержант Цеванг Саманла, ефрейтор Дордже Моруп и старший констебль Цеванг Палджор приняли решение продолжить восхождение. Около 15:45 трое альпинистов связались по рации с руководителем экспедиции и сообщили, что им удалось покорить Эверест (скорее всего это было ошибкой). На вершине альпинисты установили молитвенные флажки, и сержант Саманла принялся за религиозные обряды, отправив двоих товарищей вниз. Больше на связь он не выходил.

Находившиеся в четвертом лагере индийцы видели медленно спускающиеся вниз огоньки фонарей в темноте (скорее всего, это были Моруп и Палджор) - примерно на высоте 8570 м. Но ни один из трех альпинистов так и не спустился к промежуточному лагерю на высоте 8320 м. Найденный позднее труп Цеванга Палджора так и не был вывезен с Эвереста и до сих пор отмечает высоту 8500 м на северном склоне Эвереста. Альпинисты зовут его «Зеленые ботинки».

Но и этих жертв было мало для мая 1996 года на Эвересте.

Утром 9 мая один из членов тайваньской экспедиции, которая поднималась вместе с Фишером и Холлом, вылез из палатки, чтобы сходить в туалет. Прохладное солнечное утро, пейзажи невероятной красоты вокруг, легкий мандраж перед предстоящим восхождением – ничего удивительного в том, что Чэй Юйнань забыл надеть ботинки с кошками. Только он присел на корточки чуть поодаль от палатки, как тут же поскользнулся и, кувыркаясь, полетел вниз по склону прямо в трещину ледника. Шерпам удалось спасти его и довести до палатки. Он испытывал глубокий шок, но каких-то критических повреждений его товарищи не заметили и оставили его в палатке одного, а сами отправились наверх, следуя своему графику. Когда через несколько часов руководителю тайваньской экспедиции Мин Хо Гау сообщили по рации о том, что Чэй Юйнань внезапно умер, он отвечает лишь: «Спасибо за информацию» и, как ни в чем не бывало, продолжает восхождение.

24 сентября на российские экраны вышел фильм «Эверест», рассказывающий историю трагедии 1996 года. Теперь вам будет легко разобраться, где правда, а где художественный вымысел в этой истории.

«А на Западе мне после прошлогодней трагедии многое не нравится, потому что люди делают на этом большие, сумасшедшие деньги, преподнося события так, как хочется той же Америке, а не так как это было на самом деле. Сейчас Голливуд снимает фильм, не знаю, что там сделают из меня - с красной звездой какой-нибудь, с флагом в руках - и как они преподнесут это американскому обществу. Понятно, что это будет совершенно по-другому…»

Анатолий Букреев, погиб в 1997 году при сходе лавины во время покорения Аннапурны

За несколько недель перед трагической гибелью Букреева Американский альпийский клуб присудил ему престижную премию Дэвида Соулса, вручаемую альпинистам, спасшим в горах людей с риском для собственной жизни, а Сенат США предложил ему принять американское гражданство. Несмотря на попытки Джона Кракауэра выставить его в плохом свете в своих статьях и книге, Анатолий Букреев остался в памяти людей настоящим героем, великим альпинистом, человеком, способным жертвовать собой ради других.

Чем больше размеры(утечка идет ведь только через поверхность) реактора и ближе форма активной зоны реактора к сфере, тем меньше(при прочих равных условиях) утечка и тем выше Р.

Для цепной реакции к эфф =Р∙к ∞ =1

Это достигается при определенном min размере реактора, который называется критическим размером реактора.

А наименьшая масса ядерного топлива, содержащегося в активной зоне реактора критического размера, при котором может ошуществлятся цепная реакция деления топлива,называется критической массой. Величина ее зависит от ряда факторов:

1).степени обогащения топлива;

2).количества и ядерных свойств замедлителя и конструкционных материалов;

3).наличия эффективности отражателя.

Применение обогащения и позволяет уменьшить размеры критической массы и реактора(обогащение урана изотопом U 235 >5% не дает существенного увеличения в балансе нейтронов).

Критическая масса и размеры активной зоны реактора.

1).выгорания топлива для выработки заданного количества энергии(заданной мощности в течение заданного времени);

2).компенсации вредных поглощений и компенсации температурных эффектов, возникающих в процессе ядерной реакции.

Раз масса загруженного топлива больше критической к эфф >1, что ведет к надкритическому состоянию реактора.

Чтобы удержать к эфф =1, реактор имеет систему компенсации и регулирования, с помощью которой в активную зону вводятся специальные пластины и стержни сильно поглощающие нейтроны, перемещаемые по мере выгорания топлива.

Время работы топлива в реакторе при полной его мощности между загрузками называется кампанией реактора(регулируемые стержни изготавливают из кадмий-113, графит-114,бар-10).

КРИТИЧЕСКАЯ МАССА, минимальная масса материала, способного к ДЕЛЕНИЮ, необходимая для начала ЦЕПНОЙ РЕАКЦИИ в атомной бомбе или атомном реакторе. В атомной бомбе взрывающийся материал разделяют на части, каждая из которых меньше критической… … Научно-технический энциклопедический словарь

См. МАССА КРИТИЧЕСКАЯ. Райзберг Б.А., Лозовский Л.Ш., Стародубцева Е.Б.. Современный экономический словарь. 2 е изд., испр. М.: ИНФРА М. 479 с.. 1999 … Экономический словарь

КРИТИЧЕСКАЯ МАССА - наименьшая (см.) делящегося вещества (уран 233 или 235, плутоний 239 и др.), при которой может возникнуть и протекать самоподдерживающаяся цепная реакция деления атомных ядер. Значение критической массы зависит от вида делящегося вещества, его… … Большая политехническая энциклопедия

КРИТИЧЕСКАЯ масса, минимальная масса делящегося вещества (ядерного горючего), обеспечивающая протекание самоподдерживающейся ядерной цепной реакции деления. Величина критической массы (Mкр) зависит от вида ядерного горючего и его геометрической… … Современная энциклопедия

Минимальная масса делящегося вещества, обеспечивающая протекание самоподдерживающейся ядерной цепной реакции деления … Большой Энциклопедический словарь

Critical mass наименьшая масса топлива, в которой может протекать самоподдерживающаяся цепная реакция деления ядер при определенной конструкции и составе активной зоны (зависит от многих факторов, например: состава топлива, замедлителя, формы… … Термины атомной энергетики

критическая масса - Наименьшая масса топлива, в которой может протекать самоподдерживающаяся цепная реакция деления ядер при определенной конструкции и составе активной зоны (зависит от многих факторов, например: состава топлива, замедлителя, формы активной зоны и… … Справочник технического переводчика

Критическая масса - КРИТИЧЕСКАЯ МАССА, минимальная масса делящегося вещества (ядерного горючего), обеспечивающая протекание самоподдерживающейся ядерной цепной реакции деления. Величина критической массы (Mкр) зависит от вида ядерного горючего и его геометрической… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

Минимальное кол во ядерного горючего, содержащего делящиеся нуклиды (233U, 235U, 239Pu, 251Cf), при к ром возможно осуществление ядерной цепной реакции деления (см. Деление ядер. Ядерный реактор, Ядерный взрыв). К. м. зависит от размеров и формы… … Физическая энциклопедия

Минимальная масса делящегося вещества, обеспечивающая протекание самоподдерживающейся ядерной цепной реакции деления. * * * КРИТИЧЕСКАЯ МАССА КРИТИЧЕСКАЯ МАССА, минимальная масса делящегося вещества, обеспечивающая протекание самоподдерживающейся … Энциклопедический словарь

В очередную годовщину бадабума на Хиросиме и Нагасаки я решил прошерстить интернет на вопросы ядерного оружия, где почему и как создавалось меня мало интересовало (я уже знал)-меня больше интересовала как 2 куска плутония не плавятся а делают большой бабах.

Приглядывайте за инженерами - они начинают с сеялки, а заканчивают атомной бомбой.

Ядерная физика - одна из самых скандальных областей почтенной естественной науки. Именно в эту область человечество на протяжении полувека бросало миллиарды долларов, фунтов, франков и рублей, как в паровозную топку опаздывающего поезда. Теперь поезд, похоже, уже не опаздывает. Бушующее пламя сгорающих средств и человеко-часов утихло. Попробуем вкратце разобраться, что же это за поезд под названием «ядерная физика».

Изотопы и радиоактивность

Как известно, все сущее состоит из атомов. Атомы, в свою очередь состоят из электронных оболочек, живущих по своим умопомрачительным законам, и ядра. Классическая химия совершенно не интересуется ядром и его личной жизнью. Для нее атом - это его электроны и их способность к обменному взаимодействию. А от ядра химии нужна только его масса, чтобы рассчитывать пропорции реагентов. В свою очередь, ядерной физике глубоко плевать на электроны. Ее интересует крохотная (в 100 тысяч раз меньше радиуса орбит электронов) пылинка внутри атома, в которой сосредоточена практически вся его масса.

Что мы знаем о ядре? Да, оно состоит из положительно заряженных протонов и не имеющих электрического заряда нейтронов. Впрочем, это не совсем верно. Ядро - это не горсточка шариков двух цветов, как на иллюстрации из школьного учебника. Здесь работают совсем другие законы под названиемсильное взаимодействие, превращающие и протоны, и нейтроны в какое-то неразличимое месиво. Однако заряд этого месива в точности равен суммарному заряду входящих в него протонов, а масса - почти (повторяю, почти) совпадает с массой нейтронов и протонов, из которых состоит ядро.

Кстати, количество протонов неионизированного атома всегда совпадает с количеством электронов, имеющих честь его окружать. А вот с нейтронами дело не так просто. Собственно говоря, задача нейтронов - стабилизировать ядро, поскольку без них одноименно заряженные протоны не ужились бы вместе и микросекунды.

Возьмем для определенности водород. Самый обычный водород. Его устройство до хохота просто - один протон, окруженный одним орбитальным электроном. Водорода во Вселенной навалом. Можно сказать, что Вселенная состоит в основном из водорода.

Теперь аккуратно добавим к протону нейтрон. С точки зрения химии это все равно водород. А вот с точки зрения физики уже нет. Обнаружив два разных водорода, физики забеспокоились и тут же придумали называть обычный водород протием, а водород с нейтроном при протоне - дейтерием.

Наберемся наглости и скормим ядру еще один нейтрон. Теперь у нас еще один водород, еще более тяжелый - тритий. Он, опять же, с точки зрения химии практически не отличается от двух других водородов (ну, разве что в реакцию теперь вступает чуть менее охотно). Сразу хочу предупредить - никакими усилиями, угрозами и увещеваниями вы не сможете добавить к ядру трития еще один нейтрон. Здешние законы куда более строги, чем человеческие.

Итак, протий, дейтерий и тритий - это изотопы водорода. Их атомная масса различна, а заряд - нет. А ведь именно зарядом ядра определяется местоположение в периодической системе элементов. Потому и назвали изотопы изотопами. В переводе с греческого это означает «занимающие одно и то же место». Кстати говоря, всем известная тяжелая вода - это та же вода, но с двумя атомами дейтерия вместо протия. Соответственно, сверхтяжелая вода содержит вместо протия тритий.

Давайте взглянем снова на наши водороды. Так… Протий на месте, дейтерий на месте… А это еще кто? Куда делся мой тритий и откуда здесь появился гелий-3? У нашего трития один из нейтронов явно соскучился, решил сменить профессию и стал протоном. При этом он породил электрон и антинейтрино. Потеря трития - это, конечно, огорчительно, но зато мы теперь знаем, что он нестабилен. Кормежка нейтронами даром не прошла.

Итак, как вы поняли, изотопы бывают стабильные и нестабильные. Стабильных изотопов вокруг нас полно, а вот нестабильных, слава богу, практически нет. То есть они имеются, но в настолько рассеянном состоянии, что добывать их приходится ценой очень большого труда. К примеру, уран-235, который доставил столько нервотрепки Оппенгеймеру, составляет в природном уране всего лишь 0,7%.

Период полураспада

Здесь все просто. Периодом полураспада нестабильного изотопа называется промежуток времени, за который ровно половина атомов изотопа распадется и превратится в какие-то другие атомы. Уже знакомый нам тритий имеет период полураспада 12,32 года. Это - достаточно короткоживущий изотоп, хотя по сравнению с францием-223, у которого период полураспада составляет 22,3 минуты, тритий покажется седобородым аксакалом.

Никакие макроскопические внешние факторы (давление, температура, влажность, настроение исследователя, количество ассигнований, расположение звезд) не влияют на период полураспада. Квантовая механика нечувствительна к подобным глупостям.

Дефект массы

Последний вопрос, который осталось уяснить относительно механики взрыва, - это откуда все-таки берется энергия: та самая, которая высвобождается в ходе цепной реакции? Тут опять не обошлось без массы. Вернее, без ее «дефекта».

Вплоть до прошлого века ученые полагали, что масса сохраняется при любых условиях, и были по-своему правы. Вот мы опустили металл в кислоту - в реторте забурлило и сквозь толщу жидкости наверх устремились пузырьки газа. Но если взвесить реагенты до и после реакции, не забыв при этом и выделившийся газ, - масса сходится. И так будет всегда, пока мы оперируем килограммами, метрами и химическими реакциями.

Но стоит углубиться в область микрочастиц, как и масса тоже преподносит сюрприз. Оказывается, что масса атома может отнюдь не в точности равняться сумме масс частиц, его составляющих. При делении на части тяжелого ядра (к примеру, того же урана) «осколки» в сумме весят меньше, чем ядро до деления. За «разницу», также называемую дефектом массы, отвечают энергии связей внутри ядра. И именно эта разница уходит в тепло и излучение во время взрыва, причем все по той же простенькой формуле: E=mc2.

Это интересно: так сложилось, что тяжелые ядра энергетически выгодно делить, а легкие - объединять. Первый механизм работает в урановой или плутониевой бомбе, второй - в водородной. А из железа бомбу не сделать при всем желании: оно в этой линейке стоит ровно посередине.

Ядерная бомба

Соблюдая историческую последовательность, рассмотрим сначала ядерные бомбы и осуществим свой маленький «Манхэттенский проект». Я не стану утомлять вас занудными методиками разделения изотопов и математическими выкладками теории цепной реакции деления. У нас с вами есть уран, плутоний, прочие материалы, инструкция по сборке и необходимая доля научного любопытства.

Все изотопы урана нестабильны в той или иной степени. Но уран-235 - на особом положении. При самопроизвольном распаде ядра урана-235 (его еще называют альфа-распадом) образуются два осколка (ядра других, гораздо более легких элементов) и несколько нейтронов (обычно 2-3). Если образовавшийся при распаде нейтрон ударится о ядро другого атома урана, будет обычное упругое соударение, нейтрон отскочит и продолжит поиски приключений. Но через какое-то время он растратит энергию (идеально упругие соударения бывают только у сферических коней в вакууме), и очередное ядро окажется ловушкой - нейтрон поглотится им. Кстати, такой нейтрон физики называюттепловым.

Посмотрите на перечень известных изотопов урана. Среди них нет изотопа с атомной массой 236. А знаете, почему? Такое ядро живет доли микросекунд, а затем распадается с выделением огромного количества энергии. Это называется вынужденный распад. Изотоп с таким временем жизни даже как-то неловко называть изотопом.

Энергия, выделившаяся при распаде ядра урана-235, - это кинетическая энергия осколков и нейтронов. Если подсчитать общую массу продуктов распада ядра урана, а затем сравнить ее с массой первоначального ядра, то окажется, что эти массы не совпадают - первоначальное ядро было больше. Это явление называется дефектом массы, а его объяснение заложено в формуле E0=mс2. Кинетическая энергия осколков, деленная на квадрат скорости света, в точности будет равна разности масс. Осколки тормозятся в кристаллической решетке урана, рождая рентгеновское излучение, а нейтроны, попутешествовав, поглощаются другими ядрами урана или покидают урановую отливку, где все события и происходят.

Если урановая отливка маленькая, то большая часть нейтронов покинет ее, не успев затормозиться. А вот если каждый акт вынужденного распада вызовет хотя бы еще один такой же акт за счет испущенного нейтрона - это уже самоподдерживающаяся цепная реакция деления.

Соответственно, если увеличивать размер отливки, все большее количество нейтронов станет причиной актов вынужденного деления. И в какой-то момент цепная реакция станет неуправляемой. Но это еще далеко не ядерный взрыв. Просто очень «грязный» термический взрыв, при котором выделится большое количество очень активных и ядовитых изотопов.

Вполне закономерный вопрос - сколько нужно урана-235, чтобы цепная реакция деления стала лавинообразной? На самом деле не все так просто. Здесь играют роль свойства расщепляющегося материала и отношение объема к поверхности. Представьте себе тонну урана-235 (сразу оговорюсь - это очень много), которая существует в виде тонкой и очень длинной проволоки. Да, нейтрон, летящий вдоль нее, разумеется, вызовет акт вынужденного распада. Но доля нейтронов, летящих вдоль проволоки, окажется настолько малой, что говорить о самоподдерживающейся цепной реакции просто смешно.

Поэтому условились считать критическую массу для сферической отливки. Для чистого урана-235 критическая масса составляет 50 кг (это шарик радиусом 9 см). Сами понимаете, такой шарик долго не просуществует, впрочем, как и те, кто его отлили.

Если же шарик меньшей массы окружить отражателем нейтронов (для него прекрасно подходит бериллий), а в состав шарика ввести материал - замедлитель нейтронов (вода, тяжелая вода, графит, тот же бериллий), то критическая масса станет гораздо меньшей. Применяя наиболее эффективные отражатели и замедлители нейтронов, можно довести критическую массу до 250 грамм. Этого, к примеру, можно достигнуть, если поместить в сферическую бериллиевую емкость насыщенный раствор соли урана-235 в тяжелой воде.

Критическая масса существует не только для урана-235. Есть еще ряд изотопов, способных к цепной реакции деления. Главное условие - продукты распада ядра должны вызывать акты распада других ядер.

Итак, у нас есть две полусферических отливки урана массой по 40 кг. Пока они находятся на почтительном отдалении друг от друга, все будет спокойно. А если начать их медленно сдвигать? Вопреки распространенному мнению, не произойдет ничего грибообразного. Просто куски по мере сближения начнут нагреваться, а затем, если вовремя не одуматься, раскаляться. В конце концов они просто расплавятся и растекутся, а все, кто двигал отливки, дадут дуба от облучения нейтронами. А те, кто с интересом наблюдал за этим, склеят ласты.

А если быстрее? Быстрее расплавятся. Еще быстрее? Еще быстрее расплавятся. Охладить? Да хоть в жидкий гелий опустите - толку не будет. А если выстрелить одним куском в другой? О! Момент истины. Мы только что придумали урановую пушечную схему. Впрочем, гордиться нам особенно нечем, эта схема - самая простая и безыскусная из всех возможных. Да и от полушарий придется отказаться. Они, как показала практика, не склонны ровненько слипаться плоскостями. Малейший перекос - и получится очень дорогостоящий «пук», после которого долго придется убирать.

Лучше сделаем короткую толстостенную трубу из урана-235 с массой 30-40 кг, к отверстию которой приставим высокопрочный стальной ствол того же калибра, заряженный цилиндром из такого же урана примерно такой же массы. Окружим урановую мишень бериллиевым отражателем нейтронов. Вот теперь, если пальнуть урановой «пулей» по урановой «трубе» - будет полная «труба». То есть будет ядерный взрыв. Только пальнуть надо по-серьезному, так, чтобы дульная скорость уранового снаряда была хотя бы 1 км/с. Иначе опять же будет «пук», но погромче. Дело в том, что при сближении снаряда и мишени они настолько разогреваются, что начинают интенсивно испаряться с поверхности, тормозясь встречными газовыми потоками. Более того, если скорость недостаточна, то есть шанс, что снаряд просто не долетит до мишени, а испарится по дороге.

Разогнать до такой скорости болванку массой в несколько десятков килограмм, причем на отрезке в пару метров - задача крайне непростая. Именно поэтому потребуется не порох, а мощная взрывчатка, способная создать в стволе должное давление газов за очень короткое время. А ствол потом чистить не придется, не беспокойтесь.

Бомба Mk-I «Little Boy», сброшенная на Хиросиму, была устроена именно по пушечной схеме.

Есть, конечно, незначительные детали, которые мы не учли в нашем проекте, но против самого принципа не погрешили совершенно.

Так. Урановую бомбу мы взорвали. Грибом полюбовались. Теперь будем взрывать плутониевую. Только не надо тащить сюда мишень, снаряд, ствол и прочий хлам. Этот номер с плутонием не пройдет. Даже если мы пальнем одним куском в другой со скоростью в 5 км/с, все равно надкритической сборки не выйдет. Плутоний-239 успеет разогреться, испариться и изгадить все вокруг. Его критическая масса - чуть больше 6 кг. Можете себе представить, насколько он активнее в плане захвата нейтронов.

Плутоний - металл необычный. В зависимости от температуры, давления и примесей он существует в шести модификациях кристаллической решетки. Есть даже такие модификации, в которых он сжимается при нагревании. Переходы из одной фазы в другую могут совершаться скачкообразно, при этом плотность плутония может меняться на 25%.Давайте, как все нормальные герои, пойдем в обход. Вспомним, что критическая масса определяется, в частности, отношением объема к поверхности. Ладно, у нас есть шарик докритической массы, имеющий минимальную поверхность при заданном объеме. Скажем, 6 килограмм. Радиус шарика - 4,5 см. А если этот шарик сжать со всех сторон? Плотность возрастет пропорционально кубу линейного сжатия, а поверхность уменьшится пропорционально его же квадрату. И вот что получится: атомы плутония уплотнятся, то есть тормозной путь нейтрона сократится, а значит, увеличится вероятность его поглощения. Но, опять же, сжать с нужной скоростью (порядка 10 км/с) все равно не выйдет. Тупик? А вот и нет.

При 300°С наступает так называемая дельта-фаза - самая рыхлая. Если легировать плутоний галлием, нагреть его до этой температуры, а затем медленно охладить, то дельта-фаза сможет существовать и при комнатной температуре. Но она не будет стабильной. При большом давлении (порядка десятков тысяч атмосфер) произойдет скачкообразный переход в очень плотную альфа-фазу.

Поместим плутониевый шарик в большой (диаметр 23 см) и тяжелый (120 кг) пустотелый шар из урана-238. Не переживайте, у него нет критической массы. Зато он прекрасно отражает быстрые нейтроны. А они нам еще пригодятся.Думаете, взорвали? Как бы не так. Плутоний - чертовски капризная сущность. Придется еще поработать. Сделаем две полусферы из плутония в дельта-фазе. Сформируем в центре сферическую полость. И в эту полость поместим квинтэссенцию ядерно-оружейной мысли - нейтронный инициатор. Это такой маленький пустотелый шарик из бериллия диаметром 20 и толщиной 6 мм. Внутри его - еще один шарик из бериллия диаметром 8 мм. На внутренней поверхности пустотелого шарика - глубокие бороздки. Все это щедро никелировано и покрыто золотом. В бороздки помещается полоний-210, который активно испускает альфа-частицы. Вот такое вот чудо технологии. Как оно работает? Секундочку. У нас еще есть несколько дел.

Окружим урановую оболочку еще одной, из сплава алюминия с бором. Ее толщина - около 13 см. Итого, наша «матрешка» теперь растолстела до полуметра и поправилась с 6 до 250 кг.

Теперь изготовим имплозионные «линзы». Представьте себе футбольный мяч. Классический, состоящий из 20 шестиугольников и 12 пятиугольников. Изготовим такой «мяч» из взрывчатки, а каждый из сегментов снабдим несколькими электродетонаторами. Толщина сегмента - около полуметра. При изготовлении «линз» есть тоже масса тонкостей, но если их описывать, то на все остальное не хватит места. Основное - максимальная точность линз. Малейшая погрешность - и всю сборку раздробит бризантным действием взрывчатки. Полная сборка теперь имеет диаметр около полутора метров и массу 2,5 тонны. Завершает конструкцию электрическая схема, задача которой - подорвать детонаторы в строго определенной последовательности с точностью до микросекунды.

Все. Перед нами - плутониевая имплозионная схема.

А теперь - самое интересное.

При детонации взрывчатка обжимает сборку, а алюминиевый «толкатель» не дает распространиться спаду взрывной волны, распространяющемуся вслед за ее фронтом внутрь. Пройдя через уран со встречной скоростью около 12 км/с, волна сжатия уплотнит и его, и плутоний. Плутоний при давлениях в зоне сжатия порядка сотен тысяч атмосфер (эффект фокусировки взрывного фронта) перейдет скачком в альфа-фазу. За 40 микросекунд описанная здесь сборка уран-плутоний станет не просто надкритической, а превышающей критическую массу в несколько раз.

Дойдя до инициатора, волна сжатия сомнет всю его конструкцию в монолит. При этом золото-никелевая изоляция разрушится, полоний-210 за счет диффузии проникнет в бериллий, испускаемые им альфа-частицы, проходящие через бериллий, вызовут колоссальный поток нейтронов, запускающих цепную реакцию деления во всем объеме плутония, а поток «быстрых» нейтронов, рожденный распадом плутония, вызовет взрыв урана-238. Готово, мы вырастили второй гриб, ничуть не хуже первого.

Пример плутониевой имплозионной схемы - бомба Mk-III «Fatman», сброшенная на Нагасаки.

Все описанные здесь ухищрения нужны для того, чтобы заставить вступить в реакцию максимальное количество атомных ядер плутония. Основная задача - как можно дольше удержать заряд в компактном состоянии, не дать ему разлететься плазменным облаком, в котором цепная реакция мгновенно прекратится. Здесь каждая выигранная микросекунда - прирост одной-двух килотонн мощности.

Термоядерная бомба

Существует расхожее мнение, что ядерная бомба - запал для термоядерной. В принципе, все гораздо сложнее, но суть ухвачена верно. Оружие, основанное на принципах термоядерного синтеза, позволило добиться такой мощности взрыва, которая ни при каких условиях не может быть достигнута цепной реакцией деления. Но единственный пока источник энергии, позволяющий «поджечь» термоядерную реакцию синтеза, - это ядерный взрыв.

Помните, как мы с вами «кормили» ядро водорода нейтронами? Так вот, если попытаться подобным образом соединить между собой два протона, ничего не выйдет. Протоны не удержатся вместе из-за кулоновских сил отталкивания. Либо они разлетятся, либо произойдет бета-распад и один из протонов станет нейтроном. А вот гелий-3 существует. Благодаря одному-единственному нейтрону, который делает протоны более уживчивыми друг с другом.

В принципе, на основании состава ядра гелия-3 можно сделать вывод, что из ядер протия и дейтерия можно вполне собрать одно ядро гелия-3. Теоретически это так, но такая реакция может идти только в недрах больших и горячих звезд. Более того, в недрах звезд даже из одних протонов можно собрать гелий, превращая часть их в нейтроны. Но это уже вопросы астрофизики, а достижимый для нас вариант - это слить два ядра дейтерия или дейтерий и тритий.

Для слияния ядер необходимо одно очень специфическое условие. Это очень высокая (109 К) температура. Только при средней кинетической энергии ядер в 100 килоэлектронвольт они способны сблизиться на расстояние, при котором сильное взаимодействие начинает преодолевать кулоновское.

Вполне законный вопрос - зачем городить этот огород? Дело в том, что при синтезе легких ядер выделяется энергия порядка 20 МэВ. Разумеется, при вынужденном делении ядра урана эта энергия в 10 раз больше, но есть один нюанс - при самых больших ухищрениях урановый заряд мощностью даже в 1 мегатонну невозможен. Даже для более совершенной плутониевой бомбы достижимый выход энергии - не более чем 7-8 килотонн с одного килограмма плутония (при теоретическом максимуме 18 килотонн). И не забывайте о том, что ядро урана почти в 60 раз тяжелее двух ядер дейтерия. Если считать удельный выход энергии, то термоядерный синтез заметно впереди.

И еще - для термоядерного заряда не существует никаких ограничений по критической массе. У него попросту ее нет. Есть, правда, другие ограничения, но о них - ниже.

В принципе, запустить термоядерную реакцию как источник нейтронов достаточно несложно. Гораздо труднее запустить ее как источник энергии. Здесь мы сталкиваемся с так называемым критерием Лоусона, который определяет энергетическую выгодность термоядерной реакции. Если произведение плотности реагирующих ядер и времени их удержания на расстоянии слияния больше, чем 1014 сек/см3, энергия, даваемая синтезом, превысит энергию, вводимую в систему.

Именно достижению этого критерия и были посвящены все термоядерные программы.

Первая схема термоядерной бомбы, пришедшая в голову Эдварду Теллеру, была чем-то сродни попытке создать плутониевую бомбу по пушечной схеме. То есть вроде бы все правильно, но не работает. Устройство «классического супера» - жидкий дейтерий, в который погружена плутониевая бомба, - было и вправду классическим, но далеко не супер.

Мысль о взрыве ядерного заряда в среде жидкого дейтерия оказалась тупиковой изначально. При таких условиях мало-мальский выход энергии термоядерного синтеза мог быть достигнут при подрыве ядерного заряда мощностью 500 кт. А о достижении критерия Лоусона вообще говорить не приходилось.

Идея окружить ядерный заряд-триггер слоями термоядерного топлива, перемежающегося ураном-238 в качестве теплоизолятора и усилителя взрыва, Теллеру тоже приходила в голову. Да и не только ему. Первые советские термоядерные бомбы были построены именно по этой схеме. Принцип был достаточно простым: ядерный заряд прогревает термоядерное горючее до температуры начала синтеза, а рождающиеся при синтезе быстрые нейтроны взрывают слои урана-238. Однако ограничение оставалось прежним - при той температуре, которую мог обеспечить ядерный триггер, в реакцию синтеза могла вступить только смесь дешевого дейтерия и невероятно дорогого трития.

Позже Теллера посетила мысль использовать соединение дейтерид лития-6. Такое решение позволило отказаться от дорогих и неудобных криогенных емкостей с жидким дейтерием. К тому же в результате облучения нейтронами литий-6 превращался в гелий и тритий, вступавший с дейтерием в реакцию синтеза.

Недостатком этой схемы оказалась ограниченная мощность - в реакцию синтеза успевала вступить лишь ограниченная часть термоядерного горючего, окружавшего триггер. Остальное, сколько бы его ни было, шло на ветер. Максимальная мощность заряда, полученная при использовании «слойки», равнялась 720 кт (британская бомба Orange Herald). Судя по всему, это был «потолок».

Об истории разработки схемы Теллера-Улама мы уже говорили. Теперь давайте разберемся в технических деталях этой схемы, которую называют также «двухступенчатой» или «схемой обжатия излучением».

Наша задача - нагреть термоядерное топливо и удержать его в определенном объеме, чтобы выполнить критерий Лоусона. Оставляя в стороне американские упражнения с криогенными схемами, возьмем в качестве термоядерного топлива уже известный нам дейтерид лития-6.

В качестве материала контейнера для термоядерного заряда выберем уран-238. Контейнер - цилиндрической формы. По оси контейнера внутри его расположим цилиндрический стержень из урана-235, имеющий субкритическую массу.

На заметку: нашумевшая в свое время нейтронная бомба - это та же схема Теллера-Улама, но без уранового стержня по оси контейнера. Смысл в том, чтобы обеспечить мощный поток быстрых нейтронов, но не допустить выгорания всего термоядерного топлива, на которое станут расходоваться нейтроны.

Остальное свободное пространство контейнера заполним дейтеридом лития-6. Разместим контейнер в одном из концов корпуса будущей бомбы (это у нас будет вторая ступень), а в другом его конце смонтируем обычный плутониевый заряд мощностью в несколько килотонн (первая ступень). Между ядерным и термоядерным зарядами установим перегородку из урана-238, предотвращающую преждевременный разогрев дейтерида лития-6. Заполним остальное свободное пространство внутри корпуса бомбы твердым полимером. В принципе, термоядерная бомба готова.

При подрыве ядерного заряда 80% энергии выделяется в виде рентгеновского излучения. Скорость его распространения намного превышает скорость распространения осколков деления плутония. Через сотые доли микросекунды урановый экран испаряется, и рентгеновское излучение начинает интенсивно поглощаться ураном контейнера термоядерного заряда. В результате так называемой абляции (уноса массы с поверхности нагретого контейнера) возникает реактивная сила, сжимающая контейнер в 10 раз. Именно этот эффект называется радиационной имплозией или обжатием излучением. При этом плотность термоядерного топлива возрастает в 1000 раз. В результате колоссального давления радиационной имплозии центральный стержень из урана-235 также подвергается обжатию, хотя и в меньшей степени, и переходит в надкритическое состояние. К этому времени термоядерный блок подвергается бомбардировке быстрыми нейтронами ядерного взрыва. Пройдя через дейтерид лития-6, они замедляются и интенсивно поглощаются урановым стержнем.

В стержне начинается цепная реакция деления, быстро приводящая к ядерному взрыву внутри контейнера. Поскольку дейтерид лития-6 при этом подвергается абляционному обжатию снаружи и давлению ядерного взрыва изнутри, его плотность и температура еще больше возрастает. Этот момент - начало запуска реакции синтеза. Дальнейшее ее поддержание определяется тем, как долго контейнер будет удерживать термоядерные процессы внутри себя, не давая выхода тепловой энергии наружу. Именно этим и определяется достижение критерия Лоусона. Выгорание термоядерного топлива идет от оси цилиндра к его краю. Температура фронта горения достигает 300 миллионов кельвин. Полное развитие взрыва вплоть до выгорания термоядерного топлива и разрушения контейнера занимает пару сотен наносекунд - в двадцать миллионов раз быстрее, чем вы прочитали эту фразу.

Надежное срабатывание двухступенчатой схемы зависит от точной сборки контейнера и предотвращения его преждевременного разогрева.

Мощность термоядерного заряда для схемы Теллера-Улама зависит от мощности ядерного триггера, обеспечивающего эффективное обжатие излучением. Впрочем, сейчас существуют и многоступенчатые схемы, в которых энергия предыдущей ступени используется для обжатия последующей. Пример трехступенчатой схемы - уже упомянутая 100-мегатонная «кузькина мать».