СОКРАЩЕНИЯ ЯДЕРНЫХ ВООРУЖЕНИЙ И ИХ

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЯДЕРНО-ОРУЖЕЙНЫЙ КОМПЛЕКС

РОССИИ

1

• в 1986г. рост производства к уровню 1953г.:

• плутония – в 12,6 раз

• U235 - в 127 раз

• трития – многократно

• добыча урана в СССР – в 12,7 раза (до 16 500 т)

• создан ядерный топливный цикл на 100 ГВт АЭС

• прирост (сокращение) ядерного арсенала

1986г. 1987г. 1988г. 1989г.

+ 715 шт. + 420 шт. - 354 шт. - 1079 шт.

• за все годы введено 246 АПЛ (441 реактор на общую мощность 90 ГВт(т))

• проведено ядерных испытаний

СССР США

715 (969 ядерных зарядов) 1056 (1151 ядерных зарядов)

• численность отрасли – 1,1 млн. чел.2

Минсредмаш (1986-1989гг.) – пик развития атомной отрасли

• истоки подвига советского народа

• причина появления ядерного оружия и его роль на международной арене

• опыт руководства грандиозным научно-техническим проектом

• роль фундаментальных знаний в обществе

3

Исследование истории атомного проекта

• угроза национальной безопасности; стремление разрушить атомную монополию

• роль высшего руководства страны в принятии решения о создании бомбы и реализации проекта

• организационные формы управления проектом; сочетание научного и административного руководства

• концентрация усилий и материально-технических ресурсов на важнейшей государственной задаче

• развитие фундаментальной науки; привлечение талантливых ученых

• наличие мощной оборонной промышленности с высококвалифицированными кадрами

• активное участие разведки

• создание минимально необходимых условий для работы (материальные стимулы)

• энтузиазм, дух творчества; высочайшее чувство ответственности

• роль И.В. Курчатова

• другие факторы (теорема существования; вывоз урана из Германии) 4

Условия, обеспечившие в сжатые сроки создание ядерного оружия в СССР

«Об организации работ по урану»

(Молотов, Иоффе, Кафтанов)

«Обязать Академию наук СССР (академик Иоффе) возобновить работы по исследованию осуществимости использования атомной энергии путём расщепления ядра урана и представить Государственному комитету обороны к 1 апреля 1943г. доклад о возможности создания урановой бомбы или уранового топлива …»

5

Распоряжение Государственного комитета обороны № 2352сс от 28 сентября 1942г.

6

Версия

Разведка НКВДЛондон

ГорскийОтдел НКВД

КравченкоБерия Сталину

(«Кембриджская пятёрка»)

Разведка ГРУ

Лондон Иоффе ?

Фукс Кремер ГРУ Кафтанову КурчатовМолотов Сталин

Флеров

Тетрадь немецкого офицера

17.VIII.4224.VIII.42 материалы25.VIII.42 ГРУ 2.IV.42

Разведка

XI.42Распоряжение ГКО 28.IX42

25.IX.41 10.X.41 III.42 6.X.423.X.41

?Маклин

По Вашему поручению я ознакомился с материалами по работам за рубежом над цепной реакцией в уране...

«5. ...ввиду того, что возможность введения в войну такого страшного оружия, как урановая бомба, не исключена, представляется необходимым широко развернуть в СССР работы по проблеме урана...»

т. Сталину. Прошу ознакомиться с запиской Курчатова

В. Молотов 28.11

7

Курчатов – Молотову (27.11.42г.)

8

Смит – официальный отчёт о разработке атомной бомбы в США (12 августа 1945г.)

«Стоимость проекта, включающая возведение целых городов и невиданных доселе заводов, растянувшихся на многие мили, небывалая по объёму экспериментальная работа – всё это, как в фокусе, сконцентрировано в опытной бомбе.

Никакая другая страна в мире не была бы способна на подобную затрату мозговой энергии и технических усилий»

9

10

Схема организации руководства работами (1946г.)

Спецкомитет при СНК

Бюро 2ПГУ

при СНКИнженерно-

технический совет

НИИ 9Секции по установкам

- котлы- диффузия- тяжелая

вода- металлургия

урана

КБ Заводов

№ 92

ЭлектросилаКировский

Предприятия №№ 817,

813, 6, 12, 48

НТС

Инсти-туты А, Г

Лаб. 2,3,4Институты Академии

Наук

ФТИ РИАН ФИАН ИХФ ИФХ

КурчатовТамм Померанчук ДоллежальСахаров Келдыш АлександровБоголюбов Тихонов ИоффеЛандау Гинзбург АрцимовичХаритон Алиханов КорнфельдБлохинцев Гуревич МигдалЩелкин Соболев СедовЗельдович Фок ЛейпунскийСемендяев Кикоин ХлопинФрадкин Фран-Каменецкий СеменовВладимиров Мещеряков ФрумкинСамарский Флеров ЗабабахинВиноградов Ширков ЗавойскийЧерняев Бочвар ПетровскийХристианович Колмогоров КанторовичСадовский Константинов Халатников

Спицын 11

Выдающиеся учёные – участники атомного проекта

• инициирование начала работ над атомной бомбой

• гетерогенная схема реактора на графите

• плутоний - материал для оружия

• диффузия - основной метод разделения изотопов

• возможность ядерного горения в смеси урана с тяжелой водой

• идея имплозии (взрыв внутрь)

• конструкция атомной бомбы

12

Роль разведки

Первая премия (за решение одной из задач):

• за разработку

• получения плутония

• выделения U-235

• методов использования внутриатомной энергии в энергетических целях и на транспорте

• за важнейшее открытие в области физики атомного ядра и космического излучения

13

Премии за научные открытия и технические достижения (март 1946г.)

Установить, что руководитель работы, удостоенной первой премии:

• получает 1 млн. рублей

• представляется к званию героя

• получает звание лауреата Сталинской премии

• получает в собственность в любом районе СССР дом – особняк и дачу с обстановкой, легковую автомашину

• получает право на заграничные научные командировки за счет государства каждые 3 года сроком от 3 до 6 месяцев

• двойной оклад на все время работы

• и т.д.

14

Премии за научные открытия и технические достижения (март 1946г.)

15

16

Динамика атомной промышленности стран соцлагеря

1946г. 1947г. 1948г. 1949г. 1950г.

Численность в урановой промышленности соцлагеря (тыс. чел.)

4,2 25 76 158 224

СССР (атомная промышленность), тыс. чел.

21,2 34,2 49 82 107

Доля СССР в поставке урана стран соц.лагеря (%)

45 35 30 20 20

США – источник ядерной угрозы

I Ядерные испытания

II Накопление ядерных арсеналов – 1953 год

III Оценки 1956 года – СССР уступает США по производству:

СССР

1949г. – первая атомная бомба (20кт). РДС-1

1950г. – нет

1951г. – два атомных взрыва (38 кт и 42 кт). РДС-2, РДС-3

1952г. – нет

США

1945г. – начало ядерных испытаний

к 1951г. – проведено около 40 ядерных испытаний

май 1951г. – «Джордж» 225 кт (термоядерное устройство)

ноябрь 1952г. – «Майк» - 10 Мт (жидкий дейтерий)

141 шт. 1 161 шт.

U235 – в 11-12 раз; Pu – в 6-7 раз; Li – в 38-40 раз.17

Главная задача – обеспечить безопасность страны

29.08.49г. – ликвидирована монополия США на атомную бомбу

31.01.50г. – Трумэн: «Как главнокомандующий … я несу ответственность за то, чтобы наша страна была способна защитить себя от любого возможного агрессора. В соответствии с этим я дал указание комиссии по атомной энергии продолжать работу над всеми видами атомного оружия, включая так называемую водородную или сверхбомбу»

04.02.50г. – Спецкомитет: «О мероприятиях по обеспечению разработки РДС-6» (водородная бомба)

26.02.50г. – Сталин И.В. подписал Постановление Совмина «О работах по созданию РДС-6»: «Установить срок изготовления первого экземпляра РДС-6с – 1954 год»

18

19

Наращивание стратегических сил США

годы 1946 1947 1948 1949 1950 1951 1952 1953 1954 1955

Количество стратегических бомбардиров-щиков

125 270 473 447 462 569 660 720 1035 1260

СССР – начало 1955г.Ту-95 – 3 шт. (15 000 км)М4 – 8 шт (9 600 км)Ту-4 – 42 шт. (6 500 км)Ту-16 – 88 шт. (5 600 км)

Количество ядерных зарядов

США

9 13 50 170-200

300-400

440-569

660-830

873-1160

1418 1575

ССС

Р

- - - 3 12 38 78 141

20

Ядерный арсенал

год США СССР

1970 26 600 12 700

1971 26 500 14 500

1972 27 000 16 600

1973 28 400 18 800

1974 29 100 21 100

1975 28 100 23 500

1976 26 700 25 800

1977 25 800 28 400

21

Ядерный арсенал

годы

США СССР

Создание и испытание первой атомной бомбы 1945 1949

Начало развёртывания тяжёлых бомбардировщиков 1948 1955

Первый взрыв термоядерной бомбы (устройства) 1952 (устройство)

1953 (бомба)

Первое испытание межконтинентальной ракеты 1958 1957

Начало развёртывания межконтинентальных ракет 1959 1960

Начало развёртывания АПЛ с баллистическими ракетами 1960 1963

Начало развёртывания баллистических ракет с РГЧ ИН 1970 1975

Начало развёртывания крылатых ракет «воздух-земля» большой дальности

1980 1984

Начало развёртывания крылатых ракет морского базирования большой дальности

1982 1984

Начало развёртывания крылатых ракет наземного базирования большой дальности

1983

Начало развёртывания мобильных баллистических ракет 1985

Реализация международных договоров в области ядерного разоружения

• договор о ликвидации ракет средней и меньшей дальности (СССР-1752 ракеты)• договор о сокращении и ограничении стратегических наступательных вооружений (СНВ-1)

1990г. XII 2001г.CCCР США Россия, США

Носители 2500 2246 по 1600Боезаряды 10271 10485 по 6000

• резкое сокращение ядерных арсеналов, включая тактическое оружие• прекращение производства оружейных материалов (U-235, Pu)• сокращение производства ядерных боеприпасов более, чем в 10 раз• выведение из оружейных программ:

• 500 тонн BOУ• 50 тонн Pu

• запрещение ядерных испытаний

22

23

Стратегические наступательные вооружения (СНВ) в 1991 году

Компоненты СНВСССР США

носители боезаряды носители боезаряды

МБР 1 392 6 612 1 000 2 450

БРПЛ 940 2 804 672 5 760

Тяжёлые бомбардировщики 162 855 574 2 353

ИТОГО 2 500 10 271 2 246 10 563

Договор о ликвидации ракет средней и меньшей дальности

Подписан 8.XII.87г.

Вступил в силу 1.VI.88г.

Количество ликвидируемых ракет

СССР США

1752 ед. 859 ед.

Фактически ликвидировано на 12.V.91г.

СССР США

1846 ед. 846 ед.

24

Договор о сокращении и ограничении стратегических наступательных вооружений (СНВ-1)

Подписан – 31.VII.91г.Вступил в силу – 5.XII.94г.

Сроки сокращения СНВ 7 летОграничения1600 единиц МБР, БРПЛ и развёрнутых ТБ, в т.ч. 154 – тяжёлых МБР6000 единиц боеприпасов

25

СССР ЯБП

МБР – 1 398 ед. 6 612

БРПЛ – 940 ед. 2 804

ТБ – 162 ед. 855

ВСЕГО – 2 500 ед. 10 271

на 2001г. – 1 600 ед. 6 000

США ЯБП

– 1 000 2 450

– 672 5 760

– 574 2 275

– 2 246 10 485

– 1 600 6 000

Соотношение СНВ СССР и США на 1.IX.1990г.

Не охвачены (фактически-стратегические)

- ТЯО США в Европе; - КР МБ БД

26

Инициативы СССР от 5 октября 1991 года

Принял решение в одностороннем порядке

Вывод на базы хранения с целью

последующей ликвидации

(на основе взаимности в ответ на соответствующие шаги США от 28 сентября 1991г.)

Снять и разместить на базах централизованного хранения всё ТЯО

Все ядерные

боеголовки для

тактических ракет

Ядерные мины

Ядерные артснаряды

С боевых над-

водных кораблей

С много-целевых

под-водных

лодок

Авиации ВМФ

постоянного наземного

базирования

Ликвидация к 2000г. к 1998г. Часть – ликвидировать

(срок не определён)

27

Инициативы России от 29 января 1992 года

Принято решение в одностороннем порядке

Прекратить производство

(на основе взаимности в ответ на соответствующие шаги США

от 22 января 1992г.)

Ликвидировать

ядерныхбоеголовок

для тактических

ракет наземного

базирования

Ядерных мин

Ядерных артснарядов

1/3 ТЯО морского

бази-рования

1/2 ядерных

боеголовок для

зенитных ракет

1/2 запасов авиа-

ционных тактических

ядерных боеприпасов

Запасы этих боеприпасов будут ликвидироваться

Сохраняется ТЯО – в авиации (ВВС)

28

Сопоставление инициатив СССР (Россия) и США по ТЯО

СССР (Россия) США

Ликвидируются все ядерные боеголовки тактических ракет наземного базирования и ядерные артснаряды

Ликвидируется весь арсенал ТЯО наземного базирования, в т.ч.

- для тактических ракет

- ядерные артснаряды

Ликвидируются все ядерные мины Не имеют

Изымаются из войск и переводятся на базы хранения ядерные боеголовки зенитных ракет, половина из них ликвидируется

Не имеют

Снимается и размещается на базах хранения всё ТЯО с кораблей, многоцелевых ПЛ, авиации ВМФ, треть ликвидируется

Снимается и размещается на базах хранения всё ТЯО, в т.ч. ядерные КРМБ, с надводных кораблей, с ударных ПЛ, авиации ВМС, часть будет ликвидирована

Ликвидируется 50% авиационных тактических ядерных боеприпасов

Сохраняют в Европе ТЯО воздушного базирования

Договор о нераспространении ядерного оружия (ДНЯО) – 1968г.

Обязательства неядерных государств:

• не принимать передачи от кого бы то ни было ядерного оружия;

• не производить и не приобретать каким-либо иным способом ядерное оружие.

Обязательства ядерных государств:

• не передавать кому бы то ни было ядерное оружие;

• … не помогать, не поощрять и не побуждать какое-либо государство .. к производству или приобретению … ядерного оружия.

Каждый участник - … вести переговоры … по прекращению гонки ядерных вооружений и ядерному разоружению, а также о договоре о всеобщем и полном разоружении …

Односторонние обязательства – о неприменении ядерного оружия против неядерных государств.

Помощь неядерным государствам … путём проведения мирных ядерных взрывов.

29

Подписан 24.IX.1996г.

• Запрет на проведение любого испытательного взрыва ядерного оружия или другого ядерного взрыва, в т.ч. запрет на мирные ядерные взрывы.

• Нулевое ядерное энерговыделение.

• Понимание в пятёрке ядерных держав, что не запрещено:

• инерциальный термоядерный синтез;

• импульсные ядерные реакторы;

• неядерно-взрывные эксперименты на полигонах (Pu, U235).

• В силу не вступил (должен быть ратифицирован 44 государствами по списку)

• проводятся неядерно-взрывные эксперименты (НЯВЭ) с делящимися материалами (U235, Pu239).

30

Договор о Всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний

31

Показатели стратегических наступательных вооружений США на 1 апреля 2003 года

Тип носителяКоличество

боезарядов на носителе

Количество развёрнутых

носителей

Количество боезарядов

МБР

Минитмен-3

Минитмен-3М

МХ

3

1

10

350

150

50

1050

150

500

БРПЛ

Трайдент-1

Трайдент-2

6

8

144 (6 ПЛАРБ)

288 (12 ПЛАРБ)

864

2 304

Стратегические бомбардировщики

249 1 104

ВСЕГО 1 231 5 972

Нестратегические ядерные силы:

- крылатые ракеты морского базирования – 320

- тактические авиабомбы ВВС - 150

32

Стратегические ядерные силы России в 2000 году

Нестратегические ядерные силы – 4 000 ядерных боеприпасов

Тип носителя Число носителей Число боеголовок

МБР 756 3 540

БРПЛ 348 1 576

Стратегические бомбардировщики

69 790

ВСЕГО 5 906

Договор о дальнейшем сокращении и ограничении стратегических наступательных вооружений (СНВ-2)

в т.ч. – ликвидация тяжёлых МБР

– запрет на МБР с РГЧ

(в этих сферах у РФ было преимущество)

Подписан – 03.I.93г.Ратифицирован РФ – 14.IV.2000г.

Сроки сокращения СНВ – до 31.XII.2007г.Прекращено действие

Количество боезарядов – 3000÷3500

Договор между РФ и США о сокращении стратегических наступательных потенциалов (май 2002 года)

• К 31 декабря 2012г. суммарное количество стратегических ядерных боезарядов не должно превышать 1700-2200 единиц.

• Каждая из сторон сама определяет состав и структуру стратегических наступательных вооружений

33

Основные вопросы

34

• Поддержание ядерного арсенала и его совершенствование

• Создание базы отработки ЯБП и для поддержания ядерного арсенала

• Реструктуризация и конверсия ЯОК

Этапы разоружения

• Утилизация:

• носителей;

• ядерных боеприпасов;

• ядерных материалов;

• Перепрофилирование производства

• Переориентация специалистов

35

Программа реформирования ядерно-оружейного комплекса

• ликвидация с 2003 года двух из четырех заводов сборки-разборки ядерных боеприпасов

• остановка одного из двух заводов по изготовлению изделий из плутония

• остановлены (10+3) из 15 промышленных реакторов

• прекращается или сокращается ядерно-оружейная деятельность на трех заводах

• высвобождается до 30 тысяч человек с оборонного заказа

36

Ядерный оружейный комплекс Минатома РФ

Департамент разработки и испытаний ЯБП

Департамент промышленности ЯБП

Департамент ядерно-топливного цикла

РФЯЦ-ВНИИТФг. Снежинск

РФЯЦ-ВНИИЭФг. Саров

ВНИИАг. Москва

НИИИСг. Н-Новгород

НИИИТг. Москва

КБ АТОг. Мытищи

Комбинат "ЭХП"г. Лесной

З-д "ПСЗ"г. Трёхгорный

ПО "Старт"г. Заречный

ЭМЗ "Авангард"г. Саров

ГУП "Молния"г. Москва

ПО "Север"г. Новосибирск

УЭМЗг. Екатеринбург

ПО "Маяк"г. Озёрск

СХКг. Северск

ГХКг. Железногорск

КД, приборы, испытания

ДМ

37

ЭХЗг. Зеленогорск

УЭХКг. Новоуральск

38

Реструктуризация и конверсия предприятий департамента производства ЯБП

Направления конверсии:

- оборудование для ТЭК

- автомобильная электроника

- медицинская техника

Численность ЯОК (тыс. чел.) 2000г. 2006г.

130,0 ~ 130,0

в т.ч. ГОЗ 75,0 40 – 45

годы 1988 1998 2005

Численность персонала

74,5 40,0 39,0

в т.ч на оборонном заказе

70,7 25,0 11,2

39

Численность персонала на предприятиях ядерно-оружейного комплекса

ПредприятиеОбщая

численность 1999г.

в т.ч. на оборонном заказе

1999г. 2005г.

Железногорск - ГХК 9 221 4 660 500

Зеленогорск - ЭХЗ 10 013 - -

Новоуральск - УЭХК 16 951 - -

Северск - СХК 15 450 5 025 1 000

Озёрск – ПО «Маяк» 14 193 4 097 4 097

Саров - ВНИИЭФ 17 772 15 000 12 000 (16 000)

Снежинск - ВНИИТФ 9 500 9 000 8 000 (9 000)

ВНИИА, НИИИС, НИИИТ, КБ АТО 7 925 5 740 4 200 (5 000)

Лесной - ЭХП 11 195 7 680 4 500 (6 000)

Трёхгорный - ПСЗ 5 841 4 918 2 500 (3 500)

Заречный – ПО «Старт» 10 609 4 750 1 290

Саров - Авангард 3 006 2 364 300 (1 500)

Екатеринбург - УЭМЗ 3 719 2 394 1 000 (2 000)

Новосибирск – ПО «Север» 2 458 1 538 850

ИТОГО 137 853 67 166 40 237 (50 737)

40

Закрытые города Минатома РФ

Предприятие Численность Основные виды деятельности

Саров – Арзамас-16 83 000 Проектирование ядерного оружия

Снежинск – Челябинск-70 48 000 Проектирование ядерного оружия

Железногорск – Красноярск-26 100 000 Производство плутония

Зеленогорск – Красноярск-45 67 000 Производство плутония

Новоуральск – Свердловск-44 96 000 Обогащение урана

Северск – Томск-7 119 000 Обогащение урана. Производство плутония

Озёрск – Челябинск-65 88 000 Производство трития, изготовление изделий из плутония и оружейного урана

Лесной – Свердловск-45 58 000 Производство ядерного оружия

Трёхгорный – Златоуст-36 33 000 Производство ядерного оружия

Заречный – Пенза-19 64 000 Производство компонентов ядерного оружия

Общая численность 756 000

41

Закрытые города

Конверсия (диверсификация) на предприятиях ядерно-оружейного комплекса

В ядерной сфере:

• научно-техническое обоснование безопасности атомной энергетики (взрыв водорода, тяжёлые аварии);

• изготовление смешанного уран-плутониевого топлива;

• хранение и переработка отработанного ядерного топлива;

• проектирование плавучей АЭС;

• утилизация оружейного урана для АЭС (ВОУ-НОУ);

• экспортные поставки.

В научной сфере:

• программирование (фирмы Интел и др.) и суперЭВМ;

• физика высоких энергий;

• инерциальный термоядерный синтез;

• сверхсильные магнитные поля;

• лазерные технологии;

• электромагнитные воздействия.42

Конверсия (диверсификация) на предприятиях ядерно-оружейного комплекса

Новые материалы:

• особо чистый поликристаллический и монокристаллический кремний (электроника, солнечная энергетика);

• радиационно-стойкое оптоволокно;

• выращивание полупроводниковых гетероструктур (светодиоды);

• радиационно-стойкие микросхемы.

Автоматизация:

• газопроводов;

• АСУ ТП атомных электростанций.

Автомобильная промышленность:

• блоки зажигания;

• нейтрализаторы выхлопных газов (диффузия);

• элементы и системы управления автомобилем.

Электротехника:

• элегазовое (SF6) оборудование подстанций.43

Конверсия (диверсификация) на предприятиях ядерно-оружейного комплекса

Медицина:• производство изотопов;• рентгеновский компьютерный томограф;• нейтроно- (протоно-) терапия;• ускорительная техника.Неядерное оружие:• лазерное;• СВЧ;• высокоточное;• кумулятивное;• технологии двойного применения.Другие направления:• малогабаритные нейтронные генераторы (контроль скважин, экспресс-анализ);• цифровые АТС;• производство аккумуляторов;• электрохимические генераторы и водородная энергетика;• оборудование для интенсификации добычи нефти (кумулятивные перфораторы).

44

45

Сибхимкомбинат (Северск)

С 1987г. за 10 лет Госзаказ сократился более, чем в 10 раз:

- остановлены три реактора (из пяти) по наработке плутония;

- прекращено изготовление изделий из плутония и урана для оружия

В 2006-2008гг. будут остановлены последние два реактора и соответствующий радиохимический завод по переработке топлива этих реакторов.

В 2007г. прекращается работа по разработке и утилизации ядерных боеприпасов.

Динамика объёмов производства

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

Товарной продукции, %

100 77,2 86,7 64,2 70,7 87,6 102 105,4 105,4 108,3 107,5 108,7

Оборонной продукции, %

37,7 20,2 23,7 25,7 4,5 5,3 4 1,6 - - - -

Компенсирующие мероприятия на СХК

• изготовление ядерного топлива для АЭС из оружейного урана;

• расширение экспортных поставок ядерного топлива (в т.ч. контракт ВОУ-НОУ);

• создание замещающих энергетических мощностей на органическом топливе вместо промышленных реакторов (за счёт средств США);

• увеличение на 40% мощностей по обогащению урана;

• развитие фторидных технологий, в т.ч. производство особо чистого газа (трифторид азота) для микроэлектроники;

• организация производства уран-плутониевого топлива;

• в перспективе – строительство АЭС на 2 000 МВт.

46

47

Примеры опыта ВНИИЭФ разработка радиационной защиты для детектора ALICE в ЦЕРН

48

Открытый компьютерный центр в Саровепервый успешный опыт программы «Инициатива закрытых городов»

49

Моделирование нефтяных резервуаров

распределение давления в слоях нефть-вода через 1400(слева) и 2500 (справа) дней

• ВОУ НОУ

• система учёта и контроля ядерных материалов; физическая защита

• утилизация плутония

• конверсия «атомных городов»

• строительство хранилища делящихся материалов на «Маяке»

• остановка трёх реакторов (создание замещающих мощностей)

• сотрудничество в области физики высоких энергий

• безопасность ядерных арсеналов

50

Соглашения между Минатомом и Минэнергетики и МО США

• совместные исследования по объемному сжатию Д-Т-газа в мишенях на лазерных установках

• создание нового класса взрывомагнитных источников энергии

• исследование свойств веществ в сверхсильных магнитных полях

• определение ударной адиабаты до давлений 10-20 Мбар на установках «Атлас» США и «ВМГ» Россия

• методы стабилизации роста возмущений при полете лайнеров

• сильноточные ускорители электронов в частотно-импульсном режиме работы

• взаимодействие металлов и сплавов с изотопами водорода при высоком давлении

• исследование кинетики старения сплавов, включая плутоний51

Предложения по дальнейшему сотрудничеству с оружейными лабораториями

• разработка вычислительных методов высокой точности для многопроцессорных ЭВМ

• расчетное сопровождение экспериментов по гидродинамической неустойчивости

• а также технические проблемы:

• безопасность ядерных арсеналов

• безопасность ядерной энергетики

• нераспространение

• борьба с террористическими угрозами

52

Предложения по дальнейшему сотрудничеству с оружейными лабораториями

• сокращение ядерных потенциалов

• дух партнерства во взаимоотношениях с США и НАТО

• снижение риска возникновения в ближайшей и среднесрочной перспективе глобального широкомасштабного военного конфликта

• доминирующее положение США в основных сферах развития мирового сообщества

• распространение ядерного оружия и средств доставки

• возрастание риска возникновения региональных войн с использованием ОМУ

• неопределённость источников военных угроз и характера действий потенциальных противников

53

Изменение геополитической ситуации

Зигфрид Хеккер:

• не союзники

• не противники

• не друзья

• не враги

Сфера сотрудничества в борьбе с новыми вызовами:

• распространение оружия массового поражения

• международный терроризм

54

Премии за научные открытия и технические достижения (март 1946г.)

Декларация о новых стратегических отношениях между Россией и США (май 2002г.)

• новые глобальные вызовы и угрозы требуют качественно новой основы отношений;

• не враги, нет взаимной стратегической угрозы и соперничества держав;

• основные области сотрудничества (совпадение интересов):

• борьба с терроризмом и региональной нестабильностью;

• предупреждение о пуске ракет;

• предотвращение распространения ОМУ и ракет;

• содействие урегулированию конфликтов на Ближнем Востоке и на Ю.Кавказе;

• изучение возможности сотрудничества в области ПРО;

• борьба с организованной преступностью (наркотики).55

• наличие мощной группировки стратегических ядерных сил

• создание ПРО

• движение НАТО на восток

• наличие тактического ядерного оружия вне национальных границ (в Европе)

• отказ от ратификации ДВЗЯИ

• патрулирование АПЛ у берегов России

• неопределенность с перспективой по крылатым ракетам морского базирования

• угроза размещения оружия в космосе

• попытки действовать в обход ООН

• возможное изменение роли ядерного оружия (снижение порога мощности, допустимость превентивного удара)

• увеличение опасности на региональном уровне56

Усложняют ситуацию

От взаимного устрашения к российско-американскому партнёрству

57

Стратегическая стабильность на основе взаимного ядерного сдерживания

Принципы:

• равная безопасность

• приоритет международного права

Постепенный переход к стабильности, основанной на:• транспарентности;• укреплении доверия;• сотрудничестве

Изменения в ядерной доктрине США

58

От глобального взаимного ядерного сдерживания (США – СССР)

• сокращение ядерных арсеналов;

• расширение спектра вероятных противников для возможного применения ЯО (новый непредсказуемый мир);

• от оружия ядерного сдерживания к возможному оружию оперативного применения (региональные конфликты);

• снижение порога мощности ЯО, в т.ч. проникающего ЯО;

• возможность превентивных ударов, в т.ч. по неядерным государствам

Изменения в ядерной доктрине США

59

ЯО – политическое оружие ЯО – оружие поля боя

Глобальность применения ЯО роль ЯО в решении

ограниченного круга задач

(в региональных конфликтах)

Новая триада стратегических сил:• повышение гибкости• снижение зависимости от ядерного оружия

• наступательные ударные системы (ядерные и неядерные), в т.ч. высокоточные;• оборонительные системы, в т.ч. ПРО;• обеспечивающие системы (инфраструктуры – разведка и т.д.).

Прогноз развития энергетики США до 2025г. (составлен МЭ США в 2003 году)

60

Потребление (1015 БТЕ/год)

2001 год 2025 год

Внутренняя добыча нефти 5,8 5,33

Импорт нефти и нефтепродуктов 9,33 13,11

Доля суммарного импорта нефти и нефтепродуктов в структуре потребления США достигает 68%

Россия - доктрина

61

Отказ от неприменения ЯО первой (слабость сил общего назначения – новое явление в России), в т.ч. против неядерных государств – при угрозе утраты государственности России, компенсирующая роль ЯО (повышение роли ЯО в военной доктрине)

Стремление США нарушить сложившийся паритет в ядерном оружии и обеспечить себе технологический отрыв

• в совершенствовании ядерного оружия в условиях ДВЗЯИ за счет создания качественно новой научно-технической базы;

• в развитии территориальной (национальной) ПРО;

• в создании высокоточного оружия.

62

Ядерно-оружейный комплекс США

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003

63

Бюджет на деятельность в области ядерной энергии на 2004 финансовый год – 16,7 млрд. долл., в т.ч. на совершенствование ядерного оружия – 6,4 млрд. долл.

Бюджет на ядерное оружие

млрд. долл.

Российская Федерация должна обладать

ядерными силами, способными гарантированно

обеспечить нанесение заданного ущерба любому

государству – агрессору или коалиции государств

в любых условиях обстановки

64

Концепция национальной безопасности России

Постепенное смещение центра тяжести работ

• с количественного наращивания ЯБП – на их совершенствование и многофункциональное применение;

• с производства расщепляющихся (плутоний, уран, тритий) и конструкционных материалов (бериллий) – на их многократное использование в ЯБП;

• с развития предприятий – на создание мощной научно-технической базы моделирования.

65

• повышает статус в мировой политической иерархии

• предотвращает диктат других стран

• сдерживает агрессию

• способствует политическому диалогу в разрешении назревающих проблем

• ведет к бессмысленности попыток достижения политических целей с помощью военной силы

• требует принципиально нового подхода в отношениях между странами

• компенсирует снижение боевых возможностей сил общего назначения

66

Обладание ядерным оружием (Россия)

• продление гарантийных сроков службы

• повышение безопасности боеприпасов

• преодоление ПРО различной степени готовности

• возможность поражения любых целей в любых средах

• широкий энергетический диапазон

• оружие со специализированными свойствами

• оружие для различных родов войск

• наступательные и оборонительные качества

67

Совершенствование ядерного оружия

Физика высоких плотностей энергииВ лабораторных условиях:• скорости веществ – десятки и сотни км в сек.;• давления – десятки мегабар;• температуры – сотни электрон-вольт.Моделирование:• расчётно-теоретические методы (супер-ЭВМ);• мощные ударные и детонационные волны для изучения экстремальных состояний вещества;• физика лазеров;• высокотемпературная плазма;• инерциальный термоядерный синтез (сжатие ВВ магнитным полем, лазером, тяжелыми ионами);• исследования с использованием мощных электрофизических установок;• рентгенографические установки с большой просвечивающей способностью;• облучательные установки, моделирующие излучение ядерного взрыва;• протонография. 68

Научно-техническая база поддержания ядерного потенциала

Мощные лазерные установки ВНИИЭФ

(физика горячей плотной плазмы и лазерного термоядерного синтеза)

69

Установка Энергия, кджДлина

волны, мкмДлительность,

нсек

«Искра-5»

(газовый лазер)30 1,315 0,3 – 0,5

«Луч»

(модуль «Искры-6») 120,35

(твёрдотельный лазер)

1 – 3

«Искра-6»

(проект – 2010г.)

300 (600)

128 каналов0,35 1 – 5

США – строят NIF (твёрдотельный лазер)

• энергия 1,8 Мдж

• более 2 млрд. долл.

70

Лазерная установка «Искра-5» для исследований в области термоядерного синтеза

71

Моделирование на лазерных установках

Результаты исследований горячей плотной плазмы на «Искре-5»

• температура ионной компоненты горячей плазмы 12 кэв, нейтронный выход 1010 (Д-Д нейтроны);

• преобразование лазерного излучения в рентгеновское, температура рентгеновского излучения 170 эв, скорость полёта оболочки 3·107 см/сек, нейтронный выход 2·109, объёмное сжатие 2·103;

• влияние асимметрии поля рентгеновского излучения на динамику работы термоядерных мишеней;

• процесс переноса рентгеновского излучения по каналам.

72

Другие направления исследований на лазерах

• генерация сверхсильных световых полей в размер порядка длины волны = 1,3 мкм. Получена интенсивность 1018 вт/см2, напряжённость электрического поля 108 В/см. Длительность импульса 0,7 нсек;

• пикосекундный лазер, мощность 10 – 20 твт, длительность импульса 10-12 сек, плотность потока лазерного излучения на мишени 1018 вт/см2. Исследование спектральных прототипов излучения в плотной ( = 120 г/см3) плазме с температурой 106-107к

Мощные электрофизические установки

Взрывомагнитные генераторы (идеи Сахарова А.Д.)

• магнитная энергия 200 Мдж;

• Разгон лайнеров магнитным полем (20 км/сек при массе 50 г).

73

График производительности вычислительных систем

Purple - 100TF$216M

Q - 30TF$215M

MCR - 11TF$13M

Write - 12,3F$130M

RED Opt - 3,2TF$63M

RED - 1,9TF$56M

Blue M - 3,1TF$122M

ASCI - 1PF

Red Storm - 40TF$90M

Blue P - 3,9TF$94M

Blue Gene/L - 367TF$51M

Blue Gene/P - 1 PF

1

10

100

1000

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

74

Пр

ои

зво

ди

тел

ьн

ос т

ь (

Tf l

op

s)

Трёхмерный расчёт взрыва ядерного заряда (США) – 2000г.

• несколько сотен миллионов элементов пространственной сетки;

• на суперЭВМ Blue Mountain 1016 часов машинного времени в Лос-Аламосе и ASCI Red в «Сандия»;

• в среднем счёт вёлся на 2020 процессорах;

• потребовался объём памяти 14,75 терабайт (коллекция книг библиотеки Конгресса США – 21 терабайт);

• в 2000г. в Ливерморе установлена суперЭВМ ASCI Write – 12,3 терафлоп, 8192 процессора, 6 триллионов байт оперативной памяти;

• 2002г. – в Лос-Аламосе частично введена суперЭВМ Q (2х10 терафлоп);

• 2004г. – в «Сандия» – будет введена суперЭВМ на 40 терафлоп, 10000 процессоров

75

Опыт МСМ

• отрасль технологического прорыва и структурно-технологической перестройки экономики страны

• единство фундаментальных, прикладных исследований и производственно-технологических решений

• управление крупным научно-техническим проектом

• комплексное решение важнейших для страны общегосударственных задач в обороне и народно-хозяйственной сфере

• единство административного и научно-технического руководства; опора на науку

• выбор основных направлений и концентрация на них ресурсов

• единство отрасли и всей технологической цепочки; приоритет общеотраслевых (государственных) интересов

• динамизм в развитии, передовой научно-технический уровень

• чувство высокой ответственности и дисциплины, дух творчества

• система отбора и воспитания кадров; забота о людях; атмосфера доверия и уважения

76