Схема работы автоматики подрыва атомных бомб Mk.l и Мк.lll. 1 — сброс бомбы; 2 — включение автоматики подрыва; 3 — включение радиовысотомера; 4 — подрыв заряда от радиовысотомера; 5 — самоликвидация бомбы от ударных взрывателей.

Для отработки атомной бомбы был спроектирован массогабаритный макет «Толстяка». Такие макеты, получившие прозвище Pumpkins («Тыква»), были изготовлены в количестве около 200 штук и использовались для тренировок лётчиков и обслуживающего персонала. Для соблюдения секретности «Тыквы» считались прототипами фугасной бомбы большой мощности и снаряжались 2500 кг ВВ и тремя ударными взрывателями.

В отличие от «Малыша», плутониевая бомба «Толстяк» изготавливалась серийно, хотя в 1945 г. это был только экспериментальный образец, собранный «на коленке» физиками и техниками из Лос-Аламоса. К концу года они собрали ещё две такие бомбы.

После войны началось новое, очень опасное противостояние с бывшим союзником — Советским Союзом. Для гарантии безопасности Запада было принято решение иметь в готовности к боевому применению не менее 50 атомных бомб. «Толстяк» имел много недостатков, но альтернативы ему не было: «Малыш» требовал слишком много высокообогащённого урана, а новая модель имплозивной бомбы — Мк.4 — ещё только разрабатывалась.

«Толстяк», получивший в серийном производстве обозначение Mk.lll, был доработан с точки зрения повышения технологичности конструкции и надёжности автоматики. Серийные Mk.lll отличались от «Толстяка» 1945 г. новыми электродетонаторами и новым, более надёжным блоком автоматики подрыва.

Производство Mk.lll началось в апреле 1947 г. и продолжалось до апреля 1949 г. Всего было выпущено около 120 бомб трёх незначительно отличавшихся модификаций Mod.0, Mod.1 и Mod.2. Часть из них, по некоторым данным, для экономии плутония имела составное ядро из плутония и урана-235.

Серийное производство Mk.lll следует считать вынужденным решением. Неустойчивость на траектории была главным, но не единственным её недостатком. Свинцовые аккумуляторы имели срок службы в заряженном состоянии всего девять суток. Через каждые трое суток требовалась подзарядка батарей, а через девять суток — их замена, для чего нужно было разбирать корпус бомбы.

Из-за тепловыделения плутония, вызванного его радиоактивностью, время хранения ядерного заряда в собранном состоянии не превышало десяти суток. Дальнейший нагрев мог повредить линзовые блоки ВВ и электродетонаторы.

Сборка и разборка ядерного заряда были очень трудоёмкими и опасными операциями, в которых были заняты 40—50 человек в течение 56—76 ч. Наземное обслуживание бомбы Mk.lll требовало много нестандартного оборудования: специальных транспортировочных тележек, подъёмников, вакуумных насосов, контрольно-измерительных приборов и т.п.

Сказанного достаточно, чтобы убедиться, что Mk.lll нельзя считать боевой системой оружия.

Уже весной 1949 г. началась замена Mk.Ill на новую бомбу Мк.4. В конце 1950 г. была снята с вооружения последняя Mk.III. Такой короткий срок службы лишь недавно выпущенных изделий объясняется крайне ограниченным тогда запасом делящихся материалов. Плутоний из зарядов Mk.lll мог быть использован гораздо более эффективно в Мк.4.

Первое испытание ядерного заряда плутониевой бомбы «Толстяк» состоялось в Аламогордо, примерно в 300 км к югу от Лос-Аламоса, 16 июля 1945 г. Испытание получило кодовое наименование Trinity («Троица»). Ядерный заряд бомбы и блоки автоматики без баллистического корпуса были установлены на 30-метровой стальной башне. В радиусе 10 км были оборудованы три наблюдательных пункта, а на расстоянии 16 км — блиндаж для пункта управления.

Чертёж корпуса одного из вариантов «Тыквы»

Так как уверенности в успехе первого испытания не было, поступило предложение взорвать бомбу в специальном сверхпрочном контейнере, который, в случае неудачи, не дал бы разлететься драгоценному плутонию. Такой контейнер, рассчитанный на взрыв 250 т тротила, был изготовлен и доставлен на полигон. Контейнер, получивший прозвище «Дамбо», имел длину 8 м, диаметр 3,5 м и массу 220 т. Взвесив все за и против, Оппенгеймер и Гровс отказались от его использования. Решение было благоразумным, ибо осколки этого монстра при взрыве могли натворить бед.

Перед испытаниями многие специалисты, в качестве пари, записали ожидаемую мощность взрыва. Вот их прогнозы: Оппенгеймер осторожно записал 300 т тротила, Кистяковский — 1400 т, Бете — 8000 т, Раби — 18000 т, Теллер — 45000 т. Альварес записал 0 т, успокоив присутствовавших рассказом о том, что разработанная им ранее система слепой посадки сработала только с пятого раза.

Сборка и подключение автоматики заряда были закончены Георгием Кистяковским и двумя его помощниками за полчаса до взрыва. Взрыв был произведен в 5 ч 30 мин утра. Его мощность превзошла ожидания большинства присутствовавших. Самое эмоциональное описание взрыва содержится, на наш взгляд, в докладе генерала Гровса, приведенном в книге его воспоминаний. Более всего поразила воображение генерала судьба контейнера «Дамбо», стоявшего в нескольких сотнях метров от эпицентра. 250-тонный гигант был выворочен из бетонного основания и изогнут в дугу.

Сразу после взрыва Ферми осмотрел из танка «Шерман» 400-метровую пологую воронку, покрытую расплавленным песком. Тротиловый эквивалент взрыва составил 22±2 кт. Коэффициент использования делящихся материалов превысил ожидаемый и составил 17% (напомним, у «Малыша» — всего 1,3 %). При этом примерно 80% энергии выделилось в плутониевом ядре, а 20% — в урановом отражателе нейтронов.

Для «технарей», которые составляют большинство читателей этой статьи, приведем физическую картину 20-килотонного взрыва:
При взрыве, эквивалентном 20 кт тротила, через 1 мкс радиус огненной сферы, состоящей из раскалённых паров и газов, составляет около 15 м, а температура — порядка 300000°С. Уже примерно через 0,015 с радиус увеличивается до 100 м, а температура падает до 5000-7000°С. Через 1 с огненный шар достигает максимальных размеров (радиус 150 м). Вследствие сильного разрежения огненный шар с большой скоростью поднимается вверх, увлекая за собой пыль с поверхности земли. Остывая, шар превращается в клубящееся облако, имеющее характерную для ядерного взрыва грибовидную форму.