Применение водородной бомбы. Водородная бомба

Правообладатель иллюстрации RIA Novosti

60 лет назад, 12 августа 1953 года, Советский Союз успешно испытал на полигоне под Семипалатинском первую в мире термоядерную (водородную) бомбу.

"Отцами" водородной бомбы считают Эдварда Теллера и Андрея Сахарова. Но были и другие, чей вклад оказался незаслуженно забыт.

Последствия термоядерных взрывов поражали воображение. Воронка от "Айви Майка" была диаметром в две мили, а "гриб" поперечником в 13 километров поднялся в стратосферу. Поток нейтронов был настолько велик, что удалось открыть два новых трансурановых элемента - эйнштейний и фермий.

Взрыв в августе 1953 года был единственным термоядерным испытанием в атмосфере в истории Семипалатинского полигона, но на его долю пришлись 82% выброшенного в окружающую среду стронция-90 и 75% цезия-137. Из-за этого дальнейшие испытания пришлось перенести на Новую Землю.

С подачи англоязычных журналистов водородные бомбы в мире именовали также "супербомбами". Технически их мощность не ограничена ничем. "Кузькина мать" создавалась в расчете на 100 мегатонн, но силу заряда искусственно снизили почти вдвое, чтобы, как пошутил Хрущев, не перебить все стекла в Москве.

Реакция деления тяжелых ядер, лежащая в основе атомной бомбы, встречается в природе лишь в виде вялотекущего и незаметного без специальных приборов распада радиоактивных элементов. Термоядерный взрыв, напротив, является имитацией в земных условиях самого распространенного процесса во Вселенной - синтеза легких элементов в более тяжелые, миллиарды лет идущего в недрах звезд.

Конкретно, речь идет о возникновении одного атома гелия и одного нейтрона из двух атомов дейтерия - изотопа водорода. В другом варианте атом дейтерия сливается с атомом трития, порождая нейтрон и тяжелый изотоп гелия. В результате выделяется в 4,2 раза больше энергии, чем при делении ядер такой же массы урана-235. По эффективности этот процесс уступает лишь аннигиляции вещества и антивещества, которая в земных условиях наблюдалась лишь на уровне элементарных частиц.

Естественное состояние дейтерия - газ. Решить проблему удалось после того, как будущий академик и Нобелевский лауреат Виталий Гинзбург в ноябре 1948 года предложил начинить заряд дейтеридом лития-6 - твердым соединением дейтерия с изотопом лития.

В первых американских водородных бомбах применялся дейтерий, охлажденный до -250 градусов, что создавало огромные трудности. Узнав о находке Гинзбурга, физики в Лос-Аламосе заметили: "Вместо огромной коровы с ведром молока русские используют упаковку молока сухого".

Но главная сложность заключалась в том, что для начала термоядерной реакции дейтерий необходимо сжать до плотности и разогреть до температуры, существующей в недрах звезд.

Плутониевая бомба, сама по себе способная разрушить город, в водородной бомбе используется только в качестве детонатора.

Принцип ядерного деления был понятен ученым с начала XX века. При создании атомной бомбы главным камнем преткновения оказалось обогащение урана. Работа над водородной бомбой стала настоящей интеллектуальной гонкой, породив новые научные дисциплины: физику высокотемпературной плазмы, физику сверхвысоких энергий, физику аномальных давлений, теорию первичного нуклеосинтеза в космологии ранней вселенной.

Впервые пришлось прибегнуть к математическому моделированию. В распоряжении американцев с 1949 года имелись компьютеры. В СССР гигантское количество вычислений произвели сотни математиков с примитивными арифмометрами.

Приспособить атом для мирных целей удалось уже в 1954 году. "Термояд", который, как широко ожидалось в 1960-х и 1970-х годах, решит все энергетические проблемы человечества, не запускается до сих пор. "Рукотворное солнце" не удается удерживать в магнитной ловушке в течение длительного времени.

Полет фантазии

Впервые идея водородной бомбы в общих чертах пришла в голову британскому физику Фредерику Содди. Пообщавшись с ним, Герберт Уэллс в 1913 году издал роман "Освобожденный мир", в котором весьма достоверно описал ядерную бомбардировку Парижа немцами в середине ХХ века, впервые в истории использовал термин "атомная бомба" и присовокупил, что "это лишь предтеча более страшных устройств". Корифеи науки - Эрнест Резерфорд, Нильс Бор и Альберт Эйнштейн - посмеялись над фантазиями дилетанта.

В 1920 году англичанин Артур Эддингтон и француз Жан Перрен независимо друг от друга доказали, что горение звезд вызвано термоядерной реакцией, и вновь заявили о возможности ее военного использования.

В 1938 году в Германии к идее водородной бомбы приблизился Карл фон Вайцзекер, младший брат будущего президента ФРГ Рихарда фон Вайцзекера.

В 1942 году Энрике Ферми рассказал о водородной бомбе молодому венгерскому физику, в 1935 году эмигрировавшему в США, Эдварду Теллеру. Для Ферми это была лишь интеллектуальная головоломка, но Теллер увлекся настолько, что начал заниматься соответствующими изысканиями в ущерб основной работе, за что ему неоднократно пенял руководитель "манхэттенского проекта" Роберт Оппенгеймер.

Лидеры обеих сверхдержав некоторое время не понимали, зачем им еще и водородная бомба, когда на подходе атомная.

Правообладатель иллюстрации AP Image caption Эдвард Теллер был сторонником сильной Америки

После завершения "манхэттенского проекта" большинство его участников поспешили избавиться от надоевшей им секретности и разъехались по университетам. Научному центру в Лос-Аламосе грозило закрытие. Теллер, обладавший, помимо научного, незаурядным лоббистским даром и являвшийся, в отличие от большинства коллег, убежденным антикоммунистом и патриотом Америки, сумел заинтересовать администрацию Трумэна новой перспективой.

Первое время проект считался венчурным, больших средств на него не выделялось. Соответствующую директиву президент Трумэн подписал лишь 31 января 1950 года, а буквально через несколько недель выяснилось, что Теллер сильно ошибся в расчетах, недооценив степень необходимого сжатия дейтерия.

Плечо подставил молодой математик, поляк по национальности, Станислав Улам, предложивший технологию имплозионного (взрывом внутрь) сжатия дейтерия перед разогревом.

О том, что американцы работают над термоядерной бомбой, в Москве узнали из данных разведки летом 1946 года, но на первых порах идею не оценили, отчасти из-за общеизвестного скептического отношения к ней Нильса Бора, считавшегося непререкаемым авторитетом.

По имеющимся данным, в отличие от "атомного" проекта, советская разведка не имела информаторов непосредственно в группе Теллера.

Начало создания советской термоядерной бомбы относится к лету 1948 года.

"В последних числах июня Игорь Евгеньевич Тамм с таинственным видом попросил остаться после семинара меня и другого своего ученика, Семена Захаровича Беленького. Когда все вышли, он плотно закрыл дверь и сделал ошеломившее нас сообщение. В ФИАНе [Физическом институте Академии наук СССР] по постановлению Совета Министров и ЦК КПСС создается исследовательская группа. Он назначен руководителем группы, мы оба ее члены. Задача группы - теоретические и расчетные работы с целью выяснения возможности создания водородной бомбы", - писал в воспоминаниях Андрей Сахаров.

После испытания 12 августа 1953 года Курчатов низко поклонился 32-летнему Сахарову: "Тебе, спасителю России, спасибо!".

По оценкам специалистов, в США роль Улама как ученого и конструктора была не меньше, чем Теллера. В СССР огромный вклад внесли научный руководитель Сахарова Игорь Тамм, Лев Ландау, Яков Зельдович и Виталий Гинзбург.

Личной и безусловной заслугой Сахарова является выдвинутая им в 1949 году идея "слойки": размещения плутониевого заряда не в одной точке, а слоями, перемежающимися с топливом синтеза. Таким образом, он задумался о проблеме сжатия дейтерия и нашел ее оригинальное решение на год раньше американцев.

Находка Сахарова помогла создать боевую бомбу за год до назначенного правительством срока. В этом смысле он действительно оказался "спасителем" - не столько России, сколько Курчатова и других руководителей проекта от начальственного гнева. Однако "слойка" резко ограничивала мощность заряда.

"Все, что мы делали до сих пор, никому не нужно. Но я уверен, что через несколько месяцев мы достигнем цели", - заявил коллегам после американского испытания на Бикини Игорь Тамм.

Еще в конце 1953 года физик Виктор Давиденко предложил располагать плутониевую бомбу и термоядерный заряд в отдельных объемах, самостоятельно придя к тем же выводам, что и Улам.

К 1955 году технология была доработана Сахаровым, Зельдовичем, Трутневым и Франк-Каменецким. С тех пор советские и американские водородные бомбы создавались по одному принципу.

Ученый и гуманист

Судьба Андрея Сахарова была исключительной: он вошел в историю дважды, как великий ученый и не менее великий политик.

Обычная двухкомнатная квартира в Нижнем Новгороде, где жил в ссылке опальный академик, превращена в музей. По словам его сотрудников, посетителей много, но гостей, особенно молодых, больше интересует создание водородной бомбы, чем Сахаров-правозащитник.

Советская пропаганда любила обвинять диссидентов, помимо прочего, и в том, что они-де ничтожества и неудачники, ищущие дешевой популярности. Про светило мировой физики, трижды Героя Социалистического Труда, осыпанного всеми мыслимыми благами, этого нельзя было сказать даже при сильном желании.

По словам самого Сахарова, в молодости он был бесконечно далек от политики и думал только о воплощении научных идей.

Правообладатель иллюстрации RIA Novosti Image caption Участие в создании водородной бомбы побудило Андрея Сахарова задуматься о мирном сосуществовании и интеллектуальной свободе

Его диссидентство началось с банкета по поводу очередного испытания в Семипалатинске. Сахаров предложил тост "за то, чтобы наши "изделия" всегда успешно взрывались над полигонами и никогда над городами". Повисло неловкое молчание, словно он сморозил непристойность. Потом старший по званию из военных маршал артиллерии Митрофан Неделин рассказал анекдот: "Лежит старуха на печи, а дед молится перед образами: "Господи, укрепи и направь!". Бабка подает голос: "Ты, старый, молись только об укреплении, а направить я и сама сумею!".

Тогда, вспоминал Сахаров, он и ужаснулся тому, с кем имеет дело.

Последней каплей для властей стала критика Сахаровым советского вторжения в Афганистан. Из всех регалий у него осталось только звание академика.

По уставу, исключить человека из Академии могло только общее собрание, причем тайным голосованием. Даже несколько "белых шаров" выглядели бы как оппозиция советской власти, и политбюро предпочло не связываться.

Когда во время обсуждения кто-то сказал, что в России подобных случаев не было, Петр Капица заметил, что в мире один прецедент имеется: Гитлер исключил из академии наук Эйнштейна.

Всемирно известного астрофизика Иосифа Шкловского за дружбу с Сахаровым лишили научной командировки в Париж, объявив принимающей стороне, что он заболел. Примерно через полгода французский коллега приехал в Москву и при встрече со Шкловским спросил, как тот себя чувствует.

"У меня диабет - слишком много Сахарова!" - ответил он.

Абсолютное оружие

Сталин не дожил до испытания термоядерной бомбы пяти месяцев и недели.

Историки усматривают явную связь между первым советским атомным взрывом и началом войны в Корее . Можно лишь гадать, что последовало бы за приобретением СССР водородной бомбы, оставайся старый диктатор у власти.

Возможность применения атомных бомб и американские, и советские стратеги рассматривали хотя бы теоретически. Водородная бомба, способная убивать людей уже не сотнями тысяч, а десятками миллионов, изначально рассматривалась как "оружие Судного дня", предназначенное не для использования, а для взаимного сдерживания. Международные отношения и военное искусство изменились кардинально и навсегда.

В соответствии с гегелевской диалектикой, самое могучее оружие в истории оказалось бесполезным. Тенденция достигла предела и превратилась в свою противоположность.

Супербомбу называли символом людского могущества и безумия. Мысль о том, что человечество впервые оказалось способно нажатием кнопки совершить самоубийство или вовсе уничтожить планету, вселяла ужас вкупе с извращенной гордостью.

До сих пор ходят упорные, хотя и не подтвержденные документально слухи, будто во время испытания "кузькиной матери" рукотворное солнце полыхало значительно дольше, чем предусматривалось расчетами, и советские физики, равно как и американцы, наблюдавшие за испытанием с разведывательных самолетов, натерпелись страху, вспомнив теоретические выкладки Нильса Бора.

Великий физик предсказывал, что при определенной мощности термоядерная реакция может приобрести положительную динамику, то есть начать всасывать и перерабатывать в гелий водород из атмосферы и Мирового океана, пока вся Земля на окажется покрыта спекшейся каменной коркой.

Так это было или нет, но менее чем через два года Вашингтон и Москва подписали первое соглашение по контролю над вооружениями - Московский договор 1963 года о запрещении атмосферных, подводных и космических ядерных испытаний.

По мере роста числа и повышения эффективности носителей ядерного оружия увлечение единичными зарядами с поражающей воображение мощностью утратило актуальность. Аналогов "кузькиной матери" больше не выпускали. По мере истечения срока годности и США, и СССР отказались от гигантских термоядерных бомб как оружия варварского и непрактичного. В ходе переговоров учитывались количество боеголовок и носителей, их точность и степень уязвимости, но не мегатоннаж.

Современная стратегия делает ставку на высокоточные неядерные боеприпасы. Максимальная мощность находящихся на вооружении термоядерных зарядов составляет одну мегатонну. По мнению большинства военных специалистов, и это чрезмерно.

ТАЙНА СОВЕТСКОЙ ВОДОРОДНОЙ БОМБЫ

В.И. Секерин

Расхожей банальностью стало утверждение о том, что Советскому Союзу никогда не удалось бы создать атомное и термоядерное оружие без помощи наших разведчиков. По современному освещению проблемы средствами массовой информации они везли в страну сверхсекретные документы по работе соответствующих устройств если не вагонами, то уж точно чемоданами. «Наши» телевизионщики назойливо повторяют показ бывших секретными документов и чертежей с резолюциями «ознакомить». Советским «лапотникам», по понятиям журналистов, оставалось только читать эти документы да копировать изделия.

Не совсем понятно, почему данным инсинуациям не дают должного отпора те, кому по роду занятий, казалось бы, сделать легче всего, а именно - участники этих работ. Нельзя сказать, что они совсем не пишут, но их изложение всегда какое-то стеснительное, недоговоренное. Особенно это касается истории термоядерной бомбы. Сейчас в связи с рассекречиванием многих документов стало возможным ясно и четко показать, кто у кого и что воровал.

Ядерный реактор и ядерная бомба

В отличие от обычной взрывчатки ядерная бомба начинена радиоактивным веществом, например, U-235, которое постоянно «тлеет», часть атомов этого вещества самопроизвольно распадается на осколки, выделяя огромное количество энергии. Пока данного вещества мало, осколки и выделившееся тепло излучаются наружу. Но при достижении определенной массы, называемой критической, получившиеся при самопроизвольном распаде частицы (нейтроны) попадают в соседние атомы, которые под их ударами теперь уже вынужденно распадаются, выделяют дополнительную энергию и новые нейтроны. Так происходит цепная ядерная реакция. Если критическая масса достигается медленно и под управлением, а выделяющаяся энергия превращается в тепло и отводится, то данное устройство называется ядерным реактором. В бомбе, чтобы получить взрыв, сверхкритическая масса получается быстрым соединением нескольких докритических кусков путем сжатия их подрывом обычной взрывчатки.

К 1942 году, к году запуска ядерного реактора в США, все открытия, необходимые для создания атомной и термоядерной бомб, в мире были сделаны. И не только сделаны, но и опубликованы. Открываем учебное пособие - «Курс общей химии» - д.х.н. Б.В. Некрасова, изданное в 1945 году (сданное в производство 15.01.1945 г., до проведения испытания ядерного заряда в США), и на с. 951 читаем: «Изучение процесса взаимодействия урана с нейтронами привело к открытию совершенно нового пути распада - деления ядра на две более или менее равных части (Ган и Штрассман, 1939 г.). Такое деление (позже обнаруженное также для ядер тория, протактиния и иония) особенно характерно для изотопа U-235 и происходит в результате поглощения его ядром медленно движущегося нейтрона. Весьма важно то, что оно сопровождается не только образованием двух новых «осколочных» ядер, но и испусканием нейтронов (в среднем по два на каждое деление), которые могут, в свою очередь, вызвать деление соседних ядер U-235. Таким образом, становится принципиально возможным самопроизвольное продолжение однажды начавшегося процесса.

Так как деление ядер происходит с громадным энергетическим эффектом, рассматриваемый процесс открывает наиболее реальные в настоящее время перспективы практического использования внутриатомной энергии. Однако на этом пути встречаются значительные технические трудности, связанные с необходимостью предварительного обогащения сравнительно редким изотопом U-235 больших количеств урана». А далее мелким шрифтом.

«Для обеспечения бесперебойности процесса деления масса применяемого урана должна быть очень велика (порядка тонн), так как лишь при этих условиях создается достаточная вероятность попадания нейтронов в ядра. Как уже указывалось ранее, содержание U-235 в обычном уране составляет всего лишь 0,55%. Между тем, даже по наиболее эффектному методу разделения изотопов при помощи термодиффузии для обогащения 5 г UF6 легким изотопом в 6-7 раз потребуется 80 дней работы специально запроектированной установки».

Имея только это описание и достаточное количество урана, уже можно приступать к конструированию ядерного реактора и бомбы. Но ведь ни грамма урана нам никто не дал, а его требовалось не граммы, а тонны и много тонн. Кроме урана необходимы были сверхчистый графит, тяжелая вода, конструкционные материалы и многое, многое другое. Все это мы сами добыли, обогатили, технологии разработали, промерили, проверили и реактор запустили. Четкая организация и самоотверженный труд не только ученых, заслуженно пользующихся славой, но и тысяч безвестных рабочих, инженеров, технологов и конструкторов обеспечили успех. Да, разведчики внесли свою лепту, но она была малой частью грандиозного дела. И не надо забывать, что это было время после только что закончившейся самой разрушительной для нашей страны войны. Не о бомбе всем хотелось думать, а о восстановлении разрушенного хозяйства. Вместо этого, чтобы не искушать американцев на повторение процедуры умиротворения Москвы и других наших городов, какую они совершили в Японии с Хиросимой и Нагасаки, нам пришлось вплотную заняться созданием своего подобного оружия, которое и было успешно испытано в 1949 г. Такова краткая история с созданием ядерной бомбы, в которой никого не называют «отцом» этой бомбы: ни американской, ни советской. Называют технических и научных руководителей работ: американцев - генерала Л.Р. Гровза и ученого Д.Р. Оппенгеймера и советских - Л.П. Берию и И.В. Курчатова. Все потому, что никто в создание ядерной бомбы не внес существенного или принципиального вклада в сравнении с остальными участниками. Это были плоды коллективного труда, кого-то больше, кого-то меньше.

Водородная бомба «папаши»

Другое дело - водородная бомба. Здесь уже есть и ее «папаши», американской - Э. Теллер, советской - А. Сахаров. Про американца пусть пишут соотечественники, нам интереснее свой. «Роль этого великого человека - талантливого физика, гражданина мира - в происходящих глубоких изменениях в нашей стране необычайно велика. Его имя принадлежит истории. Но время всестороннего анализа деятельности А.Д. Сахарова (а мы не сомневаемся, что такой анализ будет проведен) еще впереди». Выступления Сахарова, активного члена «Межрегиональной группы» Съезда народных депутатов - разрушителей Советского Союза, - широко освещалось СМИ. Менее известно его реальное участие в создании водородной бомбы.

«Отцом водородной бомбы в Советском Союзе по праву считается А.Д. Сахаров. Среди создателей атомной и водородной бомб в первой шеренге стоят также имена И.В. Курчатова (научного руководителя ядерных программ), И.Е. Тамма, Ю.Б. Харитона, Я.Б. Зельдовича, К.И. Щелкина, Е.И. Забабахина».

Вспомним, что после окончания Второй мировой войны бывшие союзники опять оказались по разную сторону баррикады и не по вине СССР. «Вскоре после Хиросимы военные стратеги в Вашингтоне начали размышлять о способах применения атомных бомб против Советского Союза. Самый первый список целей атомного нападения был подготовлен 3 ноября 1945 года». В результате войны СССР приобрел большой международный авторитет, развернутую военную промышленность и союзников в Европе и Азии. США приобрели то же самое, плюс огромный промышленный потенциал и атомную бомбу. В 1947 году госсекретарь США Дж. Маршалл выступил с планом восстановления главных отраслей промышленности стран Европы и СССР при условии, что эти страны обязывались способствовать развитию «свободного предпринимательства», т.е. поощрять частные американские инвестиции, расходование которых контролировалось бы США. 16 западноевропейских стран, в основном будущие страны НАТО, подписали соглашение. И.В. Сталин на такие условия сотрудничества не пошел. Противостояние обострялось тем, что идеи национальной независимости находили поддержку у народов не только колониальных стран, но и европейских капиталистических. И на пути США к мировой гегемонии стоял только Советский Союз. Успешное испытание советской ядерной бомбы устанавливало военный паритет соперничающих сторон, что никак не устраивало Америку.

31 января 1950 года Президент США Г. Трумен выступил с заявлением о том, что дал указание Комиссии по атомной энергии «продолжать работу над всеми видами атомного оружия, включая так называемую водородную или сверхбомбу». Для Советского правительства такой поворот событий не был неожиданностью.

Обсуждения и теоретические работы в США над водородной бомбой велись и ранее, с тех пор, как началась работа над ядерной бомбой. В марте 1948 года в Лондоне состоялась встреча К. Фукса, теоретика и одного из разработчиков американской водородной бомбы с нашим резидентом, «во время которой он передал для СССР материалы, оказавшиеся первостепенной важности. Среди этих материалов был новый теоретический материал, относящийся к сверхбомбе. ... В качестве первичной атомной бомбы использовалась бомба пушечного типа на основе урана-235 с отражателем из окиси бериллия. Вторичным узлом являлась жидкая ДТ-смесь. ... Инициирующий отсек примыкал к длинному цилиндрическому сосуду с жидким дейтерием». В этой схеме предполагалось, что взорвавшаяся ядерная бомба нагревает смесь дейтерия с тритием до температуры в несколько миллионов градусов, что вызовет термоядерную реакцию.

Мощность взрыва водородной бомбы ограничивается только возможностью ее транспортировки. Дело в том, что жидкий дейтерий и тритий (их температура близка к абсолютному нулю) требуют особого хранения. Они помещаются в криостат, сосуд с двойными стенками, между которыми вакуум, этот сосуд погружается в жидкий гелий, находящийся в таком же криостате, тот в свою очередь погружен в подобный же сосуд с жидким азотом. Сжиженные газы испаряются, их надо улавливать и снова охлаждать. Необходима криогенная техника и ее непрерывное обслуживание. «Обсуждалось, например, что бомбу, замаскировав, доставят на корабле к берегам Америки и там взорвут, уничтожив полстраны. (Сравните приведенное в книге Сахарова обсуждение сходного предложения, которое вел А.Д. Сахаров с контр-адмиралом Ф. Фоминым. Интересна реакция Ф. Фомина: «Мы, моряки, не воюем с мирным населением»)».

«10 июня 1948 года Постановление СМ СССР обязывало КБ под руководством Ю.Б. Харитона провести проверку данных о возможности осуществления... водородной бомбы. ... В июне этого же года специальная группа ФИАН СССР в составе И.Е Тамма, С.З. Беленького и А.Д. Сахарова приступила к работе по проблеме ядерного горения дейтерия. В состав группы вскоре вошли В.Л. Гинзбург и Ю.А. Романов».

Здесь уместно привести некоторые биографические данные А. Сахарова. Родился в 1921 году, в 1938-м поступил в Московский университет, в 1942-м окончил учебу в Ашхабаде, куда эвакуировался вместе с университетом, и распределился на завод в Ковров. В 1945-м поступает в аспирантуру к И.Е. Тамму. Вот что пишет В.Б. Адамский о Тамме и его взаимоотношениях с Сахаровым: «...И.Е. Тамм, человек резкий, импульсивный, нетерпимый ко всякой фальши и неспособный к какому-либо конформизму, оказавший, как мне представляется, большое влияние как учитель и гражданин на Андрея Дмитриевича в начале его пути».

В конце января 1950 года «Клаус Фукс продиктует и подпишет заявление в лондонском Военном министерстве, признавшись в том, что он передавал сверхсекретную информацию в СССР - о конструкции образцов ядерного оружия, разработанных в Лос-Аламосской лаборатории во время войны и вскоре после ее окончания. Всего четыре дня спустя после письменного признания Фукса (31.01.1950) президент Гарри Трумэн направил Комиссии по атомной энергии США директиву возобновить работы по программе создания супербомбы. ... Не прошло и месяца со дня появления директивы Трумэна о программе создания водородной бомбы, как обнаружилось, что почти все более или менее важные предположения о конструкции водородной бомбы, принятые к этому времени и известные Фуксу, оказались неверными. Г. Бете (глава теоретического отдела Лос-Аламосской лаб.) писал: «Если русские действительно начали свою термоядерную программу на основе именно той информации, что они получили от Фукса, то их программа также должна была провалиться. ... После начала серьезной работы над ней (супербомбой) и как цепь «случайных» событий, произошедших много времени спустя после того, как Фукс покинул Лос-Аламосс, привела к совершенно новой концепции термоядерного оружия, известной ныне под названием водородной бомбы Теллера-Улама». Советским физикам выводы Г. Бете не были известны. 1 ноября 1952 года США провели испытание термоядерного устройства с жидким дейтерием тротиловым эквивалентом порядка 10 млн. т. Конструкция этого устройства не рассекречена до сих пор, поэтому даже его вес разными авторами указывается разный. Ю.Б. Харитон называет - 65 т , а Б.Д. Бондаренко - 80 т. Но сходятся в одном, устройство - огромное лабораторное сооружение величиной с двухэтажный дом, его трудно транспортировать, то есть это не было бомбой.

Кто отец

Примерно через месяц после директивы Президента США форсируются работы в СССР. 26 февраля 1950 г. было принято Постановление СМ СССР «О работах по созданию РДС-6» (РДС-6 - шифр водородной бомбы), которым предписывалось создание бомбы с тротиловым эквивалентом 1млн. т и весом до 5 т. Постановление предусматривало использование в конструкции трития. В тот же день было принято Постановление СМ СССР «Об организации производства трития».

На пути к поставленной Правительством цели просматривались трудно преодолимые проблемы.

«Как известно, в водородной бомбе идет реакция слияния трития Т и дейтерия Д, Т+Д или Т+Т. Поэтому для создания водородной бомбы был необходим тритий. В конце 40-х - начале 50-х годов, когда встал вопрос о создании водородной бомбы, в СССР трития не было. (Тритий нестабилен, его период полураспада 8 лет, поэтому в природе, например, в воде, он существует в незначительных количествах.) Тритий можно производить в атомных реакторах, работающих на обогащенном уране. В начале 50-х годов в СССР таких реакторов не было, была только поставлена задача их сооружения. Было очевидно, что за короткое время, 2-3 года, не удастся наработать значительное количество трития».

Но одновременно с Советом Министров и Академией Наук СССР обороно-способностью страны был озабочен солдат срочной службы Советской Армии Олег Александрович Лаврентьев. Ему удалось обойти возникшие трудности.

«С ядерной физикой я познакомился в 1941 г., когда учился в 7 классе средней школы. Я прочитал только что вышедшую книгу «Введение в ядерную физику» (автора я не помню), где нашел для себя много интересного. Из нее я впервые узнал про атомную проблему, и возникла моя голубая мечта - работать в области атомной энергетики.

Дальнейшему моему образованию помешала война. В 18 лет я ушел добровольцем на фронт. Участвовал в боях за освобождение Прибалтики. После окончания войны служил на Сахалине. Там для меня сложилась благоприятная обстановка. Мне удалось переквалифицироваться из разведчиков в радиотелеграфисты и занять сержантскую должность. Это было очень важно, так как я начал получать денежное довольствие и смог выписать из Москвы нужные мне книги, подписаться на журнал УФН. В части имелась библиотека с довольно большим выбором технической литературы и учебников. Появилась четкая цель, и я начал подготовку к серьезной научной работе. По математике я освоил дифференциальное и интегральное исчисление. По физике проработал общий курс университетской программы: механику, теплоту, молекулярную физику, электричество и магнетизм, атомную физику. По химии - двухтомник Некрасова и учебник для университетов Глинки.

Особое место в моих занятиях занимала ядерная физика. По ядерной физике я впитывал и усваивал все, что появлялось в газетах, журналах, передачах по радио. Меня интересовали ускорители: от каскадного генератора напряжения Кокрофта и Уолтона до циклотрона и бетатрона; методы экспериментальной ядерной физики, ядерные реакции заряженных частиц, ядерные реакции на нейтронах, реакции удвоения нейтронов (n, 2n), цепные реакции, ядерные реакторы и ядерная энергетика, проблемы применения ядерной энергии в военных целях. Из книг по ядерной физике у меня тогда были: М.И. Корсунский, «Атомное ядро»; С.В. Бреслер, «Радиоактивность»; Г. Бете, «Физика ядра».

Идея использования термоядерного синтеза впервые зародилась у меня зимой 1948 года. Командование части поручило мне подготовить лекцию для личного состава по атомной проблеме. Вот тогда и произошел «переход количества в качество». Имея несколько дней на подготовку, я заново переосмыслил весь накопленный материал и нашел решение вопросов, над которыми бился много лет подряд: нашел вещество - дейтерид лития-6, способное сдетонировать под действием атомного взрыва, многократно его усилив, и придумал схему для использования в промышленных целях ядерных реакций на легких элементах. К идее водородной бомбы я пришел через поиски новых цепных ядерных реакций. Последовательно перебирая различные варианты, я нашел то, что искал. Цепь с литием-6 и дейтерием замыкалась по нейтронам. Нейтрон, попадая в ядро Li6, вызывает реакцию: n + Li6 = Не4 + Т + 4,8 МэВ.

Тритий, взаимодействуя с ядром дейтерия по схеме: Т + D = Не4 + n + 4,8 МэВ, возвращает нейтрон в среду реагирующих частиц.

Дальнейшее уже было делом техники. В двухтомнике Некрасова я нашел описание гидридов. Оказалось, что можно химически связать дейтерий и литий-6 в твердое стабильное вещество с температурой плавления 700° С. Чтобы инициировать процесс, нужен мощный импульсный поток нейтронов, который получается при взрыве атомной бомбы. Этот поток дает начало ядерным реакциям и приводит к выделению огромной энергии, необходимой для нагрева вещества до термоядерных температур».

В приведенном описании схема бомбы в элементах подобна той, что была передана К. Фуксом резиденту, только в ней жидкий дейтерий заменен на дейтерид лития. В такой конструкции не нужен тритий, и это уже не устройство, которое надо было бы подвозить на барже к вражескому берегу и подрывать, а настоящая бомба, при необходимости доставляемая баллистической ракетой. В современных термоядерных бомбах применяется только дейтерид лития.

Здесь даются выдержки из статьи О.А. Лаврентьева, опубликованной в Сибирском физическом журнале N 2, 1996 г., с. 51-66, изданного тиражом 200 (двести) экземпляров.

«Что было делать дальше? Я, конечно, понимал всю важность сделанных мной открытий и необходимость донести их до специалистов, занимающихся атомными проблемами. Но в Академию наук я уже обращался, в 1946 г. посылал туда предложение по ядерному реактору на быстрых нейтронах. Никакого ответа не получил. В Министерство Вооруженных Сил направил изобретение по управляемым зенитным ракетам. Ответ пришел только через восемь месяцев и содержал отписку в одну фразу, где даже название изобретения было искажено. Писать еще одно послание в «инстанции» было бессмысленно. К тому же я считал свои предложения преждевременными. Пока не решена главная задача - создание атомного оружия в нашей стране, - никто не будет заниматься «журавлем в небе». Поэтому мой план состоял в том, чтобы закончить среднюю школу, поступить в Московский государственный университет и уже там, смотря по обстоятельствам, довести свои идеи до специалистов.

В сентябре 1948 г. в г. Первомайске, где находилась наша часть, открылась школа рабочей молодежи. Тогда существовал строжайший приказ, запрещающий военнослужащим посещать вечернюю школу. Но наш замполит сумел убедить командира части, и троим военнослужащим, в том числе и мне, было разрешено посещать эту школу. В мае 1949 года, закончив три класса за год, я получил аттестат зрелости. В июле ожидалась наша демобилизация, и я уже готовил документы в приемную комиссию МГУ, но тут совершенно неожиданно мне присвоили звание младшего сержанта и задержали еще на один год.

А я знал, как сделать водородную бомбу. И я написал письмо Сталину. Это была коротенькая записка, буквально несколько фраз о том, что мне известен секрет водородной бомбы. Ответа на свое письмо я не получил. Прождав безрезультатно несколько месяцев, я написал письмо такого же содержания в ЦК ВКП(б). Реакция на это письмо была быстрой. Как только оно дошло до адресата, из Москвы позвонили в Сахалинский обком, и ко мне из Южно-Сахалинска приехал подполковник инженерной службы Юрганов. Насколько я понял, его задачей было убедиться, являюсь ли я нормальным человеком с нормальной психикой. Я поговорил с ним на общие темы, не раскрывая конкретных секретов, и он уехал удовлетворенный. А через несколько дней командование части получило предписание создать мне условия для работы. Мне выделили в штабе части охраняемую комнату, и я получил возможность написать свою первую работу по термоядерному синтезу.

Работа состояла из двух частей. В первую часть вошло описание принципа действия водородной бомбы с дейтеридом лития-6 в качестве основного взрывчатого вещества и урановым детонатором. Он представлял собой ствольную конструкцию с двумя подкритическими полушариями из U235, которые выстреливались навстречу друг другу. Симметричным расположением зарядов я хотел увеличить скорость столкновения критической массы вдвое, чтобы избежать преждевременного разлета вещества до взрыва. Урановый детонатор располагался в центре сферы, заполненной Li6D. Массивная оболочка должна была обеспечить инерционное удержание вещества в течение времени термоядерного горения. Были приведены оценка мощности взрыва, способ разделения изотопов лития, экспериментальная программа осуществления проекта».

Термоядерный синтез

Вторая часть письма - идея управляемого термоядерного синтеза (УТС), работы по которому ведутся, - пока безуспешно, - уже более 50-ти лет во всем мире.

«Во второй части работы предлагалось устройство для использования энергии ядерных реакций между легкими элементами в промышленных целях. Оно представляло собой систему из двух сферических, концентрически расположенных электродов. Внутренний электрод выполнен в виде прозрачной сетки, внешний является источником ионов. На сетку подан высокий отрицательный потенциал. Плазма создается инжекцией ионов с поверхности сферы и эмиссией вторичных электронов с сетки. Теплоизоляция плазмы осуществляется путем торможения ионов во внешнем электрическом поле, а электронов - в поле объемного заряда самой плазмы.

Меня, конечно, торопили, да и сам я спешил быстрее закончить работу, так как были уже посланы документы в приемную комиссию МГУ и пришло уведомление, что они приняты.

21 июля пришел приказ о моей досрочной демобилизации. Мне пришлось закругляться, хотя вторая часть работы была еще не закончена. Я хотел включить некоторые дополнительные вопросы, связанные с формированием плазменного образования в центре сферы, и свои соображения по защите сетки от прямых ударов падающего на нее потока частиц. Все эти вопросы нашли отражение в моих последующих работах.

Работа была отпечатана в одном экземпляре и 22 июля 1950 года отослана секретной почтой в ЦК ВКП (б) на имя заведующего отделом тяжелого машиностроения И.Д. Сербина. (Сербин Иван Дмитриевич курировал по линии ЦК важнейшие отрасли оборонной промышленности, в том числе по атомной и космической технике, участвовал в подготовке полета первого космонавта (здесь и далее примечания О.А.)).

Черновики были уничтожены, о чем составлен акт за подписью военного писаря секретного делопроизводства старшины Алексеева и моей. Грустно было смотреть, как сгорают в печке листки, в которые я вложил две недели напряженнейшего труда. Так закончилась моя служба на Сахалине, а вечером с документами о демобилизации я выехал в Южно-Сахалинск»...

4 августа 1950 года письмо было зарегистрировано в Секретариате ЦК ВКП(б), затем поступило в Специальный комитет при СМ СССР - правительственный орган, созданный Постановлением Государственного Комитета Обороны от 20.08.1945 г. для руководства всеми работами по использованию атомной энергии, председателем комитета являлся Л.П. Берия. Из комитета письмо поступило на отзыв А. Сахарову, который был написан 18 августа 1950 г. Из воспоминаний А. Сахарова.

«Летом 1950 года на объект пришло присланное из секретариата Берии письмо с предложением молодого моряка Тихоокеанского флота Олега Лаврентьева... Во время чтения письма и писания отзыва у меня возникли первые неясные еще мысли о магнитной термоизоляции. ... В начале августа 1950 года из Москвы вернулся Игорь Евгеньевич Тамм. ... Он с огромным интересом отнесся к моим размышлениям - все дальнейшее развитие идеи магнитной термоизоляции осуществлялось нами совместно». . Продолжает О.А.Л.:

«В Москву я приехал 8 августа. Приемные экзамены еще продолжались. Я был включен в группу опоздавших и после сдачи экзаменов был принят на физический факультет МГУ.

В сентябре, уже будучи студентом, я встретился с Сербиным. Я ожидал получить рецензию на свою работу, но напрасно. Сербин попросил меня рассказать подробно о моих предложениях по водородной бомбе. Слушал меня внимательно, вопросов не задавал, а в конце нашей беседы сказал мне, что известен другой способ создания водородной бомбы, над которым работают наши ученые. Тем не менее он предложил мне поддерживать контакт и сообщать ему обо всех идеях, которые у меня появятся.

Потом он усадил меня в отдельной комнате и примерно полчаса я заполнял анкету и писал автобиографию. Эта процедура тогда была обязательна, и впоследствии мне приходилось ее повторять неоднократно.

Через месяц я написал еще одну работу по термоядерному синтезу и через экспедицию ЦК направил ее Сербину. Но отзыва снова не получил, ни положительного, ни отрицательного».

В октябре 1950 года А. Сахаров и И. Тамм изложили принцип устройства предлагаемого магнитного термоядерного реактора первому заместителю начальника Первого главного управления Н.И. Павлову, а 11 января 1951 года И.В. Курчатов, И.Н. Головин и А.Д. Сахаров обратились к Л.П. Берии с предложением о мероприятиях, обеспечивающих постройку модели магнитного ядерного реактора.

«Прошло два месяца. Началась зимняя сессия. Помню, после первого экзамена по математике мы вернулись в общежитие поздно вечером. Захожу в комнату, а мне говорят, что меня разыскивали и оставили номер телефона, по которому я должен позвонить, как только приду. Я позвонил. Человек на другом конце провода представился: «Министр измерительного приборостроения Махнев». (Махнев Василий Алексеевич - министр атомной промышленности. Это министерство имело кодовое название «Министерство измерительного приборостроения» и помещалось в Кремле рядом со зданием Совета Министров).

Он предложил приехать к нему прямо сейчас, хотя время было позднее. Так и сказал: «Подъезжайте к Спасским воротам». Я сразу не понял, переспросил, и он терпеливо стал объяснять, куда надо ехать. В бюро пропусков, кроме меня, был еще только один человек. Когда я получал пропуск и назвал свою фамилию, он внимательно на меня посмотрел. Оказалось, что мы идем в одном направлении. Когда мы пришли в приемную, Махнев вышел из кабинета и познакомил нас. Так я впервые встретил Андрея Дмитриевича Сахарова.

На столе у министра я увидел свою аккуратно отпечатанную вторую работу, рисунок выполнен тушью. Кто-то уже прошелся по ней красным карандашом, подчеркнув отдельные слова и сделав пометки на полях. Махнев спросил, читал ли Сахаров эту мою работу. Оказалось, что он читал предыдущую, которая произвела на него сильное впечатление. Особенно важным он считал мой выбор умеренной плотности плазмы.

Через несколько дней мы встретились снова в приемной Махнева и опять поздно вечером. Махнев сказал, что нас примет председатель Специального комитета, но придется подождать, так как у него совещание. (Специальный комитет - орган, ведавший разработкой атомного и водородного оружия. В его состав входили министры, члены Политбюро и Курчатов. Председателем был Берия, а секретарем - Махнев. Заседания спецкомитета проводились в Кремле, в здании Совета Министров СССР).

Ждать пришлось довольно долго, а потом мы все пошли в здание Совета Министров СССР. Меня поразила многократная и очень тщательная проверка документов. Министр стоял в стороне и терпеливо ждал, пока наши фотографии сличались с оригиналами. Мы прошли три поста: в вестибюле здания, при выходе из лифта и в середине довольно длинного коридора. Наконец мы попали в большую сильно накуренную комнату с длинным столом посередине. Это, видимо, и была комната для заседаний Специального комитета. Форточки были открыты, но помещение еще не проветрилось.

Махнев сразу ушел на доклад, а мы остались на попечении молоденьких капитанов с голубыми погонами. Они угощали нас лимонадом, но нам тогда пить не хотелось, и я до сих пор жалею, что не попробовал, какой лимонад пили министры. Минут через тридцать в кабинет был вызван Сахаров, а еще через десять - я. Открыв дверь, я попал в слабо освещенную и, как мне показалось, пустую комнату. За следующей дверью находился внушительных размеров кабинет с большим письменным столом и приставленным к нему буквой Т столом для совещаний, из-за которого поднялся грузный мужчина в пенсне. Он подошел, подал руку, предложил садиться и первым же вопросом меня огорошил. Он спросил: «У вас что, зубы болят?» Пришлось объяснять почему у меня пухлые щеки. Потом речь пошла о родителях. Я ждал вопросов, связанных с разработкой водородной бомбы, и готовился отвечать на них, но таких вопросов не последовало. Думаю, что вся необходимая информация обо мне, моих предложениях по ядерному синтезу и оценке их учеными у Берии имелась, а это были «смотрины». Ему хотелось посмотреть на меня и, возможно, на Сахарова.

Когда наша беседа закончилась, мы вышли из кабинета, а Махнев еще задержался. Через несколько минут он вышел сияющий, в полной эйфории. И дальше произошло вообще непредсказуемое: он начал предлагать мне деньги взаймы. Финансовое положение мое было тогда критическое, близкое к краху. В первом семестре я стипендию не получал, скудные военные сбережения кончились, мать, работавшая медсестрой, помочь мне могла слабо. А декан физического факультета Соколов грозился отчислить меня из университета за неуплату денег за обучение. Тем не менее брать деньги взаймы студенту у министра было неудобно, и я долго отказывался. Но Махнев меня уговорил, сказав, что мое положение скоро изменится и я смогу вернуть долг.

В этот день мы вышли из Кремля в первом часу ночи. Махнев предложил нам свою машину, чтобы развезти по домам. Андрей Дмитриевич отказался, я тоже, и мы от Спасских ворот пошли пешком в направлении Охотного ряда. Я услышал от Андрея Дмитриевича много теплых слов о себе и о своей работе. Он заверил меня, что все будет хорошо и предложил работать вместе. Я, конечно, согласился. Этот человек мне очень понравился. По-видимому, и я произвел тогда благоприятное впечатление. Мы расстались у входа в метро. Возможно, мы проговорили бы и дольше, но уходил последний поезд».

14 января 1951 года Л.П. Берия направил Б.Л. Ванникову, А.П. Завенягину и И.В. Курчатову письмо, где отмечает, что работа над созданием предложенного реактора имеет исключительно важное значение, и дает конкретные задания по развертыванию работ. «Учитывая особую секретность разработки нового типа реактора, надо обеспечить тщательный подбор людей и меры надлежащей секретности работ». В заключительной части письма Берия написал: «Кстати сказать, мы не должны забыть студента МГУ Лаврентьева, записки и предложения которого по заявлению т. Сахарова явились толчком для разработки магнитного реактора (записки эти были в Главке у тт. Павлова и Александрова).

Я принимал т. Лаврентьева. Судя по всему, он человек весьма способный. Вызовите т. Лаврентьева, выслушайте его и сделайте совместно с т. Кафтановым С.В. (Министр высшего образования СССР) все, чтобы помочь т. Лаврентьеву в учебе и, по возможности, участвовать в работе. Срок 5 дней».

Лаврентьева приглашают в Главк.

«По широкой лестнице мы поднялись на второй этаж в кабинет Н.И. Павлова. (Николай Иванович Павлов, начальник отдела Главного управления, курировал работы по созданию атомного водородного оружия).

Меня давно ждали. Павлов сразу позвонил кому-то, и мы пошли в другое крыло здания: впереди генерал, затем я, тоже в военной форме, но без погон. Зашли, минуя приемную, прямо в кабинет к начальнику Главного управления Б.Л. Ванникову. Табличку на двери я успел прочитать. В кабинете находились двое: Ванников в генеральской форме и штатский с окладистой черной бородой, Павлов подсел к штатскому, а меня посадили напротив. За все время моей службы в армии мне не приходилось даже издали видеть генерала, а здесь я оказался сразу перед двумя. Штатского мне не представили, и уже после встречи я спросил у Павлова, кто был этот, с бородой. Он как-то загадочно улыбнулся и ответил: «Потом узнаете». Потом я узнал, что разговаривал с Курчатовым. Вопросы задавал он. Я подробно рассказал ему об идее использования в промышленных целях энергии ядерных реакций между легкими элементами. Его удивило, что витки сетки представляют собой толстые медные трубы, охлаждаемые водой. Я собирался пропускать через них ток, чтобы его магнитным полем защитить от заряженных частиц. Но здесь в разговор вмешался Павлов, перебил меня и сказал, что я собираюсь вставить туда атомную бомбу. Я понял, что их интересует мое первое предложение».

Докладная на имя Л.П. Берии: «По Вашему поручению сегодня нами был вызван в ПГУ студент 1-го курса Физфака МГУ Лаврентьев О.А. Он рассказал о своих предложениях и своих пожеланиях. Считаем целесообразным: 1. Установить персональную стипендию - 600 руб. 2. Освободить от платы за обучение в МГУ. 3. Прикрепить для индивидуальных занятий квалифицированных преподавателей МГУ: по физике Телесина Р.В., по математике - Самарского А.А., (оплату производить за счет Главка). 4. Предоставить О.А.Л. для жилья одну комнату площадью 14 кв.м в доме ПГУ по Горьковской набережной 32/34, оборудовать ее мебелью и необходимой научно-технической библиотекой. 5. Выдать О.А.Л. единовременное пособие 3000 руб. за счет ПГУ». Подписана: Б. Ванников, А. Завенягин, И. Курчатов, Н. Павлов. 19 января 1951г.

О результатах беседы рассказывает О.А.Л. «Для того, чтобы по предложению Курчатова закончить университет за четыре года, я должен был «перескочить» с первого курса на третий. У министра высшего образования я получил разрешение на свободное расписание, чтобы посещать занятия первого и второго курса одновременно. Кроме того, мне была предоставлена возможность заниматься дополнительно с преподавателями физики, математики и английского языка. От физика пришлось вскоре отказаться, а с математиком, Александром Андреевичем Самарским, у меня сложились очень хорошие отношения. Ему я обязан не только конкретными знаниями в области математической физики, но и умением четко поставить задачу, от чего в значительной степени зависело ее успешное и правильное решение.

С Самарским я провел расчеты магнитных сеток, были составлены и решены дифференциальные уравнения, позволившие определить величину тока через витки сетки, при котором сетка защищалась магнитным полем этого тока от бомбардировки высокоэнергетичными частицами плазмы. Эта работа, законченная в марте 1951 г., дала начало идее электромагнитных ловушек. ...

Приятной неожиданностью был для меня переезд из общежития на Горьковскую набережную, в трехкомнатную квартиру на седьмом этаже нового большого дома. Махнев предложил мне перевезти в Москву мать, но она отказалась, и вскоре одна из комнат была заселена. Специальным постановлением правительства мне была назначена повышенная стипендия, и я был освобожден от платы за обучение.

В начале мая 1951 г. был наконец решен вопрос о моем допуске к работам, проводившимся в ЛИПАНе (так назывался тогда Институт атомной энергии. - В.С.) группой И.Н. Головина. ... Моя экспериментальная программа выглядела довольно скромной. Я хотел начать с малого - с сооружения небольшой установки, но рассчитывал в случае быстрого успеха на дальнейшее развитие исследований на более серьезном уровне. Руководство отнеслось к моей программе одобрительно, поскольку не требовались значительные средства для ее начала: Махнев называл мою программу «грошовой». Но для начала работ требовалось благословение физиков. Я обратился к Павлову с просьбой помочь мне встретиться с Курчатовым».

«Наша встреча с Курчатовым все откладывалась и откладывалась. В конце концов Павлов предложил мне встретиться с Головиным, который был заместителем Курчатова. В октябре в ЛИПАНе состоялось детальное обсуждение идеи электромагнитной ловушки. На обсуждении, кроме Головина и Лукьянова, присутствовал еще один человек. Он сидел тихо в углу, внимательно слушал мои объяснения, но вопросов не задавал и в наши разговоры не вмешивался. Когда обсуждение подходило к концу, тихо встал и вышел из аудитории. Позднее по фотографии, напечатанной в какой-то книге, я узнал, что это был Тамм. Мне до сих пор непонятны причины, побудившие его присутствовать на этой встрече.

Хотя и не сразу, а после довольно бурной дискуссии, мои оппоненты признали идею электромагнитной ловушки правильной, и Головин сформулировал общий вывод, что в моей модели никаких дефектов не обнаружено. К сожалению, это была лишь констатация факта пригодности электромагнитных ловушек для получения и удержания высокотемпературной плазмы. Рекомендаций начать исследования не последовало, Игорь Николаевич мотивировал это тем, что имеется более простой способ получения высокотемпературной плазмы - пинчи, где есть уже хороший задел, получены обнадеживающие результаты. ... Я не разделял мнение Головина, но спорить было бесполезно. Поскольку экспериментальную программу пробить мне не удалось, я занялся теорией. К июню 1952 года был готов отчет о моей работе, содержащий подробное описание идеи электромагнитной ловушки и расчеты параметров удерживаемой в ней плазмы. Отчет был направлен на рецензию к М.А. Леонтовичу (руководителю теоретических работ по УТС), а 16 июня 1952 года состоялась наша первая встреча.

Леонтович начал с комплимента: моя идея его очень заинтересовала и увлекла настолько, что он сам принялся за расчеты в ее обоснование. Этими словами Михаил Александрович, видимо, хотел подсластить пилюлю, которая была мне уже приготовлена. Далее последовали критические замечания, корректные по форме, но убийственные по своему содержанию...

Мои надежды на участие в разработке моей первой идеи также не сбылись. После неудачной встречи с Курчатовым и моей болезни вопрос о моем привлечении к работам по созданию водородной бомбы больше не поднимался. Какое-то время я по инерции продолжал заниматься этой проблемой, но потом полностью переключился на термоядерный синтез».

На этом воспоминания О.А. Лаврентьева заканчиваются, но жизнь страны и работа над термоядерной бомбой интенсивно продолжались. Завеса секретности надолго похоронит значение письма О. Лаврентьева для создания термоядерного оружия и УТС.

Лавры и звезды

5 марта 1953 года умирает И.В. Сталин, а летом происходит государственный переворот и убивают Л.П. Берию. Новым политическим руководством страны проводится перетряска в техническом руководстве советской ядерной программы, после которой главенство в программе переходит к научному руководству. Сама программа успешно продолжается. 12 августа 1953 года в СССР испытан первый в мире реальный термоядерный заряд, в котором используется дейтерид лития. На участников создания нового оружия обильно сыплются лавровые листочки и золотые звезды. Имени О.А. Лаврентьева в этой когорте нет. Составители списков на награждение, по-видимому, посчитали его человеком, случайно вытянувшим выигрышный билет в жизненной лотерее. Признание заслуг Лаврентьева ставило под сомнение научную репутацию многих лиц, поэтому «после окончания МГУ О.А. Лаврентьев, по рекомендации Л.А. Арцимовича (руководителя экспериментальных работ по УТС в ЛИПАНе) был принят в Харьковский физико-технический институт». Как говорится: «С глаз долой, из сердца - вон!»

А может, все проще, «квартирный вопрос» всегда для москвичей был болезненным. Отсылая Лавентьева в Харьков, освобождали его жилье для нужного человечка.

Водородная бомба: кто же выдал ее секрет?

Под таким заголовком в 1990 году появилась статья сотрудников Калифорнийского университета США Д. Хирша и У. Мэтьюза (перепечатана в УФНе, 161, 5, 1991), в которой уже своим названием навязывается идея заимствования американского секрета создания бомбы. Как было показано выше, действительно, в США были переданы научные данные по этой теме, но, опять же по американским данным, эти сведения не вели к успеху. Предложения О. Лаврентьева сменили направление работ в Советском Союзе по термоядерному оружию и побудили научные изыскания по управляемому термоядерному синтезу. По «странному» стечению обстоятельств уже через несколько месяцев после начала этих работ в СССР подобные работы интенсивно разворачиваются в США.

«В июне 1951 года Э. Теллер и Ф. Де-Гоффман выпустили отчет, посвященный эффективности применения дейтерида лития-6 в новой схеме сверхбомбы. На состоявшейся 16-17 июня 1951 года в Принстоне конференции по проблемам сверхбомбы была признана необходимость производства дейтерида лития-6. Однако никакого задела по организации масштабного производства лития-6 тогда в США не было. ...

1 марта 1954 года США провели первый термоядерный взрыв в новой серии ядерных испытаний. ... В качестве термоядерного горючего в этом испытании использовался дейтерид лития с 40%-ным содержанием изотопа лития-6. И в других испытаниях этой серии вынужденно применялся дейтерит лития с относительно низким содержанием лития-6». «Недавно рассекреченные материалы и интервью с несколькими учеными, принимавшими участие в разработке ядерного оружия, позволяют полностью понять, как же в действительности смогли ученые США, Великобритании и, возможно, СССР создать водородную бомбу. Теллер уклонялся от такого рода интервью» (Подчеркнуто мною. - В.С.).

1951 г., март. Сообщение Президента Аргентины (?!) Перона об успешной демонстрации Р. Рихтером управляемой термоядерной реакции привело Л. Спитцера к изобретению стелларатора в виде соленоида в форме пространственной восьмерки.

1951 г., 7 июля. Подписание контракта на исследования в Принстонском университете (Проект Матерхорн). Несколько позже все работы по УТС (пинчи в Лос-Аламосе, зеркальная ловушка в Ливерморе и др.) объединяются в Проекте Шервуд.

Здесь можно только сказать: «Долг платежом красен!» Американцы передали нам конструкцию атомной бомбы, мы им - водородной. Неясно только, кто именно эти долги передавал? Об этом мы, конечно, не узнаем. Л.П. Берия, при всей его проницательности, не смог вычислить «крота» среди своих подопечных. А в американской службе разведки болтунов, подобных нашему Бакатину, пока нет.

Послесловие

Гонка вооружений всегда была и остается тяжким бременем на плечах любой страны и ее народа, но золотым дождем для производителей вооружений и разменной монетой в политической борьбе между государствами и внутри государств. Придя к власти, Н.С. Хрущев, чтобы заручиться поддержкой научной общественности, щедро раздает награды.

А. Сахаров, в числе избранных, становится академиком и скоро трижды Героем. Но он начинает удовлетворять свои политические амбиции. Когда его «взбрыкивания» надоедают Л.И. Брежневу, Сахарова решают строго «наказать», лишить звания Героя и лауреата Государственных Премий. Для «лохов» публикуется Указ Верховного Совета СССР, а вот для «посвященных» в 1980 г. издается книжица «Ядерный штурм», в которой в популярной форме излагается история создания ядерного и термоядерного оружия в СССР. Имени Сахарова в ней нет, но на стр. 198-199 доходчиво описан труд научных сотрудников.

«Шло время. Ученые занимались самой тяжелой, никому незаметной работой - думали. Думали над тем, как все же подойти к норовистой плазме. Как часто бывает, поводом для интересной идеи послужило предложение неспециалиста, дилетанта. В лабораторию пришло на отзыв письмо Олега Александровича Лаврентьева, военнослужащего с Дальнего Востока, предлагавшего способ синтеза водорода. Сотрудники посмотрели и резюмировали: «Электрическое поле как изоляция плазмы - не выдерживает критики».

Покажите! - Игорь Евгеньевич пробежал глазами письмо, кивнул головой в знак согласия с «приговором», отдал его сотрудникам, задумался. - Впрочем... Дайте-ка еще разок взглянуть! В этом предложении, - Тамм очеркнул ногтем пальца кусочек текста, - что-то есть. Надо бы прокрутить...

Воспитанная в таммовских традициях высокопорядочная молодежь тут же подготовила письмо на имя начальства, где сообщала, что именно идея Лаврентьева послужила толчком к предложению создать магнитный термоядерный реактор».

Так впервые за много лет упоминается имя Лаврентьева О.А., «предлагавшего способ синтеза водорода» (?). Для автора книги Боруля В.Л. имя военнослужащего и весь эпизод был ничего не значащей абракадаброй. Но для участника редактирования книги Головина Игоря Николаевича - ключевым местом. Через него было передано «старым сослуживцам» Сахарова предупреждение членами Политбюро: «Мы знаем и помним, кто есть кто».

В настоящее время мало шансов вознести на прежний пьедестал «мыслителя и правозащитника». Но оставшиеся «бесхозными» научные достижения термоядерного синтеза опять делятся между «своими». Г.А. Гончаров пишет: «3 марта 1949 года В.Л. Гинзбург выпустил отчет «Использование Li6D в слойке». Оценивая эффективность применения дейтерида лития-6 в «слойке», он в этом отчете уже учитывал образование трития при захвате нейтронов литием-6». Об этом же отчете пишет Б.Д. Бондаренко: «Подчеркнем справедливости ради, что использование твердого химического соединения (брикета) Li6D в качестве термоядерного горючего предложено В.Л. Гинзбургом в марте 1949 г., а О.А. Лаврентьевым - в июле 1950 г. Этим расставлены приоритеты».

То, что Гинзбург В.Л. в указанном отчете рассматривал в качестве термоядерного горючего наряду с дейтерием металлический литий, не является достижением. В то время о ядерной реакции лития написано было в учебниках.

А расставленные приоритеты об идее использования химического соединения лития и дейтерия вызывают большие сомнения. «25 июня 1955 года был выпущен отчет, посвященный выбору конструкции и расчетно-теоретическому обоснованию заряда РДС-37» (водороднолитиевая бомба) , в списке его авторов (31 человек) нет фамилии Гинзбурга В.Л.. В нем нет и Лаврентьева О.А., это понятно - «неспециалист, дилетант». Но Гинзбург вместе с Сахаровым пришел в группу Тамма. Почему данная идея не начала реализовываться до письма О.А. Лаврентьева? Отчет Гинзбурга В.Л. до сих пор не опубликован, зарегистрирован ли он в архиве или лежит в личной библиотеке?

Открытое письмо
Президенту Российской Академии Наук,
академику Осипову Ю.С.

Уважаемый Юрий Сергеевич! «Отцами идеи управляемого термоядерного синтеза (УТС) с магнитным удержанием горячей плазмы в термоядерных реакторах считаются А.Д. Сахаров и И.Е. Тамм. Да, это так, но то, что при этом практически никогда не упоминается имя О.А.Лаврентьева, - это, безусловно, большая несправедливость» - пишет Б.Д. Бондаренко (УФН 171, N8, с. 886 (2001)).

Полностью согласен с этим утверждением, тем более, что А.Д. Сахаров и И.Е. Тамм предложили только одно из направлений УТС. Если же кому-то и можно присвоить высокое звание «отца идеи УТС», то его следует дать только О.А. Лаврентьеву, инициировавшему работы по УТС в мире.

К сожалению, до сих пор не достигнута поставленная цель, промышленное получение энергии путем синтеза легких элементов, и, по моему мнению, не будет достигнута, пока мы не избавимся от ложных представлений о природе электромагнитного излучения. Но это не умаляет заслуг О.А. Лаврентьева, тем более, что пока не видно иного пути разрешения скорого энергетического голода для человечества. Поэтому представляется, что, учитывая вклад О.А. Лаврентьева в УТС, будет частичным исправлением допущенной несправедливости избрание доктора физико-математических наук, ведущего научного сотрудника Харьковского физико-технического института Олега Александровича Лаврентьева на ближайшей сессии РАН Действительным ее Членом. А более полным, - учитывая вклад О.А. Лаврентьева в обороноспособность страны, обосновать на основе архивных документов Представление Президиума РАН Президенту РФ на награждение О.А. Лаврентьева Золотой Звездой Героя России. Страна должна по делам оценивать своих Граждан!

Олег Александрович Лаврентьев, герой нашего рассказа, родился в 1926 году в Пскове. До войны парень успел окончить семь классов. Видимо, где-то под конец этого процесса в его руки попала книжка, рассказывающая о физике атомного ядра и последних открытиях в этой области.

30-е годы XX века были временем открытия новых горизонтов. В 1930 году было предсказано существование нейтрино , в 1932 году открыт нейтрон . В последующие годы были построены первые ускорители элементарных частиц. Возник вопрос о возможности существования трансурановых элементов. В 1938 году Отто Ган впервые получил барий, облучая уран нейтронами, а Лиза Мейтнер смогла объяснить, что произошло. Через несколько месяцев она же предсказала цепную реакцию. До постановки вопроса об атомной бомбе оставался один шаг.

Нет ничего удивительного в том, что хорошее описание этих открытий запало в душу подростка. Несколько нетипичнее то, что этот заряд сохранился в ней во всех последующих передрягах. А потом была война. Олег Лаврентьев успел поучаствовать в ее завершающей стадии, в Прибалтике. Затем перипетии службы забросили его на Сахалин. В части была относительно неплохая библиотека, а на свое денежное довольствие Лаврентьев, тогда уже сержант, выписал журнал «Успехи физических наук» , чем, видимо, произвел немалое впечатление на сослуживцев. Командование поддержало энтузиазм своего подчиненного. В 1948 году он читал лекции по ядерной физике офицерам части, а в следующем году получил аттестат зрелости, пройдя за год трехлетний курс в местной вечерней школе рабочей молодежи. Неизвестно, чему и как там на самом деле учили, но сомневаться в качестве образования младшего сержанта Лаврентьева не приходится - результат был нужен ему самому.

Как вспоминал он сам через много лет, мысль о возможности термоядерной реакции и ее использовании для получения энергии впервые посетила его в 1948 году, как раз при подготовке лекции для офицеров. В январе 1950 года Президент Трумэн, выступая перед Конгрессом, призвал к скорейшему созданию водородной бомбы. Это было ответом на первое советское ядерное испытание в августе предыдущего года. Ну а для младшего сержанта Лаврентьева это было толчком к немедленным действиям: ведь он-то знал, как ему на тот момент думалось, как сделать эту бомбу и опередить потенциального противника.

Первое письмо с описанием идеи, адресованное Сталину, осталось без ответа, и какие-либо его следы впоследствии найдены не были. Скорее всего, оно просто потерялось. Следующее письмо было отправлено надежнее: в ЦК ВКП(б) через Поронайский горком.

В этот раз реакция была заинтересованной. Из Москвы через Сахалинский обком пришла команда выделить настойчивому солдату охраняемую комнату и все необходимое для подробного описания предложений.

Спецработа

На этом месте уместно прервать рассказ о датах и событиях и обратиться к содержанию сделанных высшей советской инстанции предложений.

1. Основные идеи.

2. Опытная установка по преобразованию энергии литиево-водородных реакций в электрическую.

3. Опытная установка по преобразованию энергии урановых и трансурановых реакций в электрическую.

4. Литиево-водородная бомба (конструкция).

Далее О. Лаврентьев пишет, что подготовить части 2 и 3 в подробном виде не успел и вынужден ограничиться кратким конспектом, часть 1 тоже сыровата («написана весьма поверхностно»). По сути, в предложениях рассматриваются два устройства: бомба и реактор, при этом последняя, четвертая, часть - там, где предлагается бомба, - крайне лаконична, это всего несколько фраз, смысл которых сводится к тому, что все уже разобрано в первой части.

В таком виде, «на 12 листах», предложения Ларионова в Москве попали на рецензию к А.Д.Сахарову , тогда еще кандидату физматнаук, а главное, одному из тех людей, которые в СССР тех лет занимались вопросами термоядерной энергии, в основном подготовкой бомбы.

Сахаров выделил в предложении два основных момента: осуществление термоядерной реакции лития с водородом (их изотопов) и конструкция реактора. В написанном, вполне благожелательном, отзыве о первом пункте говорилось кратко - это не подходит.

Непростая бомба

Чтобы ввести читателя в контекст, необходимо сделать краткий экскурс в реальное положение дел. В современной (а, насколько можно судить по открытым источникам, базовые принципы конструкции с конца пятидесятых годов практически не изменились) водородной бомбе роль термоядерной «взрывчатки» выполняет гидрид лития – твердое белое вещество, бурно реагирующее с водой с образованием гидроксида лития и водорода. Последнее свойство дает возможность широко применять гидрид там, где нужно временно связать водород. Хорошим примером является воздухоплавание, но им список, конечно, не исчерпывается.

Гидрид, применяемый в водородных бомбах, отличается своим изотопным составом. Вместо «обычного» водорода в его составе участвует дейтерий, а вместо «обычного» лития - его более легкий изотоп с тремя нейтронами. Получившийся дейтерид лития, 6 LiD, содержит почти все необходимое для большой иллюминации. Чтобы инициировать процесс, достаточно всего-навсего взорвать расположенный поблизости (например, вокруг или, наоборот, внутри) ядерный заряд. Образовавшиеся при взрыве нейтроны поглощаются литием-6, который в результате распадается с образованием гелия и трития. Повышение давления и температуры в результате ядерного взрыва приводит к тому, что вновь появившийся тритий и дейтерий, бывший на месте событий изначально, оказываются в условиях, необходимых для начала термоядерной реакции. Ну вот и все, готово.

А
Б
В
Г
Д В сжатом и разогретом дейтериде лития-6 происходит реакция слияния, испускаемый нейтронный поток является инициатором реакции расщепления тампера. Огненный шар расширяется…" src="/sites/default/files/images_custom/2017/07/bombh_explosion-ru.svg.png">

А Боеголовка перед взрывом; первая ступень вверху, вторая ступень внизу. Оба компонента термоядерной бомбы.
Б Взрывчатое вещество подрывает первую ступень, сжимая ядро плутония до сверхкритического состояния и инициируя цепную реакцию расщепления.
В В процессе расщепления в первой ступени происходит импульс рентгеновского излучения, который распространяется вдоль внутренней части оболочки, проникая через наполнитель из пенополистирола.
Г Вторая ступень сжимается вследствие абляции (испарения) под воздействием рентгеновского излучения, и плутониевый стержень внутри второй ступени переходит в сверхкритическое состояние, инициируя цепную реакцию, выделяя огромное количество тепла.
Д В сжатом и разогретом дейтериде лития-6 происходит реакция слияния, испускаемый нейтронный поток является инициатором реакции расщепления тампера. Огненный шар расширяется…

/ © Википедия

Этот путь не является единственным и уж тем более обязательным. Вместо дейтерида лития можно использовать готовый тритий в смеси с дейтерием. Проблема в том, что оба они - газы, которые сложно содержать и перевозить, не говоря уже о том, чтобы запихнуть в бомбу. Получающаяся конструкция вполне пригодна для взрыва на испытаниях, таковые производились . Проблема только в том, что ее невозможно доставить «адресату» - размеры сооружения исключают такую возможность напрочь. Дейтерид лития, будучи твердым веществом, позволяет элегантно обойти эту проблему.


Изложенное здесь совсем не сложно для нас, живущих сегодня. В 1950 году это было сверхсекретом, доступ к которому имел крайне ограниченный круг лиц. Разумеется, солдат, несущий службу на Сахалине, в этот круг не входил. При этом свойства гидрида лития сами по себе тайной не были, любой мало-мальски компетентный, например в вопросах воздухоплавания, человек о них знал. Неслучайно Виталий Гинзбург , автор идеи применения дейтерида лития в бомбе, на вопрос об авторстве обычно отвечал в том духе, что вообще-то это слишком тривиально.

Конструкция бомбы Лаврентьева в общих чертах повторяет описанную выше. Здесь мы тоже видим инициирующий ядерный заряд и взрывчатку из гидрида лития, причем ее изотопный состав тот же - это дейтерид легкого изотопа лития. Принципиальное отличие в том, что вместо реакции дейтерия с тритием автор предполагает реакцию лития с дейтерием и/или водородом. Умница Лаврентьев догадался, что твердое вещество удобнее в применении и предложил использовать именно 6 Li, но лишь потому, что его реакция с водородом должна дать больше энергии. Чтобы выбрать для реакции другое горючее, требовались данные об эффективных сечениях термоядерных реакций, которых у солдата-срочника, конечно, не было.

Допустим, что Олегу Лаврентьеву еще раз повезло бы: он угадал нужную реакцию. Увы, даже это не сделало бы его автором открытия. Описанная выше конструкция бомбы разрабатывалась к тому времени уже более полутора лет. Разумеется, поскольку все работы были окружены сплошной секретностью, знать о них он не мог. Кроме того, конструкция бомбы - это не только схема размещения взрывчатки, это еще очень много расчетов и конструктивных тонкостей. Выполнить их автор предложения не мог.

Надо сказать, что полная неосведомленность о физических принципах будущей бомбы была характерна тогда и для людей куда более компетентных. Много лет спустя Лаврентьев вспоминал эпизод, бывший с ним чуть позднее, уже в студенческие времена. Проректор МГУ, читавший студентам физику, зачем-то взялся рассказать и о водородной бомбе, представлявшей собой, по его мнению, систему полива вражеской территории жидким водородом. А что? Заморозить врагов - милое дело. У слушавшего его студента Лаврентьева, который про бомбу знал немножко больше, невольно вырвалась нелицеприятная оценка услышанного, но ответить на язвительную реплику услышавшей ее соседки было нечем. Не рассказывать же ей все известные ему подробности.

Рассказанное, видимо, объясняет, почему о проекте «бомбы Лаврентьева» забыли практически сразу после его написания. Автор продемонстрировал недюжинные способности, но этим все и кончилось. Иная судьба оказалась у проекта термоядерного реактора.

Реактор

Конструкция будущего реактора в 1950 году виделась его автору довольно простой. В рабочую камеру помешается два концентрических (один в другом) электрода. Внутренний выполняется в виде сетки, ее геометрия просчитывается таким образом, чтобы, насколько это возможно, минимизировать контакт с плазмой. На электроды подается постоянное напряжение порядка 0,5–1 мегавольт, причем внутренний электрод (сетка) является отрицательным полюсом, а внешний - положительным. Сама реакция идет в середине установки и вылетающие наружу, через сетку, положительно заряженные ионы (преимущественно, продукты реакции), двигаясь дальше, преодолевают сопротивление электрического поля, которое в итоге разворачивает большую их часть обратно. Энергия, затраченная ими на преодоление поля, - это и есть наш выигрыш, который относительно несложно «снять» с установки.

В качестве основного процесса опять предлагается реакция лития с водородом, которая опять не подходит по тем же причинам, но примечательно не это. Олег Лаврентьев оказался первым человеком, придумавшим изолировать плазму при помощи какого-нибудь поля. Даже то, что в его предложении эта роль, вообще говоря, второстепенна - главная функция электрического поля в том, чтобы получить энергию вылетающих из зоны реакции частиц, - ничуть не меняет значения этого факта.


Как впоследствии неоднократно заявлял Андрей Дмитриевич Сахаров, именно письмо сержанта с Сахалина впервые навело его на мысль использовать поле для удержания плазмы в термоядерном реакторе. Правда, Сахаров и его коллеги предпочли использовать другое поле - магнитное. Пока же он написал в рецензии, что предложенная конструкция скорее всего нереальна, ввиду невозможности сделать сетчатый электрод, который выдержал бы работу в таких условиях. А автора все равно надо поощрить за научную смелость.

Особый студент

Вскоре после отсылки предложений Олег Лаврентьев демобилизуется из армии, отправляется в Москву и становится студентом первого курса физфака МГУ. Имеющиеся источники говорят (с его слов), что сделал это он полностью самостоятельно, без протекции каких-либо инстанций.

«Инстанции», тем не менее, следили за его судьбой. В сентябре Лаврентьев встречается с И.Д.Сербиным , чиновником ЦК ВКП(б) и получателем его писем с Сахалина. По его поручению он описывает свое видение проблемы еще раз, обстоятельнее.

В самом начале следующего, 1951 года первокурсник Лаврентьев был вызван к министру измерительного приборостроения СССР Махневу , где познакомился с самим министром и своим рецензентом А.Д.Сахаровым. Надо заметить, что возглавляемое Махневым ведомство имело к измерительным приборам довольно отвлеченное отношение, его действительным назначением было обеспечение ядерной программы СССР. Сам Махнев был секретарем Специального комитета, председателем которого был всемогущий в ту пору Л.П.Берия . С ним наш студент познакомился через несколько дней. Сахаров снова присутствовал при встрече, но о его роли в ней практически ничего сказать нельзя.

По воспоминаниям О.А.Лаврентьева, он готовился рассказывать сановному начальнику о бомбе и реакторе, но Берию это как будто не интересовало. Разговор велся о самом госте, его достижениях, планах и родственниках. «Это были смотрины, - резюмировал Олег Александрович. - Ему хотелось, как я понял, посмотреть на меня и, возможно, на Сахарова, что мы за люди. По-видимому, мнение оказалось благоприятным».

Следствием «смотрин» стали необычные для советского первокурсника поблажки. Олегу Лаврентьеву была установлена персональная стипендия, выделена для жилья отдельная комната (правда, маленькая - 14 кв. м.), два персональных преподавателя по физике и математике. Он был освобожден от платы за обучение. Наконец, была организована доставка необходимой литературы.

Вскоре состоялось знакомство с техническими руководителями советской атомной программы Б.Л.Ванниковым , Н.И.Павловым и И.В.Курчатовым . Вчерашний сержант, за годы службы не видевший ни одного генерала даже издалека, теперь на равных беседовал сразу с двумя: Ванниковым и Павловым. Правда, вопросы задавал в основном Курчатов.

Очень похоже, что предложениям Лаврентьева после его знакомства с Берией послушно придавалось даже слишком большое значение. В Архиве Президента РФ лежит адресованное Берии и подписанное вышеупомянутыми тремя собеседниками предложение о создании «небольшой теоретической группы» для обсчета идей О. Лаврентьева. Была ли такая группа создана и если да, то с каким результатом, сейчас неизвестно.


Вход в Курчатовский инстутут. Современная фотография. / © Викимедиа

В мае наш герой получил пропуск в ЛИПАН - Лабораторию измерительных приборов Академии наук, ныне Институт им. Курчатова. Странное тогдашнее название тоже было данью всеобщей секретности. Олег был назначен практикантом в отдел электроаппаратуры с задачей ознакомиться с идущей уже работой над МТР (магнитным термоядерным реактором). Как и в университете, к особому гостю был прикреплен персональный гид, «специалист по газовым разрядам тов. Андрианов» - так гласит докладная записка на имя Берии.

Сотрудничество с ЛИПАНом уже тогда вышло достаточно напряженным. Там проектировали установку с удержанием плазмы магнитным полем, впоследствии ставшую токамаком, а Лаврентьев хотел работать над доработанной версией электромагнитной ловушки, восходившей к его сахалинским мыслям. В конце 1951 года в ЛИПАНе состоялось детальное обсуждение его проекта. Оппоненты не нашли в нем ошибок и в целом признали работу верной, но реализовывать отказались, решив «сосредоточить силы на главном направлении». В 1952 году Лаврентьев готовит новый проект с уточненными параметрами плазмы.

Надо отметить, что Лаврентьев в тот момент думал, что его предложение по реактору тоже запоздало, и коллеги из ЛИПАНа разрабатывают целиком собственную идею, пришедшую им в головы независимо и раньше. О том, что сами коллеги придерживаются иного мнения, он узнал существенно позднее.

Ваш благодетель умер

26 июня 1953 года был арестован и вскоре расстрелян Берия. Сейчас можно только догадываться, имел ли он какие-то конкретные планы в отношении Олега Лаврентьева, но на его судьбе утрата столь влиятельного покровителя сказалась весьма ощутимо.

В университете мне не только перестали давать повышенную стипендию, но и «вывернули» плату за обучение за прошедший год, фактически оставив без средств к существованию, - рассказывал много лет спустя Олег Александрович. - Я пробился на прием к новому декану и в полной растерянности услышал: «Ваш благодетель умер. Чего же вы хотите?» Одновременно в ЛИПАНе был снят допуск, и я лишился постоянного пропуска в лабораторию, где по существующей ранее договоренности должен был проходить преддипломную практику, а впоследствии и работать. Если стипендию потом все-таки восстановили, то допуск в институт я так и не получил.

Харьков

После университета Лаврентьева так и не взяли на работу в ЛИПАН, единственное в СССР место, где тогда занимались термоядерным синтезом. Сейчас невозможно, да и бессмысленно, пытаться понять, виновата ли в этом репутация «человека Берии», какие-то личные сложности или что-то еще.

Наш герой отправился в Харьков, где в ХФТИ как раз создавался отдел плазменных исследований. Там он и сосредоточился над своей любимой темой - электромагнитными ловушками плазмы. В 1958 году была пущена установка С1, наконец-то показавшая жизнеспособность идеи. Следующее десятилетие ознаменовалось строительством еще нескольких установок, после чего идеи Лаврентьева стали восприниматься в научном мире всерьез.


Харьковский физико-технический институт, современное фото

В семидесятых предполагалось построить и запустить большую установку «Юпитер», которая должны была стать наконец полноценным конкурентом токамаков и стеллараторов, построенным на других принципах. К сожалению, пока новинка проектировалась, обстановка вокруг изменилась. В целях экономии средств установка была уменьшена вдвое. Потребовалась переделка проекта и расчетов. К моменту ее завершения технику пришлось уменьшать еще на треть - и, конечно, все снова пересчитывать. Запущенный наконец образец был вполне работоспособен, но до полноценных масштабов было, конечно, далеко.


Олег Александрович Лаврентьев до конца своих дней (его не стало в 2011 году) продолжал активную исследовательскую работу, много публиковался и, в общем, вполне состоялся как ученый. Но главная идея его жизни пока так и осталась непроверенной.

Сергей ЛЕСКОВ

12 августа 1953 года на полигоне в Семипалатинске была испытана первая в мире водородная бомба. Это было четвертое по счету советское испытание ядерного оружия. Мощность бомбы, которая имела секретный код «изделие РДС-6 с», достигла 400 килотонн, в 20 раз больше первых атомных бомб в США и СССР. После испытания Курчатов с глубоким поклоном обратился к 32-летнему Сахарову : «Тебе, спасителю России, спасибо!»

Что лучше – «Би Лайн» или МТС? Один из самых острых вопросов российской повседневности. Полвека назад в узком кругу физиков-ядерщиков столь же остро стоял вопрос: что лучше – атомная бомба или водородная, она же термоядерная? Атомная бомба, которую американцы сделали в 1945 году, а мы – в 1949-м, построена на принципе освобождения колоссальной энергии при разделении тяжелых ядер урана или искусственного плутония. Термоядерная бомба построена на другом принципе: энергия выделяется при слиянии легких изотопов водорода, дейтерия и трития. Материалы на основе легких элементов не имеют критической массы, что было большой конструкционной сложностью в атомной бомбе. Кроме того, при синтезе дейтерия и трития выделяется в 4,2 раза больше энергии, чем при делении ядер такой же массы урана-235. Словом, водородная бомба – гораздо более мощное оружие, чем атомная бомба.

В те годы разрушительная сила водородной бомбы никого из ученых не отпугивала. Мир вступил в эпоху «холодной» войны, в США бушевал маккартизм, в СССР поднялась очередная волна разоблачений. Демарши позволял себе лишь Петр Капица , который не явился даже на торжественное заседание в Академии наук по поводу 70-летия Сталина. Обсуждался вопрос о его исключении из рядов академии, но положение спас президент АН Сергей Вавилов , заметивший, что первым надо исключить писателя-классика Шолохова , который манкирует всеми без исключения заседаниями.

В создании атомной бомбы, как известно, ученым помогли данные разведки. Но водородную бомбу наша агентура чуть не загубила. Добытые у знаменитого Клауса Фукса сведения привели в тупик и американцев, и советских физиков. Группа под командой Зельдовича потеряла 6 лет на проверку ошибочных данных. Разведка предоставила и мнение знаменитого Нильса Бора о нереальности «сверхбомбы». Но в СССР были свои идеи, доказать перспективность которых Сталину и Берии, вовсю «гнавшим» атомную бомбу, было непросто и рискованно. Это обстоятельство нельзя забывать в бесплодных и глупых спорах о том, кто больше потрудился над ядерным оружием – советская разведка или советская наука.

Работа над водородной бомбой стала первой интеллектуальной гонкой в истории человечества. Для создания атомной бомбы было важно, прежде всего, решить инженерные задачи, развернуть масштабные работы на рудниках и комбинатах. Водородная же бомба привела к появлению новых научных направлений – физики высокотемпературной плазмы, физики сверхвысоких плотностей энергии, физики аномальных давлений. Впервые пришлось прибегнуть к помощи математического моделирования. Отставание от США в области компьютеров (за океаном уже были в ходу аппараты фон Неймана) наши ученые компенсировали остроумными вычислительными методами на примитивных арифмометрах.

Словом, это была первая в мире битва умов. И эту битву выиграл СССР. Альтернативную схему водородной бомбы придумал Андрей Сахаров, рядовой сотрудник группы Зельдовича. Еще в 1949 году он предложил оригинальную идею так называемой «слойки», где в качестве эффективного ядерного материала использовался дешевый уран-238, который рассматривался при производстве оружейного урана как мусор. Но если эти «отходы» бомбардируют нейтроны термоядерного синтеза, в 10 раз более энергоемкие, чем нейтроны деления, то уран-238 начинает делиться и стоимость получения каждой килотонны во много раз уменьшается. Явление ионизационного сжатия термоядерного горючего, ставшее основой первой советской водородной бомбы, до сих пор называют «сахаризацией». В качестве горючего Виталий Гинзбург предложил дейтерид лития.

Работы по атомной и водородной бомбе шли параллельно. Еще до испытаний атомной бомбы в 1949 году Вавилов и Харитон информировали Берию о «слойке». После печально знаменитой директивы президента Трумэна в начале 1950 года на заседании Спецкомитета под председательством Берии решено было ускорить работы по сахаровской конструкции с тротиловым эквивалентом 1 мегатонна и сроком испытания в 1954 году.

1 ноября 1952 года на атолле Элугелуб США испытали термоядерное устройство «Майк» с энерговыделением 10 мегатонн, в 500 раз мощнее бомбы, сброшенной на Хиросиму. Однако «Майк» не был бомбой – гигантская конструкция размером с двухэтажный дом. Но мощность взрыва поражала воображение. Поток нейтронов был настолько велик, что удалось открыть два новых элемента – эйнштейний и фермий.

На водородную бомбу бросили все силы. Работу не затормозили ни смерть Сталина, ни арест Берии. Наконец, 12 августа 1953 года в Семипалатинске была испытана первая в мире водородная бомба. Экологические последствия оказались ужасающими. На долю первого взрыва за все время ядерных испытаний в Семипалатинске приходится 82% стронция-90 и 75% цезия-137. Но тогда о радиоактивном заражении, как и вообще об экологии, никто не думал.

Первая водородная бомба послужила причиной бурного развития советской космонавтики. После ядерных испытаний ОКБ Королева получило задание разработать межконтинентальную баллистическую ракету для этого заряда. Эта ракета, названная «семеркой», вывела в космос первый искусственный спутник Земли, на ней стартовал первый космонавт планеты Юрий Гагарин.

6 ноября 1955 года впервые было проведено испытание водородной бомбы, сброшенной с самолета Ту-16. В США сброс водородной бомбы состоялся лишь 21 мая 1956 года. Но оказалось, что первая бомба Андрея Сахарова – тоже тупиковый путь, больше она не испытывалась. Еще раньше – 1 марта 1954-го у атолла Бикини США подорвали заряд неслыханной мощности – 15 мегатонн. В его основу была положена идея Теллера и Улама о сжатии термоядерного узла не механической энергией и нейтронным потоком, а излучением первого взрыва, так называемого инициатора. После испытания, обернувшегося жертвами среди мирного населения, Игорь Тамм потребовал от коллег отказаться от всех прежних идей, даже от национальной гордости «слойки» и найти принципиально новый путь: «Все, что мы делали до сих пор, никому не нужно. Мы безработные. Я уверен, что через несколько месяцев мы достигнем цели».

И уже весной 1954 года советские физики пришли к идее взрывного инициатора. Авторство идеи принадлежит Зельдовичу и Сахарову. 22 ноября 1955 года Ту-16 сбросил над Семипалатинским полигоном бомбу проектной мощности 3,6 мегатонны. Во время этих испытаний были погибшие, радиус разрушений достиг 350 км, пострадал Семипалатинск.

Впереди была гонка ядерных вооружений. Но в 1955 году стало ясно, что СССР достиг ядерного паритета с США.

Краткая информация:

Разработанная Н.Е. Жуковским вихревая теория воздушного винта дает ключ к решению проблем, возникающих при создании и выделке воздушных винтов. Она охватывает едиными формулами все типы винтов — пропеллеры, роторы винтокрылых летательных аппаратов, ветряные двигатели, осевые вентиляторы и судовые винты.

Дата изобретения: 28-04-1892 г.

Краткая информация:

Русская «трехлинейка» была основным оружием русской пехоты во всех войнах первой половины минувшего столетия. С ней наши солдаты прошли русско-японскую, финскую и две мировые войны. Подобное долголетие обеспечили гениальная простота и надежность конструкции. А появилось такое чудо-оружие еще в конце XIX века. 28 апреля 1891 года император Александр III утвердил образец винтовки Мосина - знаменитой «трехлинейки». Это событие ознаменовало собой рождение современной оружейной промышленности в России.

Дата изобретения: 1956 г.

Краткая информация:

Видеомагнитофон аппарат для записи на магнитную ленту и последующего воспроизведения электрических сигналов изображения и звукового сопровождения телевизионных передач. По принципу действия видеомагнитофон аналогичен обычному магнитофону. Однако для магнитной записи видеосигналов, занимающих полосу частот до 6—7 Мгц, необходима значительно большая скорость перемещения ленты относительно магнитной головки.

Описание:

Водородная бомба - оружие большой разрушительной силы (порядка мегатонн в тротиловом эквиваленте), принцип действия которого основан на реакции ядерного синтеза легких ядер. Источником энергии взрыва являются процессы, аналогичные процессам, протекающим на Солнце и других звездах. Первая водородная авиабомба была взорвана в СССР 12 августа 1953, а 1 марта 1954 на атолле Бикини американцы взорвали более мощную (примерно 15 Мт) авиабомбу.

С тех пор обе державы проводили взрывы усовершенствованных образцов мегатонного оружия. Взрыв на атолле Бикини сопровождался выбросом большого количества радиоактивных веществ. Часть из них выпала в сотнях километров от места взрыва на японское рыболовецкое судно «Счастливый дракон», а другая покрыла остров Ронгелап. Поскольку в результате термоядерного синтеза образуется стабильный гелий, радиоактивность при взрыве чисто водородной бомбы должна быть не больше, чем у атомного детонатора термоядерной реакции. Однако в рассматриваемом случае прогнозируемые и реальные радиоактивные осадки значительно различались по количеству и составу.

Механизм действия водородной бомбы. Последовательность процессов, происходящих при взрыве водородной бомбы, можно представить следующим образом. Сначала взрывается находящийся внутри оболочки HB заряд-инициатор термоядерной реакции (небольшая атомная бомба), в результате чего возникает нейтронная вспышка и создается высокая температура, необходимая для инициации термоядерного синтеза. Нейтроны бомбардируют вкладыш из дейтерида лития - соединения дейтерия с литием (используется изотоп лития с массовым числом 6). Литий-6 под действием нейтронов расщепляется на гелий и тритий. Таким образом, атомный запал создает необходимые для синтеза материалы непосредственно в самой приведенной в действие бомбе.

Затем начинается термоядерная реакция в смеси дейтерия с тритием, температура внутри бомбы стремительно нарастает, вовлекая в синтез все большее и большее количество водорода. При дальнейшем повышении температуры могла бы начаться реакция между ядрами дейтерия, характерная для чисто водородной бомбы. Все реакции, конечно, протекают настолько быстро, что воспринимаются как мгновенные. Деление, синтез, деление (супербомба).

На самом деле в бомбе описанная выше последовательность процессов заканчивается на стадии реакции дейтерия с тритием. Далее конструкторы бомбы предпочли использовать не синтез ядер, а их деление. В результате синтеза ядер дейтерия и трития образуются гелий и быстрые нейтроны, энергия которых достаточно велика, чтобы вызвать деление ядер урана-238 (основной изотоп урана, значительно более дешевый, чем уран-235, используемый в обычных атомных бомбах).

Быстрые нейтроны расщепляют атомы урановой оболочки супербомбы. Деление одной тонны урана создает энергию, эквивалентную 18 Мт. Энергия идет не только на взрыв и выделение тепла. Каждое ядро урана расщепляется на два сильно радиоактивных «осколка». В число продуктов деления входят 36 различных химических элементов и почти 200 радиоактивных изотопов. Все это и составляет радиоактивные осадки, сопровождающие взрывы супербомб. Благодаря уникальной конструкции и описанному механизму действия оружие такого типа может быть сделано сколь угодно мощным. Оно гораздо дешевле атомных бомб той же мощности.

Последствия взрыва. Ударная волна и тепловой эффект.

Прямое (первичное) воздействие взрыва супербомбы носит тройственный характер. Наиболее очевидное из прямых воздействий - это ударная волна огромной интенсивности. Сила ее воздействия, зависящая от мощности бомбы, высоты взрыва над поверхностью земли и характера местности, Тепловое воздействие взрыва определяется теми же факторами, но, кроме того, зависит и от прозрачности воздуха - туман резко уменьшает расстояние, на котором тепловая вспышка может вызвать серьезные ожоги. Согласно расчетам, при взрыве в атмосфере 20-мегатонной бомбы люди останутся живы в 50% случаев, если они 1) укрываются в подземном железобетонном убежище на расстоянии примерно 8 км от эпицентра взрыва (ЭВ), 2) находятся в обычных городских постройках на расстоянии ок. 15 км от ЭВ, 3) оказались на открытом месте на расстоянии ок. 20 км от ЭВ.

В условиях плохой видимости и на расстоянии не менее 25 км, если атмосфера чистая, для людей, находящихся на открытой местности, вероятность уцелеть быстро возрастает с удалением от эпицентра; на расстоянии 32 км ее расчетная величина составляет более 90%. Площадь, на которой возникающее во время взрыва проникающее излучение вызывает летальный исход, сравнительно невелика даже в случае супербомбы высокой мощности. Огненный шар. В зависимости от состава и массы горючего материала, вовлеченного в огненный шар, могут образовываться гигантские самоподдерживающиеся огненные ураганы, бушующие в течение многих часов. Однако самое опасное (хотя и вторичное) последствие взрыва - это радиоактивное заражение окружающей среды.

Радиоактивные осадки. Как они образуются.

При взрыве бомбы возникший огненный шар наполняется огромным количеством радиоактивных частиц. Обычно эти частицы настолько малы, что, попав в верхние слои атмосферы, могут оставаться там в течение долгого времени. Но если огненный шар соприкасается с поверхностью Земли, все, что на ней находится, он превращает в раскаленные пыль и пепел и втягивает их в огненный смерч. В вихре пламени они перемешиваются и связываются с радиоактивными частицами.

Радиоактивная пыль, кроме самой крупной, оседает не сразу. Более мелкая пыль уносится возникшим в результате взрыва облаком и постепенно выпадает по мере движения его по ветру. Непосредственно в месте взрыва радиоактивные осадки могут быть чрезвычайно интенсивными - в основном это оседающая на землю крупная пыль. В сотнях километров от места взрыва и на более далеких расстояниях на землю выпадают мелкие, но все еще видимые глазом частицы пепла. Часто они образуют похожий на выпавший снег покров, смертельно опасный для всех, кто окажется поблизости.

Еще более мелкие и невидимые частицы, прежде чем они осядут на землю, могут странствовать в атмосфере месяцами и даже годами, много раз огибая земной шар. К моменту выпадения их радиоактивность значительно ослабевает. Наиболее опасным остается излучение стронция-90 с периодом полураспада 28 лет. Его выпадение четко наблюдается повсюду в мире.

Оседая на листве и траве, он попадает в пищевые цепи, включающие и человека. Как следствие этого, в костях жителей большинства стран обнаружены заметные, хотя и не представляющие пока опасности, количества стронция-90. Накопление стронция-90 в костях человека в долгосрочной перспективе весьма опасно, так как приводит к образованию костных злокачественных опухолей. Длительное заражение местности радиоактивными осадками.

В случае военных действий применение водородной бомбы приведет к немедленному радиоактивному загрязнению территории в радиусе ок. 100 км от эпицентра взрыва. При взрыве супербомбы загрязненным окажется район в десятки тысяч квадратных километров. Столь огромная площадь поражения одной-единственной бомбой делает ее совершенно новым видом оружия.

Даже если супербомба не попадет в цель, т.е. не поразит объект ударно-тепловым воздействием, проникающее излучение и сопровождающие взрыв радиоактивные осадки сделают окружающее пространство непригодным для обитания. Такие осадки могут продолжаться в течение многих дней, недель и даже месяцев. В зависимости от их количества интенсивность радиации может достичь смертельно опасного уровня. Сравнительно небольшого числа супербомб достаточно, чтобы полностью покрыть крупную страну слоем смертельно опасной для всего живого радиоактивной пыли.

Таким образом, создание сверхбомбы ознаменовало начало эпохи, когда стало возможным сделать непригодными для обитания целые континенты. Даже спустя длительное время после прекращения прямого воздействия радиоактивных осадков будет сохраняться опасность, обусловленная высокой радиотоксичностью таких изотопов, как стронций-90. С продуктами питания, выращенными на загрязненных этим изотопом почвах, радиоактивность будет поступать в организм человека.

Идея АД. Сахарова заключалась в создании «радиационной имплозии», при которой нагрев и обжатие термоядерного заряда происходят за счет испарения его оболочки. По сути дела предусматривалась вереница различного рода взрывов: обычная взрывчатка приводила к запуску цепной реакции внутри атомной бомбы, а уже после ядерного взрыва запускался процесс термоядерной реакции, протекающей при участии двух изотопов водорода — дейтерия и трития, которые образовывали взрывчатую смесь.

Водородная бомба изготавливалась в двух вариантах РДС-бс («слойка») и РДС-бт («труба»). Во время испытаний 1953 г. на Семипалатинском полигоне была взорвана бомба РДС-бс, над которой работал А.Д. Сахаров. Ее мощность составляла 1,4 ме-гатонн. Заряд был сделан в виде бомбы, которую можно было доставить по воздуху в место предполагаемого взрыва. Физик E.Л. Фейнберг, ссылаясь на беседу с «отцом первой термоядерной бомбы», утверждал, что А.Д. Сахаров коренным образом модифицировал свою идею, так что от первоначального замысла ничего не осталось. Опыт разработки РДС-бс показал возможность создания более совершенных конструкций и дальнейшего серийного производства термоядерных бомб.

А.П. Завенягин, Д.А. Франк-Каменецкий и В.А. Давиденко разработали оригинальную схему двухступенчатого термоядерного заряда, на которую А.Д. Сахаров в числе других физиков дал расчетно-теоретическое обоснование. Эта термоядерная бомба мощностью приблизительно 1,7 мегатонн была испытана в ноябре 1955 г., что позволило, по словам А.Д. Сахарова, открыть пути к разработке целой гаммы термоядерного оружия и стало триумфом советской прикладной науки.

В течение 1961 г. под руководством А.Д. Сахарова была разработана самая мощная термоядерная бомба за всю атомную эру человечества. Рассчитанная мощность сверхбомбы составляла 100 мегатонн. Бомба была испытана над Новой Землей в вари-анте 50 мегатонн, хотя по некоторым данным ее мощность составляла 58 мегатонн. По схеме, составленной А.Д. Сахаровым и другими учеными, можно было проектировать и создавать термоядерное оружие мощностью свыше 1000 мегатонн. Однако сам А. Д. Сахаров предполагал использовать супербомбу для управления крупными метеоритами, которые могут угрожать Земле столкновением.

100 великих русских изобретений, Вече 2008

Оценка статьи:
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Поделиться с друзьями:
Похожие публикации