Глава первая
НАКОПЛЕНИЕ СИЛ И СРЕДСТВ
На стадии создания Лаборатории № 2 Курчатов разработал научную базу — программу теоретических и экспериментальных исследований по всем основным и многим вспомогательным направлениям атомного проекта. По первоначальному плану эту программу руководитель сводил к следующим шагам:
1) получить мощный источник нейтронов, для чего построить циклотрон;
2) создать экспериментальный уран-графитовый реактор, на котором доказать реальность осуществления цепной реакции в крупномасштабной (прообразе промышленной) установке;
3) научиться получать макроскопические, оцениваемые килограммами, массы урана-235 и элемента 94 (названного позже плутонием) — горючего для атомных бомб.
С этой целью Курчатов намеревался:
выработать технологию разделения изотопов урана;
разработать промышленную химическую технологию извлечения 94-го элемента из отработавшего в реакторах уранового горючего;
разработать конструкцию атомной бомбы и испытать ее.
К числу первоочередных работ, без которых эта программа не могла быть осуществлена, Курчатов относил получение чистейших (без каких-либо примесей) реакторных материалов — металлического урана и графита; специальных алюминиевых сплавов; создание измерительной техники для обеспечения мер радиационной безопасности людей, занятых в науке и производстве, и т. д.
Научными руководителями основных направлений атомного проекта по предложению Игоря Васильевича были утверждены: он сам — уран-графитовое[469]АРНЦ. Ф. 2. Отдел фондов. Оп. 1/с. Д. 2.
, А. И. Алиханов — тяжеловодное[470]Там же. Д. 40/13.
, И. К. Кикоин — диффузионное[471]Там же. Д. 40/10.
, Л. А. Арцимович — электромагнитное разделение изотопов урана[472]Там же. Д. 40/3.
, Ю. Б. Харитон — конструирование атомной бомбы[473]Там же. Д. 40/28.
, Л. М. Неменов — строительство циклотрона[474]Там же. Ф. 1. Оп. 1. Д. 2016.
, Б. В. Курчатов — получение плутония, изучение его свойств с постановкой опытов на циклотроне, а затем и на реакторе Ф-1[475]Курчатов Б. В. Первый плутоний в СССР // Радиохимия. 1968. Т. 10. Вып. 6. С. 703–709.
, В. А. Давиденко и Г. Н. Флеров — изучение резонансного поглощения нейтронов в уране-238[476]АРНЦ. Ф. 2. Отдел фондов. Оп. 1/с. Д. 40/28.
.
Создание атомных котлов (реакторов) на природном уране с углеродом в качестве замедлителя Курчатов взял на себя. Такая система давала ему быструю возможность получить плутоний, выделить его химическими методами. Первый опытный уран-графитовый котел он предполагал использовать как физическую экспериментальную установку, которая сначала должна была подтвердить принципиальную возможность осуществимости цепной реакции на природном уране, а затем стать инструментом исследования всех необходимых характеристик реакции и опытной базой подготовки следующего шага — сооружения промышленной установки.
Разработанная на начальном этапе программа совершенствовалась, в нее постоянно вносили дополнения и изменения. Происходило это в связи с тем, что, во-первых, поступала новая развединформация; во-вторых, накапливались результаты собственных исследований; в-третьих, учитывались публикации западных ученых в открытой печати. Разведывательная информация НКВД и ГРУ о ядерных исследованиях за границей, с которой Курчатов был ознакомлен по указанию В. М. Молотова в октябре — ноябре 1942 года, не дала исчерпывающего ответа на вопрос о возможности создания урановой бомбы[478]Атомный проект СССР. Т. 1. Ч. 1. С. 279.
. Собственная экспериментальная и теоретическая база также была недостаточной, чтобы дать определенный ответ на вопрос о реальности атомной бомбы. Но уже к весне 1943 года у Курчатова, по существу, не оставалось сомнений в теоретической осуществимости бомбы из урана-235. Его теперь беспокоили противоречия в практических данных различных работ по делению урана-235. 4 июля 1943 года в записке на имя М. Г. Первухина он отмечал: «Вопрос этот имеет кардинальное значение, так как от величины сечения деления в этой области крайне резко зависят размеры бомбы из урана-235 и самая возможность осуществления котла из металлического урана»[479]Там же. С. 356.
.
На этой стадии Курчатов обнаружил принципиально новую возможность конструирования атомной бомбы. В «Записке» М. Г. Первухину от 22 марта 1943 года он писал: «В материалах, рассмотрением которых занимался в последнее время… указано, что… продукты сгорания ядерного топлива в „урановом котле“ могут быть использованы вместо урана-235 в качестве материала для бомбы. Имея в виду эти замечания, я внимательно рассмотрел последние из опубликованных американцами в „Physical Review“ работ по трансурановым элементам (эка-рению-238 и эка-осмию-239) и смог установить новое направление в решении всей проблемы урана». Курчатов имел в виду использование в атомной бомбе плутония-239, который назвал в «Записке» эка-осмием-239. «Перспективы этого направления необычайно увлекательны… — писал он. — Если в действительности эка-осмий обладает такими же свойствами, как и уран-235, его можно будет выделить из „уранового котла“ и употребить в качестве материала для „эка-осмиевой“ бомбы. Бомба будет сделана, следовательно, из „неземного“ материала, исчезнувшего на нашей планете. Как видно, при таком решении всей проблемы отпадает необходимость разделения изотопов урана, который используется и как топливо, и как взрывчатое вещество»[480]Там же. С. 326–327. Из записки И. В. Курчатова М. Г. Первухину об использовании трансурановых элементов.
.
«Разобранные необычайные возможности, — размышлял Курчатов, — конечно, во многом еще не обоснованы. Их реализация мыслима лишь в том случае, если эка-осмий-239 действительно аналогичен урану-235 и если… может быть пущен в ход „урановый котел“. Кроме того, развитая схема нуждается в проведении количественного учета всех деталей процесса. Эта последняя работа в ближайшее время будет мной поручена проф. Я. Б. Зельдовичу»[481]У истоков советского атомного проекта: роль разведки, 1941–1946 гг. (по материалам Архива внешней разведки России) // ВИЕТ. 1992. № 3. С. 116–117.
.
Идея создания атомной бомбы на новом «неземном» материале — плутонии — окончательно укрепилась в сознании Курчатова после ознакомления в июле 1943 года с сообщением разведки о пуске Э. Ферми в США 2 декабря 1942 года экспериментального ядерного реактора. Факт практического осуществления цепной реакции на первом в мире ядерном котле Курчатов оценил как событие выдающееся, открывавшее возможности промышленного использования атомной энергии и получения нового делящегося материала с атомным весом 239, пригодного для изготовления атомной бомбы. Он, не опасаясь обвинений в «низкопоклонстве» перед Западом, дал высокую оценку свершившемуся впервые в истории событию — пуску в США первого уран-графитового котла, — как крупнейшему явлению в мировой науке и технике[482]Там же. С. 97; Атомный проект СССР. Т. 1.Ч. 1. С. 375–376.
.
Анализ документов показывает, что сведения о работах по атомному оружию в США Курчатов получал не только из секретных источников. Он внимательно изучал также соответствующие материалы открытой зарубежной печати. Особое место в их ряду занимает так называемый «отчет Смита» [483]Смит Г. Д. Атомная энергия для военных целей. М., 1946.
о создании атомной бомбы, опубликованный в Вашингтоне 12 августа 1945 года. Этот привезенный в конце 1945 года из США Л. Р. Квасниковым труд по-своему уникален. Как пишет в предисловии руководитель Манхэттенского проекта генерал Лесли Гроувз, книга содержит все научные данные, опубликование которых не нарушает интересов национальной безопасности США. Автор труда профессор Смит подчеркивает, что книга адресована специалистам и представляет собой общий отчет о работах по созданию атомных бомб, которые проводились в США с 1939 года[484]Там же. С. 3.
. Книга была высоко оценена советскими атомщиками, быстро переведена на русский язык и уже 10 ноября 1945 года, то есть спустя всего три месяца после выхода в США, сдана в набор в СССР.
Вызывает интерес такой факт: решение об издании отчета Смита было принято значительно позже сдачи в набор, только 29 января 1946 года, причем на заседании Специального комитета при правительстве СССР — органа, который рассматривал самые принципиальные вопросы советского атомного проекта. Курчатов был, как известно, одним из членов этого возглавляемого Л. П. Берией штаба атомного проекта. Из 30-тысячного тиража книги 60 процентов предписывалось направить научным работникам и в библиотеки НИИ Академии наук СССР, наркоматов и ведомств, 20 процентов — для продажи в вузах, а остальные — в свободную продажу через торговую сеть Союзпечати[485]Атомный проект СССР. Т. 2. Ч. 1. С. 63.
.
Кроме отчета Смита в личном архиве Курчатова обнаружен переведенный с английского сборник статей ученых, имевших отношение к созданию американской атомной бомбы[486]Единый мир или никакого / Сборник статей под ред. Д. Мастюрса, К. Уэй. М., 1946.
. Многие идеи и положения этих статей оказались близки или созвучны собственным взглядам и суждениям Курчатова, уже воплощенным им в жизнь ко времени издания этого труда в США. Авторы статей дают сведения, представляющие несомненный интерес с точки зрения истории советского атомного проекта, тем более что сборник вышел в 1946 году, когда до завершения советского проекта было еще далеко. Альберт Эйнштейн, Нильс Бор, Лео Сцилард, Роберт Оппенгеймер, Ирвинг Лэнгмюр, Гарольд Юри и другие всемирно известные ученые высказывают глубокую озабоченность опасностью, которую несет человечеству атомное оружие. Они призывают к предотвращению его распространения, ратуют за создание действенной системы международного контроля за всеми атомными исследованиями, за свободный доступ к уже имеющимся в ряде стран результатам ядерных исследований[487]Там же. С. 12.
.
Непосредственные участники создания американской атомной бомбы Фридрих Зейц-младший и Ганс Бете в совместной статье ставят два взаимосвязанных вопроса: 1) существует ли секрет атомной бомбы; 2) если — да, то можно ли его сохранить. На первый из них они дают положительный дипломатичный ответ: «США и Англия обладают знаниями, которые не являются общим достоянием мира. Это научные факты, относящиеся к проектированию и строительству механизмов для производства чистого легкого урана-235 и плутония, а также бомб из этих материалов». Уходя от прямого ответа на второй вопрос, авторы заменяют его другим: «Сколько времени понадобится другой нации, чтобы получить знания, необходимые для производства атомных бомб?» Оправдывая создавшуюся монополию на атомное оружие, они полагают, что США необходимо сохранить свои секреты хотя бы в течение четырех-пяти лет, иначе они «могут оказаться отчужденными во враждебном мире», под угрозой «внезапной гибели».
Авторы статьи считают, что атомную бомбу смогут создать и другие страны, причем им потребуется гораздо меньше времени, чем США. Экономия времени и средств произойдет, по их мнению, в связи с тем, что другие страны пойдут по пути США, избегая излишнего риска и тупиковых экспериментов. Кроме общего плана-сценария всем известны материалы бомбы, ее габариты. В числе наиболее вероятных создателей атомного оружия названа Россия, имеющая неограниченные урановые месторождения и «людей выдающихся способностей», а кроме того, колоссальный опыт организации военно-промышленного производства. Авторы как бы рекомендуют советским ученым широко использовать два источника сведений: во-первых, сам факт знания того, что бомба существует, действует и имеет размеры, позволяющие ее легко транспортировать по воздуху; во-вторых, отчет Смита, «который содержит некоторые довольно специальные данные». Это поможет избежать «значительной части поисков ощупью и теоретических спекуляций», имевших место в США, даст мощный стимул для напряженной работы с самого ее начала.
Ученым не потребуется доказывать правительству (как это пришлось делать в США) необходимость больших капитальных вложений в проект. Отпадает также зависимость от суждений и предвидений особо гениальных людей. Многие вопросы могут теперь решаться рядовыми, среднего уровня учеными. Сократить общее время можно за счет развертывания работы сразу по всем трем фазам программы, поскольку теперь нет уже необходимости ждать результатов первого периода и только потом начинать работы второго, а затем третьего периодов, ибо результаты каждого из них вполне ожидаемы, риск лишних затрат минимален.
Отчет Смита, напоминают создатели американской бомбы, содержит детальную качественную информацию о том общем направлении, в котором выгодно продвигать работу. Так, в отчете сообщается об условиях бесперебойной работы ядерного реактора, в котором применены природный уран и графитовый замедлитель, а в качестве охлаждающего вещества — вода. И хотя в отчете нет точных сведений о технических характеристиках ядерного реактора, отсутствует подробное описание методов химического разделения элементов, авторы статьи утверждают, что даже люди, одаренные менее первых создателей бомбы, смогут восполнить недостающую информацию, поскольку им известно о реальности и выполнимости всей программы. При этом авторы разъясняют, что успех обеспечен при использовании любого из трех различных процессов: а) производство плутония путем цепной реакции; б) выделение урана-235 электромагнитным методом; в) разделение методом диффузии. Любая страна уже в начале своей работы способна сравнительно легко установить, какой из названных процессов наиболее дешев и соответствует ее производственным возможностям. Это существенно сэкономит финансовые затраты, уменьшит усилия науки и промышленности, так как позволит сконцентрировать всю работу в одном направлении.
Наибольшее сокращение времени возможно в первый период разработки. Если в США этот период занял три года, то в других странах при поддержке правительства и использовании информации, содержащейся в отчете Смита, «людям такой квалификации, как Оже и Жолио во Франции; Капица, Ландау и Френкель в России… два года могут оказаться вполне достаточными»[488]Там же. С. 176.
. Рассматривая вторую фазу создания бомбы, американские ученые разъясняют, что одновременно с работами первого периода «можно без всякого риска начать проектирование вспомогательной установки»[489]Там же.
. Детальные данные для производства таких установок пока недоступны, пишут они, но известно, что если страна решит, например, производить плутоний, а не выделять уран-235, то ей понадобятся в больших количествах уран и графит. В этом случае они советуют сразу же начинать работы по подготовке необходимых материалов. Отчет Смита и здесь окажет большую помощь, так как сообщает об успешном применении довольно «простого» процесса производства металлического урана. Ученым же США, чтобы установить этот факт, потребовалось продолжительное время. Сократить подготовительные работы можно также, если заранее выбрать один из трех методов разделения изотопов, определить месторасположение вспомогательных установок и начать подготовку их обслуживания.
Подробно разъясняя, где и каким образом возможно экономить время и деньги, авторы одновременно предупреждают о конкретных трудностях. Некоторая задержка, указывают они, возможна при разработке технологии химического отделения плутония от урана, поскольку это исследование требует такого количества материалов, которое на опытных установках быстро получить невозможно. Отмечают также, что на этапе крупномасштабного производства материалов другим странам может потребоваться на год больше времени, чем США, в связи с отставанием их промышленности от американской. В итоге делается вывод, что работы первого и второго периодов, то есть производство необходимого количества плутония или урана-235 (или того и другого), можно организовать и завершить самое большое в течение пяти лет.
Самой важной частью атомного проекта западные ученые называют процесс проектирования и конструирования бомбы, но и здесь они указывают на возможности экономии времени и средств. Таким образом, от начала работ до реального создания атомной бомбы другим странам потребуется шесть лет, что несколько меньше, чем затратили США. Финансовые расходы окажутся весьма значительными, но вполне посильными для таких стран, как Франция и СССР. Приведенная оценка, повторяют авторы, предполагает, «что другая страна просто будет копировать наши достижения, работая по нашему образцу»[490]Там же. С. 180.
. Последняя рекомендация со всей очевидностью свидетельствует, что идея делать советскую атомную бомбу по образу и подобию американской возникла не спонтанно, не по прихоти руководства страны, а была вызвана политическими обстоятельствами глобального значения — необходимостью как можно скорее разрушить ядерную монополию США.
Опубликование в открытой печати сборников «Отчет Смита» и «Единый мир или никакого» преследовало далекоидущие политические цели. Призывая к международному контролю над атомными исследованиями, американские ученые сами не верили в возможность ядерного разоружения. Так, нобелевский лауреат Гарольд Юри прямо пишет: «Различные виды оружия перестанут применять на войне, если они вытесняются более эффективным оружием… Когда получит развитие более разрушительное оружие, чем атомные бомбы, ими перестанут пользоваться»[491]Там же. С. 206.
. Приоткрывая русским атомные секреты, американцы не опасались серьезной конкуренции со стороны разрушенного войной государства. Руководитель Манхэттенского проекта генерал Гроувз в 1945 году в докладе комиссии сената по атомной энергии заявил, что для производства атомных бомб России потребуется от 20 до 60 лет[492]Там же. С. 189.
.
Несмотря на наличие в этих публикациях так называемого «двойного дна», они, по-видимому, сыграли определенную положительную роль в дальнейшем планировании Курчатовым работы Лаборатории № 2, прибавив уверенности в правильности избранного пути. Ко времени их выхода научная программа по атомному проекту в общих очертаниях была готова и имела практические выходы; в частности, была уже создана технология получения чистых реакторных материалов — урана и графита.
Начало теоретических работ по атомной бомбе в Лаборатории № 2 относится к 1944 году. План НИР на 1945 год, утвержденный постановлением ГКО № 8579 сс/ов 15 мая того же года, подтверждает, что «расчеты выделения энергии в урановой бомбе являются продолжением и дальнейшим развитием работ 1944 года»[493]Атомный проект СССР. T. 1. Ч. 2. С. 255, 293–296.
, несмотря на то, что в план на 1944 год, утвержденный постановлением ГКО от 8 апреля 1944 года № 5582, работы по атомной бомбе включены не были[494]Там же. С. 58–61.
. Так, из плана работ Лаборатории № 2 на 1944 год следует, что на Чирчикском электрохимическом комбинате выполнялся проект заводской установки по производству 850–1000 килограммов тяжелой воды (продукт № 180) в год; Наркомхимпром (М. Г. Первухин) проектировал завод по производству шестифтористого урана («алива») производительностью 100 килограммов в сутки; Нарком цвет (П. Ф. Ломако) был обязан произвести на созданной при Гиредмете опытной установке 500 килограммов металлического урана в течение 1944 года. На него также возлагалось строительство на заводе «А» к 1 января 1945 года цеха по производству металлического урана с мощностью, обеспечивающей переработку сырья, добываемого заводом «В». Во втором и третьем кварталах 1944 года в Лабораторию № 2 готовились поставки по 30 тонн высококачественных графитированных электродов по техническим условиям лаборатории[495]РГАСПИ. Ф. 644. Оп. 2. Д. 305. Л. 132–133.
.
В отчете от 15 мая 1945 года Курчатов отмечал, что работа Лаборатории № 2 заключалась не только «в анализе полученных… секретных материалов о работах иностранных ученых над проблемой урана, (но) и в проведении собственных теоретических исследований»[496]Там же. Д. 494. Л. 36.
. Резюмируя проделанное, он докладывал, что выполненное позволяет начать эскизное проектирование атомных котлов с графитом и тяжелой водой, новых, «весьма сложных диффузионных машин и новых конструкций атомного снаряда-бомбы»[497]Там же.
.
В плане на 1945 год наряду с продолжением научно-исследовательских работ Курчатов наметил проектно-технические работы: «Разработать эскизный проект опытного завода по получению урана диффузионным методом и технический проект одной секции этого завода; разработать эскизный и технический проекты уран-графитового котла; разработать техническое задание на проектирование атомного снаряда-бомбы; спроектировать завод диффузионного получения урана-235, построить его в 1946 году, а в 1947 году получить уран-235 и испробовать его в опытных конструкциях атомного снаряда-бомбы». В третьем квартале 1945 года намечалось пустить на Чирчикском химкомбинате установку по получению тяжелой воды для котла «уран-тяжелая вода», изготовить опытные партии высококачественных (малозольных) графитированных электродов для уран-графитового котла[498]Там же. Д. 305. Л. 37.
.
Тогда же Курчатов внес также на рассмотрение ГКО два проекта: первый — о строительстве при Лаборатории № 2 второго в мире по мощности циклотрона (установки «Мс») и второй — проект увеличения мощности предприятий по добыче урановых руд, концентратов и соединений урана, а также строительства предприятий по получению кондиционного металлического урана. В 1945 году намечалось произвести семь тонн соединений урана против двух тонн в 1944 году и 500 килограммов металлического урана. Для создания крупной промышленности урана предусматривалось вложение в 1945 году 55 миллионов рублей[499]Там же. Д. 494. Л. 38.
.
Глава вторая
ПРОБЛЕМА УРАНА
Создание атомной бомбы в СССР, как и в США, началось с решения проблемы урана. К пониманию важности и необходимости широкомасштабных работ по урану советские ученые пришли вполне самостоятельно, без какой-либо опоры на американский опыт. Как о деле первостепенной государственной важности, одним из первых официально заговорил об этой проблеме академик В. И. Вернадский. Более чем за два года до окончания Великой Отечественной войны, задумываясь о перспективах послевоенной энергетики, он 13 марта 1943 года направил записку президенту АН СССР академику В. Л. Комарову и академикам А. Ф. Иоффе и В. Г. Хлопину с предложением скорейшего восстановления деятельности Урановой комиссии и организации геолого-разведочных работ по поиску новых месторождений урана, так как запасов урана в стране практически не было. Он писал, что будущее принадлежит атомной энергии и надо ясно понимать, «где у нас находятся руды урана»[500]Атомный проект СССР. Т. 1. Ч. 1. С. 322–323.
. Записка В. И. Вернадского легла на подготовленную почву, в рамках атомного проекта уже разворачивалась работа в этом направлении. Как указано выше, 25 апреля 1943 года Курчатов представил М. Г. Первухину обстоятельный, состоящий из двух частей доклад «Проблема урана»[501]Курчатов И. В. Избранные труды: В 3 т. Т. 3. М., 1984. С. 20–42.
, где изложил свое мнение об использовании урана в военных и мирных целях, подчеркивая невероятную сложность технического решения поставленной задачи.
Чтобы узнать, какими ресурсами урана страна располагает, Первухин и Курчатов вызвали директора РИАН Хлопина в Москву из Казани. Академик сообщил, что в имеющемся в Средней Азии руднике, где добывают радиевые руды для цветной металлургии, в отходах имеется уран[502]Первухин М. Г. Как была решена атомная проблема в нашей стране// АРНЦ. Ф. 2. Личный фонд И. В. Курчатова. Музейное собрание. Д. 10. 2/П; Курчатов в жизни. С. 372, 374.
. По сведениям Наркомата цветной металлургии, их разведанные запасы были незначительны. Для получения первых 100 тонн урана требовалось провести большие горные работы и соорудить установки по обогащению руды. Первухин и Курчатов доложили правительству, что необходимо организовать срочные работы по разведке новых месторождений и добыче урана в больших масштабах[503]Там же.
. Следствием этого явилось распоряжение ГКО от 30 июля 1943 года № 3834сс «Об организации геолого-разведочных работ, добыче урана и производстве урановых солей»[504]Атомный проект СССР. T. 1. Ч. 1. С. 366–368.
. 18 августа Президиум АН СССР во исполнение этого распоряжения постановлением «Об организации работ по геологии урана»[505]Там же. С. 385.
обязал ряд министерств и академических институтов организовать и провести работы по разведке, добыче и радиометрии урана и производству урановых солей.
ГКО обязал Наркомат цветной металлургии добыть в 1943 году первую партию урана — 100 тонн. Но это постановление не было выполнено ни в 1943-м, ни в 1944 годах. К августу 1945 года удалось получить только один килограмм, и ни руководство страны, ни Курчатов не знали, будет ли вообще получено нужное количество. Между тем потребность в уране становилась неотложной: предстояла сборка первого экспериментального реактора Ф-1 в Москве. 8 апреля 1944 года ГКО принял постановление № 5585сс о развитии геологоразведочных работ по радиоактивным элементам[506]Атомный проект СССР. T. 1. Ч. 2. С. 61–64.
. О нехватке урана даже для первого реактора Игорь Васильевич писал в докладе Сталину: «До мая 1945 г. не было надежды осуществить уран-графитовый котел, т. к. в нашем распоряжении было только 7 т окиси урана. В середине прошлого (1945 г.) года т. Берия направил в Германию специальную группу работников Лаборатории № 2 и НКВД во главе с тт. Завенягиным, Махневым и Кикоиным для розысков урана и уранового сырья… Группа нашла и вывезла в СССР 300 т окиси урана и его соединений, что серьезно изменило положение не только с уран-графитовым котлом, но и со всеми другими урановыми сооружениями»[507]Курчатов И. В. Материалы по докладу И. В. Сталину//АРНЦ. Ф. 2. Оп. 1/с. Д. 16/1. Л. 22.
. Вместе с ураном в Лабораторию № 2 были привезены также научная и техническая документация, приборы и оборудование ряда демонтированных немецких институтов. Все это сильно ускорило работу[508]Головин И. Н. От Лаборатории № 2 до Курчатовского института // История атомного проекта. Вып. 1. М., 1995. С. 8–9.
.
Для разведки урановых залежей и организации добычи урана в сентябре 1945 года под руководством П. Я. Антропова в Среднюю Азию была отправлена комиссия[509]Антропов П. Я. Широкий научный диапазон. — В кн.: Дмитрий Иванович Щербаков. Жизнь и деятельность. 1893–1966. М., 1969. С. 86.
. После разведпроходки в Табошарах и других местах она провела широкую разведку в районах, прилегающих к уже открытым залежам. Были обнаружены новые значительные запасы урана[510]Вольфсон Ф. И., Зонтов Н. С., Шушания Г. Р. Петр Яковлевич Антропов. М., 1985. С. 31–32.
. Специальные поисковые экспедиции провели Министерство геологии и другие ведомства с конца 1947-го и по 1950 год в различные части страны[511]Там же. С. 34–35.
. С обнаружением урана немедленно начинались горные разработки, закладывались рудники вблизи Желтых Вод на Украине, в Силламяэ в Эстонии, Сланцах в Ленинградской области, вблизи Пятигорска на Кавказе, на Урале, а также на востоке Сибири в золотопромышленной области на Колыме. На содержание урана изучали реки и озера. На Алтае, Урале, в Сибири, на Кольском полуострове и на Кавказе[512]Там же.
разрабатывали также монацит, из которого извлекали торий, чтобы потом переработать его в делящийся изотоп уран-233.
Добыча урана разворачивалась в труднейших условиях. Руды залегали в труднодоступных горных районах. Ефим Павлович Славский, тогда заместитель министра цветной металлургии, вспоминал: «Летом 1946 года уран был разведан в очень ограниченном количестве. Как его вывозили? У меня сохранились фотографии. На одной из них рабочие гонят ишаков… На каждом висят сумки, а в сумках — урановая руда. Хорошей считается руда, если в ней 0,1 % урана, остальное все — пустая порода. Представьте, сколько в одной сумке ишак привез урана!»[513]Славский Е. П. Из рассказов старого атомщика (АРНЦ. Ф. 2. Личный фонд И. В. Курчатова. Музейное собрание. Д. 10/2). Частично опубл. в кн.: Курчатов в жизни. С. 482.
Добытую руду перевозили на обогатительные фабрики, а продукт переработки — очень чистую соль урана — на урановый завод в городе Электросталь Московской области, где ее перерабатывали в металл[514]Ершова З. В. Как был получен первый слиток металлического урана (интервью автора с З. В. Ершовой в 1991 году, записанное на видео Н. Кузнецовым). Частично опубл. в журнале «История науки и техники» (2002. № 7. С. 41–47).
.
После победы над Германией СССР использовал ее урановые месторождения, находившиеся в советской зоне оккупации[515]АРНЦ. Ф. 2. Личный фонд И. В. Курчатова. Музейное собрание. Д. 10. 2/Сл.
. В Восточной Германии были построены фабрики для получения уранового концентрата, отправляемого затем в Советский Союз[516]Kalsch R. Uran für Moskau. Die Wismut — Eine populäre Geschichte. Berlin, 2008. P. 47–81.
. Урановые рудники также закладывали в Болгарии и Польше, где залежи давали значительно меньше урана, чем в Германии и Чехословакии. Также СССР начал добычу урана в китайской провинции Синьцзян, которую он в то время контролировал[517]Холловэй Д. Указ. соч. С. 238.
.
Данные о добыче советского урана даже за первые послевоенные годы до сих пор не опубликованы[518]Там же.
. По оценке ЦРУ, советские и восточноевропейские рудники давали в 1946 и 1947 годах от 70 до 110 тонн окиси урана. Только в 1948 году произошло значительное увеличение добычи, но и тогда наращивание добычи урана все еще считалось задачей чрезвычайной важности. По тем же оценкам, 45 процентов советского урана было получено из Восточной Германии, 33 — из Советского Союза, 15 — из Чехословакии, 4 — из Болгарии и 3 процента — из Польши. Но эти цифры, как пишет Д. Холловэй, должны быть приняты с известной осторожностью[519]Там же. С. 238–239.
. Важность восточноевропейского урана для СССР подтвердил на пленуме ЦК КПСС в июле 1953 года заместитель министра среднего машиностроения А. П. Завенягин, отметивший, что поскольку значительная доля уранового сырья добывается за границей, «важно вести форсированную разведку отечественной сырьевой базы»[520]Дело Берия // Известия ЦК КПСС. 1991. № 2. С. 169.
.
С первых дней деятельности Лаборатории № 2 под непосредственным руководством Курчатова разворачиваются работы по получению металлического урана из поставляемого обогатительными фабриками уранового сырья. Игорь Васильевич формулирует жесткие физико-химические требования к чистоте производимого урана, поскольку даже малейшие доли примесей поглощали нейтроны и могли ухудшить условия протекания цепной реакции[521]Курчатов И. В. Избранные труды: В 3 т. Т. 3. С. 73–94.
. Содержание примесей в металлическом уране не должно было превышать миллионных долей. Задача решалась комплексно: в научно-исследовательских институтах, которых было более тридцати, конструкторских бюро, на рудниках, обогатительных фабриках, химических производствах и металлургическом заводе.
Получение необходимых для уран-графитового котла чистейших реакторных материалов требовало разработки новых технологий. Курчатов еще в 1943 году поручил Государственному институту редких металлов (Гиредмету) и персонально начальнику лаборатории профессору З. В. Ершовой — ученице В. Г. Хлопина, стажировавшейся в 1930-е годы в Париже у Ирен Жолио-Кюри, — изготовить несколько десятков килограммов карбида урана строго определенного состава и высокой степени чистоты[522]АРНЦ. Ф. 2. Личный фонд И. В. Курчатова. Музейное собрание. Оп. 1. Д. 10.2/Е.
. Хотя в России его никогда не производили, сотрудники Гиредмета профессора Н. П. Сажин, Г. А. Меерсон и молодой металлург Е. Каменская сконструировали дуговую печь и, отработав на ней технологию процесса, ежедневно получали килограммы карбида урана требуемого качества[523]Ершова З. В. О встречах с И. В. Курчатовым в 1943–1960 гг. // Воспоминания об Игоре Васильевиче Курчатове. С. 336.
. З. В. Ершова и Н. П. Сажин привозили получаемые образцы карбида урана Курчатову на квартиру, размещавшуюся в главном здании лаборатории. Сюда же поступали и чистейшие соли урана, полученные на опытной установке на руднике.
Затем Курчатов «озадачил» (его выражение) З. В. Ершову получить металлический уран «хотя бы в небольшом количестве, но высокой степени чистоты»[524]Там же.
. Зинаида Васильевна, вспоминая тот момент, рассказывала, что на оброненную ею фразу: «С чего начинать?» — Игорь Васильевич ответил: «Ну, хозяюшка, закатай рукава, накинь фартук и посмотрись в зеркало»[525]Интервью автора с З. В. Ершовой.
. Для советской «мадам Кюри» не существовало невозможного, и в короткий срок лаборатория Ершовой справилась с поставленной задачей, осуществив ряд восстановительных плавок в высокочастотной печи. Курчатов сам принимал участие в этой работе. Он часто бывал в Гиредмете, знакомился с ходом эксперимента, помогал советами. В один из дней декабря 1944 года в присутствии членов правительства М. Г. Первухина, В. А. Малышева и А. П. Завенягина профессор З. В. Ершова, инженер Е. Каменская и молодой специалист Т. Меньшикова получили слиток чистейшего урана весом около килограмма[526]Воспоминания об Игоре Васильевиче Курчатове. С. 461.
. Зинаида Васильевна рассказывала автору, как на следующий день она доставила тяжелый металл «с золотистым отливом» в коробке, обитой бархатом, в Первое главное управление, а через несколько дней — на заседание Спецкомитета СССР, где после ее доклада Берия распорядился принять метод Ершовой для организации промышленной разработки металлического урана и наградить ее большой денежной премией, которую доставили в тот же день ей на квартиру[527]АРНЦ. Ф. 2. Личный фонд И. В. Курчатова. Музейное собрание. Видеокассета.
.
Курчатов высоко оценил работу Ершовой с сотрудниками Гиредмета по получению металлического урана. Благодаря его настойчивости, точности в постановке задач, постоянному контакту и контролю, тщательно продуманному плану экспериментальных работ уран был получен, и началась подготовка к его промышленному производству. К решению этой задачи Курчатов привлек крупнейших ученых: академиков А. П. Виноградова, И. И. Черняева, А. А. Бочвара, члена-корреспондента АН СССР P. С. Амбарцумяна с их коллективами. От Лаборатории № 2 работой руководили В. В. Гончаров и Н. Ф. Правдюк[528]Славский Е. П. Выступление на юбилейном научном совете, посвященном 80-летию со дня рождения И. В. Курчатова 12 января 1983 года; АРНЦ. Ф. 2. Личный фонд И. В. Курчатова. Музейное собрание. Фонограмма записи на магнитной ленте, осуществленная автором. Кассета 7.3.18.
.
С начала 1946 года развернулось заводское производство металлического урана[529]Грабовский М. П. Накануне аврала. М., 2000. С. 122; Воспоминания об Игоре Васильевиче Курчатове. С. 461.
, однако оно было организовано не по методу З. В. Ершовой[530]З. В. Ершова вспоминала, что, когда ее метод был отложен, а был принят метод Н. Риля, это обидело ее. См.: АРНЦ. Ф. 2. Личный фонд И. В. Курчатова. Музейное собрание. Видеозапись интервью автора с З. В. Ершовой.
. Ее успешным конкурентом стал вывезенный в 1945 году из Германии немецкий профессор Н. Риль, имевший большой опыт по очистке урана в берлинской компании «Ауэр». Специальная комиссия обсуждала оба метода — Ершовой и Риля. И хотя первый был признан лучшим и более перспективным, в качестве рабочего варианта избрали метод Риля, как более простой и, главное, позволявший сэкономить время. За свой вклад в дело создания первой советской атомной бомбы Николаус («Николай Васильевич») Риль был в 1949 году удостоен звания Героя Социалистического Труда. Разработка технологии получения и выплавка чистого металлического урана была осуществлена Гиредметом Наркомцвета СССР на базе одного из цехов завода боеприпасов № 12 в Электростали. Завод срочно оборудовали немецкими станками и приборами. Первые заводские отливки металлического урана в виде небольших цилиндрических блоков для первого реактора Ф-1 начали поступать в Лабораторию № 2 в январе 1946 года[531]Жежерун И. Ф. Строительство и пуск первого в Советском Союзе атомного реактора. М., 1978. С. 70; Панасюк И. С. Это было в 1938–1946 годах // Воспоминания об академике И. В. Курчатове. С. 26.
. Большие партии металла, полученные летом того же года, были забракованы Курчатовым из-за обнаруженных в них примесей. Под руководством академика А. П. Виноградова на заводе срочно разработали методы обнаружения примесей[532]Жежерун И. Ф. Указ. соч. С. 84–85.
. Через полгода завод в Электростали стал давать около трех тонн в неделю металлического урана нужной чистоты.
Параллельно с проблемой урана решалась другая важная задача на пути к осуществлению цепной ядерной реакции — производство в больших количествах графита также небывалой до тех пор степени чистоты. Проблемой являлась именно степень чистоты, ибо технология производства графита, как такового, была уже освоена отечественной промышленностью[533]Славский Е. П. Указ. соч. С. 11.
. Заказы по чистому графиту Курчатов и Первухин разместили на заводах, производивших графитовые электроды для электрохимической промышленности. Первые партии произведенного графита не удовлетворили Курчатова: по его жестким требованиям примесей должно быть менее миллионных долей[534]Первухин М. Г. Выдающийся ученый и талантливый организатор // Воспоминания об Игоре Васильевиче Курчатове. С. 181; Славский Е. П. Указ. соч. С. 13–20; Гончаров В. В. На пределе возможного. — В кн.: Воспоминания об Игоре Васильевиче Курчатове. С. 237–238.
. Столь высокая степень чистоты вызывала недоумение работников заводов и в некоторых случаях воспринималась как каприз ученых. Был запущен слух, будто такой графит нужен для изготовления алмазов. Объяснять причину столь серьезных требований представлялось категорически невозможным по причине абсолютной секретности.
Курчатов лично посещал все специальные объекты, чтобы добиться производства чистейшего графита, где разворачивались научно-исследовательские и опытно-заводские работы с целью выпуска опытных партий чистейших графитовых блоков. Ему помогали В. В. Гончаров, переведенный в Лабораторию № 2 из химической промышленности, и Н. Ф. Правдюк — товарищ студенческих лет по Крымскому университету, а также Е. П. Славский, недавно еще заместитель министра Ломако в алюминиевой промышленности, теперь переведенный на работу в новое ведомство к «Бороде». Работы по изготовлению графитовых блоков находились тем не менее под постоянным наблюдением самого Игоря Васильевича, систематически их результаты заслушивал Спецкомитет. «Однажды, — рассказал автору Ефим Павлович Славский, — нас с Ломако вызывают на Спецкомитет… Стоим мы… в приемной, ожидаем… и думаем: „Ну вот и пришел всему конец. Все наши данные по графиту ложными оказались. Что же нам будет?“ Председатель Берия обращается к Маленкову, члену Спецкомитета (как и Булганину, сидящему рядом), и говорит: „Георгий, вот Ломако и Славский доложили и обещали, что они уже приняли меры и сделают все, как нужно. Как думаете, согласимся?“ Тот, а за ним все другие кивнули: „Согласимся“. И мы вышли с заседания с чувством, что заново родились, как будто стояли мы на стуле с петлей на шее и надо было выбить только стул… А тут оказалось сняли петлю и мы пошли работать. Вот такой был режим»[535]Славский Е. П. Из рассказов «старого атомщика» в записи автора. Архив автора.
.
К августу 1945 года на Московском электродном заводе была разработана технология получения графита сверхвысокой чистоты, а вскоре построен цех графитовых блоков, начавший с 6 октября 1946 года выпуск графита необходимого качества[536]АРНЦ. Ф. 2. Оп. 1/с. Д. 21. С. 45.
. «А начинать, — вспоминал Е. П. Славский, — пришлось с нуля. Научились мы делать чистый графит: всю эту массу мы с хлором замешивали, в аппаратной накаляли докрасна, посторонние примеси в соединении с хлором при высокой температуре становились летучими — вылетали. И мы стали получать чистый графит. Оказывается, в США тоже подобным образом поступали. Они нам в войну по ленд-лизу поставляли самолеты, танки, пушки… Там всю войну наша комиссия работала. Задикян и другие принимали то, что нам давали. Один из наших, Александров из треста „Союзэлектрод“, видел у американцев нечто похожее на нашу технологию получения чистого графита из анодной массы»[537]Славский Е. П. Страницы жизни. М., 1998. С. 17, 20.
.
Осуществление цепной реакции в строящемся уран-графитовом реакторе, как показывали теоретические расчеты и подтверждал американский опыт, изложенный в отчете Смита, целиком зависело от степени чистоты урана и графита. Поэтому среди других работ по сооружению реактора Курчатов и отводил этой проблеме центральное место. В Лаборатории № 2 был организован непрерывный ядерно-физический контроль урана и графита, поступавших с завода для первого реактора, то есть фактически велась перепроверка заводских данных о чистоте материалов. Это подтверждают отчеты, хранящиеся в архиве Курчатовского института. Теория проверки качества этих материалов была развита В. С. Фурсовым[538]Курчатов И. В., Панасюк И. С. Результаты изучения возможности применения нескольких сортов графитированных электродов для уран-графитового котла. Отчет. 1944. АРНЦ. Ф. 2. Оп. 1/с. Д. 2; Они же. Отчет об опытах со слоем урана, пересекающим графитовую призму. 1945. Там же. Д. 4; Они же. Экспериментальное и теоретическое изучение вопросов, связанных с постройкой уран-графитового котла. Отчет. 1946. Там же. Ф. 1. Оп. 1.Д. 541.
. Контроль чистоты графита проводился в установленной на территории лаборатории до постройки здания будущего уран-графитового реактора армейской палатке. Первые партии проверяли экспоненциальным методом в графитовых призмах весом около семи тонн, но это затрудняло дифференциацию графита по качеству, тем более что масса многих партий была значительно меньше пяти тонн. Поэтому Фурсов разработал более удобный сравнительный метод, требовавший всего около 1,5 тонны графита. Группа И. Ф. Жежеруна с участием Н. Ф. Правдюка контроль этим методом вела круглосуточно. Было проверено 99 партий графита общим весом около 600 тонн. Как и ожидалось, сечение поглощения партии графита коррелировало с их зольностью — графит соответствовал предъявляемым требованиям[539]Гончаров В. В. Первые (основные) этапы атомной проблемы / Препринт ИАЭ. М., 2015. С. 12–13; см. также: Жежерун И. Ф. Указ. соч. С. 70–71.
. Как отмечал М. Г. Первухин: «Эта задача была решена блестяще. Под руководством И. В. Курчатова была проделана большая работа по получению графита высокой чистоты, а также по выбору конструкции графитовых блоков»[540]Первухин М. Г. Как была решена атомная проблема в нашей стране; РЦХСД. Ф. 50. Оп. 59. Д. 136. Л. 119–143.
.
Контроль чистоты материалов являлся для сотрудников изнурительной круглосуточной работой, требовавшей многократной проверки всей продукции. Днем разгружали привезенный графит, сооружали из него кубы и призмы, необходимые для замеров, а ночью, когда внешних помех было меньше, вели измерения. Бывший лаборант В. К. Лосев рассказывал: «Часто заходил в то время Игорь Васильевич. Особенно было приятно, когда он посещал ночью, и тогда, проработав с нами, он задерживался, расспрашивал о здоровье, о родных, угощал папиросами. Поглаживая свою бородку, говорил: „Ну, что же, очень хорошо“, и сразу как-то становилось весело, а усталость как рукой снимало. Утром же опять видели Игоря Васильевича и удивлялись, когда же он спит»[541]Из рассказов В. К. Лосева автору в 1987–2009 годах.
.
Глава третья
КУРЧАТОВ — БРАТ КУРЧАТОВА
Самым близким человеком в жизни Игоря Васильевича Курчатова, которому он всецело и полностью доверял буквально во всем, ценил и как друга, и как родственника, и как ученого, был его брат Борис Васильевич Курчатов — выдающийся радиохимик. Двумя годами моложе, он прожил 66 лет, из них 43 года в науке, которой он самоотверженно служил, работая в Ленинградском физико-техническом и Курчатовском институтах. Его труды, воспоминания современников, архивные документы воссоздают образ талантливого ученого и обаятельного человека.
Родился Борис Васильевич 3 августа 1905 года. В семье он был третьим ребенком и вторым сыном. Первые шаги сделал там же, где и брат Игорь, — на седом Урале, в Симском Заводе. Уже в зрелом возрасте он часто рассказывал о горах, лесах и речке с крутыми утесами, о красоте своей малой родины. Из любимых игрушек раннего детства называл два старых самовара (маленький и большой), служивших в играх ему и брату и пароходами, и паровозами, и паровыми мельницами. Так детский интерес к технике пробуждал у мальчиков любовь к ней и желание заниматься ею. С легкостью братья овладевали техническими устройствами и профессиональными приспособлениями отца. Вероятно, поэтому четырнадцатилетнему Игорю и двенадцатилетнему Борису взрослые уверенно доверяли самостоятельное управление паровозом при уборке урожая в Крыму, на землях, где работал отец.
Пытливый ум исследователя у Бориса, как и у Игоря, проявился очень рано. Он очень быстро и хорошо всё усваивал и запоминал. Так, в шесть лет при поступлении в гимназию на собеседовании по Закону Божьему, когда священник задавал ему вопросы, малыш отвечал на всё четко и обстоятельно. «Мне казалось, — вспоминал Борис Васильевич, — что он хотел спросить еще и еще что-то, чего я не знаю, но я отвечал на все вопросы. В результате в „Метрику“ поставил 5 и +++ (три плюса), погладил по голове и приписал — „Весьма похвально“»[542]Из рассказов Б. В. Курчатова своему заместителю в лаборатории Курчатовского института В. А. Пчелину.
.
В 1912 году в Симферополе Борис поступил в мужскую казенную гимназию, ставшую через пять лет школой второй ступени. Все годы обучения имел сплошные «пятерки» по всем предметам и, несмотря на частые болезни (крепким здоровьем Борис Васильевич не отличался), окончил ее в 1922 году и на «отлично». Преподаватели отмечали необыкновенные способности мальчугана к естественным наукам, а друзья по гимназии — не по возрасту серьезность, не по годам начитанность и развитость, его любовь к книгам, увлеченность приключенческими романами Майн Рида и Жюля Верна (семья получала их в виде приложений к журналу «Вокруг света»), а также сочинениями отечественных и зарубежных писателей, которые Игорь приносил ему из библиотеки преподавателя словесности Л. В. Жирицкого. Читал Борис много и быстро, обладал прекрасной памятью, тонким, чутким и проницательным умом. С книгами он не расставался никогда; даже во время войны томик стихов любимого Лермонтова всегда был рядом.
Из гимназии он вышел с прекрасными знаниями иностранных языков, к которым имел способности: ко времени поступления в университет владел английским, французским и немецким языками, мог свободно читать специальную литературу, знал церковнославянский и древнегреческий; латынь изучил так, что даже через 50 лет прекрасно помнил и цитировал. Поступив в 1923 году на физико-математический факультет того же университета (который в этом году окончил его брат), Борис Васильевич избрал основной специальностью физическую химию. Учился только год — факультет закрыли, и юноша перевелся на химическое отделение Казанского университета, где специализировался в лаборатории профессора А. Ф. Герасимова, который считал его одним из наиболее талантливых своих учеников и преданных науке студентов[543]Неповторимые черты таланта. Борис Васильевич Курчатов: Материалы к биографии, письма, воспоминания, избранные научные труды (1905–1972)/Сост. и отв. ред. Р. В. Кузнецова. М., 2005.
.
Через три года университет был окончен, и Б. В. Курчатов получил диплом с записью: «В декабре месяце 6 числа 1927 года гражданин Курчатов Борис Васильевич подвергался испытанию в Государственной квалификационной комиссии и защитил квалификационную работу на тему: „Осаждение ионов хлора в присутствии коллоидного гидрата окиси железа“». Профессор Герасимов убеждал его остаться на кафедре и рекомендовал в аспирантуру. Но стремление быть вместе с братом, работать у академика Иоффе, склонность к экспериментальной, исследовательской деятельности привели его в ленинградский Физтех. Дальнейшая его творческая судьба складывалась тоже в ЛФТИ, а профессиональная деятельность тесно переплелась с решением физических и ядерно-физических задач и всех научных проблем, которыми занимался его брат.
В Ленинград Борис Васильевич прибыл в 1928 году. Отличный диплом явился лучшей рекомендацией для поступления в «детский сад папы Иоффе». Курчатов-младший был хорошо принят, быстро вошел в талантливый коллектив Физтеха. С начала прихода его в ЛФТИ началось творческое сотрудничество братьев Курчатовых, продолжавшееся всю жизнь и еще больше роднившее их. Современники вспоминают, что внешне они были совсем не похожи. «То, что было в характере, в поведении, во внешности старшего написано размашистыми мазками, у младшего было тщательно прорисовано вплоть до смешных морщинок на переносице под вздернутыми на лоб старомодными очками… В голосе можно было уловить что-то общее, хотя у Бориса Васильевича был тенор, а у Игоря Васильевича высокий баритон. Но внутренне братья были похожими, и главное сходство заключалось, конечно, в том, что оба самоотверженно относились к науке, оставаясь ей верными до последнего удара сердца»[544]Из воспоминаний И. Реформатского на Курчатовских чтениях в Ленинграде в 1984 году (запись автора).
.
Доктор физико-математических наук Ю. В. Сивинцев, имевший возможность лично наблюдать братьев Курчатовых, рассказывал о каждом из них: «Старший, Игорь Васильевич (И. В.) — более порывистый, энергичный, стремительный; младший, Борис Васильевич (Б. В.) — как влитой, соответствует облику „настоящего“ профессора. Он движется по лестнице и коридору степенно и неторопливо, уютно усаживается в глубокое вольтеровское кресло и по-отечески выслушивает сотрудника. И. В. жестко управляет собеседником, не позволяя ему терять время на излишние подробности, Б. В. любит детали. И. В. чаще внутренне напряжен, от Б. В., как правило, не исходит ощущение натянутой струны. И. В. внешне холоден, Б. В. — улыбчив… будучи одним из классиков современной радиохимии, не пытался выставлять свою кандидатуру при очередных выборах в Академию наук. То, что он не имел академического звания, мне кажется, не очень-то и огорчало Б. В. Для нас, несмотря на отсутствие такового, он был одним из энциклопедистов, составлявших элиту Курчатовского института, к тому же, как правило, относительно легко доступным в своем кабинете. Трудно представить, чего мог не знать Б. В.! Мне, с его помощью, удалось познакомиться с такими малодоступными в те годы изданиями, как: томами Манхэттенского проекта, статьями Либби и Сиборга, брошюрой Хоггертона, книгой „Миссия Алсос“ и даже энциклопедиями Брокгауза и Ефрона и „Гранат“ (тогда в ходу было первое издание БСЭ). В наши дни торжествующего меркантилизма столь доброжелательные, бескорыстные и многогранные люди не просто редки — они вымерли, как динозавры. И так горько, что не существует машины времени и мне никогда больше не встретиться с таким интересным человеком и теплым собеседником, как Борис Васильевич Курчатов»[546]Неповторимые черты таланта. Борис Васильевич Курчатов. С. 226–227.
.
До начала Великой Отечественной войны Б. В. Курчатов занимался проблемами физики твердого тела и физики атомного ядра. Список научных трудов этого периода говорит о том, что он интересовался и другими химическими вопросами. В его личных документах встречается неоднократная запись: «Занимался разработкой методов химии (или радиохимии) для решения тех или иных физических проблем». Так, в процессе изучения сегнетоэлектриков он выращивал многочисленные, все более увеличивающиеся по размеру (и, конечно, качеству) кристаллы сегнетовой соли. «Но самые хорошие кристаллы сегнетовой соли выращивал А. В. Шубников», — вспоминал Борис Васильевич, весьма скромно оценивая свою работу. В то же время сотрудники ЛФТИ постоянно обращались за помощью именно к нему, как профессионалу-химику. Так, профессор А. П. Александров, возглавлявший лабораторию полимеров, вспоминал: «Если надо было какую-нибудь консультацию по химии, надо было бежать, как мы называли, к Боруху. Это был брат Игоря Васильевича — Борис Васильевич». Как засвидетельствовала супруга Бориса Васильевича Людмила Никифоровна, Игорь Васильевич часто называл брата «премудрый Борух».
Первые научные публикации Б. В. Курчатова по физике диэлектриков и полупроводников (совместно с братом) появились в 1929–1930 годах. Эти работы были посвящены исследованиям диэлектрической поляризации изоморфных смесей сегнетовой соли и в то время относились к одному из труднейших разделов физики твердого тела. Для этих кристаллов молодые ученые обнаружили «далеко идущий параллелизм с ферромагнетиками». А. П. Александров писал, что И. В. Курчатов, Б. В. Курчатов и П. П. Кобеко открыли новый класс веществ, обладающих свойствами, подобными ферромагнетикам; Игорь Васильевич назвал их сегнетоэлектриками. Эти вещества породили большое направление в физике твердого тела.
Одновременно Борис Васильевич исследовал в эти годы полупроводники в поисках новых выпрямителей. Удача сопутствовала ему: удалось создать новый тип выпрямителя — сульфидный выпрямитель. Рассказывая об основных проблемах Физико-технического института в газете «Известия», академик А. Ф. Иоффе в 1940 году отметил успешный результат деятельности молодого ученого: «Б. В. Курчатов использует наши теоретические представления для разработки новых, более совершенных типов выпрямителей. Один из них — выпрямитель из сернистой меди. Заключенный в алюминиевый цилиндрик диаметром в 2 см, он выпрямляет токи до 150 ампер при напряжении 12 вольт. По сравнению с меднозакисными выпрямителями плотность тока здесь превышена в 200 раз… Аналогичные выпрямители появились недавно в США, но они значительно хуже выпрямителей Курчатова». Выдвинутый за эту работу на соискание Сталинской премии автор, к сожалению, не получил ее, но его имя в научном мире было замечено. Тогда же Б. В. Курчатов открыл и изучил основные типы температурных зависимостей электропроводности полупроводников от концентрации в них примесей. Его работы по электропроводности закиси меди в зависимости от стехиометрического состава вошли во все монографии тех лет.
Когда в начале 1930-х годов началось активное развитие научных исследований в ядерной физике, Б. В. Курчатов, не оставляя своих прежних работ, подключился к исследованиям по изучению ядерных реакций под действием нейтронов, ведущихся в физическом отделе брата. Он заинтересовался химией ядерных превращений радиоактивных элементов и начал разрабатывать методы их выделения. В 1933 году Игорь Васильевич привлек его к изучению процесса «обстрела» алюминия и фосфора нейтронами. Для изучения процесса (эффект Ферми, разветвленные реакции) Борис Васильевич использовал радиохимический метод выделения короткоживущих магния и натрия из облученного алюминия. Результаты авторы опубликовали в статьях в сборнике «Доклады Академии наук» (ДАН) в 1934 году. Работы вскоре увенчались открытием. Л. А. Арцимович, будущий академик (тогда профессор, заведующий лабораторией), писал в журнале «Природа» в 1934 году: «Б. В. Курчатову и И. В. Курчатову удалось чисто химическим путем выделить радиоактивный натрий… Метод химического выделения радиоактивных продуктов имеет громадное значение для изучения ядерных реакций, так как он позволяет прямо обнаружить химическую природу получающегося при реакции неустойчивого элемента. Этот метод позволяет обнаружить и выделить радиоактивные осадки при целом ряде ядерных превращений».
Выдающейся работой братьев того периода, которую они провели вместе с Л. В. Мысовским и Л. И. Русиновым, стало открытие в 1935 году ядерной изомерии Br80. Использованный в ней, как и в других экспериментах, радиохимический метод Бориса Васильевича привел к разгадке нового явления в физике атомного ядра. Применив химические методы определения активного изотопа, Б. В. Курчатов впервые в стране провел сложные радиохимические исследования, в которых при захвате нейтронов стабильными изотопами брома было обнаружено два радиоактивных ядра — 80Br и 82Br. Ранее у брома были установлены два периода β-распада — 18 минут и 4,4 часа. В 1935 году было открыто β-излучение радиоактивного брома с периодом полураспада в 36 часов. В результате исследователи открыли явление ядерной изомерии брома. В ученом мире это открытие было признано одним из наиболее крупных достижений советской ядерной физики в довоенный период. Широкое развитие работ по радиохимии планировалось на конец 1930-х годов. Однако война поломала все планы.
От военной службы Борис Васильевич по состоянию здоровья был освобожден. Сырой ленинградский климат неблагоприятно повлиял на легкие — дважды пришлось лечиться в специальном санатории. В начале августа 1941 года он эвакуировался вместе с институтом в Казань, уезжал в состоянии «апатии и бессилия». В переполненном приезжими городе жить и работать приходилось в тяжелых условиях, часто голодая. «Борис такой хороший, но удивительно не приспособленный к жизни человек», — писала Курчатову в Севастополь Марина Дмитриевна в 1941 году. Зима наступила рано — студеная, морозная. Дров едва хватало, чтобы обогреть застывшие от холода помещения — и те, где жили, и те, где трудились. Работали по 16–18 часов в сутки, часто спали в лабораториях. Не хватало оборудования, электричества, воды. Домой Борис Васильевич возвращался глубокой ночью.
Осенью 1941-го и весной 1942-го братья получили печальные известия о смерти родителей. Борис Васильевич до конца своих дней скорбел и сокрушался, винил себя за то, что у него «не хватило настойчивости и решимости остаться с отцом и матерью в Ленинграде». Тогда же он помогал Марине Дмитриевне выхаживать Игоря Васильевича, боровшегося с тяжелой болезнью. Он и сам часто болел. Жил вначале в здании Казанского университета на улице Чернышевского, где для сотрудников ЛФТИ отвели несколько комнат под лаборатории, мастерские и склады. Тридцать пять ученых вместе с семьями разместили в одной комнате площадью 60 квадратных метров. Но трудности организации на новом месте, по выражению Бориса Васильевича, «не слишком тормозили научную работу». Вскоре он получил отдельную комнату «недалеко от трамвая и базара» по улице Чехова в доме 43/2. Комната была холодная и сырая, и у Бориса Васильевича снова появилась реальная опасность заболеть туберкулезом или ревматизмом. В октябре — декабре он перенес грипп и дважды бронхит, перебравшись на время болезни к Марине Дмитриевне.
Миновала страшная зима. Позади остались скорби и болезни. Вся жизнь Курчатова-младшего, как и всех физтеховцев, сконцентрировалась на работе для фронта, для победы. То, что делалось в мирное время за несколько лет, теперь решалось в несколько месяцев. Вспоминая работу в Казани (об этом периоде известно мало), Б. В. Курчатов говорил: «Занимался оборонной тематикой, проблемой „темновидения“ — созданием веществ для приборов ночного видения». В 1942 году ему и его товарищам удалось создать состав, чрезвычайно чувствительный к инфракрасному излучению. Состав фиксировал источник инфракрасных лучей мощностью порядка 1 ватта на расстоянии 300 метров. На его основе был предложен целый ряд оптических приборов, которые обеспечивали ориентацию наших бойцов в условиях ночных танковых атак, делали возможным распознавание вражеских объектов. А. Ф. Иоффе называл эти исследования «темновидением». Известно, что эта работа выдвигалась на соискание Сталинской премии, но Борис Васильевич получил только премию Академии наук — три тысячи рублей. Исключительно напряженная работа Б. В. Курчатова по выполнению оборонных заданий в 1941–1943 годах оказалась успешной и необходимой фронту. Он не раз премировался в ряду особо отличившихся ученых Казанской группы ЛФТИ.
В мае 1943 года И. В. Курчатов отозвал брата в Москву, где в недавно созданной Лаборатории № 2 начали разворачиваться работы по урановому проекту. Объявив, что задачей лаборатории является развитие работ по цепной реакции урана, Игорь Васильевич сначала поручил брату изучить всю литературу по элементу 93 (нептунию), а потом доверил решение одной из ключевых задач — постановку в лабораторных условиях экспериментов по получению элементов 93 и 94 и изучению их физико-химических свойств. Это было архиважно для решения последующего наиважнейшего этапа атомного проекта — создания в стране промышленного способа извлечения из урановых руд плутония.
Первые опыты Б. В. Курчатов начал ставить в Пыжевском переулке, в здании Сейсмологического института. Проводя эксперименты с громадными трудностями, практически без лабораторного оборудования, в совершенно не приспособленном для экспериментальных работ (тем более химических) помещении, уже в 1944 году он развернул исследования по физическим и радиохимическим проблемам образования и выделения плутония из облученного урана. Работали и днем и ночью, и вскоре пришла удача. Ожидалось, что изотоп элемента 94 с атомным весом 239 так же, как и уран-235, способен делиться под действием и быстрых, и тепловых нейтронов. По аналогии с ураном-235 предполагалось, что плутоний-239 должен быть ядерным горючим, пригодным для осуществления как взрывного цепного процесса, так и управляемой ядерной реакции. Но в то время о свойствах плутония почти ничего не было известно. Их нужно было изучить.
Опыты Б. В. Курчатов начал с получения «индикаторных» количеств нептуния и изучения его химических свойств. Нептуний был выделен из слабо облученных соединений урана. Борис Васильевич подтвердил сходство этого элемента (низшей валентности) с цериевой группой редких земель. Для выделения плутония он значительно увеличил дозу нейтронного облучения. Располагая лишь радий-бериллиевым источником, он около трех месяцев непрерывно облучал колбу с гидратом окиси-закиси урана, поместив ее и источник в бочку с водой. После химической переработки материала в октябре 1944 года был выделен препарат, который оказался альфа-активным. Измерения показали, что он содержит десять атомов плутония. Это были первые «атомные» количества плутония, полученные в СССР, — важнейшее достижение отечественной радиохимии.
К этому времени в литературе был известен только элемент 93. Его достоверно идентифицировали Мак-Миллан и Абельсон в 1940 году. Из него должен был получаться элемент 94, предположительно α-излучатель с очень большим периодом полураспада — больше миллиона лет. Обнаружить его американским ученым тогда не удалось, несмотря на использование мишени элемента 93 с большой исходной активностью. К этой загадке Борис Васильевич возвращался не раз.
Мак-Милланом и Абельсоном были охарактеризованы химические свойства элемента 93. Уже тогда было сделано предположение, что с урана начинается новая группа элементов, аналогичная редкоземельной группе. В 1942 году была опубликована вторая и последняя работа по химии элемента 93. Авторы ее, Ган и Штрассман, показали в журнале «Натурвиссеншафтен» ряд результатов, подтверждающих выводы американцев. Однако в отношении свойств элемента 93 в восстановленном состоянии был получен странный результат, противоречащий американским данным. Других публикаций в открытой печати не было, и это свидетельствовало с большой вероятностью о засекречивании за рубежом всех работ по трансурановым элементам.
Работа Б. В. Курчатова по получению элемента 93 и изучению его химических свойств была закончена вскоре после переезда курчатовцев в 1945 году в Покровское-Стрешнево, в достроенное главное здание на Октябрьском Поле. Накопление элемента 93 велось 83 дня и закончилось 17 октября 1944 года. По средней пробе была определена скорость накопления 93, а следовательно, и 94. Полное количество накопленного 94 выражалось величиной 3,31012 атомов. Эксперименты продолжили, сконцентрировавшись на получении элемента 94. Облучения урана Борис Васильевич с сотрудниками вел с помощью радий-бериллиевого источника нейтронов, содержащего около 200 тс Ra. Физическая аппаратура для изучения β-активности, вывезенная из Ленинграда и Казани, была несовершенна, капризничала и часто ломалась. Уже в первых опытах был опровергнут аномальный результат Гана и Штрассмана и подтверждено сходство свойств элемента 93 в низшей валентности с цериевой группой редких земель. Этот результат позволил Б. В. Курчатову разработать так называемый сульфатный метод очистки элемента 93 — простой и надежный в отличие от «классической» схемы фторидного осаждения. Для начального этапа, когда надо было выделить его из довольно больших количеств облученного урана, Борис Васильевич отработал купферонный метод выделения элемента 93 четырехвалентным ураном, добавлявшимся в небольшом количестве к основному раствору шестивалентного урана, и доложил об этом на семинаре.
Опыты по выделению 94 велись на пяти отдельных порциях (от 0,5 до 2 килограммов урана). Схема переработки варьировалась. И вот из последней, пятой порции весом 2 килограмма урана 15 апреля 1944 года был выделен препарат (KLA(SO4)2 α-активностью 21 ι/m. Необходимо было убедиться еще раз в химической природе нового излучателя. Переменная валентность и аналогия с цериевой группой редких земель были подтверждены. Сделана оценка периода полураспада элемента 94–30 тысяч лет.
Вскоре на одном из заседаний Научно-технического совета по атомной проблеме Б. В. Курчатов доложил о своих результатах. Присутствовавший академик В. Г. Хлопин отнесся к сульфатному способу выделения плутония настороженно: «Вот у Гана и Штрассмана не получилось». Но при проверке в Радиевом институте результаты подтвердились и сульфатный метод получил со стороны Виталия Григорьевича высокую оценку. Позже, в 1956 году, о сульфатном методе выделения нептуния и плутония был представлен совместный доклад Б. В. Курчатовым и сотрудницы Радиевого института В. И. Гребенщиковой на Первую Женевскую конференцию.
Выделение плутония по разработанной схеме стало рутинной задачей и выполнялось лаборантами после ввода в эксплуатацию первого циклотрона Лаборатории № 2, дававшего потоки нейтронов на порядки большие. Появившиеся новые сотрудники продолжали изучать химию плутония и осколков деления уже по проторенному пути, с большим или меньшим успехом добавляя новые схемы. Оглядываясь назад, Борис Васильевич отмечал, что «не все было доведено до конца, но в итоге можно быть довольными результатами работы».
С пуском первого реактора в 1946 году получение первых видимых хотя бы под микроскопом количеств плутония стало реальным. Из облученных килограммовых количеств окислов урана были выделены по новой схеме осадки двойных сульфатов, содержащие от 6,1–17,3 мкг плутония. Г. Н. Яковлев провел на них пять окислительно-восстановительных циклов. Вся работа велась под микроскопом методами ультрамикрохимии.
Одновременно Б. В. Курчатов провел и еще одну важную работу, связанную с созданием графита, чистота которого должна была соответствовать 100 процентам. Возможность создания ядерного реактора из урана и графита предъявляла высокие требования к чистоте этого, пригодного для реактора материала. Борис Васильевич тщательно химически анализировал поступавший в Лабораторию № 2 с электродного завода в Электростали графит с целью обнаружения в нем примесей, поглощавших нейтроны. Он впервые составил технические условия для создания в Советском Союзе промышленного производства чистейшего реакторного графита. Аналогичную задачу — определение примесей в урановых блоках — решал и академик Александр Павлович Виноградов.
Полгода Б. В. Курчатов с супругой работали в Центральной лаборатории завода «Маяк», представлявшей в то время настоящий ареопаг химиков Советского Союза, участвовавших в получении материалов для первой отечественной атомной бомбы. В предпусковой период промышленного плутониевого производства в 1948 году на Урале сотрудники аттестовывались в его секторе и получали допуск на проведение определенной операции.
В 1953 году по инициативе И. В. Курчатова и других ученых в стране развернулись исследования радиоактивных продуктов ядерных взрывов. В этот период гонки вооружений 1950-х годов Б. В. Курчатов вместе с другими впервые создавал системы расшифровки ядерных изделий. В решении этой проблемы активно участвовали в числе сотрудников Института атомной энергии и ученые из сектора Б. В. Курчатова. Сам он руководил работами по радиохимическому и радиометрическому анализам состава продуктов ядерных взрывов, созданию первых методик средств сбора радиоактивных продуктов взрывов, приборов для анализов собранной активности. Совместно с Главным управлением гидрометеослужбы была организована сеть наблюдений за выпадением радиоактивных продуктов. В течение нескольких лет велись измерения концентраций радиоактивных продуктов в воздухе и их выпадений на почву, изучались закономерности глобальных выпадений. На научных судах АН СССР и Главного управления гидрометеослужбы исследовались обширные акватории Тихого, Индийского и Атлантического океанов.
Б. В. Курчатов с сотрудниками разработал радиохимический метод выделения осколков деления урана, трансуранов и других элементов из продуктов ядерных взрывов, позволявший определить материал изделия, код, мощность, потоки и спектр нейтронов и отдельные особенности взорванных изделий. В кооперации с учеными института, также и с радиохимиками из ГЕОХИ, РИАНа сотрудники Б. В. Курчатова работали в многочисленных экспедициях на Бикини, Маршалловых островах, в других точках Мирового океана. Эта была новая, очень напряженная работа. Непосредственно в группе Б. В. Курчатова метод выделения бериллия-7 создавал его ученик Б. Ф. Мясоедов (впоследствии академик). Почти 15 лет его метод использовался в Курчатовском институте, в РИАНе, Арзамасе, Загорске и т. д.
Когда после испытаний оружия вездесущий атом проник во все сферы жизнедеятельности — воздух, воды, почвы, растительный покров, продукты питания и организм человека, — по настоянию И. В. Курчатова в Советском Союзе была создана Служба наблюдения (около пятидесяти станций) за выпадением радиоактивных осадков, особенно стронция-90 и цезия-137, образующихся при делении урана и плутония с большим выходом долгоживущих и наиболее опасных в биологическом отношении элементов. Началась эра ядерной экологии. Б. В. Курчатов немедленно организовал и провел в Курчатовском институте для руководителей станций наблюдения своеобразные курсы на манер военных. На занятиях его ученики P. М. Полевой и В. А. Пчелин читали основы радиохимии и ядерной физики, В. М. Шубко вел мини-практикум. «Ядерной» экологией занимались сотрудники РИАН (Шведов и Гедеонов), ГЕОХИ (Павлоцкая) и др. Полученные вскоре многочисленные данные по содержанию радионуклидов в почвах, продуктах питания, организме человека, сведенные в отчеты, представлялись в подкомитет ООН по разоружению и на Женевскую конференцию по мирному использованию ядерной энергии.
Работы Б. В. Курчатова в этой области стали ценным вкладом в решение проблемы исследования радиоактивных продуктов ядерных взрывов и убедительным доказательством опасности ядерных испытаний для человечества, необходимости их запрещения полностью и навсегда. Проанализировав по просьбе Игоря Васильевича книгу Э. Теллера и А. Леттера «Наше ядерное будущее», Борис Васильевич опубликовал совместно с Е. И. Лейпунским и другими учеными рецензии, в которых наглядно продемонстрировал неприемлемость взглядов авторов на дальнейшее испытание ядерного оружия в мире, подчеркивая их пагубное влияние на природу и человечество. Такой подход в немалой степени содействовал принятию в 1961 году моратория на испытания ядерного оружия в трех средах.
Большое место в жизни Б. В. Курчатова занимала радиохимическая лаборатория в Институте ядерной физики (в то время НИФИ-2 при МГУ), которой он по совместительству заведовал с 1946 по 1951 год. Ее организации, подготовке специалистов-радиохимиков он отдал много сил и здоровья. Но за эту работу он (по рассказам сотрудников) жалованье получать отказывался.
В начале 1950-х годов Б. В. Курчатов переключился на изучение радиохимических методов превращений сложных ядер под действием частиц высокой энергии. С пуском синхроциклотрона в городе Дубна Московской области Борис Васильевич выполнил новаторские работы по изучению радиохимических методов расщепления серебра и делению вольфрама протонами, дейтронами и частицами высоких энергий. Открыл ряд новых явлений, характерных для химии ядерных превращений при высоких энергиях возбуждения: вылет легких ядер из серебра, деление с возбужденного уровня. Им были изучены закономерности выхода разнообразных продуктов расщепления серебра и вольфрама при взаимодействии с быстрыми частицами, найден и идентифицирован ряд новых изотопов. В этих, как и во многих других исследованиях ему помогала его супруга. По результатам этих работ были написаны и опубликованы вместе с ней и с сотрудниками лаборатории десятки статей.
По свидетельству И. Н. Головина, Игорь Васильевич Курчатов, раздумывая в последние годы жизни о судьбе института, о его будущей тематике, говорил о «мыслителях». К ним он относил Л. В. Грошева, М. И. Певзнера, П. Е. Спивака и «моего брата Бориса», которые «сделают ценный вклад в физику классического атомного ядра». И он не ошибся.
Наряду с фундаментальными исследованиями Б. В. Курчатовым выполнено большое число прикладных работ, имевших крайне важное значение для задач, возникших в процессе создания атомной промышленности. Он разработал метод определения кислорода в полупроводниковых материалах (кремний, германий); метод пропитки графитовых блоков ураном высокого обогащения для создания импульсного графитового реактора (ИГР) — самого мощного в мире импульсного реактора.
В 1962 году, после заключения международного соглашения о запрещении испытаний ядерного оружия, возникла необходимость в установках, радиоактивное излучение которых по своим характеристикам близко к излучению ядерных взрывов. Использование таких установок позволяло продолжить и расширить изучение воздействия радиации взрыва на аппаратуру, биологические и другие объекты. Институту было поручено срочно создать несколько импульсных реакторов для этих целей и обеспечить ими головные институты и предприятия для проведения необходимых научных исследований и контроля производственной продукции. Под руководством Б. В. Курчатова группой радиохимиков были приготовлены водные растворы уранил-сульфата (высокого обогащения) для первых двух реакторов ИИН. Для остальных реакторов растворы по разработанной технической документации изготовлялись на химкомбинате «Маяк» в Челябинске-40 и на Усть-Каменогорском комбинате.
Большой цикл работ, посвященный получению изотопов без носителя для медицины, был выполнен Борисом Васильевичем совместно с женой Людмилой Никифоровной Курчатовой. Все они были высоко оценены на международных конференциях по производству радиоизотопов для медицины. Медикам и биологам в их исследованиях Б. В. Курчатов всегда охотно помогал. Так, для академика Л. А. Зильбера он разработал радиоактивационный метод определения некоторых микроэлементов в организме человека, недостаток которых Зильбер связывал с возникновением раковых заболеваний. Р. В. Хесину-Лурье в Институте молекулярной генетики он помогал в разработке методов измерения кальция в биологических объектах.
Б. В. Курчатов провел очень много так называемых поисковых работ. Иногда доходило до курьезов. Когда известный писатель-фантаст А. П. Казанцев и исследователь А. Золотой из Томского государственного университета обнаружили в районе падения Тунгусского метеорита сильно «фонивший» пень, а в околопневой почве — аномальное отношение калия-40 к калию-39, они просто «затравили» И. В. Курчатова и С. П. Королева идеей падения корабля инопланетян с ядерным реактором на борту. Большой сгнивший пень с землей был доставлен в лабораторию Б. В. Курчатова. Оказалось, что пень-ионообменник содержит осколки деления Sr90 + иттрий90 от мощных ядерных взрывов на Новой Земле, проведенных четырьмя годами ранее.
До 1948 года Борис Васильевич жил в доме брата — «Хижине лесника», где сейчас открыт мемориальный музей, занимающий комнату на первом этаже. Просыпался рано, спешил в свой сектор, расположенный в главном здании, в пяти минутах ходьбы, и возвращался за полночь. По воскресеньям, если позволяла работа, любил посидеть на берегу Москвы-реки с увлекательной книгой или с удочкой. Занимался спортом. Играл в бильярд, шахматы, бадминтон или настольный теннис. В 1947 году он женился на Людмиле Никифоровне Мухиной, выпускнице химического факультета Московского педагогического института, поступившей в его сектор на должность радиохимика — младшего научного сотрудника. В 1949 году молодая семья переехала в свою квартиру, в дом, построенный для ведущих ученых Лаборатории № 2. Но «Хижина лесника» осталась для них родной. Супруги часто бывали здесь, по-семейному проводили вечера, встречались с друзьями, слушали музыку. Братья играли на рояле в четыре руки, вспоминали, как мальчишками исполняли «Турецкий марш». Борис Васильевич любил слушать произведения Чайковского, Бетховена, Моцарта, Сибелиуса, фортепианные и скрипичные концерты. Вообще интересы его были разносторонние. Он собирал книги по химии, физике, математике. С удовольствием читал произведения классиков и современных писателей, мемуарную и детективную литературу. Очень любил поэзию, многие стихи знал наизусть. Интересовался живописью и скульптурой, посещал выставки, покупал картины. Умел, как и Игорь Васильевич, хорошо фотографировать (это было семейное хобби с юных лет, перешедшее от отца). Немало фотографий, выполненных братьями, сохранилось в музейном собрании.
В 1949 году после испытания первой советской атомной бомбы у ее создателей впервые появилось свободное время. Борис Васильевич увлекался грибной и спиннинговой охотой. Правда, в рыбной ловле ему редко везло, и домашние, подтрунивая, называли его «рыбаком-теоретиком». Отпуска он проводил в Крыму, наполняя их увлекательными экспериментами. Например, определял процентное содержание урана в Черном море: вымачивал в прибое шерстяные платки, высушивал их, а затем сжигал и по остаткам золы вел подсчет по собственной же методике. Или выращивал на подоконнике в особых растворах морские водоросли, изучая возможность увеличения кормовой базы для животноводства. Ему нравилось совершать прогулки на катере по штормовому морю.
Несмотря на частые болезни, Борис Васильевич отличался удивительной работоспособностью. Никогда не отменял назначенной встречи, требовавшей его участия в обсуждении предложений по работе. Он обязательно находил решения, делился интересными мыслями, новыми идеями. Помогал людям бескорыстно. Двери его кабинета не закрывались. К нему шли за консультацией, помощью, советом. Шли потому, что видели в нем не только настоящего ученого, но и человека прекрасной души и доброго сердца. Его называли «экспериментатором от Бога». Проводя тонкие аналитические исследования, Борис Васильевич умел и любил работать руками. Владел всеми инструментами. Сам устранял неисправности в приборах. Специфику его работы выдавали подушечки пальцев, пораженные рубцами от радиационных ожогов.
Последние годы Борис Васильевич исследовал деление тяжелых ядер. Научная работа была для него той стихией, которой он отдавал все свое время и силы, считая, что наука не знает отдыха, а отдых для ученого лишь перемена работы, что наука не совместима с погоней за материальными выгодами. И сам он не гнался за славой, не пользовался положением, не выдвигал себя вперед. Он не заботился о получении научных званий, так же как и о защите приоритета своих работ. А ведь им было выполнено свыше ста научных исследований в области радиохимии, большинство которых относятся к фундаментальным и носят пионерский характер. И все-таки его научные заслуги были отмечены Ленинской и двумя Государственными премиями. И произошло это гораздо раньше присвоения ему званий доктора наук и профессора. Борис Васильевич был также награжден орденом Ленина и пятью орденами Трудового Красного Знамени, медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне».
После смерти Игоря Васильевича Борис Васильевич и его жена опекали Марину Дмитриевну, вместе создавали первые мемориальные экспозиции будущего музея. Борис Васильевич разыскал многих друзей по гимназии и университету, переписывался с ними, составил первую библиографию научных трудов брата, сотрудничал со школами и музеями, увековечивая его память. Сохранил письма, документы и вещи родителей.
13 апреля 1972 года его не стало. Рано закончилась жизнь этого замечательного, прекрасной души и величайшей скромности, человека. До последнего часа она была наполнена трудом, творчеством, любовью и служением науке и людям. Похоронен Борис Васильевич Курчатов на Новодевичьем кладбище в Москве.
Настоящие ученые не уходят бесследно. После них остаются их научные труды, ученики и память…
Глава четвертая
РЕАКТОР Ф-1
Осуществляя постоянный личный контроль за ходом работ по урану и графиту, И. В. Курчатов при этом непосредственно возглавлял сектор № 1 своей лаборатории, который занимался проектированием ядерного реактора. Здесь он развернул научные работы одновременно по трем направлениям: по измерениям ядерных констант урана и графита (замедлителя), по созданию теории реактора и по проведению опытов с решетками урана и графита.
В 1946 году в связи с ростом объема работ Курчатов резко увеличил штаты этого сектора с 11 до 76 человек. Ядро коллектива, на которое он непосредственно опирался, составили замначальника сектора И. С. Панасюк и научные сотрудники: Е. Н. Бабулевич — ответственный за разработку системы управления и защиты, Б. Г. Дубовский — за радиационную безопасность и дозиметрию, И. Ф. Жежерун — за нейтронно-физический контроль и отбор графита и урана, А. А. Журавлев — за конструкцию и сборку реактора, Н. В. Макаров — за разработку детекторов и радиотехнической аппаратуры, а также Н. М. Конопаткин, В. А. Кулаков и К. Н. Шлягин. Позже появились сотрудники В. С. Анастосевич и В. В. Скляревский. Теоретик В. С. Фурсов работал в тесном контакте со всеми, развивая теорию эксперимента[547]Жежерун И. Ф. Указ. соч.; см. также: АРНЦ. Ф. 1. Оп. 1. Д. 218. Лабораторный журнал И. С. Панасюка.
.
Параллельно с поступлением возрастающих объемов урана и графита начиная с весны 1946 года шло строительство уран-графитового экспериментального ядерного реактора. По мере накопления реакторных материалов уран-графитовые призмы стали собирать в той же палатке, не дожидаясь окончания постройки здания. Внутри палатки, в стороне от входа, вырыли землянку. Там поставили стол, на котором разместили измерительное пересчетное устройство, сконструированное сотрудниками И. С. Панасюком, В. И. Бернашевским, А. К. Кондратьевым, а также электроплитку и телефон для связи с кабинетами И. В. Курчатова и его заместителя И. С. Панасюка.
К осени 1946 года вступило в эксплуатацию здание для реактора размерами 15×40 метров. Сотрудники института назвали его «Монтажные мастерские». Одноэтажное здание сделано из силикатного кирпича. Его фасады не оштукатурены. Их отделка состоит в том, что швы между кирпичами обработаны полукруглой металлической расшивкой. Сейчас здание совсем потерялось среди ветвистых деревьев и крупных корпусов «ОГРЫ» и криогенной лаборатории. С возведением надземной части такого здания строители легко справились. А вот с фундаментами, подземными сооружениями и инженерными коммуникациями пришлось повозиться. Наиболее сложным для строительства оказался железобетонный бункер реактора. Такие объекты еще никто не проектировал и не строил. Возникавшие сложные вопросы решались по ходу дела, на месте, своими силами. Можно было разместить реактор на поверхности земли. Но тогда бы потребовались на устройство защиты дополнительно десятки тонн цемента и вагоны щебня, поэтому Курчатов предпочел расположить реактор и пульт управления под землей. Защитой от излучения вместо бетона стал многометровый слой земли.
Прежде всего Курчатов распорядился провести технико-экономическое сравнение двух вариантов. При подземном расположении реактора затраты рабочей силы оказались выше: землеройная техника в то время была еще слабой, и гидрогеологические условия требовали больших затрат ручного труда. Но экономия материалов, сокращение объемов здания при земляной защите создавали значительные преимущества. При подземном расположении бункера и пульта управления трудности создавали грунтовые условия. Здесь на глубине одного-двух метров от поверхности земли залегает глиняная линза. Она задерживает поверхностную воду и создает благоприятные условия для роста деревьев, но от строителей требует дополнительных работ.
Вырытые для бункера и пульта управления котлованы не раз заливались водой. Техника водооткачки была еще недостаточно надежной. Начальнику участка В. С. Колдину и бригадиру комплексной бригады И. Г. Шацкому не просто было остановить воду. По проекту предполагалось произвести крепление котлована забивкой шпунта. Получить материал для шпунта не удалось, пришлось собственными силами и местными материалами решать сложные технические задачи. В первую очередь надежно укрепили котлован. Затем из красного кирпича выложили защитную стенку, по ней наклеили рубероидный ковер. Пазухи котлована заполнили мятой глиной с уплотнением, а основание залили бетоном. Получился стакан. Из него легче удалить воду. Затем сделали рубероидный ковер по дну бункера. Создались вполне нормальные условия для строительства железобетонного сооружения.
В то время не все знали, для чего строится бункер. Но всем было ясно, что качество его должно быть высоким. Курчатова очень беспокоила гидроизоляция. Он не раз наблюдал, как из котлована ручным насосом, а иногда и ведрами удаляли воду. Когда бесформенный котлован превратился в железобетонное сооружение, Игорь Васильевич во время очередного посещения весело сказал: «А наша посудина начинает просыхать».
Корпус вырос зимой на фундаментах, сделанных осенью. В январе 1946 года клали кирпичные стены. В феврале монтировали металлические фермы и делали перекрытия. В марте занимались столярной отделкой и вставляли стекла. Через полгода после традиционной закладки фундаментов состоялся пуск тепла от центральной котельной. Важный этап строительства был завершен. В таких случаях говорят: «Здание вчерне закончено». Строители быстро убрали разбросанные вокруг старые доски опалубки, стойки наружных лесов. Тогда не было подсобных предприятий, заготовка материалов и полуфабрикатов производилась прямо здесь, на стройке. В одном из углов главного зала разместились жестянщики, в другом углу — электромонтажники, в третьем — сантехники. Каждый вид работ требовал установки самодельного верстака, приспособлений и запаса своих материалов. К весне расчистили все помещения корпуса, начались работы внутри. Готовясь к встрече с руководителями, на вахту встали все подразделения. За короткий срок навели полный порядок. Изменился вид зала: выселили подсобные мастерские, освободились от хлама и лишних материалов, подготовили помещения для настилки полов и отделки, очистили территорию вокруг корпуса.
Когда руководители Главного управления вошли в корпус, шел обычный трудовой день. Готовили зал для сдачи под монтаж технологического оборудования. Каждый занимался своим делом: завершали укладку бетона под полы и каналы, вели штукатурные работы, заканчивали монтаж вентиляции и внутреннего водоснабжения. Стучали молотки, грохотали вибраторы, вспыхивали огоньки электросварки. Курчатов, как всегда, веселый и приветливый, сопровождал гостей, рассказывал им о замыслах, объяснял планировочные решения. Показывал не по чертежам, а в натуре расстановку технологического оборудования, взаимосвязь реактора с пультом управления, мощность земляной защиты от радиоактивных излучений и сооружение бункера. В приподнятом настроении Игорь Васильевич выражал удовлетворение проектными решениями, ходом и качеством строительно-монтажных работ.
В начале июня корпус сдали под монтаж технологического оборудования, а в начале ноября корпус «К» вступил в строй действующих. Сейчас в торце корпуса со стороны пульта управления установлена мемориальная доска. На граните высечено: «25 декабря 1946 года в этом здании впервые на континенте Европы и Азии Игорь Васильевич Курчатов с сотрудниками осуществили цепную реакцию деления урана».
Здание корпуса «К» было построено принципиально иначе, чем в США у Э. Ферми. Смонтированное в нем ядерное устройство также конструктивно отличалось от американского реактора. Наш реактор Ф-1 был с вертикальным расположением стержней управления и аварийной защиты, в то время как в американском реакторе стержни двигались горизонтально. Реактор собирали в бетонированном котловане — прямоугольной шахте с гранями по десять метров и глубиной семь метров. Мощные бетонные стены и толстый слой земли защищали от излучения. Две автономные подстанции подавали электрический ток, необходимый для управления реактором. Для измерения уровня радиации вокруг здания разместили дозиметры, на стенах установили сирены и световую сигнализацию, срабатывавшие при опасном уровне излучения. В августе — октябре были построены и отработаны в шахте четыре модели реактора типа «Сфера», а в декабре 1946 года — модель «Сфера-5», на которой испытывали стержни для регулирования процесса ядерной реакции[548]Жежерун И. Ф. Указ. соч. С. 98–103.
. Экспериментируя, находили оптимальные параметры объема активной зоны реактора. Курчатов ежедневно и еженощно участвовал в этом, лично проводя наиболее ответственные работы по сборке и подготовке реактора к пуску. Работал и как руководитель, и как ведущий физик-экспериментатор, и как простой рабочий. Однажды, когда он, испачканный в графите, заканчивал складывать очередной слой кладки котла, лаборант А. К. Кондратьев спросил, зачем он делает эту черную работу. Игорь Васильевич строго ответил: «Всякую черную работу нужно делать тщательно, ибо от того, как она исполнена, зависит успех общего дела»[549]Воспоминания А. К. Кондратьева о пуске реактора Ф-1 в документальном фильме «Атомное пламя» (ЦСДФ, 1972).
.
Помимо технических задач и преодоления неожиданных трудностей Курчатов одновременно решал и возникающие по ходу дела сложные научные проблемы, от которых зависел окончательный результат. Одна из них появилась в связи с так называемым температурным коэффициентом реактивности: если он положителен, то по мере нагревания реактор «разгоняется», что было опасно; при отрицательном коэффициенте разогрев не страшен и реактором легче управлять. Курчатов с сотрудниками убедился, что коэффициент отрицателен, однако расчеты, поступившие от группы физиков в ФИАНе, давали положительное значение. Курчатов немедленно поставил специальный контрольный опыт, тщательно проверил прежние измерения, провел расчеты и добился результата, не оставляющего сомнений в правильности прежнего значения. Только после этого он оставил в силе свои ранее сформулированные условия. В цикле физических исследований по изучению особенностей уран-графитовой системы, сопоставления ее с теоретической моделью ярко проявился его талант физика-экспериментатора. Эти исследования детально описаны более чем в двадцати не публиковавшихся до последнего времени научных отчетах[550]Курчатов И. В. Собрание научных трудов: В 6 т. Т. 3. М., 2009. С. 50–343.
. В 2013 году они напечатаны в вышедшем шеститомном собрании трудов ученого и теперь позволяют впервые увидеть Курчатова как участника работ по физическим основам атомного реактора.
Сборка реактора была сложным и ответственным делом. Из графитовых блоков в виде сферы диаметром шесть метров, окруженной отражателем (также графитовым) толщиной 80 сантиметров, сооружалась его активная зона. В уложенных блоках графита было просверлено около 30 тысяч отверстий для урановых блочков — они образовывали пространственную решетку с определенным шагом. Общий вес графитовой кладки в реакторе составлял 450 тонн, а урановых блочков — 45 тонн. Полная структура реактора выглядела как кубическая решетка урана, погруженная в графитовую сферу[551]Курчатов И. В., Панасюк И. С. Указ. соч. С. 173–192.
. Монтаж вели горизонтальными слоями, начиная со дна котлована. По расчетам реактор должен был состоять из 76 слоев[552]Меркин В. И. Указ. соч. С. 269–270.
. На каждый слой составляли монтажную картограмму, определяющую его планировку: где и какой графитовый брусок уложить, в какое отверстие вставить какой урановый блочок и т. п. В сборке реактора были предусмотрены три сквозных вертикальных канала, предназначенные для свободного перемещения внутри кладки стержней управления и защиты (стержни СУЗ). Поднятие или погружение внутрь активной зоны центрального или управляющего стержня позволяло регулировать величину нейтронного потока в реакторе.
Два других вертикальных канала были предусмотрены для стержней аварийной защиты. Они крепились к тросу с помощью электромагнитного замка. Простота и надежность конструкции состояли в том, что достаточно было обесточить обмотку электромагнита, чтобы стержень под собственным весом упал внутрь реактора и цепная реакция мгновенно прекратилась. Вся конструкция для регулирования мощности реактора и его аварийной защиты была разработана и смонтирована прямо в здании своими же инженерами и рабочими.
В кладке предусматривались также пять горизонтальных каналов контрольно-измерительной аппаратуры. Подаваемые от нее электрические импульсы детекторов воспроизводились в звуковых динамиках и на гальванометре, установленных в комнате управления и в центральном зале. Для будущих экспериментов в кладке предусматривался широкий горизонтальный туннель. В нем предполагалось облучать образцы различных материалов и изучать биологическое воздействие нейтронного потока на живые организмы (мышей, крыс, собак).
15 ноября 1946 года Курчатов принял решение о начале сборки. 20 ноября на дне котлована выложили первый графитовый слой. Начальные слои многократно перепроверяли, перекладывали. Потом дела пошли быстрее — выкладывали по два-три слоя за день. Сборка первых двадцати пяти слоев проходила без особых мер предосторожности, точно по картограммам. Но когда в горизонтальный канал был установлен «запальный» источник нейтронов, начали вести радиационный контроль и обстановка сразу изменилась. Напряжение, ожидание неожиданностей нарастали с каждым выложенным слоем. С 28-го слоя Курчатов ночевал в только что выстроенном для него на территории лаборатории доме. Он дал команду еще раз тщательно проверить и привести в рабочее состояние стержни СУЗ, включить все приборы радиационного контроля, детекторы нейтронного потока и гамма-излучения, находившиеся внутри активной зоны и в разных точках здания. Опасность пускового момента заключалась в том, что надо было подойти к критическим размерам реактора осторожно, ведя постоянное наблюдение за уровнем нейтронного потока внутри сборки. Цепная реакция могла развиться неожиданно.
По теоретическим расчетам критичности ожидали достигнуть на 75-м слое. Но все инженеры понимали, что слепое доверие к теории в данном случае принципиально исключено. Поэтому величину потока нейтронов после укладки очередного слоя тщательно замеряли и полученные данные анализировали, что позволяло прогнозировать резкое возрастание потока и приближение к критическим размерам по мере роста числа слоев. Начиная с 38-го слоя каждый следующий слой укладывали при опущенных вниз аварийных стержнях. Потом стержни поднимали вверх и производили замер потока нейтронов. Далее стержни вновь опускали и сборку продолжали. После 50-го слоя Курчатов практически не выходил из реакторного здания. Некоторые из рабочих в последние три дня тоже не уходили домой, ночевали на полу в здании реактора. На 58-м слое обнаружилось кратковременное нарастание скорости счета импульсов. Котел приближался к критическим размерам. Строящийся график предсказывал начало цепной реакции на 61-м слое. К шести часам вечера 24 декабря рабочие собрали этот слой. Уверенный, что теперь реактор «пойдет», Курчатов отпустил рабочих домой, оставшись с несколькими инженерами. Сам сел за пульт управления. Несколько раз поднимая стержни, он пытался «оживить» реактор. Поток нейтронов возрастал, но через некоторое время насыщался и стабилизировался. К часу ночи Курчатов убедился, что придется класть еще один слой. В ожидании рабочих задремал в кресле на пару часов. Рано утром 25 декабря сборку продолжили. Уполномоченный Совмина генерал НКВД Н. И. Павлов не отходил от Курчатова ни на шаг, фиксируя каждое его движение или указание[553]Павлов Н. И. Воспоминания // АРНЦ. Ф. 2. Музейное собрание. Д. 10. 2/П.
. К 15 часам 25 минутам 62-й слой был готов. Реактор достиг критических размеров. Для страховки Курчатов приказал всем, не имеющим непосредственного отношения к пуску, покинуть здание.
Пуск производили с предельной осторожностью. Сначала извлекли оба аварийных стержня. Управляющий стержень поднимали вверх по десять сантиметров, с паузами для замеров и построения нового графика. Реактор плавно «разгонялся». По раздававшейся звуковой дроби счетчиков нейтронов, помещенных в активную зону реактора и соединенных с громкоговорителем, можно было судить об интенсивности протекаемой цепной реакции. По приказу Курчатова в момент пуска кадмиевые стержни, сдерживающие реакцию, поднимали все выше и выше. Дробь в громкоговорителях нарастала, превращалась в гул, световые вспышки индикаторов сливались в глазах исследователей. Когда счетчики нейтронов буквально захлебнулись звуками нарастающей цепной реакции и реактор вышел на самоподдерживающий режим, Игорь Васильевич, не выпускавший из рук логарифмической линейки, на которой высчитывал важнейшие зависимости, расплылся в улыбке и воскликнул: «Пошло. Вот она!» Ликованию присутствующих не было предела[554]Там же.
.
В 18 часов 25 декабря 1946 года измерения, лично проведенные Курчатовым, засвидетельствовали, что саморазвивающаяся цепная реакция осуществлена. Первый в СССР и в Восточном полушарии реактор Ф-1 (физический первый) на природном уране был пущен. Академик Курчатов доказал возможность реализации «плутониевого» пути к овладению ядерной энергией и созданию атомного оружия. В этот день он решил важнейшую физическую задачу — доказал принципиальную осуществимость самоподдерживающейся реакции в системе графит — естественный уран и одновременно выяснил возможность управления реакцией с помощью поглощающих нейтроны стержней, наблюдал эффект запаздывающих нейтронов, подтвердил на практике теоретическую модель реакторных процессов.
С этого момента реактор стал для Курчатова рабочим инструментом, с помощью которого вскоре будут получены первые микроскопические весовые порции плутония, определены ядерные характеристики делящихся веществ, начнут проводиться физические эксперименты и нарабатываться радиоактивные изотопы для прикладных целей. Как физический инструмент он оказался исключительно полезен, безопасен и прост в эксплуатации[555]Курчатов И. В. Собрание научных трудов: В 6 т. Т. 3. С. 179–240; Велихов Е. П., Гапонов Ю. В. Указ. соч. С. 18.
. Практически Курчатов решил задачи устройства и конструкции атомного реактора для получения плутония. Промышленный реактор был создан им вскоре в удивительно короткие сроки. Великий физик оказался не менее великим инженером.
Из воспоминаний заместителя Курчатова по научному руководству работами по созданию и пуску реактора Ф-1 И. С. Панасюка:
«25 декабря 1946 года в 14 часов при трех введенных в объем уран-графитовой решетки кадмиевых стержнях был закончен 62-й слой реактора. Все предварительно осуществленные эксперименты и расчеты твердо доказывали, что после извлечения из такой системы трех кадмиевых стержней эффективный коэффициент размножения (ЭКР) станет наконец большим единицы. В это время И. В. Курчатов находился в Главном здании, и я ему по телефону сообщил, что все готово для осуществления заранее предусмотренных и подготовленных процедур по пуску и исследованию фактически уже построенного реактора.
В „Монтажные мастерские“ на этот раз И. В. Курчатов прибыл не один. С ним приехал уполномоченный Совета Министров СССР. Вместе с ними в подземной Лаборатории „Монтажных мастерских“ у пульта управления реактором и возле него остались только И. В. Курчатов, Б. Г. Дубовский (ответственный за радиационную безопасность), Е. Н. Бабулевич (ответственный за СУЗ — систему управления и защиты, оператор), А. К. Кондратьев (лаборант) и я.
Включены были все сигнализирующие радиационную опасность приборы: звуковые, световые и стрелочные. Проверена исправность СУЗ и группы контрольно-измерительных приборов. Игорь Васильевич предложил мне привести в действие СУЗ, извлечь два аварийных кадмиевых стержня из реактора и оставить их во взведенном состоянии. <…>
Наконец, Игорь Васильевич начал подъем последнего регулирующего стержня и остановил его на метке 2800 (внутри реактора находилось 2800 мм кадмиевого стержня диаметром 50 мм). Ранее редкие (фоновые) звуковые щелчки и вспышки неоновых ламп от гамма-лучевых и нейтронных датчиков, расположенных внутри реактора или на его поверхности, начали все увеличивать и увеличивать свою частоту. Всех присутствующих охватило волнение. У И. В. Курчатова засверкали глаза, но он их почти не отрывал от „зайчика“ гальванометра, соединенного с основным нейтронным датчиком (счетчик с BF3 в токовом режиме) уровней мощности реактора. „Зайчик“ гальванометра не двигался, хотя прошло уже около 10 минут…
Я следил за показаниями механического нумератора импульсной установки со счетчиком BF3 и наносил на график результаты этих измерений. Взглянув на график, Игорь Васильевич заявил, что это еще не саморазвивающаяся цепная реакция деления ядер. Два аварийных кадмиевых стержня были введены внутрь реактора, а регулирующий извлечен из последнего еще на 10 см.
После десятиминутного перерыва (отдыха) все присутствующие заняли вновь свои места. Была получена более высокая кинетическая кривая, но и она не доказывала запуск реактора. Стержень был поднят еще на 10 см, а затем еще на 5 см, и на этот раз — ПОБЕДА!
Через 30 минут после извлечения двух аварийных стержней все звуковые индикаторы буквально выли. Ярко горели световые сигналы. „Зайчик“ гальванометра токовой камеры наконец стал не только двигаться по шкале гальванометра, но двигался с ускорением. График показывал экспоненциальный во времени рост мощности реактора. Реактор был явно в надкритическом состоянии, у него ЭКР стал больше единицы! Напряжение всех присутствующих достигло предела, когда дублирующая импульсная установка, расположенная внутри подземной лаборатории, стала вместо 2–3 фоновых щелчков в минуту выдавать все более и более частые сигналы такого рода. Это означало, что нейтроны реактора, пронизав большие толщи земли и цемента, попадают и в подземную лабораторию. <…>
Игорь Васильевич нажал на кнопку аварийного сброса двух кадмиевых стержней. Сигналы стали уменьшать свою частоту. Саморазвивающаяся цепная реакция была вызвана и погашена.
Когда шум звуковых индикаторов практически полностью прекратился, Игорь Васильевич горячо поздравил присутствующих и сказал:
— Атомная энергия теперь подчинена воле человека!
Трудно описать ту радость и то волнение, которые тогда испытывали мы, участники пуска первого ядерного реактора…»
Курчатов пригласил всех отметить случившееся в свой дом недалеко от места события. С радостью, ликованием и криками «ура» в тот вечер осушили по бокалу шампанского.
Так 25 декабря 1946 года, в день пуска Курчатовым реактора Ф-1, началась атомная эра в СССР. Значение этого исторического события хорошо передает докладная записка на имя И. В. Сталина, написанная 28 декабря 1946 года Л. П. Берией, И. В. Курчатовым, Б. Л. Ванниковым и М. Г. Первухиным.
«Товарищу Сталину И. В. Докладываем:
25 декабря 1946 года в Лаборатории т. Курчатова закончен сооружением и пущен в действие опытный физический уран-графитовый котел.
В первые же дни работы (25–27 декабря) уран-графитового котла мы получили впервые в СССР в полузаводском масштабе ядерную цепную реакцию. При этом достигнута возможность регулировать работу котла в нужных пределах и управлять протекающей в нем цепной ядерной реакцией.
Построенный опытный физический уран-графитовый котел содержит 34 800 килограммов совершенно чистого металлического урана, 12 900 килограммов чистой двуокиси урана и 420 000 килограммов чистого графита.
С помощью построенного физического уран-графитового котла мы теперь в состоянии решить важнейшие вопросы проблемы промышленного получения и использования атомной энергии, которые до сего времени рассматривались только предположительно, на основании теоретических расчетов»[556]ГАРФ. Ф. 10208. Оп. 1. Д. 187. Л. 66–67.
.
Сталин высоко оценил это достижение. 9 января 1947 года, через две недели после пуска реактора Ф-1, он принял в Кремле членов Специального комитета, руководителей ПГУ и ведущих ученых — участников советского атомного проекта, — заслушав их доклады о состоянии и перспективах работ. В совещании, продолжавшемся около трех часов, участвовали В. М. Молотов, Л. П. Берия, Г. М. Маленков, А. Н. Вознесенский, М. Г. Первухин, В. А. Малышев, В. А. Махнев, Б. Л. Ванников, А. П. Завенягин, И. В. Курчатов, А. С. Елян, И. К. Кикоин, Ю. Б. Харитон, Д. В. Ефремов, П. М. Зернов, Л. А. Арцимович, Н. А. Борисов и А. Н. Комаровский[557]На приеме у Сталина // Исторический архив. 1996. № 5–6. С. 4; см. также: На приеме у Сталина. Тетради (журналы) записей лиц, принятых И. В. Сталиным (1924–1953 гг.). Справочник / Науч. ред. А. А. Чернобаев. М., 2010. С. 479.
. Для Курчатова это была вторая зафиксированная документально встреча с руководителем Советского государства. Первая с участием В. М. Молотова и Л. П. Берии, о которой сохранились дневниковые записи Курчатова[558]Курчатов И. В. Черновые записки по докладу т. Сталину // Собрание научных трудов. Т. 3. С. 460–471.
, состоялась 25 января 1946 года[559]На приеме у Сталина. С. 466.
. Правда, точно неизвестно, сколько было этих встреч, когда ковался ядерный щит Советского Союза. Ведь многие встречи с вождем не фиксировались в журнале записи.
10 февраля 1947 года И. В. Сталин утвердил постановление Совета министров СССР о премировании И. В. Курчатова и Л. А. Арцимовича (соответственно за пуск реактора Ф-1 и создание установки по электромагнитному методу разделения изотопов урана, на которой уже удалось наработать микроколичество урана-235)[560]Атомный проект СССР. Т. 2. Ч. 3. С. 120–121.
. В марте 1947 года были премированы сотрудники Курчатова и немецкие специалисты, принимавшие участие в этих работах[561]Там же. С. 152–156.
.
Пуск первого физического реактора в Москве имел огромное практическое значение. Были доказаны не только осуществимость саморазвивающейся цепной ядерной реакции, но и возможность управлять ею, обеспечить взрывобезопасность реактора. Реактор Ф-1 явился прообразом параллельно строившегося в составе Уральского комбината № 817 первого промышленного реактора и дал необходимый бесценный опыт для его создания. На Ф-1 были получены уже в 1947 году первые микровесовые количества плутония — ядерного горючего для советской атомной бомбы.
Созданный под руководством Курчатова реактор Ф-1 до сего дня работает без ремонта и смены топлива, его и теперь используют в качестве метрологического инструмента для калибровки аппаратуры новых реакторов. Используют стабильный поток его нейтронов для отработки современных технологий. Ученые гарантируют безопасность реактора Ф-1 и его работоспособность на 300 лет вперед. Этот реактор является уникальным для истории мировой науки экспонатом — памятником науки и техники начала атомной эры на Земле, самым продолжительно работающим на планете ядерным реактором.
Глава пятая
«АННУШКА» — РОЖДЕНИЕ АТОМПРОМА
С самого начала работ по осуществлению советского атомного проекта Курчатов всячески побуждал правительство ускорить эти работы. Об этом говорилось в его записке «О неудовлетворительном состоянии работ по проблеме», направленной 29 сентября 1944 года заместителю председателя ГКО Л. П. Берии. Он настаивал на введении чрезвычайных мер для форсирования научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию предприятий атомной промышленности. В ней ученый подчеркнул, что за границей создана «невиданная по масштабу в истории мировой науки концентрация научных и инженерно-технических сил, уже добившихся ценнейших результатов. У нас же, несмотря на большой сдвиг в развитии работ по урану в 1943–1944 годах, положение дел остается совершенно неудовлетворительным»[562]Там же.
.
После рассмотрения этой записки в ГКО настойчивость Курчатова дала результаты: 3 декабря 1944 года ГКО постановлением «О неотложных мерах по обеспечению развертывания работ, проводимых Лабораторией № 2 Академии наук СССР» принял действительно конкретные меры, утвердил перечень и сроки первоочередных работ, в том числе обязал Курчатова разработать и представить ГКО план научно-исследовательских и экспериментальных работ на 1945 год. Этим же постановлением Государственный Комитет Обороны возложил контроль за развитием работ по урану на Л. П. Берию[563]РГАСПИ. Ф. 644. Оп. 2. Д. 422. Л. 23–25.
.
Еще глубже задуматься об ускорении «работ по урану» руководство страны заставило состоявшееся 16 июля 1945 года испытание плутониевой бомбы в США, о котором президент Трумэн с целью оказать давление на советскую делегацию сообщил И. В. Сталину на Потсдамской конференции. Согласно мемуарам У. Черчилля, во влиятельных западных кругах рассматривали атомную бомбу как средство перехода в политике «от географии к идеологии»[564]Черчилль У. Указ. соч. Т. 6. С. 601–604, 630.
. Однако резкое изменение масштабов и уровня организации работ по советскому атомному проекту начало происходить лишь со второй половины 1945 года, что было обусловлено атомными бомбардировками Японии, со всей очевидностью показавшими, что США не остановятся перед применением ядерного оружия против СССР.
6 августа 1945 года пораженному ужасом миру была явлена атомная бомба. Ядовитый гриб, выросший над японским городом Хиросимой, унес многие тысячи человеческих жизней. Чтобы ни у кого не оставалось сомнений в разрушительной силе нового оружия, через три дня той же участи подвергся Нагасаки. Эхо этих взрывов отозвалось во всех уголках Земли. Мыслящие люди всего мира осознали — наступил новый век, век ядерной мощи, которая могла бы стать благом для мира, если этот гигантский источник энергии будет поставлен на службу людям, и гибелью, если его подчинят целям войны. Монопольное положение США, первыми овладевших атомной бомбой, представляло особую угрозу для Советского Союза. Пережившая опустошительную войну, победившая с огромным напряжением и безмерными жертвами германский фашизм, наша страна оказалась в состоянии холодной войны с США и западными странами. Нависшая угроза требовала незамедлительных действий по созданию собственного атомного оружия.
Советское правительство, партийное руководство, военное командование были потрясены этими взрывами. По свидетельству И. Н. Головина, «обстановка выглядела панической. В августе на И. В. Курчатова и старших физиков его команды — Ю. Б. Харитона, И. К. Кикоина, Л. А. Арцимовича и других — буквально обрушились сверхсекретные заседания в Кремле, на Лубянке и в Министерстве боеприпасов у Б. Л. Ванникова. Министры, генералы, руководители страны и военной промышленности старались понять ранее им совсем безразличные и непонятные термины и слова: атомное ядро, нейтроны, критмассы и множество других, сразу оказавшиеся столь важными в объяснении устройства, продемонстрированного американцами оружия угрожающей мощности»[565]Головин И. Н. От Лаборатории № 2 до Курчатовского института // История атомного проекта. Вып. 1. М., 1995. С. 9–10.
.
Сталин в этой угрожающей обстановке принял решение в кратчайший срок получить свои атомные бомбы, создав для этой цели эффективно действующий административный аппарат. Заместитель Курчатова пишет: «Сталин понял, что если требовать быстрого выполнения работ по бомбе, то от Курчатова и его сотоварищей последует масса запросов и им необходимо будет помогать. Он… сформулировал Берии следующую мысль: „Если Курчатов со своими просьбами будет обращаться к нам с тобой, то мы не сможем жить. Надо подчинить авторитетному человеку те министерства, от которых потребуется самый большой вклад в дело создания бомбы, дать неограниченные кредиты, контролировать и самим решать только ключевые задачи. Во главу поставить, например, Ванникова, сумевшего в течение всей войны обеспечивать фронты боеприпасами. Его все министры знают и уважают“»[566]Там же. С. 10.
.
Через две недели после взрыва первой американской атомной бомбы постановлением ГКО от 20 августа 1945 года № 9887 для руководства всей атомной проблемой в качестве законодательного (директивного) органа при Государственном Комитете Обороны был создан Специальный комитет, наделенный особыми и чрезвычайными полномочиями под председательством Л. П. Берии[567]Атомный проект СССР. Т. 2. Ч. 1. С. 11–14.
. На основании этого же постановления для повседневного руководства работами по атомной проблеме, координации всех научно-технических, инженерных разработок в стране создавался подчиненный Спецкомитету исполнительный орган — Первое главное управление (ПГУ) при Совнаркоме СССР во главе с Б. Л. Ванниковым. При Спецкомитете были организованы Технический и Инженерно-технический советы, которые в апреле 1946 года объединились в Научно-технический совет (НТС) ПГУ. Председателем его до 1 декабря 1949 года был Б. Л. Ванников, а после, до конца своей жизни, — И. В. Курчатов[568]Там же. С. 415–419.
. В состав НТС вошли виднейшие ученые, руководители промышленности, крупные инженеры. Совет имел пять секций по всем основным направлениям проблемы, в том числе две по реакторам и плутонию, две — по разделению изотопов и урану и одну медицинскую — по изучению биологического действия радиации[569]Круглов А. К. Как создавалась атомная промышленность в СССР. М., 1995. С. 36–41; Черновая версия сборника. С. 840–841.
. Постановление предписывало любым организациям в обязательном порядке выполнять все решения НТС и ПГУ. Создание принципиально новой организационной структуры способствовало тому, что с осени 1945 года объем работ по урановой проблеме значительно расширился, а темп их сделался чрезвычайно напряженным.
Руководство страны стало, наконец, уделять этой проблеме должное внимание и оказывать всю необходимую помощь. Не случайно именно в этот период происходят личные встречи Курчатова со Сталиным. По свидетельству А. П. Александрова, одна из них (не подтвержденная документами) состоялась в августе 1945 года. В ходе ее Сталин будто бы сказал Курчатову, что тот мало требует для максимального ускорения работ. А Курчатов ответил: «Столько разрушено, столько людей погибло. Страна сидит на голодном пайке, всего не хватает». Сталин раздраженно сказал: «Дитя не плачет — мать не разумеет, что ему нужно. Просите все, что угодно. Отказа не будет»[570]Смирнов К. Как делали бомбу (беседа с А. П. Александровым) // Известия. 1988. 22 июля.
.
Как отмечено выше, первая документально подтвержденная встреча Курчатова и Сталина состоялась 25 января 1946 года в Кремле. Готовясь к ней, Курчатов сделал несколько вариантов доклада[571]АРНЦ. Ф. 2. Оп. 1. Д. 16. Л. 1–3.
. После нее в тот же день он записал свои впечатления:
«Беседа продолжалась приблизительно один час — с 7.30 до 8.30 вечера. Присутствовали: т. Сталин, т. Молотов, т. Берия.
Основные впечатления от беседы: большая любовь т. Сталина к России и к В. И. Ленину, о котором он говорил в связи с его большой надеждой на развитие науки в нашей стране, об его восторженном, возбужденном состоянии от беседы с одним нашим ученым.
Во взглядах на будущее развитие работ т. Сталин сказал, что не стоит заниматься мелкими работами, а необходимо вести их широко, с русским размахом, что в этом отношении будет оказана самая всемерно широкая помощь.
Тов. Сталин сказал, что не нужно искать более дешевых путей, что не нужно [зализывать] работы, что нужно вести работу быстро и в грубых основных формах. Он высказал мысль, что всякое [важное] большое изобретение вначале всегда было грубое, как это имело место с паровозом.
По отношению к ученым т. Сталин был озабочен мыслью, как бы облегчить и помочь им в материально-бытовом отношении, и [о] премиях за большие дела, например за решение нашей проблемы. Он сказал, что наши ученые очень скромны и сами иногда не замечают, что живут плохо, — это уже плохо, и хотя, он говорит, наше государство и пострадало сильно, но всегда можно обеспечить, чтобы несколько десятков тысяч [человек] жили на славу и несколько тысяч человек лучше, чем на славу, чтобы были дачи, чтобы человек мог отдохнуть, чтобы были машины.
В работе, т. Сталин говорил… <…> надо идти решительно с внедрения решительно всех средств, но по основным направлениям. Надо также всемерно использовать Германию, в которой есть и люди, и оборудование, и опыт, и заводы. Т. Сталина интересовали работы немецких ученых и та польза, которую они нам принесли.
Из беседы с т. Сталиным было ясно, что ему отчетливо представляются трудности, связанные с созданием именно наших установок, первых агрегатов, хотя бы с малой производительностью, т. к. общее увеличение производительности [дальше] можно достигнуть увеличением числа агрегатов. Труден лишь первый шаг, и он является основным достижением.
Затем был задан вопрос об Иоффе, Алиханове, Капице и Вавилове и о целесообразности работ Капицы. Было выражено опасение, на кого они работают и на что направлена их деятельность, на благо Родины или нет.
В заключение беседы было предложено напомнить о мероприятиях, которые были бы необходимы, чтобы ускорить работу, все, что нужно [а также], кого бы из ученых следовало еще привлечь к работе. [Система] премий.
Обстановка кабинета указывает на оригинальность и самобытность его хозяина. Печи изразцовые, прекрасный портрет Ильича и портреты полководцев». На полях второй страницы дописано: «Космические лучи и циклотрон. Интересна мысль для т. Сталина, что для ученых очень важна база (циклотрон и аппаратура), и он чувствует, что это их жизнь. Это уважение к ученым и его внимание к ним очень нужны»[572]Курчатов в жизни. С. 361.
.
В результате всего происшедшего работы по атомному проекту приобрели невиданные дотоле темпы и размах, развиваясь по многим направлениям одновременно. В числе главных из них Курчатов выделил создание промышленных уран-графитовых и уран-тяжеловодных реакторов; освоение диффузионных и электромагнитных методов разделения изотопов урана; конструирование атомной бомбы. В помощь головной организации — Лаборатории № 2 — были привлечены ведущие академические и отраслевые институты, конструкторские бюро, заводы, военные организации страны, созданы специальные научно-исследовательские и конструкторские организации: Лаборатория № 3 (А. И. Алиханов), НИИ-9 (Б. В. Шевченко), КБ-11 (Ю. Б. Харитон).
Начавшиеся отдельными лабораторными опытами работы охватили многие физические, химические, металлургические, военные и прочие организации. По размаху они превзошли строительство крупнейших сооружений, по важности — имели огромное стратегическое значение; в историческом плане — явились началом НТР, а по материальным затратам — составили примерно столько же, сколько за всю войну. Советские ученые и инженеры во главе с Курчатовым сочли своим святым долгом обеспечить безопасность родины и пошли на битву за скорейшее создание своего оборонительного щита. Поднялась вся страна от западных границ до Чукотки. Работали день и ночь не покладая рук. Стар и млад вели геологические поиски урана, копали рудники, прокладывали дороги, строили заводы новой атомной промышленности. В кратчайшие сроки решались сложные научные и инженерные задачи. В разных концах страны росли новые безымянные города — «атомграды». Многие отдали в той великой эпопее труда свое здоровье и жизнь на бурно развернувшихся стройках. И решили поставленную задачу — обеспечили стране надежную защиту.
За год до пуска первого экспериментального физического ядерного котла и осуществления в «Монтажных мастерских» основного физического эксперимента Курчатов начал разворачивать работы по созданию мощного промышленного атомного реактора, способного не только выдавать энергию, но и производить никем еще не виданный 94-й элемент — плутоний. В стране пока не было опытного сооружения, где можно было бы подтвердить на практике возможность осуществления ядерной реакции, а правительство уже выделяло огромные средства и ресурсы для строительства промышленных реакторов. У Курчатова, таким образом, не было «права на ошибку».
В начале 1946 года Игорь Васильевич сформировал в Лаборатории № 2 три отдела. Задачами отдела «К» (Курчатов) под его личным руководством были разработка промышленного производства плутония на уран-графитовом котле и проведение ядерно-физических исследований и измерений для бомбы, а также важнейшие вопросы радиохимии, связанные с выделением плутония. Отделу «Д» под руководством И. К. Кикоина было поручено заниматься созданием диффузионного завода для обогащения урана изотопом уран-235. Отделу «А» под руководством Л. А. Арцимовича предстояло двигаться к той же цели с помощью электромагнитных установок. Кикоин и Арцимович одновременно являлись заместителями Курчатова по Лаборатории № 2. На сотрудников этих трех отделов легла ответственность за создание трех соответствующих промышленных объектов, строительство которых уже разворачивалось.
В это же время Курчатов приступил к проектированию промышленного реактора. «Он, — вспоминал главный технолог проекта „Аннушки“ В. И. Меркин, — пригласил меня в кабинет „поговорить кое о чем“. Кабинет Курчатова, небольшой, уютный, помещался тогда на втором этаже главного здания, в угловой комнате, там, где сейчас конференц-зал. Директор стоял у окна и приветливо, но как-то загадочно улыбался. Усадив меня в глубокое кресло, он сел напротив. Поглаживая характерным жестом свою бородку и пристально глядя на меня, Игорь Васильевич недвусмысленно дал понять, что ставится вопрос о разработке промышленного котла, и назвал его требуемую мощность. Особое внимание им было обращено на ряд особенностей этого сооружения, связанных с необходимостью надежного управления цепным процессом ядерного деления, а также защиты людей от интенсивного радиоактивного излучения, образующегося при работе реактора. Он говорил о физических процессах в реакторе и возможностях, имеющихся для решения поставленной задачи. Многое для меня тогда было и ново, и неожиданно, а кое-что и не вполне понятно. Но ни малейшим словом, ни жестом Игорь Васильевич не обнаружил своего превосходства над удрученным собеседником. В заключение он предложил мне поработать над устройством реактора и расчетами его тепло-физических характеристик, заметив, что по мере получения экспериментальных результатов ряд исходных данных потребуется в дальнейшем, по-видимому, скорректировать.
Я, не задумываясь, согласился. Так заразили энтузиазм и глубокая вера Курчатова! На следующих встречах с Игорем Васильевичем были рассмотрены результаты проработок наиболее привлекательных схем реакторной установки с использованием природного урана: тяжеловодной, газографитовой и водографитовой. Однако скоро первые две схемы из-за сроков их осуществления оказались малоперспективными. В качестве основы для будущего производственного реактора предпочтение было отдано водографитовому реактору с естественным ураном. Его стали называть аппарат „А“.
В один из ранних майских дней 1945 года — помнится, это был изумительный солнечный воскресный день, — я вошел в кабинет к Игорю Васильевичу и торжественно развернул перед ним схематический чертеж уран-графитового реактора, охлаждаемого обычной водой. Чертеж на большом листе ватмана был любовно раскрашен Зинаидой Константиновной Петровой, молодой чертежницей нашего сектора, и выглядел очень симпатично. Сейчас это изображение первенца атомной промышленности мне представляется наивным, но тогда оно казалось нам подлинным чудом науки и техники. Курчатов был очень доволен. Подводя итог, он шутливо сказал: „Такой реактор заслуживает выдачи патента!“
В этот день Курчатов окончательно решил, что именно этот тип реактора является единственно реальной системой для быстрого воплощения в жизнь. С лета 1945 года все усилия группы, руководимой Курчатовым, были сосредоточены на дальнейшей разработке и исследовании водографитовой системы на природном уране. Развернулась широкая работа по конструированию реактора и проектированию объекта. Вскоре по коридорам Лаборатории № 2 замелькало много новых лиц. Это по вызову Курчатова прибыли бригады конструкторов и проектантов из Ленинграда и ряда учреждений Москвы для участия в выпуске проектного задания на новый объект. Началось обсуждение разработанной технологической схемы реакторной установки. Как ни удивительно, на всем протяжении дальнейшего проектирования она не претерпела существенных изменений».
Закипела «большая работа», в которую внесли творческий вклад многие сотрудники института — теоретики, экспериментаторы, инженеры. В. В. Гончаров, П. И. Шестов, Н. С. Богачев, И. С. Панасюк, И. И. Гуревич, В. С. Фурсов, Б. В. Курчатов, Б. Г. Дубовский, Н. Ф. Правдюк, М. И. Певзнер, М. С. Козодаев, С. А. Скворцов, Ю. А. Прокофьев, В. И. Меркин — главный технолог и главный инженер проекта и ряд других помощников Курчатова отдавали все свои силы и способности, самоотверженно помогая без задержки решать разносторонние, многочисленные, часто очень сложные вопросы создания первого промышленного реактора.
К концу 1946 года проект промышленного реактора был в основном завершен. Началось изготовление оборудования. Далеко от Москвы разворачивалось строительство, где был организован небольшой филиал Лаборатории № 2 во главе с пусковой группой сотрудников Курчатова.
Место для возведения нескольких заводов будущего атомного комбината было подобрано еще летом 1945 года на Южном Урале в районе Кыштымско-Каслинских озер. Местность отвечала основным критериям: наличие большого количества воды, необходимой для охлаждения реактора; развитых сетей линий электропередачи и железных дорог; относительная отдаленность от центральной части страны, разрушенной войной[573]Круглов А. К. Указ. соч. С. 61; Полухин Г. А. Первые шаги. История производственного объединения «Маяк». М., 1993. С. 3; Из рассказов автору в 1987 году Е. Н. Теверовского — специалиста, лично осуществлявшего геодезические изыскания и исследовавшего розу ветров в заданной местности.
. В глухих малолюдных местах предстояло построить комбинат № 817, состоящий из трех основных атомных объектов: объект «А» («Аннушка») — непосредственно атомный котел (реактор); объект «Б» (завод 25) — радиохимический комплекс для извлечения плутония из облученного урана; объект «В» (завод 20) — химико-металлургический завод по изготовлению заряда для бомбы. Одновременно в 15 километрах западнее комбината, на берегу живописного озера Иртяш, готовилась площадка для будущего секретного города атомщиков.
О том, какими средствами на тот момент располагали при строительстве комбината, красноречиво рассказал Ефим Павлович Славский: «Поехал я на Урал с Борисовым — это был заместитель у нашего Ванникова и заместитель председателя Госплана, — для того, чтобы на месте накладывать вето на получение материалов, потому что после войны — разруха! Когда мы прибыли туда, там только железнодорожную дорогу в тупик провели и пассажирский вагон в лесу заместо штаба поставили… будущие строители (пока еще ничего нет) записали в проект постановления, что им надо… а надо было на строительство три тысячи лошадей, три тысячи телег… Идем мы с Борисовым, а навстречу три телеги. Без дуг. У строителей дуг нету. Они вместо этих дуг гнули маленькие вербочки — дуба-то нет. Борисов и говорит: „Смотри, смотри, лошадей просят, сукины сыны, а дуг, дуг-то нет у них“. И когда строители нам доказывали, что им три тысячи лошадей обязательно нужны, Борисов им в ответ: „Научитесь сначала дуги, дуги делать. Дуги будут, тогда и лошадей дадим!“… Вот какая была у нас мощь. Вот с чего начинали!»[574]Беседа с Е. П. Славским. В архиве автора.
Осенью 1946 года произошла закладка основного здания реактора. Летом следующего года на стройку выехали сотрудники Курчатова, чтобы обсудить с руководством завода вопросы подготовки монтажа и пуска реактора. Здесь было решено организовать небольшой филиал Лаборатории № 2 с пусковой группой. После этого в Москве Курчатов спешно готовит специалистов к выезду на площадку для его сооружения и пуска. Курчатов заботится также о том, чтобы на работающем реакторе могли попрактиковаться и получить навыки инженеры, будущие эксплуатационники строящегося объекта. Для их прикомандированной группы еще в Москве на физическом реакторе Ф-1 в «Монтажных мастерских» была организована производственная практика.
Из среды этих практикантов, с легкой руки Курчатова прошедших «первые университеты» сперва на реакторе Ф-1 в «Монтажных мастерских», а затем на пуске и эксплуатации первого промышленного реактора «А» на Урале, выросло немало выдающихся специалистов новой отрасли, руководителей атомной промышленности, внесших значительный вклад в ее развитие. Первый промышленный реактор стал школой, воспитавшей кадры для предприятий атомной промышленности нашей страны.
Чтобы промплощадка не оказывала вредного влияния на город, исследовали направление ветра, разбавление примесей, выбрасываемых в атмосферу будущими производствами, оптимальные размеры труб промышленных объектов и т. д.[575]Круглов А. К. Указ. соч. С. 61–62.
В выбранном районе сконцентрировали военно-строительные батальоны и лагеря заключенных. В первые месяцы 1946 года они прокладывали дороги, готовили площадки для строительства. Проектную документацию по строительству атомного комбината к этому времени еще только готовили.
Постановлением СНК СССР от 28 января 1946 года№ 229–100 сс/оп Курчатов был утвержден научным руководителем проекта строительства первого промышленного атомного реактора[576]Там же. С. 56–57.
. Начальником строительства был назначен Я. Д. Раппопорт — генерал-майор инженерно-технической службы МВД, возглавлявший до этого строительство Беломорканала и канала Москва — Волга. По распоряжению Л. П. Берии, посетившего стройку 8 июля 1947 года[577]Там же. С. 61.
, его сменил генерал-майор МВД М. М. Царевский, зарекомендовавший себя опытным руководителем на таких крупнейших стройках, как Мончегорский и Нижнетагильский металлургические комбинаты, Горьковский автомобильный завод. Главным инженером строительства был В. А. Сапрыкин. Общее руководство строительством комбината и обеспечение его всем необходимым осуществляли лично Б. Л. Ванников и его заместители в ПГУ А. П. Завенягин и А. Н. Комаровский[578]Там же.
. Нельзя умолчать о том, что строителями атомных объектов, как и многих других «строек коммунизма», были в основном заключенные, в изобилии предоставляемые системой ГУЛАГа.
Осенью 1946 года началось строительство основного здания реактора[579]Атомный проект СССР. Т. 2. Ч. 2. С. 106–111.
. На стройке одновременно работало не менее семидесяти тысяч заключенных[580]Асташенков П. Т. Пламя и взрыв. С. 79.
. Как сказочный сон, вспоминал картины возведения реактора «А» В. И. Меркин, представлявший осенью 1946 года научное руководство Лаборатории № 2 на закладке этого объекта — первенца атомной промышленности СССР. В лесной глуши за Уральским хребтом три человека Курчатова — руководитель строителей генерал А. Н. Комаровский, главный инженер проекта строительства А. А. Черняков и В. И. Меркин — с волнением наблюдали, как солдаты энергично кирками и лопатами начали выбрасывать первую землю из ямы. Вскоре образовался глубокий котлован для размещения реакторного блока.
План Курчатова по проектированию первого промышленного реактора — объекта «А» состоял в выработке общего представления о ядерной установке и выработке типа реактора, способного решить поставленную производственную задачу; в обосновании технологии реактора и основных его элементов с помощью расчетов, эскизных разработок и широкого экспериментирования; в осуществлении технического проекта реактора, завершении проектирования и развертывании строительства производственных помещений и вспомогательных систем; в завершении проектирования всего оборудования, его изготовлении, монтаже и наладке, затем пуске и вводе объекта в эксплуатацию.
Особое внимание исполнителей проекта Курчатов обратил на создание надежного управления цепным ядерным процессом и системы полной защиты людей от интенсивного ионизирующего излучения.
На первом этапе разработали и рассмотрели три схемы реакторной установки с использованием природного урана[581]Меркин В. И. Указ. соч. С. 44.
. Курчатов выбрал из них в качестве отправного документа конструктивную схему атомного котла, разработанную, как было рассказано ранее, группой сотрудников под руководством талантливого инженера-технолога В. И. Меркина. При разработке этой схемы использовались сведения разведданных и отчета Смита. В начале января 1946 года Курчатов предложил директору НИИхиммаш Н. А. Доллежалю возглавить работы по проектированию промышленного уранового котла. Сроки Курчатов установил жесткие: не позднее августа 1946 года чертежи реактора должны быть переданы строителям[582]Круглов А. К. Указ. соч. С. 61.
. Доллежаль, не имевший отношения к ядерной физике и опыта проектирования подобных сооружений, хорошо подумав, согласился. Поскольку сотрудники НИИхиммаш также не являлись специалистами в данной области, распоряжением Курчатова для них организовали специальные теоретические курсы, которые вели физики Лаборатории № 2.
Полученная от разведки в США информация способствовала сокращению времени создания атомной бомбы, которого СССР катастрофически не хватало. Курчатов располагал сведениями о реакторах для производства плутония и о построенных заводах диффузионного и электромагнитного разделения изотопов урана, имел чертеж плутониевой бомбы, испытанной в Аламогордо в июле 1945 года, с указанием ее размеров и основных материалов[583]Квасников Л. Р. Видеозапись воспоминаний; Барковский В. Б. Из воспоминаний, рассказанных автору 14 апреля 1994 года; см. также: Охотник за атомными секретами. № 5–6 (12–13), 1994.
. Работая с материалами разведки, Курчатов находился в двойственном положении: материалы, безусловно, позволяли сократить время работ; но с другой стороны, они были, по сути, обязательны для исполнения, поскольку ГКО требовал сделать советскую атомную бомбу как точную копию американской. Собственные оригинальные решения, которых было, как известно, немало, приходилось пока откладывать до лучших времен.
Разведданные поступали в виде расчетов, чертежей и других бумаг, а не действующих образцов, как это было, например, при копировании советскими конструкторами иностранной авиационной и радиолокационной техники. Чтобы создать натуру, предстояло построить огромные промышленные производства, выполнить громадную работу, затратить массу времени, человеческих сил и энергии. Нельзя было исключить и заведомо ложную информацию. Достоверным являлось одно: бомбы — не фантазия, не заблуждение физиков, они созданы и взрываются (как было продемонстрировано миру) с огромной разрушительной силой, соответствующей нашим, еще довоенным расчетам[584]См.: Харитон Ю. Б., Зельдович Я. Б. Указ. соч. С. 69.
. В документах разведки Курчатов не обнаружил ничего противоречащего своим научным представлениям. Описание путей к созданию бомбы в целом соответствовало разработкам советских ученых, хотя они несколько отличались от зарубежных. В интересах скорейшего создания бомбы и исключения при этом риска следовало сначала реализовать уже испытанную американскую схему. На войне, как на войне — важно было, как можно быстрее создать средство защиты. И Курчатов, как главнокомандующий «атомным фронтом», делал все для того, чтобы как можно скорее получить результат.
Тем не менее активно и широко велись собственные исследования. Так, физические расчеты реактора и радиационной защиты выполнили М. И. Певзнер и Б. Г. Дубовский. Система автоматического регулирования и защиты создана под руководством А. С. Абрамова. Строительная часть проекта выполнена под руководством А. И. Тутова и А. А. Чернякова. Решение научно-организационных вопросов создания необходимых для реактора графита, урановых блоков и технологических труб осуществили В. В. Гончаров и Н. Ф. Правдюк. Научное руководство производством требуемых изделий из урана обеспечили А. А. Бочвар и А. С. Займовский, из графита — К. Г. Банников. Система подготовки охлаждающей воды была разработана под руководством Ф. Г. Прохорова. Созданием алюминиевых сплавов для технологических труб и герметизацией урановых блоков руководил P. С. Амбарцумян. «Схема Меркина» для проекта первого промышленного реактора, состоявшая из технологической схемы и теплотехнической части реактора, носила собственный оригинальный характер. После усовершенствования ее в институте Н. А. Доллежаля, где также не пошли на прямое копирование проекта США, она представляла собой, по существу, совершенно новую оригинальную конструкцию реактора. Не повторяя ошибок американцев, была усовершенствована технология производства плутония за счет вертикального расположения технологических каналов (ТК)[585]Меркин В. И. Указ. соч. С. 45–48.
. По общепризнанному мнению специалистов, реакторы для получения плутония с вертикальными каналами, содержащими уран, получились в Советском Союзе лучше и долговечнее, чем у американцев с горизонтальными. Первые советские реакторы проработали свыше сорока лет, тогда как в США были вынуждены начать вывод из эксплуатации первых хэнфордских реакторов уже в середине 1960-х годов[586]Головин И. Н. Указ. соч. С. 18.
.
Научной и инженерной проработкой проекта промышленного реактора занимались многие академические и отраслевые НИИ, промышленные объединения, специализированные организации, конструкторские и проектные коллективы страны: академические институты — геохимии и аналитической химии, химического машиностроения, химической физики, физической химии, — Всесоюзный теплотехнический, Центральный котлотурбинный, Всесоюзный авиационных материалов, Московский химико-технологический институт, а также тресты — Союзпроммеханизация, Центроэнергомонтаж, Уралмаш, завод № 92, Теплоконтроль и др.[587]АРНЦ. Ф. 2. Оп. 1. Д. 46. Л. 2; Д. 47. Л. 21.
Чертежи металлоконструкций разрабатывали в институте «Проектстальконструкция», директор которого Н. П. Мельников лично возглавил проектирование тридцатиметровой металлической башни для размещения на ней атомной бомбы во время первого испытания в 1949 году.
К концу 1946 года проект промышленного атомного котла был полностью разработан и рабочие чертежи спроектированных конструкций начали поступать на заводы для изготовления. По мере их готовности они отгружались и перевозились для монтажа на комбинат, строительство которого шло ударными темпами, поражая масштабами. Только непосредственно на площадке реактора одновременно трудились около 50 тысяч человек, в том числе на земляных работах — тысячи заключенных. Глубина котлована достигала 40 метров, высота здания над землей — 30 метров[588]Комельков В. С. Творец и победитель. — В кн.: Воспоминания об Игоре Васильевиче Курчатове. С. 310.
. Монтаж атомного реактора начали одновременно с возведением корпуса здания, которое построили в конце 1947 года.
Достигнутые тогда, пока еще промежуточные успехи советского атомного проекта Сталин незамедлительно использовал в условиях холодной войны для давления на потенциальных противников. В ноябре 1947 года ТАСС официально заявил, что для Советского Союза больше не существует секрета атомного оружия[589]Правда. 1947. 14 ноября.
.
19 июня 1947 года постановлением Совета министров СССР № 2145–567сс Курчатов был назначен научным руководителем всего комбината № 817 (его директором стал Е. П. Славский, который в конце 1947 года, сдав эту должность Б. Г. Музрукову, стал главным инженером комплекса) и центральной лаборатории этого завода[590]Атомный проект СССР. Т. 2. Кн. 3. С. 214–220.
, ставшей филиалом Лаборатории № 2. Организованная при ней пусковая группа реактора была сформирована Курчатовым из сотрудников 1-го сектора Лаборатории № 2, имевших опыт пуска реактора Ф-1. В январе 1948 года пусковая группа прибыла на строительство, привезя из Москвы необходимое оборудование и аппаратуру. Но Курчатов приехал значительно раньше, глубокой осенью 1947 года[591]АРНЦ. Ф. 1. Оп. 2 в. Д. 129. Л. 1; Жежерун И. Ф. Указ. соч. С. 132–133.
и с этого времени почти постоянно находился в центре дел; днем наблюдал за ходом работ, вечерами собирал совещания, подводил итоги и намечал очередные планы. Он и здесь, в тяжелейших условиях, продолжал свою традицию — учить подчиненных всему новому. Учился и сам. По его инициативе для всех ИТР и специалистов объекта были организованы курсы по изучению основ ядерной физики и атомной техники. При необходимости он срочно вызывал из Москвы таких специалистов, как академики А. П. Александров, Л. А. Бочвар, А. И. Алиханов, А. П. Виноградов и др. Неоднократно с проверочными целями приезжал Л. П. Берия. Зачастую на монтажной площадке днем и ночью находились сам Курчатов и руководители атомной промышленности — Б. Л. Ванников, А. П. Завенягин, М. Г. Первухин и др.[592]Головин И. Н. И. В. Курчатов. М., 1967. С. 87; Меркин В. И. Указ. соч. С. 97–121.
Однако все руководство на месте осуществлял Курчатов, постоянно принимая на себя всю ответственность за все важные и смелые решения. Даже среди таких незаурядных людей он (что всеми ими безоговорочно признано) выделялся масштабом своей личности, независимым мышлением и отвагой.
Вот как вспоминает о роли Курчатова в тот непростой период Борис Глебович Музруков, директор строящегося атомного комбината, сам блестящий организатор, возглавлявший Уралмаш в годы войны, впоследствии дважды Герой Социалистического Труда: «Игорь Васильевич блистательно умел выбирать главное на данный момент. В 1947 г. главным был пуск промышленного реактора, проект которого уточнялся в ходе строительства. Поэтому на промышленном реакторе были собраны лучшие научные силы. А сам Игорь Васильевич конкретно занимался реактором и жил там почти безвыездно более года… Я не помню, чтобы он имел выходные дни, работал с утра до ночи… Подбор критической массы, чистота графита и конструкционных материалов, автоматика управления, конструкция механизма сброса блочков, захоронение радиоактивных отходов, радиационная защита персонала — вот далеко не полный перечень проблем, которые решались на месте под руководством и при непосредственном участии Игоря Васильевича… Своих поручений он никогда не забывал и не оставлял без контроля. Его уважали и боялись не только ученые, но и строители, потому что их дело он тоже знал конкретно и досконально. Начальнику строительства М. М. Царевскому часто приходилось резко сокращать сроки строительства объектов, подчиняясь единой цели — как можно быстрее пустить промышленный реактор. Мы все стремились выполнять задания Игоря Васильевича Курчатова досрочно и самым лучшим образом»[593]Полухин Г. А. Указ. соч. С. 5–8.
.
Свидетельствует главный инженер-технолог возводимого реактора В. И. Меркин: «Игорь Васильевич ежедневно приходил на строящийся реактор. Через большую водосливную трубу он не раз ползком, нещадно протирая свое драповое пальто, протискивался в подреакторную камеру, проверяя, как ведется сварка ответственной части сооружения»[594]Меркин В. И. Указ. соч. С. 86.
.
В начале марта, когда еще стояли крепкие морозы, Курчатов приказал приступить к очень ответственной части монтажа реактора — выкладке активной зоны из графитовых брусков, которые устанавливались вертикальными колоннами. В каналы кладки ставились длинные тонкостенные трубы из алюминиевого сплава — авиала, пронизывающие всю сборку. Благодаря непрерывному физическому контролю удалось обеспечить идеальную чистоту графитовой кладки и, как результат, — достижение высокого индекса физического качества активной зоны. После монтажа графитовой кладки началась загрузка урановых блочков в активную зону реактора. Эту работу Курчатов поручил группе специалистов Лаборатории № 2, имевших уже подобный опыт на реакторе Ф-1.
Развернулось опробование многочисленных механизмов и систем. Через короткое время началась круглосуточная загрузка урановых блочков в технологические каналы. Первую бригаду по загрузке в реактор урана образовал Борис Львович Ванников, включив в нее, кроме себя, Курчатова, Ефима Павловича Славского — он был тогда главным инженером строительства, — и Бориса Глебовича Музрукова, директора комбината. Работали дружно, с большим энтузиазмом и величайшей аккуратностью, показывая пример трудолюбия молодежи.
К концу мая 1948 года завершили основной монтаж реактора. Сооруженный под землей в бетонной шахте, со стенами трехметровой толщины, окруженными баками с водой, реактор был гигантским сооружением, активная зона которого включала 1168 топливных каналов и имела диаметр 9,4 метра[595]Комельков В. С. Указ. соч. С. 310.
. Началось опробование многочисленных механизмов и систем. И. И. Гуревич, Я. Б. Зельдович, И. Я. Померанчук проверили расчеты активной урановой зоны, И. В. Курчатов, И. С. Панасюк и В. С. Фурсов, как физики-экспериментаторы, подтвердили удовлетворительное качество расчетных методик.
Прекрасно понимая, что загрузка урана является не только завершающим, но и наиболее ответственным этапом сборки реактора, поскольку в любой момент могла начаться самопроизвольная ядерная реакция, Курчатов в связи с этим установил с начала загрузки строжайший и непрерывный режим контроля за развитием ядерного процесса в реакторе. Для чего проделали громадную работу, установив и наладив более тысячи приборов контроля и сигнализации. Бригады механиков, электронщиков и электриков проводили проверку и отладку устройств регулирования и управления, добиваясь надежности их действия. В первых числах июня провели прокачку через активную зону реактора охлаждающей воды по всем водоводам с расходом 2500 м3 в час. Загрузку урана вели круглосуточно, без выходных. Только для персонала, непосредственно работающего с ураном, Курчатов ограничил смену двенадцатью часами, установил двухчасовой обеденный отдых за пределами реактора и усиленное питание.
Вечером 7 июня 1948 года И. В. Курчатов в присутствии начальника ПГУ при Совмине СССР Б. Л. Ванникова и руководителей комбината Б. Г. Музрукова и Е. П. Славского, сев за пульт управления, приступил к пуску реактора, осторожно поднимая запирающие стержни. Вскоре приборы зафиксировали начало цепной ядерной реакции. Когда мощность реактора в 00 часов 30 минут 8 июня достигла 10 кВт, Курчатов погасил цепную реакцию. И сказал, не скрывая восторга: «Физика реактора в порядке». Физический пуск был осуществлен.
Следующие две недели Игорь Васильевич лично руководил наиважнейшими этапами пуска. Вечером 10 июня он пустил воду в реактор и, сидя у пульта управления, поднял его мощность до 1000 кВт. С 18 по 22 июня 1948 года он довел мощность реактора до проектного значения — 100 тысяч кВт. Покинув пульт управления реактором, он записал в журнале дежурных операторов свое распоряжение о строжайшем запрете пуска реактора без воды. Грандиозный научно-производственный эксперимент, разработанный, подготовленный и осуществленный под руководством Курчатова, увенчался успехом. В июле реактор начал работать согласно плану производства плутония.
День 22 июня 1948 года ознаменовал рождение атомной промышленности СССР. К этому времени, помимо запущенного Курчатовым реактора, коллектив Радиевого института под руководством В. Г. Хлопина разработал технологию промышленного выделения плутония из облучаемого в реакторе урана на объекте «Б» — строящемся радиохимическом заводе, а под руководством А. А. Бочвара — его металлургию на объекте «В», химико-металлургическом заводе, где выделенный плутоний очищали и перерабатывали в металл для бомб.
Строительство радиохимического завода «Б» в Челябинске-40 было закончено к зиме 1948 года, и 22 декабря первая партия облученных в реакторе (объект «А») блоков урана поступила на этот завод для промышленной переработки с целью получения плутония. Радиохимическая технология выделения плутония из облученного в реакторе урана оказалась самой сложной и опасной частью атомного проекта. В начальный период работы обнаружились трудности ведения процесса и многие недостатки проекта, которые приходилось устранять по ходу освоения технологии. Ремонтные службы предприятия и все без исключения сотрудники аналитической лаборатории работали в аварийном режиме, получая недопустимо большие дозы облучения[596]Круглов А. К. Указ. соч. С. 100.
. У ведущих сотрудников рабочий день был не нормирован. Забывали о нормальном сне и отдыхе. Пример показывали научный руководитель атомного проекта академик Курчатов, начальник ПГУ Б. Л. Ванников, главный инженер химкомбината Е. П. Славский, директор комбината Б. Г. Музруков, а также научные руководители объектов Б. А. Никитин, А. П. Виноградов, А. А. Бочвар[597]Докучаев Я. П. От плутония к плутониевой бомбе: из воспоминаний участника событий // История советского атомного проекта: Документы, воспоминания и исследования. Вып. 1. М., 1998. С. 289.
.
Не считаясь с опасностью для здоровья, Курчатов часто посещал участки с высокой радиоактивностью. 24 июня 1948 года уполномоченный Совета министров СССР И. М. Ткаченко на комбинате № 817 вынужден был написать докладную записку на имя Л. П. Берии о нарушении Курчатовым правил безопасности и предосторожности: «После пробного пуска объекта „А“ ряд помещений… периодически подвергается высокой активности, академик Курчатов И. В. игнорирует иногда все правила безопасности и предосторожности (особенно, когда что-либо не ладится) и лично заходит в помещения, где активность значительно выше допустимых норм. Товарищ Славский Е. П. ведет себя еще более неосмотрительно. Так, 21 июня товарищ Курчатов опустился на лифте на отметку минус 21 метр в помещение влагосигнализаторов в то время, когда активность в нем была свыше 150 допустимых доз. Прикрепленные к нему работники охраны МГБ, не будучи на сей счет проинструктированными, а сотрудники радиометрической службы, преклоняясь перед его авторитетом, не препятствовали тов. Курчатову заходить в места, пораженные активностью. Во избежание серьезных последствий, я обязал т. Славского и начальника радиометрической службы объекта т. Розмана не пропускать т. Курчатова в помещения, где активность превышает допустимые нормы. В таком же направлении проинструктированы прикрепленные к нему работники охраны МГБ. Так как его посещение зараженных мест не вызывается никакой необходимостью, я лично просил тов. Курчатова быть в дальнейшем более осмотрительным и не нарушать им же установленных правил предосторожности. Прошу Ваших указаний.
Уполномоченный Совета Министров Союза ССР генерал-лейтенант Ткаченко. 24 июня 1948 г.»[598]Атомный проект СССР. Т. 2. Кн. 3. С. 836–837.
.
На докладной имеется помета помощника заместителя председателя Совета министров СССР Н. С. Сазыкина от руки: «Доложено т. Берия Л. П. Тт. Курчатов И. В. и Славский Е. П. строго предупреждены. 30.06.48. Н. Сазыкин»[599]Там же.
.
Но Курчатов не мог руководить ликвидацией аварий из кабинета. Серьезная авария произошла в первые сутки работы реактора на проектной мощности. Реактор остановили, и до 30 июня работники «Аннушки» очищали сплавившиеся уран-графитовые блоки[600]Круглов А. К. Указ. соч. С. 71.
. Между тем Спецкомитет и ПГУ требовали наработки плутония. В конце 1948 года началась массовая протечка труб. Эксплуатировать реактор стало невозможно, и 20 января 1949 года Курчатов остановил его на капитальный ремонт, чтобы заменить каналы, но сохранить при этом все ценные урановые блочки. Ответственность за остановку реактора, полностью легшая на Курчатова, была огромной и угрожающей самыми трагическими последствиями: на строительство затрачены огромные средства, а главное, если страна не получит плутоний в намеченный срок, создание бомбы будет отложено на неопределенное время. Положение осложнялось тем, что в реактор был загружен весь имеющийся в стране уран, поэтому уже облученные и полуразрушенные урановые блочки требовалось выгрузить из аварийных каналов, а потом вновь пустить в дело. Без переоблучения участников этой операции обойтись было невозможно. Было извлечено 39 тысяч облученных урановых блочков[601]Там же. С. 74.
. Вспоминая эту разгрузку, Е. П. Славский назвал ее «чудовищной эпопеей». Игорь Васильевич лично осматривал каждый блок и мог погибнуть, поскольку радиация в том месте была так высока, что грубые приборы ее не отслеживали. Только благодаря опытному механику Фролову-Домнину, случайно вошедшему в зал, это явление обнаружили, а Игорь Васильевич был спасен[602]Славский Е. П. Из рассказов старого атомщика. — В кн.: Курчатов в жизни. С. 489–490; см. также видеозапись воспоминаний.
. Огромная работа по замене поврежденных труб технологических каналов на новые антикоррозийные трубы в экстремальной радиационной обстановке продолжалась более двух месяцев. Курчатов сам ежедневно во все вникал и ставил конкретные задачи. Благодаря самоотверженным действиям коллектива реактор 26 марта 1949 года был вновь запущен на полную мощность и выработка плутония продолжилась[603]Круглов А. К. Указ. соч. С. 74; Он же. К истории атомной науки и промышленности // Бюллетень ЦОИ. 1993. № 8. С. 56–57.
.
Однажды на вертикальном участке подъемника под землей заклинило транспортировочный ковш с облученными урановыми блочками. Дистанционно никакими усилиями и ухищрениями освободить его не удавалось. Подойти к нему вплотную с какой-либо стороны было невозможно из-за сильной радиации. Что делать? Ждать, пока спадет радиоактивность? Но на это уйдут многие месяцы. А стране нужен плутоний, необходим сегодня, сейчас. Нельзя, недопустимо медлить. Кто мог гарантировать, что атомное пламя вдруг не обрушится на наши города, как на Хиросиму и Нагасаки? Надо действовать. «И бывший буденновец Ефим Павлович Славский бесстрашно, как в бою, бросается к месту опасности, — вспоминал В. И. Меркин. — Он быстро решает сильно прогреть с помощью ацетиленовой горелки место заклинивания, а в крайнем случае вырезать часть трубы, чтобы освободить застрявший ковш с блочками. Взяв с собой сварщика, Ефим Павлович подобрался к месту, где, как оказалось, застрявший блочок заклинил ковш. Быстро и умело действуя газовой горелкой, они ликвидировали аварию и восстановили нормальную работу транспортного узла реактора. Это была опасная и рискованнейшая операция, быстро и благополучно выполненная, благодаря решительности и личной отваге одного из наших руководителей того славного времени»[604]Рукопись, полученная Р. В. Кузнецовой из личного архива В. И. Меркина от его родственников в 2010 году.
.
Вот что рассказывал Б. Л. Ванников о Курчатове в этот период: «С Игорем Васильевичем работать было увлекательно интересно. На базе № 10 он хлебнул горя вместе со всеми. Город был построен в 17 км от производства. Ездить 34 км в день на машине после инфаркта мне было трудно. Поэтому я велел проложить ветку в лес к первой „Аннушке“ и поселился там в вагоне. Игорь Васильевич мог жить в городе, но несмотря на неудобства пошел со мной в вагон. Утром часто в вагоне температура была около нуля. Игорь Васильевич крепился и не унывал. Житье затягивалось, и я велел поблизости поставить в березовой роще два финских домика, в которых мы жили потом два с лишним года в непосредственной близости к „А“, „АВ“, „АИ“ (реакторы, сооруженные позднее. — Р. К.) и другим объектам.
Возвращаясь с первых неудач, первых „козлов“, Игорь Васильевич никогда не унывал, хотя бывал часто очень озабочен и порой мрачен. Но энергия его была неисчерпаема. Чтобы успокоиться, он садился вечером со мной в вагоне играть в дурака и играл с увлечением порой до глубокой ночи. Спать он очень любил и тогда (1947–48 гг.) регулярно спал после обеда. Он отзывался на любые затеи и развлечения, но спиртных напитков практически не пил вовсе.
…Игорь Васильевич был отважен и принимал ответственные решения сам. Однажды я получил распоряжение правительства вернуться в Москву. Игорь Васильевич задержал меня до ликвидации „козла“. Когда все было выправлено и я сообщил в Москву, что выезжаю, Игорь Васильевич приехал в березовую рощу и, сообщив о новом „козле“, не пустил меня».
Пуск прошел без особых происшествий и оказался успешным. Через шесть месяцев, в конце декабря начиналась канальная выгрузка облученного урана с накопившимся плутонием. После чего он проходил выдержку в глубоком бассейне с водой для снижения радиоактивности, а затем направлялся в химическое отделение для извлечения плутония.
В самом начале этого периода, как уже было сказано, пришлось пройти тяжелое испытание, связанное с образованием так называемого «козла» — внезапно случившегося распухания негерметичного уранового блочка в одном из каналов, повлекшего резкое сокращение протока охлаждающей воды и перегрев урана в канале, что привело к двухдневной остановке аппарата. Радикальный выход, решивший проблему, был найден путем проведения значительного увеличения чувствительности расходомеров воды на всех каналах. Благодаря этому разгерметизация блочков в канале обнаруживалась на ранней стадии, а вслед за этим разгрузка каналов могла осуществляться без особых затруднений.
Дальше, уже в начале нового, 1949 года, первопроходцам пришлось пережить еще более грозное событие. Обнаружилась массовая, быстроразвивающаяся, так называемая питтинговая коррозия труб из алюминиевого сплава, составляющих технологические каналы. Возникала фильтрация воды через стенки каналов, ее проникновение в графитовую кладку. Началось снижение реактивности, образовались перекосы мощности по объему активной зоны.
Источником воды являлся воздух, продуваемый снизу вверх через кольцевые зазоры между графитом активной зоны и трубами ТК. Когда воздух, поднимаясь вверх по зазору, достигает холодной части трубы, то на ее поверхности, в том месте, где она холоднее воздуха, в виде росы выпадает содержащийся в нем водяной пар, образуя пленку влаги, постепенно, возрастая в толщине, образует электропару графит — алюминий, где пленка воды является электролитом. Вследствие этого начинается интенсивный электролиз, в котором труба служит катодом. В итоге происходит постепенное интенсивное коррозионное поражение стенки трубы с образованием воздушных питтингов на всю толщину стенки и начинается фильтрация воды из канала наружу — в зазор. Скорость коррозии экспоненциально нарастает, сильно разрушая материал трубы. Питтинговая коррозия оказалась опаснейшим видом коррозии металла.
Это очень обеспокоило Курчатова. Он принял решение остановить реактор и снять давление воды в каналах, перейдя на охлаждение только самотеком, чтобы вода перестала поступать в кладку. Провели просушку графитовой кладки, продули ее воздухом. На совет из Москвы Курчатов вызвал специалистов по коррозии P. С. Амбарцумяна и А. П. Александрова.
Мысли Курчатова, что коррозия происходит из-за осаждения влаги на внешней поверхности холодной части алюминиевых труб в результате конденсации паров теплого воздуха, продуваемого через графитовую кладку, эксперты подтвердили. Она появилась с приходом зимы из-за похолодания воды на входе в каналы реактора. Да, ее питтинговый характер был обязан возникновению электрохимической пары графит — алюминий. В поисках наилучшего выхода Курчатов принял решение заменить коррозирующие трубы. Для этого надо было произвести полную перегрузку урана в реакторе и срочно изготовить и получить более коррозионно стойкие трубы. Курчатов объяснил высшему руководству необходимость проведения этой операции и получил «добро».
Разгрузили все технологические каналы. Заменили в них все алюминиевые трубы новым комплектом с повышенной коррозионной стойкостью, полученной за счет значительного утолщения и повышения стойкости защитной пленки на внешней поверхности. При строжайшем контроле, чтобы исключить вероятность протечек, провели (с испытанием) соединение труб с верхними головными частями канала, используя их повторно. Пришлось перевернуть направление продувки воздухом кольцевых каналов в графитовой кладке для исключения контакта, нагретого влажным воздухом, с холодной верхней частью алюминиевых труб. По предложению А. П. Александрова продувка воздухом была заменена азотом, у которого отсутствует даже малейшее влагосодержание. Замена воздуха азотом в графитовой кладке также исключала окисление графита и его деструкцию при повышенных температурах в кладке.
Благодаря принятым мерам коррозия алюминиевых труб прекратилась и была исключена. Все каналы вновь загрузили свежими урановыми блочками. Теперь в бассейне выдержки находился весь облученный уран первой шестимесячной кампании реактора. В нем содержалось внушительное количество наработанного плутония, которое вскоре удалось выделить и использовать для изготовления первых атомных зарядов.
При проведении операции массовой разгрузки каналов И. В. Курчатова и всех ожидали большие трудности. В части каналов урановые блочки зависали, и потребовалось принудительно их проталкивать вниз с применением металлической штанги (пешни). Осмотр выгруженных блочков показал, что происходит значительное изменение их формы и размеров, поверхность становится волнистой. В этом проявился теперь уже другой вид формоизменения блочка — радиационное распухание. Это новое явление значительно осложняло эксплуатацию реактора и могло привести к тяжелым последствиям. Чтобы справиться с возникшей проблемой, И. В. Курчатов образовал и возглавил комиссию с участием А. П. Александрова, А. А. Бочвара, сотрудников Лаборатории № 2, специалистов из других организаций. Срочно развернули экспериментальные исследования под руководством А. А. Бочвара с участием его ведущего сотрудника Г. Я. Сергеева и работников завода-изготовителя. В результате выявили эффективный режим термообработки урановых стержней, при котором достигаются мелкокристаллические строения и устраняется текстура, улучшаются важные прогнозные характеристики урана. Реакторные испытания показали, что при такой «закалке» урановых блочков воздействие радиации больше не препятствует нормальной эксплуатации реактора. Так была решена одна из самых трудных проблем обеспечения эффективной и безопасной работы созданного реактора, которая проявилась и могла быть успешно разрешена только с началом его эксплуатации. Это была чудовищная эпопея. Курчатов еще тогда мог погибнуть.
Во всей проделанной гигантской работе Курчатов с соратниками, догоняя, перегонял американцев. Первые наши реакторы были спроектированы и построены лучше американских[605]Гончаров В. В. Указ. соч. С. 24; Славский Е. П. Воспоминания. АИАЭ. Ф. 2. Оп. 1. Кассета № 7 (фонограмма).
. Сравнивая историю создания уран-графитовых реакторов СССР и США, следует не забывать, что Урановый комитет США начал работать в октябре 1939 года, а первый реактор был пущен в декабре 1942 года. В СССР Ф-1 был пущен в декабре 1946 года (работы начаты в марте 1943-го), то есть был создан быстрее, чем в США, а возможности его были значительно шире. Мощность достигала 4000 кВт, а американского — всего 200 Вт. Первый реактор по производству плутония в США был пущен в сентябре 1944-го, в СССР же, начатый строительством в 1947 году, введен в действие в июне 1948-го. Все задачи СССР решал в тяжелый период войны и первый год восстановления народного хозяйства, исключительно своими силами. В США, обладавших высокоразвитой индустрией и не пострадавших от войны, задача выполнялась с помощью выдающихся ученых, эмигрировавших из Европы[606]Там же. С. 24–25. См. также: АИАЭ. Ф. 2. Россыпь. Воспоминания Е. П. Славского, записанные на видеопленку в 1988 году.
.
Позже участники атомной эпопеи вспоминали те годы, как лучшие годы жизни, как годы подлинно творческого труда. Их воодушевлял личный пример Курчатова-руководителя, тогда еще беспартийного, Курчатова-товарища, необыкновенные человеческие качества которого распространялись на всех. Никто другой, по оценке соратников, не справился бы с поставленной задачей лучше и быстрее, чем Курчатов: «Работы требовали руководителя нового типа. Игорь Васильевич оказался правильным человеком на правильном месте»[607]Зельдович Я. Б. Указ. соч. С. 82.
.
Личные качества Курчатова были одной из решающих причин успеха дела. Большинство знавших его людей сохранили в памяти светлый образ энергичного и веселого руководителя. Он успевал побывать в лабораториях и на предприятиях, проверить ход работ, поговорить с исполнителями, взбодрить и «озадачить» (то есть сформулировать задачу). Встречи с ним ожидались с нетерпением, радовали, воодушевляли и запоминались. «Из многих тысяч людей, решавших атомную проблему, не было в те годы на заводах, в институтах, на полигонах человека более популярного, более уважаемого, чем великан с медленной „косолапой“ походкой, вечно лучистыми глазами и теплым кратким именем „Борода“»[608]Переверзев Д. С. Рядом с Курчатовым. — В кн.: Воспоминания об Игоре Васильевиче Курчатове. С. 384–392.
.
О строительстве атомного комбината на Южном Урале и пуске объекта «А» рассказывали непосредственные участники и руководители: начальник Первого главного управления Б. Л. Ванников, главный инженер, а затем директор комбината «Маяк» Е. П. Славский, сменивший его Б. Г. Музруков, так же как и Курчатов, не жалевшие себя в работе, вкладывающие в нее всю душу. Эрудированные, грамотные, в новых атомных делах они разбирались быстро, умело находили верные решения. Работа накрепко сплачивала, и многие подружились — по словам Славского, «ходили как припаянные друг к другу». Работая в тяжелейших условиях, со временем не считались. При наладке реактора и рабочие, и инженерный персонал спали по несколько часов в сутки, зачастую прямо в производственных корпусах.
Напряжение было колоссальным. Вот какой случай приключился с Е. П. Славским. Они с Курчатовым уговорились отдыхать по ночам три-четыре часа по очереди: пока один дежурит на наладке, другой хоть немного поспит, потом наоборот. Однажды Славский после смены только успел положить голову на подушку, как раздался телефонный звонок. Курчатов кричит: «Ну как, выспался?!» — «Еще не лег», — отвечает Славский. «Ну так выезжай немедленно! Аварийно!» — «Да что случилось?» — «Потом скажу». Славский вызвал шофера, а сам думает: «Прилягу на те 15–20 минут, пока доедет машина». Лег — и как провалился. Но заряженность организма была огромна, будто на пружинах! Славский вскочил — проспал три нормы! Бегом к телефону, объясняться с Курчатовым. А он его успокаивает: «Ничего, давай досыпай! Справились! Утром я все расскажу». «Оказывается, — вспоминал Славский, — при опускании в реактор металлических урановых блочков произошла небольшая утечка радиации и сработала сигнализация. Игорь Васильевич и позвонил мне. А я, сам того не желая, проспал аварию»[609]Из воспоминаний Е. П. Славского. Архив автора.
.
Говоря о роли Берии в атомном проекте, Славский отмечал, что тот не мешал ученым: «В научных, инженерных вопросах он не разбирался, а поэтому к мнению специалистов всегда прислушивался. Что же касается организационных проблем, мобилизации людей и ресурсов, то, пользуясь своей огромной властью, он помогал проводить в жизнь все необходимые решения. Но все „ходили под страхом“. Первухин пишет, что „в случае неудачи нам бы пришлось понести суровое наказание за неуспех“, он абсолютно прав»[610]Из воспоминаний Е. П. Славского. Архив автора.
.
Евгений Иванович Забабахин, академик, Герой Социалистического Труда, общавшийся с Игорем Васильевичем в экспедициях, связанных с финишными испытаниями атомной техники, писал не только о деловой стороне жизни Игоря Васильевича, но и о его облике, личных качествах и отношениях с людьми: «Работа была напряженной, но размеренного расписания ее не было, ночные авралы и срочные поездки в поле перемежались паузами, когда можно было спать, рыбачить, загорать или заниматься отвлеченной наукой… Он всегда был бодр, держался прямо и говорил громко, т. е. был совсем не похож на того мрачноватого киногероя, каким его изобразили в посвященном ему фильме. Он был очень подвижен, много ездил и стремился общаться с широким кругом людей. Лично меня он заставлял иногда рассказывать расчеты и выводы из них, хотя с большим основанием мог спросить это с моих маститых начальников Зельдовича, Харитона или Щелкина.
Игорь Васильевич был человеком не только цепкого, но и быстрого ума. Однажды он мимоходом расспросил меня об одном вопросе по газодинамике (т. е. не по его специальности), а потом на высоком совещании, докладывая обзор работ, коснулся и этого вопроса. Я слушал его с тревогой, т. к. не был уверен, что мои объяснения достигли цели, но был приятно удивлен, когда Игорь Васильевич изложил вопрос не только абсолютно точно, но даже ярче, чем представлял его себе я. В его присутствии считалось естественным работать, не считаясь со временем, тоже считал и он сам. Однажды ночью он громким голосом и стуком своей трости-дубины поднял нас всех на ноги и велел срочно разобраться в некоторых неблагоприятных результатах измерений. Приказ был выполнен охотно, ошибка исправлена, неблагополучие устранено.
Зная его глубокую доброжелательность, мы не обижались на его внешне бесцеремонное обращение. Многим он говорил „ты“, звал просто по имени (например, Яшка, Викто́р) и даже давал прозвища. Одного назвал копнистом (за то, что он после работы заснул в поле в копне сена), другому добавлял что-нибудь смешное к фамилии, дал кличку и мне за мою неразборчивую и действительно неудачную подпись.
По делам с ним можно было спорить. Он был настойчив, но возражения выслушивал и лишь однажды спор со мной прервал такой шуткой: „Перед этим разговором надо, чтобы ты пообедал и я пообедал“. И действительно, после обеда спор разрешился. В экспедициях возникало много вопросов на самые неожиданные темы и всеми Игорь Васильевич живо интересовался. Если не было подходящего специалиста, поручение разобраться он давал, казалось бы, постороннему человеку, но, как правило, не ошибался. Поручение его завершалось традиционным „иди, отдыхай“, что означало „поезжай, расследуй, вычисляй, докладывай“. Досталось такое поручение и мне. Сначала оно поставило меня в тупик, но разобраться удалось, и я вспоминаю эту постороннюю для меня работу с удовольствием. На интересные вопросы у Игоря Васильевича было безошибочное чутье.
Авторитет его был огромен, ощущался повсюду и служил делу. Ему мы обязаны тем, что в сложнейшей обстановке первых испытаний не было ни серьезных ЧП, ни заметных неувязок. Большую и хорошую роль в этом сыграли и наши бывшие руководители Зернов, Ванников, Малышев и Завенягин… Обеспечивалось это атмосферой деловитости и доброжелательства, одним из творцов которой был Игорь Васильевич. Он бурно радовался успехам, говорил о них с пафосом и всю свою работу считал вкладом в дело мира, а не войны. Об этом он и говорил всему миру с трибуны Верховного Совета СССР.
Он всячески поощрял достойных людей, действуя справедливо и смело. Будучи уже больным, он пригласил нас (кажется, семь человек) к себе домой и сказал, что мы уполномочены быть при нем ученым советом по присуждению нескольких докторских степеней людям, которых мы хорошо знали. Неясно, каковы были наши формальные полномочия (мы о них не спрашивали), но степени были присуждены. Приятно отметить, что все до единого молодые доктора в дальнейшем действительно возглавили важные научно-технические направления, т. е. получили свои степени заслуженно. Выбор Курчатова и здесь был безошибочен.
В свободное время в экспедициях Игорь Васильевич иногда охотился, а в один жаркий день пригласил нас участвовать в заплыве по реке. Мы наивно согласились составить ему компанию, не зная, что пловец он превосходный. Пробарахтавшись с километр по реке, мы отстали от него, выбрались на берег и несколько километров сопровождали его пешком. Нам было неуютно, но еще хуже было его секретарю, который плавал не лучше нас (т. е. тоже шел по берегу), но отвечал за жизнь своего уплывшего начальника головой… Всякое общение с ним было не только конкретно полезным и поучительным, но и несло заряд бодрости, хорошо знакомый всем, кто с ним встречался».
Инженер управления реактором в 1949 году Лев Андреевич Алехин, создававший ядерные материалы, запомнил Курчатова таким:
«И. В. Курчатов во время нахождения на комбинате часто руководил работами по ликвидации аварийных ситуаций, которые иногда возникали на реакторе „А“, и не выходил из здания реактора, пока авария не будет ликвидирована. Во время этих аварийных работ И. В. Курчатов подолгу находился в центральном зале (ЦЗ) реактора, направляя и тщательно контролируя действия сменного персонала, не считаясь с уровнями радиации. Был один аварийный случай, когда И. В. Курчатов находился в ЦЗ реактора „А“ в своей обычной одежде и бурках, которые он носил. После замечания дозиметриста, что в ЦЗ „грязно“ и что необходимо переодеться в спецодежду, И. В. Курчатов согласился лишь надеть белый халат, оставшись в своей одежде. Когда он выходил с территории объекта, дозиметрические приборы, которыми были оснащены все проходные основных объектов, показали очень высокий уровень загрязненности его одежды. В результате часовой, который имел соответствующую инструкцию, не пропустил И. В. Курчатова и попросил его вернуться и отмыться в санпропускнике от „грязи“. И. В. Курчатову ничего не оставалось делать, кроме как выполнить это указание часового, но после санпропускника он выходил уже в чистой спецодежде, т. к. его собственная была сильно загрязнена». Алехин также рассказывал, что когда реактор «А» работал стабильно, Курчатов любил сидеть в комнате управления реактором, которая называлась «комната № 15», и следить за параметрами.
В 1953 году Алехин был удостоен звания лауреата Сталинской премии 2-й степени за участие в работах по производству трития для первой советской водородной бомбы и получил десять тысяч рублей, что по тем временам было большой суммой. Среди лауреатов Сталинской премии за создание реакторов для производства трития были А. П. Александров (премия 1-й степени), который помогал Алехину загружать реактор АВ-3 и много сделал для создания тритиевых реакторов, В. С. Фурсов (премия 2-й степени), рекомендовавший Курчатову Алехина для работы на комбинате. Большое значение имела встреча Алехина с Е. П. Славским. Однажды им вдвоем пришлось разбираться с неисправностью одного из узлов реактора АВ-3, для чего пришлось проникнуть в затесненное технологическое пространство реактора. Эта совместная работа запомнилась Славскому, и он через некоторое время попросил откомандировать Алехина в Главное управление химического оборудования (ГУХО) на должность замначальника технического отдела. Когда Курчатов и А. П. Александров встретили Алехина в здании министерства, то они очень удивились и стали его расспрашивать. Алехин ответил, что теперь он их начальник, и оба академика весело засмеялись, сказав: «Ну, это свой человек». Впоследствии Алехин неоднократно встречался по работе с этими выдающимися руководителями атомного проекта, и всегда они находили полное взаимопонимание.
Первая партия плутония, полученная из облученных в реакторе «А» урановых блочков на радиохимическом заводе «Б», 26 февраля 1949 года была отправлена на следующий технологический цикл, в процессе которого на заводе «В» из металлического плутония изготовили детали для атомной бомбы. К лету 1949 года удалось получить около четырех килограммов плутония, что оказалось достаточным для заряда одной бомбы. Один из участников этого процесса вспоминал: «Доложили об этом Сталину. Он был доволен, но спросил — нельзя ли из этого количества полученного плутония сделать два заряда. И. В. Курчатов его разочаровал»[612]Головин И. Н. Из воспоминаний о неопубликованной главе «Разбудившие джинна» в книге «И. В. Курчатов», рассказанных автору и записанных на видео Н. Н. Кузнецовым в 1988 году.
.
Таким образом, пуск и освоение первого реактора на Южном Урале положили начало отечественной атомной промышленности. Неотложная военно-политическая задача получения оружейного плутония была решена под научным руководством академика Курчатова в сложнейших условиях войны и послевоенной разрухи очень быстро. Одновременно была заложена научная и производственная база для последующего использования атомной энергии в мирных целях.
Глава шестая
ПЕРВЫЕ ИСПЫТАНИЯ
По поручению Курчатова, согласованному с ГКО, разработкой конструкции атомной бомбы уже с 1943 года начал заниматься Юлий Борисович Харитон. Распоряжением начальника Лаборатории № 2 № 120 от 1 июня 1944 года он был введен в штат курчатовской лаборатории и официально являлся ее сотрудником в качестве научного консультанта до 1949 года[613]АРНЦ. Ф. 1. Оп. 1.Д. 3.Л. 124.
. Свою работу он сначала развернул непосредственно в помещениях Лаборатории № 2 в Покровском-Стрешневе с курчатовцами — В. И. Меркиным, В. А. Александровичем и А. А. Пяткиным. К работам Харитона Курчатов подключил завод № 88 и некоторые другие объекты Наркомата вооружений[614]АРНЦ. Арх. № 2–1–63/4. Меркин В. И., Харитон Ю. Б., Александрович В. А., Пяткин А. А., Кеда Б. М. Отчет по исследованию синхронизации выстрелов при разных условиях заряжания; Круглов А. К. К истории атомной науки и промышленности… С. 56–57.
.
15 мая 1945 года И. В. Сталин утвердил постановление ГКО № 8579сс/ов, составной частью которого являлся план научно-исследовательских работ курчатовской Лаборатории № 2 по ядерной проблеме на 1945 год. В VI разделе плана значились «Работы по атомной урановой бомбе», а их научным руководителем — Ю. Б. Харитон. Согласно этому постановлению ГКО Харитон с 15 мая 1945 года официально получал статус научного руководителя работ по конструированию атомной бомбы, однако общее руководство этим направлением, как и всеми другими по урановой проблеме, оставалось за Курчатовым[615]Атомный проект СССР. Т. 2. Кн. 3. С. 255.
.
Упомянутое постановление обязывало Курчатова провести в 1945 году ряд проектно-технических работ, в том числе по конструкции атомной бомбы[616]Там же. С. 293.
. В плане работ Лаборатории № 2, касающихся исследований по конструкции бомбы, Курчатов предусмотрел направление, базирующееся на схеме подрыва ядерного заряда методом «пушечного выстрела». Но из новых сведений разведки стало известно об ином методе подрыва, основанном на «взрыве внутрь» — методе имплозии. Курчатов отметил его преимущества и дополнительно в препроводительной записке в ГКО от 6 апреля 1945 года к уже написанному плану на текущий год поставил вопрос о включении в план работ по второй схеме бомбы. С просьбой ознакомить с разведматериалом Ю. Б. Харитона Курчатов обратился с письмом к Г. Б. Овакимяну — одному из руководителей советской разведки. «При препроводительной от 6 апреля 1945 года, — писал он, — направлен исключительно важный материал по „implosion“-методу. Ввиду того, что этот материал специфичен, я прошу Вашего разрешения допустить к работе по его переводу проф. Ю. Б. Харитона (от 2-й половины стр. 2 до конца, за исключением стр. 22). Проф. Ю. Б. Харитон занимается в Лаборатории конструкцией урановой бомбы и является одним из крупнейших ученых нашей страны по взрывным явлениям. До настоящего времени он не был ознакомлен с материалами, даже в русском тексте, и только я устно сообщил ему о вероятностях самопроизвольного деления урана-235 и урана-238 и об общих основаниях „implosion“-метода»[617]Там же. T. 1. Ч. 2. С. 278–279.
.
Это письмо академика свидетельствует не только о его высокой оценке деятельности Ю. Б. Харитона, но и о тех дополнительных трудностях в работе курчатовского коллектива, которые были связаны с введенным режимом полной секретности. С позиций сегодняшнего дня представляется парадоксальным, что главный конструктор советской атомной бомбы не имел прямого доступа к необходимым ему сведениям. Курчатов вынужден был добиваться этого в каждом отдельном случае, причем с указанием, к каким именно местам текста, страницам и даже частям страницы он просит допустить для ознакомления «крупнейшего ученого нашей страны». Такое положение было не только с Харитоном — случай с ним характерен и показателен.
В апреле 1946 года в структуре советского атомного проекта произошли крупные преобразования. Были приняты два постановления Совета министров СССР, способствовавшие значительной активизации экспериментальных работ по имплозивной схеме атомной бомбы. Постановление № 803–325сс от 9 апреля 1946 года изменило структуру ПГУ, объединив Технический и Инженерно-технический советы Специального комитета в единый Научно-технический совет в составе Первого главного управления. Председателем этого совета был назначен Б. Л. Ванников, заместителями председателя — И. В. Курчатов и М. Г. Первухин[618]Там же. Т. 2. Кн. 2. С. 197–201.
. С 1 декабря 1949 года председателем НТС ПГУ стал Курчатов[619]Там же. Т. 2. Кн. 1. С. 606–609.
, что ускорило решение вопросов научно-технического характера.
По представлению Курчатова постановлением № 805–327сс от 9 апреля 1946 года сектор № 6 Лаборатории № 2 АН СССР был преобразован в Конструкторское бюро № 11 при этой лаборатории с поручением ему разработки конструкции и изготовления опытных образцов атомных бомб. Местом размещения КБ-11 был определен район поселка Саров на границе Горьковской области и Мордовской АССР (ныне город Саров Нижегородской области, известный ранее как Арзамас-16, Кремлев или «Волжская контора»). Там находился завод № 550, выпускавший снаряды, имевший базу для ведения взрывных работ, чрезвычайно необходимую для экспериментов КБ-11 в работах по созданию атомного заряда. Руководящий состав КБ-11, сформированный Курчатовым, состоял из главного конструктора Ю. Б. Харитона, начальника П. М. Зернова — бывшего заместителя министра танковой промышленности, генерал-майора, заместителя главного конструктора К. И. Щелкина — крупнейшего специалиста в области турбулентного горения и теории детонации, руководителя теоретического отдела Я. Б. Зельдовича — выдающегося физика-ядерщика, о котором Курчатов часто говорил с любовью: «Яшка — это голова!»[620]Из рассказов Е. П. Славского автору.
Ответственность за обеспечение КБ-11 всем необходимым для разработки конструкции атомной бомбы была возложена на генерал-майора А. С. Александрова — сотрудника Спецкомитета, специалиста по боеприпасам. Он был назначен заместителем начальника ПГУ. Однако все решаемые КБ-11 проблемы оставались в полном ведении научного руководителя атомного проекта Курчатова. Выезжая регулярно в Саров, он контролировал работу научно-производственного коллектива КБ-11, докладывал о ее ходе и результатах в ПГУ Берии, а через него Сталину, за всё отвечая при этом персонально.
Постановление Совета министров СССР от 21 июня 1946 года № 1286–525сс «О плане развертывания работ КБ-11 при Лаборатории № 2 АН СССР»[621]Атомный проект СССР. Т. 2. Кн. 2. С. 434–456.
определило первые задачи КБ-11: создание под научным руководством Лаборатории № 2 атомных бомб в двух вариантах — РДС-1 и РДС-2, условно названных «реактивными двигателями С». По преданию, аббревиатура РДС означала «Ракетный двигатель Сталина» или «Россия делает сама». Под РДС-1 понимался аналог первой американской бомбы имплозивного типа «сплошной» конструкции на основе плутония-239 (она же аналог бомбы «Толстяк», сброшенной на Нагасаки); под РДС-2 — аналог бомбы «Малыш» пушечного типа на основе урана-235, взорванной над Хиросимой. КБ-11 фактически явилось советским аналогом лаборатории США в Лос-Аламосе. Исходя из того, что СССР располагал данными о конструкциях этих американских бомб, Спецкомитет установил чрезвычайно сжатые поэтапные сроки работ, приняв решение о максимальной степени идентичности советских РДС-1 и РДС-2 американским бомбам. Изготовить их предписывалось к 1 января и 14 июня 1948 года соответственно. Такое решение диктовалось политической обстановкой и отвечало задаче скорейшей ликвидации монополии США на атомное оружие.
Наличие разведывательных материалов не могло, однако, заменить собственную теоретическую, экспериментальную и конструкторскую работу в КБ-11. Строжайший режим секретности приводил к тому, что даже ответственные исполнители долгое время не знали американских исходных данных по разрабатываемому направлению. Спустя годы сотрудники КБ-11 говорили: «Мы знали, что делать, но как делать, не знал никто из нас. И мы решали поставленную задачу совершенно самостоятельно»[622]Альтшулер Л. В., Бриш А. А., Смирнов Ю. Н. На пути к первому советскому атомному испытанию. В кн.: История советского атомного проекта: документы, воспоминания, исследования. Вып. 2. СПб., 2002. С. 39; См. также: Богуненко Н. Саров-Арзамас. Ядерная бомба… С. 269.
. Высочайшая ответственность конструкторов советской бомбы исключала, как и в случаях с созданием атомного реактора, использование американского опыта без его тщательной проверки. Только после полного цикла исследований и экспериментов специалисты КБ-11 могли с уверенностью говорить о их подлинности и достоверности. Тщательно прорабатывались все узлы и детали РДС-1 и РДС-2.
Использование сотрудниками КБ-11 данных разведки в полной мере было невозможно и по такой важной причине, как отсутствие в это время в стране нужного количества плутония для исследования критической массы. Ее пришлось определять расчетным методом, так же как и прогнозирование мощности взрыва. Этот вопрос в начале 1948 года Курчатов специально вынес на обсуждение. Присутствовавший на семинаре известный математик и геофизик Андрей Николаевич Тихонов предложил собственную, неожиданную для физиков, методику расчета параметров и мощности взрыва. Академик Л. Д. Ландау поддержал ее, сказав, что сделать такой расчет все равно что совершить научный подвиг. Высоко оценив и поддержав идею Тихонова, Курчатов добился принятия решения правительства о создании при Геофизическом институте АН СССР специальной лаборатории во главе с Тихоновым для ведения вычислительных работ в области ядерного взрыва. Лаборатория Тихонова справилась со сложнейшей задачей. Курчатов слова Ландау не забыл, они оправдались — за совершенный научный подвиг А. Н. Тихонов был в 1953 году удостоен звания Героя Социалистического Труда[623]Самарский А. А. Прямой расчет мощности взрыва // Международный симпозиум «Наука и общество. История советского атомного проекта (40–50-е годы)». Труды. T. 1. М., 1997. С. 215, 218; БСЭ. 3-е изд. Т. 25. С. 596.
.
Отличительные конструктивные особенности отечественных атомных бомб РДС-1 и РДС-2 состояли в том, что их изначально отрабатывали как реальные авиационные бомбы, пригодные для сброса с самолета. В связи с этим в программу работ были дополнительно включены баллистические испытания макетов этих бомб, а также создание и отработка приборов, обеспечивающих их взрыв на заданной высоте. К созданию РДС-1 и РДС-2 по заданиям КБ-11 в соответствии с постановлением Совета министров СССР от 21 июня 1946 года № 1286–525сс были привлечены многие научно-исследовательские и конструкторские учреждения: НИИ-6, НИИ-504, КБ-47 Министерства сельскохозяйственного машиностроения, КБ-88 Министерства вооружения, КБ Кировского завода (г. Челябинск) Министерства тракторного машиностроения и др.[624]Атомный проект СССР. Т. 2. Кн. 1. С. 434–456.
К моменту получения из Челябинска-40 плутония для снаряжения первой атомной бомбы все конструкторские разработки, эксперименты и расчеты в КБ-11 закончились. Начались необходимые подготовительные работы для испытаний ядерного заряда. Однако определенные постановлением Совета министров СССР от 21 июня 1946 года сроки завершения работ пришлось переносить на полтора года. Объясняя Сталину необходимость их переноса, Берия писал: «Отсрочка вызвана тем, что объем исследовательских и конструкторских работ из-за новизны и непредвиденных научных и технических трудностей проблемы создания РДС оказался значительно большим, чем предполагалось в 1946 году. Намеченные новые сроки предусматривают изготовление РДС Конструкторским бюро № 11 через 2 месяца после изготовления необходимых количеств плутония и урана-235»[625]Там же. С. 480–481.
. Стремясь, очевидно, снять с себя ответственность за перенос сроков, Берия предлагал Сталину: «Прошу Вас заслушать, с участием членов Специального комитета и основных научных работников, отчет о проведенных за 1947 год работах и о программе работ на 1948 год в области использования атомной энергии (докладчик акад. Курчатов)»[626]Там же. С. 633–634.
. Но Сталин не принял это предложение Берии. Очевидно, глава государства знал истинное положение дел и не считал возможным отрывать у Курчатова попусту драгоценное время.
8 февраля 1948 года Сталин подписал постановление Совета министров СССР № 234–98сс/оп «О плане работ КБ-11 при Лаборатории № 2 АН СССР», в котором срок изготовления Конструкторским бюро № 11 первого экземпляра РДС-1 переносился с 1 января 1948 года на 1 марта 1949 года, а РДС-2 — с 14 июня 1948 года на 1 декабря 1949 года[627]Там же. С. 481–489.
. В числе причин невыполнения ранее установленных сроков названы затягивание подбора кадров и развертывания работ со стороны КБ-11, а также задержка строительства необходимых зданий и сооружений для него. Курчатову и Харитону было предписано организовать непосредственно в КБ-11 проведение теоретических работ, связанных с решаемыми там заданиями. С этой целью с 10 февраля 1948 года сроком на один год в КБ-11 направлялась группа работников теоретического отдела Института химической физики АН СССР во главе с Я. Б. Зельдовичем. Этот институт и ранее привлекался к выполнению заданий Лаборатории № 2, но данное постановление Совмина СССР от 8 февраля 1948 года[628]Там же. Т. 2. Кн. 6. С. 389–393.
закладывало основы формирования собственного теоретического центра КБ-11.
Ориентация на американскую схему атомной бомбы позволила физикам и конструкторам плутониевого заряда (Н. Л. Духову, В. Ф. Гречишникову, Д. А. Фишману, Н. А. Терлецкому, П. А. Есину и др.) избежать на начальном этапе работ тех трудностей, которые отмечались при сборке и определении критической массы плутониевых полусфер в Лос-Аламосе. Там в 1945 году произошли две аварии с плутониевыми полусферами, повлекшие гибель людей, а всего до 1958 года — восемь ядерных аварий[629]Круглов А. К. Указ. соч. С. 57.
.
В отечественной историографии пока не нашел должного отражения тот факт, что разработчики советской атомной бомбы помимо данных разведки и материалов открытой американской печати использовали и другие источники информации. Так, физик-ядерщик М. Г. Мещеряков (с 1947 по 1953 год — заместитель Курчатова в Лаборатории № 2 и в том же ЛИПАН) присутствовал в качестве официального советского представителя на испытаниях двух американских атомных бомб на атолле Бикини в середине 1946 года. Тогда руководители США в целях демонстрации своих военных возможностей пригласили на испытания в Тихом океане по два наблюдателя и одному журналисту ото всех стран — членов Совета Безопасности ООН. Приглашенные имели возможность наблюдать воздействие ядерных взрывов на военную технику и окружающую среду. Один взрыв был произведен в воздухе, второй — под водой. Мировая общественность выразила возмущение проведением взрывов, американская же к ядерным испытаниям отнеслась относительно спокойно. Вместе с М. Г. Мещеряковым в качестве наблюдателя присутствовал профессор С. М. Александров, а от журналистов — специальный корреспондент газеты «Красный флот» капитан 2-го ранга А. М. Хохлов. Иностранные представители, в том числе и советские, беспрепятственно наблюдали, фотографировали и снимали на кинопленку процесс подготовки к взрывам, размещение поражаемых целей (кораблей, самолетов и других объектов), а также разрушительные последствия атомных взрывов. При этом спецслужбы США не могли не понимать, что интерес наблюдателей вызван отнюдь не праздным любопытством. По возвращении с испытаний М. Г. Мещеряков написал подробный (на 110 страницах) отчет, который передал в Спецкомитет и ПГУ. Материалы отчета и заснятого кинофильма использовались при оснащении Семипалатинского полигона[630]Там же. С. 58.
.
Одной из наиболее сложных работ, выполненных сотрудниками КБ-11, стало создание надежной системы автоматического управления подрывом заряда на Семипалатинском полигоне. Когда все узлы системы управления были готовы, в Арзамасе-16 на испытательной площадке КБ-11 были проведены испытания, близкие к натурным. Провели три подрыва макета, содержащего алюминиевый керн вместо делящегося материала, и заряда В В. А 27 мая 1949 года на полигоне в Семипалатинской области состоялась тренировка испытания первой советской атомной бомбы — сборка и подрыв четырех макетов изделий с автоматикой подрыва, но без плутония[631]График основных работ по подготовке опыта на полигоне // Каталог историко-документальной выставки «Атомный проект СССР». 24 июля — 20 сентября. М., 2009.
.
Испытательный полигон, как и другие объекты атомного проекта, начали строить, оснащать необходимыми объектами и готовить заблаговременно, со строгим соблюдением разработанных требований к сооружениям такого рода. С 20 июля велась проверка готовности полигона к испытаниям. Специально организованная Государственная комиссия под председательством М. Г. Первухина (с ним был и Курчатов) с середины июля до 10 августа 1949 года проводила приемку многочисленных объектов полигона. Кинооператоры сняли исходное состояние всех зданий и сооружений, боевой техники, блиндажей и биологических объектов[632]ГАРФ. Ф. 10208. Оп. 1с. Д. 7. Л. 107. Протокол № 80 заседания Спецкомитета при СМ СССР от 16 июля 1949 года.
. Были разработаны меры обеспечения секретности проведения и результатов испытаний РДС-1[633]Там же.
.
18 августа 1949 года Берия представил на утверждение Сталину проект постановления Совета министров СССР «О проведении испытания атомной бомбы»[634]Там же. Д. 739. Л. 1–5.
, но тот не подписал его. На возвращенном документе секретарь Специального комитета генерал А. В. Махнев записал со слов Берии: «Вопрос обсуждался в ЦК ВКП(б). Решение приниматься не будет»[635]Атомный проект СССР. Т. 2. Кн. 1. С. 636–638.
. Пункт второй проекта постановления предусматривал испытание бомбы «произвести в 1949 году на полигоне № 2 (в 170 км западнее г. Семипалатинска), построенном и оборудованном в соответствии с Постановлением Совета Министров СССР от 19 июня 1947 г. № 2142–564 сс/оп. Для обеспечения возможности проведения необходимых исследований и измерений испытание атомной бомбы произвести в стационарном положении — путем взрыва ее на металлической башне на высоте 33 м над землей»[636]ГАРФ. Ф. 10208. Оп. 2с. Д. 739. Л. 1–5.
.
26 августа 1949 года Берия повторил попытку утвердить документ у Сталина. Текст его, представленный в виде протокола заседания Спецкомитета с повесткой дня «Об испытании первого экземпляра атомной бомбы», лишь незначительно отличался от первого проекта постановления от 18 августа 1949 года. Решение гласило: «Принять внесенный т.т. Ванниковым, Курчатовым и Первухиным проект Постановления Совета Министров Союза ССР „Об испытании атомной бомбы“ и представить его на утверждение Председателя Совета Министров Союза ССР товарища Сталина И. В. (проект прилагается)»[637]Атомный проект СССР. Т. 2. Кн. 1. С. 388.
. Этот документ тоже остался неподписанным. Текст документа и последующий ход событий позволяют с большой долей вероятности сделать вывод о том, что Берия не хотел брать на себя ответственность за столь рискованное дело и ему не удалось скрыть свой страх от Сталина. По проекту, представленному Берией, руководителем испытаний был назначен И. В. Курчатов, его заместителями по различным вопросам — Ю. Б. Харитон, П. М. Зернов и П. Я. Мешик. В конце концов испытание было решено проводить на основании проекта постановления Совета министров СССР, принятого Специальным комитетом[638]Там же. С. 388–390.
.
Безусловно, Курчатов испытывал громадное волнение перед главным экспериментом. Жена его брата Л. Н. Курчатова рассказывает: «В утро перед выездом на полигон Игорь Васильевич заехал за нами на квартиру и, молча, без объяснений, мы доехали до Новодевичьего монастыря. В храме он подошел к образу Богоматери Одигитрии-Путеводительницы и долго стоял, вглядываясь в него». Нам не дано узнать, о чем думал, о чем молил он Богородицу. Может, просил ее материнского благословения и заступничества, так же как М. И. Кутузов перед Бородинским сражением.
Бомбу с атомного комбината увозили на полигон в обстановке полной секретности. Е. П. Славский рассказывал: «С целью скрыть содержимое груза впереди были пущены два коротких железнодорожных состава прикрытия, за ними следовал поезд с атомной бомбой. Замыкал цепочку еще один поезд прикрытия. Курчатов, прощаясь с нами, принес несколько бутылок коньяка. „Я знаю, — говорит, — как вы переживаете. Выпейте за общее дело, за нашу удачу!“ Сам стоит осунувшийся, бледный, нервный, весь как натянутая струна. Переживал он за успех дела страшно»[639]Славский Е. П. Из рассказов автору. В архиве автора.
.
Испытание РДС-1 состоялось 29 августа 1949 года. На следующий день, 30 августа 1949 года, после испытания Берия и Курчатов подписали рукописный доклад на имя Сталина, изложив в нем предварительные результаты испытания: «Докладываем Вам, товарищ Сталин, что усилиями большого коллектива советских ученых, конструкторов, инженеров, руководящих работников и рабочих нашей промышленности, в итоге 4-летней напряженной работы, Ваше задание создать советскую атомную бомбу выполнено. Создание атомной бомбы в нашей стране достигнуто благодаря Вашему повседневному вниманию, заботе и помощи в решении этой задачи. Докладываем следующие предварительные данные о результатах испытания первого экземпляра атомной бомбы с зарядом из плутония, сконструированной и изготовленной Первым главным управлением при Совете Министров СССР под научным руководством академика Курчатова и главного конструктора атомной бомбы члена-корреспондента Академии наук СССР проф. Харитона: 29 августа 1949 года в 4 часа утра по московскому времени… в 170 километрах западнее г. Семипалатинска, на специально построенном и оборудованном опытном полигоне получен впервые в СССР взрыв атомной бомбы, исключительной по своей разрушительной и поражающей силе мощности. Атомный взрыв зафиксирован с помощью специальных приборов, а также наблюдениями большой группы научных работников, военных и других специалистов и наблюдениями непосредственно участвовавших в проведении испытания членов Специального комитета тт. Берия, Курчатова, Первухина, Завенягина и Махнева. В числе участников-экспертов испытания находился физик Мещеряков, бывший нашим наблюдателем испытаний атомных бомб в Бикини»[640]Атомный проект СССР. Т. 2. Кн. 1. С. 639–643.
.
28 октября 1949 года Берия представил Сталину (теперь только за своей подписью) заключительный отчет о результатах испытания РДС-1[641]Там же. 646–658.
. 29 октября 1949 года Сталин утвердил постановление Совета министров СССР № 5070–1944сс/оп «О награждении и премировании за выдающиеся научные открытия и технические достижения по использованию атомной энергии»[642]Там же. С. 530–562.
. В соответствии с ним Президиум Верховного Совета СССР принял указы о награждении участников работ. Чрезвычайно щедро были награждены Курчатов и Харитон: званиями Героя Социалистического Труда и лауреата Сталинской премии 1-й степени, премиями по одному миллиону рублей, автомашинами ЗИС-110, дачами и особняками с обстановкой за счет государства, двойными окладами жалованья на все будущее время работы, бесплатным проездом на всех видах транспорта в пределах СССР и другими льготами. Берия в числе награжденных оказался как бы на втором плане: ему было присвоено звание лауреата Сталинской премии 1-й степени, выражена благодарность, выдана Почетная грамота и вручен орден Ленина[643]Там же. Т. 2. Кн. 4. С. 341–343.
. Звания Героя Социалистического Труда были удостоены 33 ученых, специалистов и руководителей атомного проекта, трое из них награждены второй золотой медалью «Серп и Молот». Всего орденами СССР награждено свыше восьмисот человек, в числе которых были и советские разведчики Л. Р. Квасников, В. Б. Барковский, С. М. Семенов, А. С. Феклисов, А. А. Яцков.
Создание Советским Союзом атомного оружия явилось событием всемирно-исторического значения. Ближайший сподвижник Курчатова академик Харитон оценил его следующими словами: «Я поражаюсь и преклоняюсь перед тем, что было сделано нашими людьми в 1946–1949 годах. Было нелегко и позже. Но этот период по напряжению, героизму, творческому взлету и самоотдаче не поддается описанию… Через четыре года после окончания смертельной схватки с фашизмом моя страна ликвидировала монополию США на обладание атомной бомбой… Создание ракетно-ядерного оружия потребовало предельного напряжения человеческого интеллекта и сил. Быть может, оправданием здесь является то, что почти пятьдесят лет ядерное оружие своей невиданной, разрушительной силой, применение которой угрожает жизни на Земле, удерживало мировые державы от войны, от непоправимого шага, ведущего к всеобщей катастрофе. Вероятно, главный парадокс нашего времени в том и состоит, что самое изощренное оружие массового уничтожения до сих пор содействует миру на Земле, являясь мощным сдерживающим фактором…»[644]Харитон Ю. Б. Эпизоды из прошлого. Саров, 1999. С. 165.
Успешное испытание РДС-1 подтвердило правильность выбранных Курчатовым научных направлений в решении проблемы отечественного ядерного вооружения, позволив вскоре нарастить интенсивность и объемы работ по созданию усовершенствованных по сравнению с РДС-1 конструкций атомных бомб имплозивного типа РДС-3, РДС-4 и РДС-5. Бомба пушечного типа РДС-2 испытана не была ввиду обнаружившейся бесперспективности такой конструкции. Разведывательная информация[645]Известными в настоящее время источниками информации по атомным бомбам в США по опубликованным данным были Теодор Холл, Клаус Фукс и Давид Гринглас. О ранних подходах в США к проблеме создания водородной бомбы информация пришла от К. Фукса. См.: Гончаров Г. А. Основные события истории создания водородной бомбы в СССР и США// УФН. 1996. Т. 166. Вып. 10. С. 1095; Он же. К истории создания советской водородной бомбы // УФН. 1997. Вып. 8. С. 903; Он же. Необычайный по красоте физический принцип конструирования термоядерных зарядов // УФН. 2005. Т. 175. Вып. 11. С. 1243.
, полученная на этапе создания первой отечественной атомной бомбы, способствовала ускорению темпов советского атомного проекта и созданию новых собственных разработок, предложений и конструктивных решений наших ученых и конструкторов[646]Гончаров Г. А., Рябев Л. Д. О создании первой отечественной атомной бомбы. — В кн.: Атомный проект СССР. Т. 2. Кн. 6. С. 7–56.
.
Глава седьмая
ОТ АТОМНОЙ К ВОДОРОДНОЙ
Всего за четыре года в чудовищно разоренной и ослабленной войной стране был осуществлен фантастический прорыв в науке и технике, решены основные задачи советского атомного проекта — созданы атомная промышленность и атомная бомба. Но хотя с монополией США на атомное оружие было покончено, угроза для СССР оставалась значительной. Было известно и о ведущихся в Америке работах над водородной бомбой.
Исследования по проблеме термоядерных реакций велись в СССР с начала 1930-х годов и не являлись в то время секретом для зарубежных ученых, что подтверждается в официальных документах, отражающих историю американской программы разработки водородной бомбы. Так, в представленном Объединенному политическому комитету по атомной энергии Конгресса США 30 декабря 1949 года отчете Комиссии по атомной энергии США о работах по проблеме водородной бомбы отмечено: «Уже в 1932 г. русские ученые наряду с другими предполагали, что при термоядерных реакциях может освобождаться огромное количество энергии». С этого же начинается изложение истории американской термоядерной программы в докладе Объединенного политического комитета по атомной энергии Конгресса США «Политика и прогресс в программе разработки водородной бомбы», датированном 1 января 1953 года[647]Гончаров Г. А. Термоядерный проект СССР: предыстория и десять лет пути к водородной бомбе. — В кн.: История советского атомного проекта: документы, воспоминания, исследования. Вып. 2. СПб., 2002. С. 55.
.
Первые позитивные результаты исследований в этой области, явившиеся достижением отечественной науки, были достигнуты в 1932 году К. Д. Синельниковым и А. К. Вальтером в Украинском физико-техническом институте на установке, в создании которой участвовал и И. В. Курчатов. Их результаты обсуждались тогда на страницах центральных изданий СССР и на Курчатовском семинаре[648]Правда. 1932. 22 октября.
. Дальнейшие опыты в УФТИ по исследованию ядра лития предполагалось развернуть на строящейся там более мощной установке[649]Павленко Ю. В., Ранюк Ю. Н., Храмов Ю. А. «Дело УФТИ». 1935–1938. Киев, 1998. С. 15.
. Но с началом Великой Отечественной войны все исследования советских ученых по проблемам физики атомного ядра были прекращены.
Первые краткие сообщения об исследованиях по термоядерной реакции[650]У истоков советского атомного проекта: роль разведки, 1941–1946 гг. // ВИЕТ. 1992. № 3. С. 123–124.
появились у Курчатова и других деятелей советского атомного проекта в числе сведений о новых типах атомных бомб в США, с полученной в феврале 1945 года по каналам разведки из Лондона информацией от Клауса Фукса. Фукс оценивал это новое направление работ как бесперспективное в ближайшем будущем, так как оно требовало очень длительной разработки. Спустя месяц информация из Нью-Йорка подтвердила, что в Лос-Аламосской лаборатории под руководством Э. Теллера ведутся работы по «сверхбомбе».
Своими взглядами на возможность термоядерной реакции поделился в письме Курчатову 22 сентября 1945 года известный физик Яков Ильич Френкель. Не будучи привлеченным к участию в работах по атомному проекту и поэтому не зная, что Курчатов уже имеет информацию о ведущихся в США исследованиях по созданию водородной бомбы, Френкель сообщал, что его соображения возникли после беседы с Жолио-Кюри в июне 1945 года в Москве, а также после его анализа информации из иностранной прессы и радио[651]Гончаров Г. А. Хронология основных событий истории создания водородной бомбы в СССР и США. — В кн.: Международный симпозиум «Наука и общество: история советского атомного проекта». T. 1. С. 237.
. Не дождавшись ответа от Курчатова, Френкель опубликовал свои соображения в журнале «Природа»[652]Френкель Я. И. Атомная энергия и ее освобождение // Природа. 1946. № 5. С. 7.
. Поступала информация и из других источников[653]Из воспоминаний Л. Р. Квасникова, записанных на видео Н. Н. Кузнецовым и Р. В. Кузнецовой.
. Фактически повторилась ситуация 1942 года, когда по разным каналам настойчиво приходили сведения о разработке атомного оружия за границей. Но теперь, в 1945 году это была информация о сверхбомбе, то есть о термоядерном оружии.
Для обработки поступающих сведений и их представления на заседания Технического совета в составе Специального комитета 28 сентября 1945 года было создано Бюро № 2[654]Атомный проект СССР. Т. 2. Кн. 1. С. 29, 30.
. Как руководитель Технического совета Курчатов участвовал в работе этого бюро. Б. Л. Ванников вспоминал: «В то время было очень важно собрать максимальную информацию об американских разработках по бомбе. Было известно, что Нильс Бор относится к нам благожелательно… Решили послать к нему человека с поручением. И. В. Курчатов составил вопросник, его вручили доверенному человеку… И потом его отправили в Копенгаген. Встреча состоялась. Бор ответил на большинство вопросов… Ответы были изучены и использованы в работе»[655]Курчатов в жизни. С. 477.
. Встречи сотрудника Берии Я. П. Терлецкого с Н. Бором состоялись 14 и 16 ноября 1945 года[656]Терлецкий Я. П. Операция «Допрос Нильса Бора» // ВИЕТ. 1994. № 2. С. 21–44.
. На вопрос о реальности работ по созданию сверхбомбы Нильс Бор ответил весьма уклончиво: «Я думаю, что разрушающая сила уже изобретенной бомбы достаточно велика, чтобы смести с лица Земли целые нации. Но я был бы рад открытию сверхбомбы, так как тогда человечество, быть может, скорее бы поняло необходимость сотрудничества. По существу же я думаю, что эти сообщения не имеют под собой достаточной почвы. Что значит сверхбомба? Это или бомба большего веса, чем уже изобретенная, или бомба, изготовленная из какого-то нового вещества… Первое возможно, но бессмысленно, так как, повторяю, разрушительная сила бомбы и так очень велика, а второе, я думаю, что нереально»[657]Советский атомный проект. Конец атомной монополии. Как это было/ Под ред. Е. А. Негина. Нижний Новгород; Арзамас-16, 1995. С. 29.
.
Ответ Бора не убедил Курчатова и руководителей советского атомного проекта в том, что сообщения о работах в США по сверхбомбе можно оставить без внимания. К тому времени они располагали уже не только краткой информацией об исследованиях в данном направлении, но и другими материалами, отражавшими ранние подходы в США к проблеме создания сверхбомбы. Так, К. Фукс передал 19 сентября 1945 года материал с конспектом лекций Э. Ферми по проекту водородной бомбы США, с которыми нобелевский лауреат выступал в 1945 году перед учеными Лос-Аламосской лаборатории[658]О создании первой отечественной атомной бомбы // УФН. 2001. Т. 171. Вып. 79. С. 238; Атомный проект СССР. Т. 1. Ч. 1. С. 1098; Там же. Т. 2. Кн. 1. С. 904–905.
.
17 декабря 1945 года Курчатов впервые вынес на обсуждение Технического совета вопрос о возможности осуществления термоядерной реакции. Выступил и Я. Б. Зельдович с докладом «О возможности возбуждения реакции в легких ядрах», подготовленным совместно с И. И. Гуревичем, И. Я. Померанчуком и Ю. Б. Харитоном. Конкретных решений по созданию сверхбомбы Техсовет не принимал. Докладчикам было поручено экспериментально измерить сечения реакции на легких ядрах[659]Гончаров Г. А. К истории создания советской водородной бомбы // УФН. 1997. Т. 167. № 8. С. 903, 904; Бюллетень по атомной энергии. 2/2003. С. 21.
. Документальных свидетельств, что группа Зельдовича в 1945 году при подготовке доклада заимствовала идеи Ферми, не обнаружено. Несмотря на совпадение советских подходов с материалами американского физика «по трем нетривиальным моментам», как выразился известный физик-ядерщик, участник и исследователь советского атомного проекта Г. А. Гончаров, доклад Зельдовича отличается от лекций Ферми совокупностью оригинальных предложений и представлений о ходе термоядерной реакции. В их первом исследовании уже виден собственный, весьма эффективный путь создания отечественной водородной бомбы[660]Бюллетень… С. 68.
.
Разведданные о проводимых в США работах по водородной бомбе поступали в 1946–1948 годах. Даже в открытой зарубежной печати появились публикации. Их авторы (в том числе и Э. Теллер) прямо говорили, что следует ожидать появления принципиально нового сверхмощного ядерного оружия. Некоторые историки советского атомного проекта расценивают эти публикации «как подталкивание Советского Союза к ответным действиям, на которые можно было бы ссылаться, ища поддержку работам по сверхбомбе в США»[661]Гончаров Г. А. Термоядерный проект СССР. С. 74.
.
В поступающей с Запада информации Курчатов видел прежде всего научно-техническую сторону проблемы. 31 декабря 1946 года он писал министру госбезопасности В. С. Абакумову: «Материалы, с которыми меня сегодня ознакомил т. Василевский, по вопросам… американской работы по сверхбомбе… по-моему, правдоподобны и представляют большой интерес для наших отечественных работ»[662]У истоков советского атомного проекта… // ВИЕТ. 1992. № 3. С. 130.
. К. Фукс после ареста в своем признании в ФБР сказал, что в 1947 году советская разведка просила его передавать любую информацию, какую он мог бы получить о «тритиевой бомбе»[663]Холловэй Д. Указ. соч. С. 386.
.
Между тем отношения СССР с США и Англией продолжали ухудшаться. 3 марта 1946 года Черчилль произнес в Вестминстерском колледже в Фултоне (штат Миссури) свою знаменитую речь, положившую начало холодной войне. Смысл ее сводился к тому, что поскольку СССР является главной угрозой безопасности и свободе всех народов, человечество должно объединиться под «англо-американским» флагом и силой ликвидировать эту угрозу. В марте 1947 года США приняли «доктрину Трумэна», фактически приняв за основу план Черчилля по подготовке к войне. СССР окружался кордоном из авиационных и военно-морских баз, США открыто публиковали схемы атомных атак[664]Новое время. 1980. № 8. С. 28–29.
, холодная война грозила перейти в «горячую», атомную[665]Там же. См. также: Александров А. П. Выступление на юбилейном «Курчатовском» ученом совете 12 января 1983 года (запись автора).
. В директиве № 432/д от 14 декабря 1945 года были указаны в качестве целей атомных бомбардировок около 20 советских городов: Москва, Горький, Куйбышев, Свердловск, Новосибирск, Омск, Саратов, Казань, Ленинград, Баку, Ташкент, Нижний Тагил, Магнитогорск, Пермь, Тбилиси, Новокузнецк, Иркутск, Ярославль.
Уже к концу 1945 года США имели 196 атомных бомб. В 1949 году был разработан план атомной войны против СССР под названием «Дропшот». Военные действия планировались между 1949 и 1957 годами. В американских кругах продолжали гадать: когда же Россия создаст атомную бомбу? Руководитель Манхэттенского проекта генерал Гровс в докладе сенату в 1945 году отвел русским на решение задачи 15–20 лет[666]Там же.
. В 1948 году в американском журнале «Лук» появились две статьи, авторы которых Д. Хоггертон и Э. Рэймонд утверждали, что русским понадобится всего шесть лет, и отмечали, что потребуются невероятные усилия, ибо в СССР нет промышленности, сложного и точного оборудования и приборов для изготовления всего необходимого для создания атомной бомбы[667]Хоггертон Д., Рэймонд Э. Когда Россия будет иметь атомную бомбу. М., 1948. С. 12–13.
. Прогнозы оказались ошибочны в сроках, но верны в том, что проблема в СССР решалась действительно ценой невероятных усилий. Политический климат способствовал усилению работ в Лаборатории № 2.
Хотя в этот период основные силы советских физиков были сосредоточены на разработке первой атомной бомбы, Курчатов считал необходимым расширение исследований в области термоядерной реакции. По этой проблеме работали Н. Н. Семенов, К. Д. Синельников, С. З. Беленький и другие участники атомного проекта. 3 ноября 1947 года Научно-технический совет ПГУ заслушал и одобрил на заседании отчет С. П. Дьякова, Я. Б. Зельдовича и А. С. Компанейца «К вопросу об использовании внутриатомной энергии легких элементов»[668]Гончаров Г. А. Термоядерный проект СССР. С. 76.
. Во главе с Зельдовичем эта группа ученых продолжила исследования по проблеме термоядерной реакции. Внимание руководителей советского атомного проекта к проблеме водородной бомбы резко возросло после получения очередной информации, переданной К. Фуксом в Лондоне в марте 1948 года, которая была воспринята Берией как материал исключительной важности.
Сам Фукс невысоко оценивал эту информацию, переданную русским. На допросе в ФБР он сказал, что «его информация по работе над водородной бомбой в Соединенных Штатах ко времени его возвращения в Англию… давала скорее искаженную картину»[669]Холловэй Д. Указ. соч. С. 386.
. Не исключено, что этим он пытался смягчить неизбежное наказание. Но, как бы там ни было, его информация сыграла большую стимулирующую роль в развитии дальнейших советских исследований в данном направлении. 23 апреля 1948 года Берия поручил Ванникову, Курчатову и Харитону тщательно проанализировать поступившие материалы и срочно дать свои «конкретные предложения по следующим вопросам: какие исследования, проекты и конструкторские работы, кому персонально и в какой срок следует поручить в связи с новыми данными, имеющимися в материалах… о конструкции сверхмощной атомной бомбы и новых типах атомных бомб; кому персонально и в какие сроки должна быть поручена работа по проверке полученных данных (доступными нам методами); какие поправки (в смысле ускорения) надо внести в принятый план научно-исследовательских и проектных работ на 1948 год в связи с получением новых данных»[670]Гончаров Г. А. К истории создания советской водородной бомбы. С. 906.
.
5 мая 1948 года Берии были представлены заключения от Харитона и второе — совместное Ванникова и Курчатова. Ориентированный в первую очередь на вопросы конструкции водородной бомбы, Харитон отметил: «В результате рассмотрения старых и последних материалов получается впечатление, что после длительных поисковых работ теоретического и экспериментального характера нащупаны основы конструкции… Было бы целесообразным теперь же приступить к составлению эскизного проекта сверхбомбы»[671]Там же.
.
Ванников и Курчатов пришли к выводу, что «принципиальные соображения о роли трития… частиц и квантов при передаче взрыва дейтерию являются новыми. Эти материалы представляют ценность в том отношении, что они помогут Я. Б. Зельдовичу в его работах по сверхбомбе, выполняемых согласно утвержденному Первым главным управлением плану»[672]Там же.
. Они подчеркнули, что материалы, полученные разведкой, помогут ускорить уже развернувшиеся в СССР научно-исследовательские работы в этой области. И представили конкретный план теоретических исследований, указав сроки и привлекаемые институты АН СССР к решению «наиболее актуальных теоретических вопросов сверхбомбы». С целью придания работам практической направленности они также предложили создать в КБ-11 конструкторскую группу по разработке дейтериевой сверхбомбы, поручив ей разработать эскизный проект к 1 января 1949 года[673]Атомный проект СССР. Т. 2. Кн. 1. С. 283–287.
.
Таким образом, Курчатов и все руководство советского атомного проекта, еще не завершив задачи по созданию первой атомной бомбы, в стремительном темпе разворачивали работы по проблеме термоядерного оружия. Спустя месяц, 5 июня 1948 года, вопрос о водородной бомбе был вынесен на обсуждение Спецкомитета. В основу принятого проекта правительственного постановления легли предложения Б. Л. Ванникова, И. В. Курчатова и Ю. Б. Харитона. О понимании руководством страны всей важности поставленной проблемы свидетельствует тот факт, что уже через пять дней, 10 июня 1948 года, Сталин утвердил постановление Совета министров СССР № 1989–773сс/оп «О дополнении плана работ КБ-11» новыми соответствующими задачами[674]Там же. С. 494–495; Т. 3. Кн. 1. С. 120–121.
. Постановление обязывало КБ-11 осуществить до 1 января 1949 года (то есть в течение полугода) теоретическую и экспериментальную проверку данных о возможности создания нескольких новых типов атомных бомб (РДС-3, РДС-4 и РДС-5), а до 1 июня 1949 года — проверку сведений о возможности осуществления водородной бомбы, получившей индекс РДС-6, и подготовить ее эскизный проект. С этой целью в КБ-11 создавалась специальная группа из двадцати человек — десяти научных сотрудников и десяти конструкторов. На совещании с сотрудниками КБ-11 6 июня 1949 года они определили конкретные важнейшие организационные мероприятия и направления дальнейших исследований по РДС-6. Для организации этих работ Курчатов с Ванниковым выехали в Арзамас-16, дав поручения по разработке технологии получения веществ для создания РДС-6 — трития, лития-6 и дейтерида урана[675]Там же.
.
После испытаний первой советской атомной бомбы интенсивность работ по созданию термоядерного оружия многократно возросла, причем как в СССР, так и в США. Как пишет один из ближайших сотрудников И. В. Курчатова И. Н. Головин: «Все (после испытания. — Р. К.) рвутся в отпуск, которого не было уже пять лет. Но, прежде чем отпустить на заслуженный отдых, Курчатов задерживает всех на неделю, дает улечься волнению и нацеливает на следующий этап — создание водородной бомбы»[676]Головин И. Н. Кульминация. М., 1989. С. 21.
. Сам Курчатов вернулся к этой работе сразу же после двухмесячного отпуска. Разработка водородной бомбы получила теперь высший приоритет в Советском Союзе.
В США после испытания советской бомбы, как и следовало ожидать, была развернута мощная антисоветская кампания, результатом которой стало заявление президента Г. Трумэна 31 января 1950 года, сделанное им по рекомендации Совета национальной безопасности: «Как главнокомандующий вооруженными силами, я несу ответственность за то, чтобы наша страна была способна защитить себя от любого возможного агрессора. В соответствии с этим я дал указание Комиссии по атомной энергии продолжать работу над всеми видами атомного оружия, включая так называемую водородную и сверхбомбу»[677]Гончаров Г. А. Термоядерный проект СССР. С. 96.
.
Ответным шагом советской стороны стали решения, принятые на совещании Спецкомитета 4 февраля 1950 года. Берия на нем доложил выработанные Курчатовым и его командой мероприятия по обеспечению разработки РДС-6. Совещание обязало «т.т. Ванникова (созыв), Курчатова, Завенягина, Славского, Харитона, Мещерякова, Павлова и Зернова в 5-дневный срок представить в Специальный комитет отчет о ходе работ по разработке РДС-6 и проект решения Правительства, предусматривающий план работ по созданию РДС-6 и мероприятия, обеспечивающие выполнение этого плана»[678]Атомный проект СССР. Т. 3. Кн. 1. С. 245–246.
.
Через четыре дня, 9 февраля, в соответствии с данным решением в Спецкомитет были представлены отчеты А. Д. Сахарова «Водородная бомба с использованием дейтерия, лития, урана-238 (многослойный заряд)» и Я. Б. Зельдовича «Водородная дейтериевая бомба»[679]Там же. С. 249–257.
. В них освещался ход работ по двум принципиально различным направлениям. На следующий день, 10 февраля 1950 года, в адрес Берии поступило письмо Курчатова, Ванникова, Завенягина, Харитона и Павлова о работах по РДС-6[680]Там же. С. 258–260.
. В нем кратко объяснялись суть водородной бомбы и ее принципиальное отличие от атомной (плутониевой). Отмечалось, что расчеты, проводившиеся с 1946 года «сначала т.т. Зельдовичем, Гуревичем, Померанчуком и Харитоном, а затем Таммом, Сахаровым, Гинзбургом и Беленьким, а также Зельдовичем и Дьяковым», позволяют сделать заключение «о возможности создания водородной атомной бомбы». Но окончательное подтверждение этому «может быть получено только после выполнения уточненных расчетов, поручаемых академику Ландау». Большие надежды авторы письма возлагали на А. Д. Сахарова. «Кандидат физико-математических наук т. Сахаров, — писали они, — предложил оригинальную схему конструкции водородной бомбы с многослойным зарядом… взрыв (которого) может в 100–1000 раз превосходить по мощности взрыв плутониевой бомбы».
Важнейшим вопросом в решении проблемы водородной бомбы Курчатов считал организацию производства трития и строительство для этой цели специального атомного реактора. «Разработка и постройка такого агрегата, — указывали авторы письма, — потребует проведения большого объема научно-исследовательских и расчетно-конструкторских работ и займет не менее 2 лет». В развитие этого письма 17 февраля они представили Берии докладную записку более расширенного содержания[681]Атомный проект СССР. Т. 3. Кн. 1. С. 274–280.
. Эти два документа легли в основу проектов двух постановлений Совмина СССР, одно из которых ставило задачи по конструированию водородной бомбы, второе — по производству для нее ядерного горючего (трития). 26 февраля 1950 года оба проекта с сопроводительным письмом Берии поступили на утверждение Сталину[682]Гончаров Г. А. Термоядерный проект СССР. С. 97–98.
. В сопроводительном письме к проекту шла речь об обстановке, в которой проходило принятие решения о создании советской водородной бомбы, указаны фамилии видных советских ученых, занятых проблемой, и трудности ее решения:
«Товарищу Сталину И. В.
<…> В настоящее время в США и других зарубежных странах поднята большая сенсация вокруг водородной сверхбомбы. Наши ученые физики и конструкторы, которых я собирал (тт. Курчатов, Харитон, Щелкин, Мещеряков, Тамм, Сахаров, Зельдович и др.), на основании предварительных данных исследований, начатых… по заданию Специального комитета, считают, что:
1. Теоретически возможно для получения атомного взрыва использовать кроме плутония и урана-235 также тяжелый водород (дейтерий)… который не существует в природе и может быть получен лишь в атомных котлах.
2. Практическое осуществление конструкции водородной бомбы связано с большими трудностями, а именно:
а) Ввиду того, что имеющиеся у нас научные сведения в данной области совершенно недостаточны, необходимо провести предварительные весьма сложные научно-теоретические расчетные и экспериментальные исследования… Для проведения этой работы, по мнению наших ученых, потребуется около 1,5–2 лет.
б) Придется решить новую чрезвычайно сложную технически и дорогую по затратам проблему производства трития.
Получение трития в количествах нескольких сот граммов в год возможно при условии сооружения специального атомного котла, для которого необходимо, в свою очередь, построить новый атомный обогатительный завод и произвести 5–6 тонн урана-235… Разработка и постройка такого котла потребуют проведения большого объема работ. Капитальные затраты, связанные с организацией производства трития, ориентировочно определяются в 6 млрд. рублей. Однако, учитывая, что в руках наших врагов может оказаться новое весьма эффективное оружие, мы считаем необходимым и возможным, несмотря на указанные трудности, организовать научные и практические работы по созданию конструкции водородной бомбы и производству нужных для этого материалов (трития, дейтерия, лития-6).
Представляю на Ваше утверждение разработанные Специальным комитетом совместно с нашими физиками и конструкторами (тт. Курчатовым, Харитоном, Щелкиным, Зельдовичем, Таммом, Сахаровым) проекты постановлений „О работах по созданию водородной бомбы“ и „Об организации производства трития“.Указанными проектами предусматривается:
1. Организовать работы по созданию водородной бомбы в 2-х вариантах. <…> 2. Провести в 1950–1951 гг. необходимые исследовательские и проектные работы и параллельно в течение 1950–1952 гг. строительство необходимых атомных предприятий по производству трития на мощность 1,5 кг трития в год.
Прошу Вас рассмотреть и утвердить эти проекты. 26.II.50 г. Л. Берия»[683]Атомный проект СССР. Т. 3. Кн. 1. С. 281–282.
.
Сталин выполнил просьбу Берии, подписав проекты в тот же день, 26 февраля 1950 года. Постановление № 827–303сс/оп «О работах по созданию РДС-6»[684]Там же. С. 283–287.
обязывало ПГУ при Совмине, Лабораторию № 2 и КБ-11 произвести расчетно-теоретические, экспериментальные и конструкторские работы по созданию бомбы в двух вариантах — РДС-6с и РДС-6т. В первую очередь предписывалось заняться изделием РДС-6с с добавкой трития и изготовить первый экземпляр его в 1954 году мощностью 1 миллион тонн тротилового эквивалента и весом бомбы до пяти тонн. Как видно из постановления, ранее введенный для обозначения водородной бомбы индекс РДС-6 теперь стал использоваться в двух вариантах: РДС-6с — «слойка» (принцип, предложенный А. Д. Сахаровым) и РДС-6т — «труба», где за основу принимались сведения К. Фукса.
Научным руководителем работ по обоим вариантам бомбы был назначен Ю. Б. Харитон, его первым заместителем — К. И. Щелкин, заместителем по изготовлению РДС-6с — И. Е. Тамм, заместителем по РДС-6т — Я. Б. Зельдович. В отношении РДС-6т предписывалось организовать расчетно-теоретические, экспериментальные и конструкторские работы с целью выяснить возможность детонации. Работы разворачивались в Арзамасе-16.
С расширением задач по представлению Курчатова НТС КБ-11 был пополнен учеными-специалистами по РДС-6. До принятия рассматриваемого постановления Совмина в его состав входили: И. В. Курчатов — председатель, Ю. Б. Харитон — заместитель председателя, А. С. Александров, В. И. Алферов, А. А. Бочвар, Н. Л. Духов, Я. Б. Зельдович, П. М. Зернов, К. И. Щелкин. Дополнительно были включены Л. Д. Ландау, М. Г. Мещеряков, Н. И. Павлов, А. Д. Сахаров, И. Е. Тамм, Г. Н. Флеров[685]Там же. Т. 2. Кн. 1.С. 608.
. Был увеличен на семь человек и штат расчетно-теоретической группы Ландау в Институте физических проблем[686]Там же. Т. 3. Кн. 1.С. 287.
.
Хотя распоряжением Совмина СССР № 8299-рс от 6 июня 1950 года КБ-11 из Лаборатории № 2 передавалось в непосредственное ведение ПГУ, руководящая роль Курчатова сохранилась в полной мере. 18 июня 1950 года Научно-технический совет КБ-11 под председательством Курчатова рассмотрел ход работ по РДС-6с и РДС-6т. На нем обсуждался еще и третий, альтернативный вариант создания атомной бомбы мощностью в несколько сотен тысяч тонн тротила — на основе техники взрывной химической имплозии. По предложению, возникшему в КБ-11 в начале 1950 года, были обсуждены результаты расчетов, показывающих, что этим путем можно сравнительно быстро создать бомбу в 50–100 раз мощнее, чем РДС-1. Несмотря на повышенный расход активных делящихся материалов, такая бомба представлялась вполне конкурентоспособной с РДС-6с. Получившая индекс РДС-7, эта бомба разрабатывалась до первой половины 1953 года. В отличие от США, доведших подобную разработку до полигонного испытания, РДС-7 испытана не была. Совет отметил, что разработка мощной атомной бомбы не может заменить разработку водородных РДС-6с и РДС-6т, потому что эти разработки, помимо получения большой мощности, должны ответить на вопрос: возможно ли использовать в бомбах ядерную энергию легких элементов и получить в перспективах «изделия» почти неограниченной мощности? Это решение вместе с ранее принятым постановлением Совета министров СССР от 26 февраля 1950 года № 827–303сс/оп окончательно открыло дорогу РДС-6с («слойке») в килотонном диапазоне мощности, что обеспечило создание в будущем значительно более эффективной термоядерной бомбы двухступенчатой конструкции и позволило выиграть время в соревновании с США[687]Гончаров Г. А. Хронология основных событий. С. 246; Он же. Основные события истории создания водородной бомбы в СССР и США // УФН. 1999. Т. 166. № 10. С. 1101.
.
17 декабря 1950 года Курчатов рассмотрел представленный Ю. Б. Харитоном «Краткий отчет о состоянии работ по изделиям типа РДС-6». Удовлетворенный ходом работ по «слойке», он подробно остановился на анализе технических сложностей, связанных с разработкой РДС-6т[688]Атомный проект СССР. Т. 3. Кн. 1. С. 333–339.
, из которых выделил «малую мощность механического завода, острый недостаток жилья, недостаточное количество конструкторских и вычислительных кадров, отсутствие мощностей у наших смежников»[689]Там же. С. 333.
.
Ознакомившись с отчетом, Курчатов вместе с А. П. Завенягиным и Н. И. Павловым поднял вопрос об активизации работ по РДС-6т, обратившись в январе 1951 года с письмом к Берии, который в это время весьма осторожно относился к перспективам создания водородной бомбы. Так, 26 марта 1951 года, спустя более года после принятия постановления Совета министров СССР по этому вопросу, он, в представленном И. В. Сталину отчете «О ходе выполнения заданий Правительства о развитии атомной промышленности СССР» писал: «Проводятся также исследования по выяснению возможности создания водородной бомбы. Эта задача потребует в 1951–1952 годах большого объема вычислительных и весьма сложных экспериментальных работ»[690]Гончаров Г. А. Термоядерный проект СССР. С. 107.
. Берия дал ход письму Курчатова, Завенягина и Павлова от 27 января 1951 года, с проектом постановления Совета министров СССР «О работах по РДС-6т», принятым затем 9 мая 1951 года под № 1552–774сс/оп[691]Атомный проект СССР. Т. 3. Кн. 1. С. 397–403.
. В нем предусматривалось значительно усилить расчетно-теоретические, экспериментальные и научно-исследовательские работы по проектированию водородной бомбы варианта «труба» (РДС-6т). Оно обязывало ПГУ при Совете министров СССР (тт. Ванникова, Завенягина, Курчатова, Харитона) организовать параллельно работам по РДС-6т Института физических проблем расчетно-теоретические работы в Математическом институте АН СССР под руководством академика М. В. Келдыша и в Лаборатории «В», тогда Физико-энергетическом институте под руководством члена-корреспондента АН УССР Д. И. Блохинцева[692]Там же. С. 397–398.
. На основе этого постановления был проведен огромный комплекс работ, в итоге напрасных, приведших к тупиковому результату. Поэтому ввиду бесперспективности все работы по РДС-6т были в конце 1953 года прекращены. Дэвид Холловэй утверждает, что этот «проект, разрабатываемый группой Зельдовича… был явно инспирирован разведывательными данными о ранней работе Теллера… он вел в никуда»[693]Холловэй Д. Указ. соч. С. 404.
. Но было бы наивно полагать, что вся поступающая к Курчатову развединформация посылалась с благими намерениями и что при осуществлении грандиознейшего атомного проекта можно было избежать ошибок и просчетов — они имели место и в СССР, и в США. Американские ученые, ведя работы по схеме типа «труба» с 1946 года, убедились в их бесперспективности в 1950 году[694]Харитон Ю. Б., Адамский В. Б., Смирнов Ю. Н. О создании советской водородной (термоядерной) бомбы // Наука и общество… С. 206.
, советские — в 1953 году.
Не менее важной, чем непосредственное конструирование водородной бомбы по тому или иному варианту, являлась проблема получения ядерного горючего для нее. Эта тема является одной из малоисследованных в истории советского атомного проекта. Проектирование и строительство соответствующих промышленных предприятий началось по постановлению Совмина СССР от 26 февраля 1950 года «Об организации производства трития»[695]Атомный проект СССР. Т. 3. Кн. 1. С. 281–282.
. Сразу же потребовалось провести большой комплекс опытно-экспериментальных работ. В связи с этим Курчатов выступил инициатором создания опытного уран-графитового реактора, предназначенного для отработки технологии получения трития, и совместно с Н. А. Доллежалем разработал основные технические требования к сооружению, свидетельствующие о перспективно-стратегическом мышлении авторов и о их заботе о безопасности персонала:
«3. Реактор предназначен для проведения экспериментальных работ и… должен предусматривать возможность работать как промышленный…
10. Загрузка и разгрузка каналов должна быть предусмотрена сверху краном с дистанционным управлением.
11. В целях предохранения… персонала реактор должен иметь верхнюю и боковую защиту, гарантирующую абсолютную безопасность работ».
С целью проверить как можно больше элементов и параметров сооружения, с тем чтобы недостаточно надежные блоки и агрегаты безжалостно заменять конструкциями нового типа и из другого материала[696]Габараев Б. А., Киселев Г. В., Лысиков Б. В., Пичугин В. В. История создания первого в СССР промышленного уран-графитового реактора «А» комбината 817 (в документах). М., 2009. С. 420 и др.
, Курчатов требовал выносить на обсуждение специалистов ЛИПАН (Лаборатории измерительных приборов Академии наук) и НИИхиммаш все вопросы, возникающие в ходе конструирования опытного реактора «АИ».
Обеспечивая официально научное руководство работами по реактору «АИ», Игорь Васильевич помимо своих прочих обязанностей повседневно занимался проблемой, от которой зависели как сроки, так и окончательный результат проекта водородной бомбы. Примечателен такой факт, свидетельствующий о его исключительной роли в создании всех типов реакторов. При обсуждении в ПГУ представленного Курчатовым «Сводного плана работ по атомным реакторам» сотрудники НТС в инициативном порядке предложили включить в него отдельным разделом тему А-5 «Работы по агрегату „АИ“ (научный руководитель И. В. Курчатов, заместитель научного руководителя А. П. Александров)»[697]Бюллетень по атомной энергии, 2/2003. С. 25.
. На заседании НТС ПГУ 20 ноября 1950 года план Курчатова был принят с предложенным дополнением. На заседании Игорь Васильевич выступил с докладом, в котором представил теоретические положения и обобщения по проблеме ядерных реакторов. Он сопоставил и проанализировал оформленные данные об относительных теплотехнических характеристиках ядерного топлива для различных типов отечественных реакторов: «А», «МР», «АИ», «И», «АМ». Реактор «А» — это первый промышленный, пущенный лично Курчатовым в эксплуатацию на комбинате № 817 уран-графитовый «котел» по производству плутония; «МР» — экспериментальный реактор малой мощности, сооружаемый в ЛИПАН в Москве; «АИ» — тритиевый реактор промышленного типа, строительство которого планировалось на комбинате № 816; «АМ» — реактор первой в мире АЭС в Обнинске. Приведенный эпизод — лишь одно из свидетельств того, что Курчатов в полной мере сочетал в себе качества глубокого ученого-исследователя, теоретика и экспериментатора и вместе с тем наделенного незаурядным, редкостным даром организатора[698]Курчатов в жизни. С. 466.
. Этот факт свидетельствует также, что, едва приступив к созданию водородного оружия, он уже предпринимал реальные шаги к использованию энергии атома в мирных целях, закладывал основы стратегической линии государства в данном направлении.
В протоколе заседания Научно-технического совета ПГУ отмечено: «По сообщению И. В. Курчатова вопросы, разрабатывающиеся в 1950 г., сохранили свою актуальность и на 1951 г. При этом значение работы по живучести навесок значительно увеличилось в связи с увеличением мощности, общего объема производства и строительства агрегатов нового типа. В течение 1950 г. возникли и начали развиваться новые вопросы, работы по которым должны войти в план 1951 г.»[699]Бюллетень по атомной энергии, 2/2003. С. 25.
. Далее перечислен большой круг поднятых Курчатовым вопросов (технология, исследования, эксперименты и др.). В протоколе отмечено, что «Сводный план научно-исследовательских… работ по агрегату „АИ“ включал научные исследования, обеспечивающие пуск опытного реактора»[700]Там же.
.
Темпы работ по РДС-6с нарастали. Необходимость усиленной работы стала особенно остро осознаваться после испытания в США 1 ноября 1952 года термоядерного устройства «Майк» на атолле Эниветок в Тихом океане. Его мощность примерно в 500 раз превышала мощность первых плутониевых бомб и почти в 1000 раз — бомбы, сброшенной на Хиросиму. Но это еще не было термоядерным оружием по причине его нетранспортабельности, связанной с громоздкостью и шестидесятитонным весом. Кроме того, термоядерное топливо — жидкий дейтерий — должно было храниться при температуре ниже минус 250 градусов, что требовало целого холодильного завода. И хотя, по выражению Курчатова, это устройство представляло собой чудовищно большое приспособление величиной с дом, которое невозможно было поместить в баллистическую ракету в целом, его испытание явилось выдающимся достижением американского термоядерного проекта. Ближайшей задачей США стало создание эффективного транспортабельного оружия.
Это испытание вызвало вполне адекватную реакцию советского политического руководства. 2 декабря 1952 года Берия обратился к руководству ПГУ и лично к Курчатову с запиской, в которой, в частности, говорилось: «И. В. Курчатову. Решение задачи создания РДС-6с имеет первостепенное значение. Судя по некоторым, дошедшим до нас данным, в США проводились опыты, связанные с этим типом изделий. При выезде с А. П. Завенягиным в КБ-11 передайте Ю. Б. Харитону, К. И. Щелкину, Н. Л. Духову, И. Е. Тамму, А. Д. Сахарову, Я. Б. Зельдовичу, Е. И. Забабахину и Н. Н. Боголюбову, что нам надо приложить все усилия к тому, чтобы обеспечить успешное завершение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, связанных с РДС-6с. Передайте это также Л. Д. Ландау и А. Н. Тихонову»[701]Наука и общество: советский атомный проект… С. 246–247.
.
Смерть И. В. Сталина в марте 1953 года никак не отразилась на темпах работ, как и арест главного куратора атомного проекта Л. П. Берии, объявленного «агентом империализма». К лету 1953 года подготовка к испытанию первой советской термоядерной бомбы завершилась. 15 июня И. Е. Тамм, A. Д. Сахаров и Я. Б. Зельдович подписали заключительный отчет по разработке модели РДС-6с. Ожидаемую мощность при испытании этой модели термоядерной бомбы они оценивали от 100 до 300 тысяч тонн в тротиловом эквиваленте.
Испытание РДС-6, четвертое в серии ядерных испытаний СССР после 29 августа 1949 года, состоялось 12 августа 1953 года на Семипалатинском полигоне. Курчатов, как и в предыдущих случаях, лично руководил им. В шесть часов утра с наблюдательного пункта он, получив рапорт о готовности, дал команду на отсчет времени[702]Комельков В. С. Творец и победитель. — В кн.: Воспоминания об Игоре Васильевиче Курчатове… С. 323.
. В. С. Комельков так описал этот взрыв: «Интенсивность света была такой, что пришлось надеть темные очки. Земля содрогнулась под нами, а в лицо ударил тугой, крепкий, как удар хлыста, звук раскатистого взрыва. От толчка ударной волны трудно было устоять на ногах. Облако пыли поднялось на высоту до 8 км. Вершина атомного гриба достигла уровня 12 км, а диаметр пыли облачного столба приблизительно 6 км. Для тех, кто наблюдал взрыв с западной стороны, день сменился ночью. В воздух поднялись тысячи тонн пыли. Громада медленно уходила за горизонт. Наблюдения над облаком вели самолеты, в том числе и те, что были подняты для забора проб»[703]Там же.
. Мощность взрыва оказалась близка к оценкам физиков. Об успешных испытаниях B. А. Малышев по телефону сообщил Г. М. Маленкову (в то время председателю Совета министров СССР. — Р. К.).
Курчатов и другие руководители испытаний в спецкостюмах, с дозиметрами проехали вблизи эпицентра взрыва. Там, где стояла башня, с которой была взорвана бомба, осталось широкое тарелкообразное углубление. Металлическая башня и ее бетонное основание почти полностью просто испарились. Озеро оплавленной земли диаметром пять километров окружало место, где стояла башня. Танки и орудия были разбиты и разбросаны повсюду, паровоз перевернут, бетонные стены обрушились, а деревянные дома сгорели. Все присутствовавшие на испытаниях были ошеломлены, видя беспомощных птиц, погибавших в траве далеко от эпицентра. Они взлетели, вспугнутые вспышкой взрыва, их крылья опалились, глаза выгорели[704]Там же. С. 323–324.
. Сцена в эпицентре описана также Н. А. Власовым, который побывал там три дня спустя: «Общее впечатление страшной и огромной разрушительной силы складывается уже издалека. Да, взрыв действительно получился куда сильнее взрыва атомной бомбы. Впечатление от него, по-видимому, превзошло какой-то психологический барьер. Следы первого взрыва атомной бомбы не внушали такого содрогающего ужаса, хотя и они были несравненно страшнее всего виденного еще недавно на прошедшей войне»[705]Власов Н. А. Десять лет рядом с Курчатовым. — В кн.: Воспоминания об академике И. В. Курчатове. С. 54.
.
Курчатов остался на полигоне для анализа результатов испытаний и составления отчета. 20 августа «Правда» и «Известия» объявили, что Советский Союз «испытал один из видов водородной бомбы»[706]Правда. 1953. 20 августа; Известия. 1953, 20 августа.
. Взрывной эквивалент был оценен советскими учеными в 400 килотонн, примерно в 20 раз мощнее, чем первая советская атомная бомба, но в 25 раз меньше, чем на американских испытаниях «Майк». Но в отличие от «Майка» советское устройство было тех же габаритов, что и первая атомная бомба, поэтому могло легко транспортироваться на большие расстояния[707]Комельков В. С. Указ. соч. С. 322.
. В нем применялись дейтерид лития и тритий; американцы впервые использовали дейтерид лития лишь спустя год. Это испытание разрушило теперь уже вторую монополию США на владение термоядерным оружием, не остановив, однако, гонки вооружений.
Испытание стало полной неожиданностью для США: менее чем за два месяца до испытания «Джо-4» (так американцы именовали советские ядерные испытания по имени Сталина Иосиф, по-английски Джозеф) ЦРУ сообщило об отсутствии данных о разработке в СССР термоядерного оружия[708]Холловэй Д. Указ. соч. С. 403.
. Обеспокоенное правительство США учредило комитет под председательством известного физика нобелевского лауреата Ганса Бете для оценки советских испытаний. Вновь зашумели западная пресса и радио. Советские атомщики прошли путь от атомной до водородной бомбы вдвое быстрее американских. Дабы пресечь возможные инсинуации политиков США, Курчатов на сессии Верховного Совета СССР сделал специальное заявление о приоритете СССР[709]Правда. 1958. 1 апреля.
.
Испытанная 12 августа 1953 года бомба РДС-6с, при всем ее значении, не в полной мере удовлетворяла требованиям времени: была дорогой в производстве, ее мощность не могла увеличиваться без ограничений, заряд имел ограниченный срок годности (около полугода). Поэтому в продолжение двух прежних вариантов бомбы («труба» и «слойка») стал разрабатываться третий, основанный на теории «атомного обжатия» (АО) или на «третьей идее». Родилась эта идея в теоретическом отделе КБ-11 Я. Б. Зельдовича и была результатом коллективного творчества ученых. А. Д. Сахаров так вспоминал об этом драматическом периоде: «Юлий Борисович Харитон, доверяя теоретикам и уверовав сам в новое направление, принял на себя большую ответственность, санкционировав переориентацию работы объекта и ведущихся по его заданию расчетных работ в Москве… На нашу сторону решительно встал Курчатов»[710]Сахаров А. Д. Воспоминания. T. 1. М., 1996. С. 254–255.
.
Научному руководителю атомного проекта это стоило больших сил и здоровья. Руководитель Министерства среднего машиностроения В. А. Малышев, получивший после смещения Берии всю полноту власти в атомном проекте, выступил категорическим противником работ по «третьей идее», так как это противоречило принятым ранее решениям правительства. Специально прибыв в Арзамас-16, он стремился убедить Курчатова, Харитона, Сахарова и Зельдовича сконцентрироваться на «слойке» и с новой идеей не рисковать. На нескольких бурных совещаниях и в личных беседах он так и не смог заставить их изменить решение. В итоге Малышев добился лишь того, как пишет Сахаров, что «Курчатову за антигосударственное поведение (не знаю точной формулировки) был вынесен строгий партийный выговор (снятый только через год, после отставки Малышева и удачного испытания „третьей идеи“)»[711]Там же.
. Такое суровое по советским временам наказание Курчатова — уже тогда трижды Героя Социалистического Труда и авторитетнейшего лидера атомного проекта — не могло не усугубить состояние его здоровья, и без того подорванного многолетним напряженным трудом. Некоторые авторы утверждают, что в конце мая 1956 года в возрасте пятидесяти трех лет Курчатов именно по этой причине перенес первый инсульт.
Сахаров прямо пишет о своей исключительной роли в создании водородной бомбы: «Я уже на ранней стадии понимал основные физические и математические аспекты „третьей идеи“. В силу этого, а также благодаря моему ранее приобретенному авторитету моя роль в принятии и осуществлении „третьей идеи“, возможно, была одной из решающих»[712]Там же. С. 253–254.
. Курчатов на роль «отца водородной бомбы» никогда не претендовал. По мнению сотрудников КБ-11, Курчатов и Харитон, исходя из деловых качеств ученых и их личных склонностей, сформировали коллектив разработчиков водородной бомбы нового типа. Руководителями работ были определены Е. И. Забабахин, Я. Б. Зельдович, Ю. А. Романов, А. Д. Сахаров и Д. А. Франк-Каменецкий[713]Харитон Ю. Б., Адамский В. Б., Смирнов Ю. Н. Указ. соч. С. 211.
.
К началу лета 1955 года расчетно-теоретические работы были завершены и по ним представлен отчет. Изготовление экспериментального заряда завершилось только к осени, так как требования к производству изделия предъявлялись более высокие, чем к РДС-6с. Испытания были назначены на 20 ноября 1955 года под руководством Курчатова. Бомбу планировали сбрасывать с бомбардировщика Ту-16 с подрывом в воздухе, чтобы уменьшить выпадение радиоактивных осадков. Из-за погодных условий Курчатов отложил испытание, отдав об этом приказ, когда самолет с бомбой уже был в воздухе.
Испытание 22 ноября 1955 года прошло успешно. Бомба была сконструирована на эквивалент в три мегатонны (Мт), но перед испытанием в целях безопасности самолета и находящегося в 70 километрах жилого городка часть термоядерного горючего заменили на инертное вещество, чтобы снизить мощность до 1,6 мегатонны. Достижение колоссальной взрывной мощности не являлось основной целью. Главное состояло в том, что в СССР была решена труднейшая и чрезвычайно актуальная задача создания транспортабельного термоядерного оружия с высокими боевыми характеристиками. Испытания имели огромное политическое значение. Через четыре дня, 26 ноября, Н. С. Хрущев во время визита в Индию объявил всему миру: «Нашим ученым и инженерам удалось при сравнительно небольшом количестве используемых ядерных материалов получить взрыв, сила которого равна взрыву нескольких миллионов тонн обычной взрывчатки»[714]Правда. 1955. 28 ноября.
.
После взрыва Курчатов и Харитон проехали в его эпицентр. Хотя взрыв произошел на высоте четырех километров, колоссальные разрушения потрясли Курчатова[715]Холловэй Д. Указ. соч. С. 411.
. «Когда Игорь Васильевич вернулся после этих испытаний в Москву, — вспоминал академик А. П. Александров, — я поразился каким-то его совершенно непривычным видом. Я спросил, что с ним, он ответил: „Анатолиус! Это было такое чудовищное зрелище! Нельзя допустить, чтобы это оружие начали применять“»[716]Курчатов в жизни. С. 465.
.