Часть II. Сталин и ядерное оружие
Сталин и атомная бомба
Начало урановой проблемы
Среди физиков и во многих книгах по истории атомной энергии в СССР кодовое название «Уран», выбранное Сталиным в сентябре 1942 года для условного обозначения Сталинградского контрнаступления, связывают с элементом уран. Предполагают, что Сталин, уже одобривший к этому времени возобновление исследований по урановой проблеме, находился под впечатлением возможной разрушительной силы урановой бомбы. Физики, однако, ошибаются. Код Сталинградской операции был выбран Сталиным в честь Урана, седьмой планеты Солнечной системы. Последовавшая за «Ураном» стратегическая битва – окружение и разгром немецких армий в районе Ростова-на-Дону – получила от Сталина кодовое название «Сатурн».
В советской прессе первое сообщение о необыкновенной разрушительной силе атомной бомбы появилось в «Правде» 13 октября 1941 года. Публикуя репортаж об антифашистском митинге ученых, прошедшем накануне в Москве, газета привела удивившее читателей заявление академика Петра Леонидовича Капицы: «Одним из основных орудий войны являются взрывчатые вещества. Но последние годы открыли еще новые возможности – это использование внутриатомной энергии. Теоретические подсчеты показывают, что если современная мощная бомба может, например, уничтожить целый квартал, то атомная бомба, даже небольшого размера, если она осуществима, могла бы уничтожить крупный столичный город с несколькими миллионами населения»[103].
Создание атомной бомбы считалось практически осуществимым проектом уже с начала 1939 года, после публикации в Германии результатов исследований Отто Гана и Фрица Штрассманна (Otto Hahn and Fritz Strassmann), описавших явление распада ядер урана-235 на более легкие элементы под действием нейтронного облучения. Серия дополнительных исследований, проведенных в разных странах, показала, что ядро атома урана-235, поглощая один нейтрон, подвергается распаду, сопровождающемуся образованием «осколочных», более легких, атомов и выбросом трех или четырех новых нейтронов. При очень небольших количествах урана-235 в этих экспериментах большая часть вновь образуемых нейтронов улетала в пространство, не столкнувшись с другими ядрами.
Однако расчеты ученых (в СССР такие расчеты уже в 1939–1940 годах проводили молодые московские физики Яков Зельдович и Юлий Харитон) показывали, что при увеличении массы урана-235 возникает «порог», называемый «критической массой», при достижении которой распад одного ядра урана должен был вызвать за счет выбрасываемых нейтронов распад больше чем одного нового ядра, то есть создавать цепную реакцию, ведущую к почти мгновенному взрыву. В определенных условиях и прежде всего при введении в систему «замедлителя нейтронов», лучшим из которых могла быть тяжелая вода, можно было создать установку для более медленной управляемой цепной реакции деления ядер урана и утилизации атомной энергии.
Природный уран содержит лишь 0,72 % легкого изотопа урана-235. Основным в природном уране является тяжелый изотоп-238. Советские ученые Георгий Флеров и Константин Петржак, работавшие в Ленинграде в лаборатории профессора Игоря Курчатова, открыли в 1939 году спонтанное деление атомов урана-238, делающее этот изотоп радиоактивным. Однако период полураспада урана-238 составлял несколько миллиардов лет. У урана-235, также радиоактивного, период полураспада составляет около 700 миллионов лет, именно поэтому его пропорция в природном уране, более высокая при образовании Земли, за миллиарды лет ее существования стала незначительной.
Возможность создания атомной бомбы на основе урана-235 была очевидной. Но для этого нужно было прежде всего решить сложную задачу разделения природного урана на изотопы 235 и 238 и накопления урана-235 в количествах, которые могли измеряться десятками килограммов. Немецкие ученые уже в апреле 1939 года информировали свое правительство о потенциальной возможности создания атомной бомбы. В США Альберт Эйнштейн по настойчивой просьбе своих коллег-физиков передал 2 августа 1939 года письмо президенту Рузвельту, объясняющее возможность создания атомной сверхбомбы и предупреждавшее Рузвельта о том, что Германия, возможно, уже начала практические работы в этом направлении. Во Франции Фредерик Жолио-Кюри (Frederic Joliot-Curie) информировал свое правительство о реальности атомного оружия только в марте 1940 года, когда война в Европе уже разразилась. В США также в это время в различных газетах обсуждалась и рассматривалась вероятность того, что именно это оружие может оказаться решающим для исхода войны[104]. Но с середины 1940 года вся информация о работах с ураном была засекречена. В СССР ядерная физика была одной из приоритетных областей исследования. В Москве, Ленинграде и Харькове существовали институты, специализировавшиеся на исследованиях атомного ядра. Однако первые сведения о возможности создания атомной бомбы правительство СССР получило уже после начала войны с Германией не от собственных ученых, а от разведки.
Рассекреченные и недавно опубликованные документы показывают, что в конце сентября 1941 года резидент советской разведки в Лондоне передал в Москву шифрованное сообщение по радио о том, что в Великобритании создан специальный Урановый комитет для практической разработки и создания атомной бомбы. Предполагалось, что такая бомба может быть создана в течение двух лет. Второе сообщение из Лондона от того же резидента, полученное в Москве в начале октября, приводило некоторые технические детали проекта завода по разделению изотопов урана и данные о сделанных расчетах критической массы урана-235, из которого должна была состоять «начинка» атомной бомбы. Вскоре в Москве был получен и полный доклад по этой проблеме, подготовленный британским военным кабинетом[105].
Первым советским физиком, который в начале 1942 года обратился с несколькими письмами непосредственно к Сталину о возможности создания атомной бомбы и о том, что Германия, США и Великобритания уже, безусловно, начали разработку этого проекта, был Георгий Николаевич Флеров. В начале войны Флеров был призван в армию и осенью 1941 года находился как лейтенант инженерных войск на военном аэродроме под Воронежем. «Правда» с публикацией выступления Капицы не прошла мимо его внимания. Прочитав заявление Капицы, Флеров немедленно начал писать своим бывшим коллегам, включая Курчатова, убеждая их в необходимости возобновления прерванных войной исследований по урановой проблеме. Прекращение в научных журналах всех публикаций по атомной физике, в чем Флеров убедился, посетив университетскую библиотеку, говорило о том, что эта область исследований перешла в разряд засекреченных. Не получая от своих коллег, эвакуированных к этому времени в Казань, каких-либо ясных ответов, Флеров начал писать обстоятельные письма членам Государственного Комитета Обороны и Сталину.
Разведка и наука
В СССР работа разведки была построена таким образом, что получаемые агентурными службами сведения могли реализоваться в практические решения только после их оценки лично Сталиным. Сталин держал под собственным контролем абсолютно все важные государственные решения, и именно в этом была основа эффективности его столь неограниченной власти. В СССР накануне войны с Германией только Сталин обладал всем объемом информации для принятия решений. Сообщения от разведывательных управлений Красной Армии и НКВД поступали к Сталину, а не в Генеральный штаб. По свидетельству маршала Г. К. Жукова, бывшего в начале войны начальником Генштаба, генерал Федор Голиков, начальник разведки Генштаба, часто докладывал Сталину лично, минуя Жукова и наркома обороны. «Могу сказать, – пишет Жуков, – И. В. Сталин знал значительно больше (о положении на границе), чем военное руководство»[106]. Разведывательным сообщениям об атомной бомбе также предстояла предварительная оценка Сталиным. Исключительная информированность Сталина и его некое «всезнание», производившие сильное впечатление на всех подчиненных и лежавшие в основе культа личности, обеспечивались не его особым интеллектом, а его монополией на информацию.
В течение 1942 года советская разведка получила очень большое число документов по урановой проблеме. Из Англии наиболее ценные сведения поступали от Клауса Фукса (Klaus Fuchs), физика-атомщика, уехавшего в 1933 году из Германии, и от Джона Кэрнкросса (John Cairncross), секретаря одного из министров военного кабинета лорда Хэнки (Lord Hankey). Из США в это же время стала поступать информация от Бруно Понтекорво (Bruno Pontecorvo), эмигранта из Италии, близкого сотрудника знаменитого Энрико Ферми, строившего в 1942 году первый в мире урановый реактор.
Кэрнкросс, Фукс и Понтекорво были коммунистами по политическим убеждениям, и передача в СССР сведений по атомной бомбе осуществлялась ими не только добровольно, но и по их собственной инициативе. Агентурная связь обеспечивала лишь отправку материалов, а не их генерацию. Но эта информация приходила в форме обстоятельных научных отчетов, сложных математических расчетов и копий исследований, которые распространялись как своеобразные «закрытые публикации» среди активных участников уранового проекта в США и Англии. Каждый новый технологический процесс или техническое решение обеспечивались патентами, и копии связанной с этим документации также поступали в СССР. Понимать все эти материалы могли лишь ученые, знающие высшую математику и теоретическую физику. Некоторые отчеты могли быть понятны лишь химикам или физикохимикам. Тем не менее они лежали непрочитанными в сейфах НКВД больше года.
Из Германии в СССР по проблемам атомной энергии почти не поступало никакой информации. Во многих работах по истории атомных исследований в СССР сообщается о записной книжке майора немецких инженерных войск, убитого недалеко от Таганрога в феврале 1942 года, в которой содержались расчеты и формулы, указывавшие на интерес к урановой бомбе. Эта записная книжка, которую с фронта привезли Сергею Кафтанову, председателю Комитета по делам высшей школы и научному консультанту Государственного Комитета Обороны (ГКО), никогда не подвергалась экспертному анализу.
В мае – июне 1942 года, судя по существующим документам и воспоминаниям, Сталин получил краткие доклады по атомной бомбе, представленные независимо друг от друга Берией и Кафтановым. Оба доклада были представлены устно. Официальный письменный доклад Сталину от НКВД, датированный мартом 1942 года, приводимый во многих публикациях недавнего времени, не был подписан Берией, так как он имел слишком сложный технический характер. Берия сообщил Сталину о выводах разведки. Кафтанов доложил о письме на имя Сталина от физика Флерова, объяснившего намного более популярно, чем НКВД, что из себя представляет атомная бомба и почему Германия или США могут овладеть этой бомбой в не столь отдаленном будущем. Судя по воспоминаниям Кафтанова, Сталин, походив немного по своему кабинету, подумал и сказал: «Нужно делать»[107].
Выдвижение Курчатова
Назначения на важные государственные или партийные посты всегда были монополией Сталина. Оформление их как решений Политбюро, ГКО или Президиума Верховного Совета СССР было лишь формальностью. Программа по атомной бомбе также требовала лидера. Сталин понимал, что это должен быть авторитетный к крупный ученый. До начала войны Сталин один раз встречался с академиками Владимиром Вернадским и Абрамом Иоффе. Заочно, по переписке, он знал академиков Николая Семенова и Петра Капицу. Именно поэтому, очевидно, родилась легенда о том, что в октябре 1942 года Сталин вызывал к себе на дачу в Кунцево этих четырех академиков для консультации по проблеме атомной бомбы. В действительности такой встречи не было.
Консультации о возможном лидере проводились и в аппарате Кафтанова, и у Берии. Позиция НКВД в этом выборе была важна прежде всего потому, что выбранному лидеру нужно было знакомиться в разведуправлении НКВД с большим количеством документов, многие из которых даже в НКВД никто не мог прочитать. Они состояли из формул, схем, расчетов и объяснений на английском языке. К этому времени в НКВД накопилось уже около двух тысяч страниц сугубо научных материалов. Любой физик, которому доверили бы руководство проблемой, первые месяцы должен был бы работать в НКВД, а не в лаборатории. Ему прежде всего предстояло давать так называемую «ориентировку» агентуре, то есть составлять списки конкретных вопросов для «источников» в США и Англии. Только поступление из СССР специфических вопросов, привязанных к уже полученным документам, могло показать Фуксу, Понтекорво и другим ученым, согласившимся помогать СССР, что с их ранее отправленными материалами работают действительно специалисты.
В Москву для консультаций осенью 1942 года вызывались несколько физиков. Им предлагали составлять записки о том, какие конкретные работы необходимы для возобновления исследований по атомному ядру и применению атомной энергии в военных целях. Проводилась, естественно, и проверка надежности физиков, тем более что почти никто из них не был членом ВКП(б). Среди академиков наиболее подходящими по авторитету были Абрам Иоффе, Виталий Хлопин и Петр Капица, которые как директора институтов уже возглавляли коллективы ученых. Однако академики не были большими энтузиастами бомбы и мало подходили для тесной кооперации с НКВД. Из числа более молодых физиков-атомщиков в Москву осенью вызывались Георгий Николаевич Флеров, Игорь Васильевич Курчатов, Исаак Константинович Кикоин, Абрам Исаакович Алиханов и Юлий Борисович Харитон.
В этот же период, 28 сентября 1942 года, Сталин как Председатель ГКО подписал секретное Распоряжение ГКО № 2352 «Об организации работ по урану», проект которого был составлен В. М. Молотовым на основании консультаций с академиком Иоффе и Кафтановым. Молотов к этому времени был назначен общим руководителем «урановой проблемы» по линии ГКО и правительства. Распоряжение ГКО в этот период, когда события на фронте вошли в критическую фазу и германская армия все еще продолжала наступление на юге на подступах к Сталинграду, предусматривало лишь относительно скромные мероприятия, относившиеся главным образом к Академии наук. Предусматривалось создание в АН СССР специального центра по исследованиям в этой области, но научный руководитель еще не был выбран.
Сам Молотов в воспоминаниях, в записи от 9 июля 1971 года, так объясняет свое решение: «У нас по этой теме работы велись с 1943 года, мне было поручено за них отвечать, найти такого человека, который бы мог осуществить создание атомной бомбы. Чекисты дали мне список надежных физиков, на которых можно было положиться, и я выбирал. Вызвал Капицу к себе, академика. Он сказал, что мы к этому не готовы и атомная бомба – оружие не этой войны, дело будущего. Спрашивали Иоффе – он тоже как-то неясно к этому отнесся. Короче, был у меня самый молодой и никому еще не известный Курчатов, ему не давали ходу. Я его вызвал, поговорили, он произвел на меня хорошее впечатление. Но он сказал, что у него еще много неясностей. Тогда я решил ему дать материалы нашей разведки – разведчики сделали очень важное дело. Курчатов несколько дней сидел в Кремле, у меня, над этими материалами»[108].
Молотов вспоминает, что он представлял Курчатова Сталину. Однако это представление носило, по-видимому, характер заочной рекомендации, а не личной встречи. Распоряжение ГКО, формально возложившее именно на Курчатова научное руководство работами по урану, было принято 11 февраля 1943 года. Заключение Курчатова по тем документам разведки, которые он читал в Кремле в кабинете Молотова, датировано 7 марта 1943 года. Это был подробный анализ. Курчатов начал с заявления о том, что полученные разведкой материалы «имеют громадное, неоценимое значение для нашего государства и науки». В заключение он написал, что «вся совокупность сведений материала указывает на техническую возможность решения всей проблемы урана в значительно более короткий срок, чем это думают наши ученые, не знакомые с ходом работ по этой проблеме за границей»[109].
И 10 марта 1943 года в АН СССР был создан секретный научный Институт атомной энергии, который для конспирации был условно назван «Лаборатория № 2». И. В. Курчатов был назначен не директором и не заведующим, а начальником этой лаборатории, чтобы подчеркнуть особые оборонные цели этого нового академического центра.
Атомный царь
ГКО и Сталин наделили Курчатова чрезвычайными полномочиями по мобилизации необходимых для решения проблемы человеческих и материальных ресурсов. В течение всего марта 1943 года Курчатов изучал в НКВД многочисленные документы разведки. В кабинете Молотова в начале марта Курчатов знакомился в основном с материалами, полученными из Англии. Теперь ему дали документы, полученные из США. Они содержали колоссальный объем данных. Курчатову нужно было дать заключение на 237 научных работ, связанных в основном с конструкцией уран-графитового котла (реактора) и возможностью использования не только урана, но и плутония для получения атомной бомбы. На этот раз Курчатов не просто давал экспертный анализ, но уже как утвержденный руководитель проблемы составлял подробный список тех сведений, «которые было бы желательно получить из-за границы», и просил в связи с этим «дать указания разведывательным органам»[110].
Документы, с которыми ознакомился Курчатов в Кремле и в НКВД, действительно содержали много неожиданного для советской атомной физики. Новостью была возможность постройки уранового реактора с графитом в качестве замедлителя нейтронов. До этого физики считали, что реактор может работать лишь в том случае, если замедлителем нейтронов будет тяжелая вода (соединение кислорода с дейтерием). Немецкие физики также пытались в 1942 году построить реактор с тяжелой водой, и дефицит тяжелой воды был тормозом в их работе. Новостью для Курчатова было и открытие в США плутония, и перспективность использования этого нового элемента для создания атомной бомбы. Критическая масса у плутония была значительно ниже, чем у урана-235. Плутониевая бомба могла иметь большую мощность взрыва при меньшем весе. Очень важными были и исследования в США и Англии о разделении природного урана на изотопы 235 и 238 газо-диффузией.
Число исследований было столь велико и спектр их столь широк, что Курчатов, даже если бы он и был супергением, не был в состоянии давать по ним экспертную оценку и осуществлять руководство по их реализации. Несмотря на сопротивление Берии, не желавшего расширения круга «посвященных» в секреты разведки, Курчатов добился того, чтобы с документами НКВД знакомились ведущие ученые, возглавившие разные отделы Лаборатории № 2.
С апреля 1943 года доступ к материалам разведки получили академик Иоффе, Алиханов и Кикоин. В последующем к этой группе «надежных» физиков были подключены Лев Арцимович, Юлий Харитон и Кирилл Щелкин. Каждый из них возглавил самостоятельную научно-техническую проблему. Курчатов сосредоточился на создании уран-графитового реактора и выделении плутония. Алиханов стал руководителем работ по постройке реактора на тяжелой воде. Кикоину была поручена практическая разработка разделения изотопов урана газодиффузией. Арцимович для разделения этих изотопов пытался использовать силы электромагнитных полей. Харитон и Щелкин получили особо важное задание по конструкции урановой и плутониевой бомб.
Ни Курчатов, ни его коллеги, допущенные к секретам разведки, не имели права раскрывать источники своей осведомленности. То, что те или иные конкретные сведения получались разведкой, было главной тайной. Раскрытие ее могло вести к провалу всей агентурной сети и к неизбежному смещению руководства НКВД. Поэтому и Курчатову, и его коллегам приходилось выдавать данные, полученные в разведуправлении НКВД, за собственные открытия и прозрения. Это создавало им ореол гениальности и в целом шло на пользу делу. Поскольку о разведданных подчиненные Курчатова не знали, то их удивление способностью Курчатова решать сложные проблемы атомной физики без расчетов и сразу было иногда беспредельным. Биографы Курчатова приводят много примеров таких мгновенных решений. Упомяну здесь лишь один из них. Курчатову потребовались данные о характере замедления нейтронов в уран-графитовых призмах. Яков Зельдович, эксперт по замедлению нейтронов, выполнил необходимые расчеты и принес Курчатову их результаты. «Глубоко задумавшись, Курчатов, к удивлению собравшихся, вдруг произносит: “Мне это ясно и без вычислений” – и дает строгое доказательство без помощи сложных формул»[111].
Германские урановые трофеи
Хотя разведка продолжала снабжать физиков большим объемом информации, показывающим приближение США к обладанию реальной атомной бомбой, в СССР прогресс в этом направлении был скромным. Причина была простой: в стране не было урана. Для самого маленького уранового котла нужны были десятки тонн чистого урана, а в распоряжении Лаборатории № 2 имелись лишь несколько килограммов этого металла. Урановая руда нигде на территории СССР не добывалась. Геологическая разведка урана уже развертывалась, но быстрых решений не могло быть.
В Европе, как было известно, уран для немецкого проекта добывался в Болгарии, Чехословакии и в Восточной Германии. Болгарские рудники были взяты под контроль в начале 1945 года, почти сразу после освобождения Болгарии. Но болгарская урановая руда была бедной, и обогатительных комбинатов здесь не имелось. Урановые рудники в западной части Чехословакии и в Саксонии подвергались разрушению американской авиацией до прихода сюда Советской Армии.
После высадки союзных войск в Европе в США была создана особая группа «специального назначения», так называемая Alsos Team, в задачу которой входил захват на территории Германии любого оборудования, связанного с урановым проектом, а также немецких запасов урана и тяжелой воды. Эта же группа осуществляла аресты и депортацию в Англию немецких ученых-атомщиков. В результате активных действий американского атомного «спецназа» в первые месяцы 1945 года в Германии разобрали и отправили в Англию два немецких экспериментальных урановых реактора на тяжелой воде, которые не были еще закончены. Один из этих реакторов находился возле Лейпцига в будущей советской зоне оккупации.
НКВД и Лаборатория № 2 несколько опоздали с формированием собственной «трофейной» урановой команды. Группа ученых-атомщиков, знающих немецкий язык, в сопровождении офицеров НКВД, возглавляемая заместителем наркома НКВД Авраамием Павловичем Завенягиным, прибыла в Берлин в середине мая 1945 года, уже после капитуляции Германии. В состав группы входили физики Флеров, Кикоин, Харитон, Арцимович и другие. Все они были в форме полковников Советской Армии. Профессор Николаус Риль (Nikolaus Riehl), главный немецкий эксперт по производству чистого металлического урана, был в это время в Берлине, и он добровольно согласился помогать своим советским коллегам. Риль родился в 1901 году в Санкт-Петербурге в семье немецкого инженера фирмы «Сименс». Он жил в России до 1919 года и свободно владел русским языком. Риль повез советских ученых в Ораниенбург, город к северу от Берлина, где находился главный завод Германии по производству чистого урана для реакторов. Завод, как оказалось, был полностью разрушен американскими бомбежками за несколько дней до окончания войны. Это было сделано вне всякой связи с военными действиями. Поврежденные остатки заводского оборудования тем не менее демонтировались и отправлялись в СССР.
С помощью расспросов Кикоину и Харитону удалось все же найти склад уранового сырья, оксида урана, в другом городке. Там оказалось почти 100 тонн оксида урана. 12 тонн урана были найдены еще в одном населенном пункте. Вслед за ураном в Москву были отправлены и Николаус Риль с семьей, и несколько инженеров немецкого уранового завода. Они поехали добровольно, в Германии им делать было нечего. Физики-атомщики, которые оказались в американо-британской зоне оккупации, были арестованы и больше года провели в заключении в Англии без права переписки. В июле немецкая команда Николауса Риля начала переоборудование завода «Электросталь» в Ногинске Московской области в урановый завод. В конце 1945 года здесь уже началась переработка оксида урана в чистый металлический уран. Первые партии литого металлического урана стали поступать в Курчатовскую лабораторию в январе 1946 года и шли на сборку уран-графитового экспериментального реактора.
Завод «Электросталь» сразу превратили в зону, обнесенную двумя рядами колючей проволоки. Риль в своих воспоминаниях, опубликованных в Германии в 1988 году, объясняет без всякого удивления, что колючая проволока была нужна, «чтобы строительные рабочие, занимавшиеся переоборудованием завода, не могли покидать его территорию… Эту работу выполняли в основном заключенные, преимущественно советские солдаты, вернувшиеся из немецкого плена. По возвращении на родину их встречали не цветами и танцами… Вместо этого они получили несколько лет заключения за то, что проявили трусость на поле боя»[112].
«Электросталь» превратился в один из первых «островов» атомного ГУЛАГа. В НКВД он стал известен под кодом «Строительство № 713». Число заключенных в этом лагере росло пропорционально росту производства урана. К 1950 году, когда производство чистого урана достигло одной тонны в день, число заключенных, обслуживавших завод, достигло 10 тысяч человек[113]. Для ускорения работ для заключенных и вольнонаемных рабочих «Электростали» был установлен 10-часовой рабочий день.
Отдельно от Николауса Риля команда Завенягина заключила контракты в Восточной Германии еще с двумя группами немецких ученых. Одну из них возглавил знаменитый физик Густав Герц (Gustav Hertz), получивший в 1925 году Нобелевскую премию. Другую возглавил Манфред фон Арденне (Manfred von Ardenne). В состав этих групп входили известные и малоизвестные физики и химики. Главной задачей для каждой из групп были разные методы разделения изотопов урана-235 и 238. Для них были созданы институты на берегу Черного моря возле Сухуми. Несколько позднее был создан еще один немецкий институт для радиохимических и радиобиологических исследований. Всего в СССР с 1945 по 1955 год работали в урановом проекте около 300 немецких ученых и инженеров.
Юлий Харитон, участник находки трофейного немецкого урана, впоследствии вспоминал: «Как-то, я помню, мы ехали куда-то на объект с Игорем Васильевичем Курчатовым, и он сказал, что эти 100 тонн помогли примерно на год сократить срок запуска первого промышленного реактора»[114].
Сталин после Хиросимы
Первая американская атомная бомба была успешно испытана в пустыне штата Нью-Мексико в день открытия Потсдамской конференции 16 июля 1945 года. Сталин из разведсообщений узнал об этом испытании 20 или 21 июля, за три дня до того, как президент США Трумэн сообщил Сталину и Молотову о наличии у США нового сверхмощного оружия. Сталин, однако, не ожидал, что атомная бомба будет применена уже через две недели. На Конференции союзных держав в Ялте в феврале 1945 года США и Британия настаивали на том, чтобы Советский Союз вступил в войну с Японией примерно через три месяца после капитуляции Германии. Согласие СССР было закреплено секретным протоколом. К началу августа 1945 года была завершена концентрация полуторамиллионной Советской Армии на маньчжурской границе. Сталин известил союзников, что СССР вступит в войну с Японией в середине августа. Ялтинские соглашения предусматривали также, что Советский Союз возвратит принадлежавшие России Южный Сахалин и Курильские острова и получит в длительную концессию Порт-Артур и принадлежавшую России Восточно-Китайскую железную дорогу. В начале 1945 года в США рассматривали вступление СССР в войну с Японией как акцию, способную привести к быстрой капитуляции Японии и к уменьшению их собственных потерь. Теперь лидеры США явно рассчитывали достигнуть капитуляции Японии с помощью атомной бомбы. Это гарантировало США полное господство во всем азиатском регионе.
Вступление в войну с Японией не было для Сталина одним лишь актом помощи союзникам. У Сталина были серьезные стратегические замыслы в Азии. Вступление Советской Армии и Маньчжурию, колонию Японии с 1931 года, было лишь началом их реализации.
Сообщение о взрыве атомной бомбы над Хиросимой 6 августа достигло Москвы утром 7 августа. В этот же день в 16 часов 30 минут Сталин и начальник Генштаба А. И. Антонов подписали приказ о начале военных действий против Японии по всему маньчжурскому рубежу ранним утром 9 августа по местному времени. В этот же день по приказу Трумэна авиация США сбросила на Нагасаки вторую атомную бомбу. 14 августа император Японии объявил по радио о капитуляции. Формальная капитуляция состоялась только 2 сентября 1945 года. К этому времени Советская Армия оккупировала почти всю Маньчжурию и половину Кореи, бывшую японской колонией с 1905 года. Инициатива в решении политического будущего дальневосточного региона Азии перешла к СССР.
Атомный проект после Хиросимы и Нагасаки
Атомные проекты в США и СССР родились как контрмеры ядерному потенциалу гитлеровской Германии. С приближением конца войны в Европе у ученых, работавших над созданием бомбы, появилась уверенность в том, что практического применения этого сверхмощного оружия никогда не потребуется. Рузвельт незадолго до своей смерти в апреле 1945 года считал все же возможным применение атомного оружия против японского флота. Но после того как атомные бомбы, урановая и плутониевая, были использованы против мирного населения двух городов, мгновенно убив от 200 до 300 тысяч жителей, был открыт путь к практическому применению атомных бомб и в других регионах. По сообщениям от Фукса и Понтекорво, производство урана-235 и плутония в США позволяло изготовить восемь атомных бомб в месяц. В этих новых условиях атомный проект стал для Сталина абсолютным приоритетом.
Совещания с главными руководителями урановой программы проводились начиная с 12 августа в основном на даче Сталина в Кунцеве. Для секретных совещаний Сталин обычно использовал свою «ближнюю», а иногда и «дальнюю» дачи. Кремль был официальной резиденцией правительства и со своей сложной системой пропусков, охраны и большим числом разных служб и чиновников не подходил для сверхсекретных совещаний. С 12 по 16 августа 1945 года Сталин приезжал в Кремль для неотложных приемов только к полуночи и работал до двух, а иногда и до трех часов утра. К нему приходили в это время китайские дипломаты, стремившиеся по требованию Чан Кайши узнать о советских намерениях в Маньчжурии. Они боялись, и, как выяснилось вскоре, не напрасно, что в зону советской оккупации в Маньчжурии первыми смогут войти китайские коммунисты.
Днем и вечером на даче в Кунцеве Сталин проводил совещания с руководителями атомного проекта и членами ГКО. Курчатов на эти совещания не приглашался, с ним консультировались по некоторым вопросам по телефону. Краткие и в основном устные воспоминания об этих совещаниях оставил тогдашний нарком боеприпасов Борис Львович Ванников[115], который вместе с наркомом химической промышленности Михаилом Георгиевичем Первухиным был заместителем Молотова в той комиссии ГКО, которая с февраля 1943 года отвечала за атомный проект. Роль Берии в атомном проекте к этому времени была незначительной, так как внешняя разведка перешла в конце 1943 года во вновь созданное управление при выделенном из НКВД новом Наркомате государственной безопасности (НКГБ). Этот наркомат возглавил В. Н. Меркулов. Берия остался главой НКВД и управлял теперь милицией и ГУЛАГом.
Итогом совещаний в Кунцеве стало подписанное Сталиным Постановление ГКО № 9887 от 20 августа 1945 года, создавшее новую структуру управления атомным проектом. Для общего руководства всеми работами по использованию внутриатомной энергии ГКО создал Специальный Комитет с чрезвычайными полномочиями. Это был директивный орган, своего рода «атомное политбюро». Берия был назначен председателем. Членами комитета, список которого Сталин продиктовал сам, стали Маленков, Вознесенский, Ванников, Завенягин, Курчатов, Капица, Махнев и Первухин. Спецкомитет должен был обеспечить «широкое развертывание геологических разведок и создание сырьевой базы СССР по добыче урана, а также использование урановых месторождений за пределами СССР, организацию урановой промышленности, а также строительство атомно-энергетических установок и производство атомной бомбы». Для непосредственной реализации этих задач при Спецкомитете создавался исполнительный орган, Первое Главное Управление при СНК СССР (ПГУ). Начальником ПГУ был назначен Ванников. В распоряжение ПГУ передавались многочисленные научные конструкторские, проектные, строительные и промышленные предприятия и учреждения из других ведомств. Курчатовский центр также был передан из Академии наук в ПГУ. Научно-технический отдел разведки был передан под контроль Спецкомитета.
Заказы Спецкомитета и ПГУ другим наркоматам по изготовлению различного оборудования, поставкам стройматериалов и технических услуг должны были выполняться вне очереди и оплачиваться Госбанком «по фактической стоимости», без предоставления смет и расчетов. Это означало неограниченное финансирование, или так называемый открытый счет в Госбанке. Строительные проекты, утвержденные Спецкомитетом, оплачивались банком «по произведенным затратам», и все учреждения атомного проекта освобождались от регистрации своих штатов в финансовых органах.
ПГУ превратился в огромный секретный супернаркомат. Самой большой и мощной строительной системой, которая была передана ПГУ из НКВД, было Главное управление лагерей промышленного строительства НКВД (ГУЛПС). Этот промышленный ГУЛАГ состоял к концу 1945 года из 13 лагерей, в которых находились 103 тысячи заключенных. Одновременно с этим в ПГУ было передано также и Главное управление лагерей горно-металлургических предприятий НКВД (ГУЛГМП), объединившееся с ГУЛПС. В лагерях ГУЛГМП находилось и начале 1946 года 190 тысяч заключенных, треть которых относилась к так называемому спецконтингенту (бывшие военнопленные, репатрианты и другие, попавшие в ГУЛАГ без суда). Объединенная система лагерей, известная в последующем как Главпромстрой, приказом по НКВД № 00932 была объявлена «специальной организацией для строительства предприятий и учреждений Первого Главного Управления»[116].
По существовавшей в то время кодовой классификации приказов в НКВД два нуля перед цифровым номером приказа означили, что он издан по директиве или резолюции лично Сталина. Имелась в виду не устная директива Сталина, а тот или иной документ Государственного Комитета Обороны, Совета народных комиссаров или Политбюро, подписанный Сталиным. В преамбуле приказов по НКВД в этом случае обычно указывалось, что он издается «во исполнение решения» с указанием директивного органа. В американском атомном проекте участвовало, как известно, 125 тысяч человек. В советском к концу 1945 года было втрое больше. Но уже в 1950 году число людей, вовлеченных в систему ПГУ, превысило 700 тысяч. Больше половины из них составляли заключенные, треть – военно-строительные части МВД. Только около 10 % приходилось на вольнонаемных, свобода передвижения которых была, однако, сильно ограничена.
К концу 1946 года существовало уже одиннадцать специальных строительств ядерных объектов. Лагеря заключенных, которые обслуживали эти строительства, выводились из общей системы НКВД и включались в систему ПГУ. Некоторые льготы, существовавшие в системе НКВД, такие как освобождение из заключения хронических и тяжело больных, беременных женщин или престарелых, бесполезных для исправительно-трудовых лагерей, не распространялись на «атомный ГУЛАГ». Никаких освобождений из атомного ГУЛАГа не было, так как находившиеся в нем узники были также «носителями» особо важных государственных секретов.
Директива Сталина обязывала ПГУ обеспечить создание атомных бомб, урановой и плутониевой, в 1948 году.
Сталин и Курчатов
Частых встреч Курчатова и Сталина, о которых иногда пишут, не было. Не было и показа Сталину макета атомной бомбы и плутониевого «шарика», который якобы приносили в Кремль Курчатов и Харитон незадолго до испытания. В действительности Курчатова приглашали к Сталину только два раза, 25 января 1946 года и 9 января 1947 года. При первой встрече вместе с Курчатовым к Сталину вошли Берия, Молотов, Вознесенский, Маленков, Микоян и Жданов. Были приглашены также С. В. Кафтанов и президент АН СССР Сергей Вавилов. Курчатов вошел к Сталину вместе с другими в 20 часов 15 минут и покинул кабинет Сталина через 50 минут вместе с Вавиловым. Другие деятели оставались у Сталина еще два часа[117].
Вернувшись в институт, Курчатов записал свои впечатления от встречи со Сталиным. Эта запись хранилась в сейфе Курчатова и была недавно опубликована. По характеру записи видно, что Курчатов был в кабинете Сталина в первый раз. Я привожу здесь отрывок этой записи, датированной днем встречи: «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 широкая всемерная помощь…
По отношению к ученым т. Сталин был озабочен мыслью, как бы облегчить и помочь им в материально-бытовом положении. И в премиях за большие дела, например, за решение нашей проблемы. Он сказал, что наши ученые очень скромны и они никогда не замечают, что живут плохо, – это уже плохо, и хотя, он говорит, наше государство и сильно пострадало, но всегда можно обеспечить, чтобы [несколько тысяч?] человек жило на славу, свои дачи, чтобы человек мог отдохнуть, чтобы была машина…
Надо также всемерно использовать Германию, в которой есть и люди, и оборудование, и опыт, и заводы. Т. Сталин интересовался работой немецких ученых, той пользой, которую они нам принесли…
[Затем?] были заданы вопросы о Иоффе, Алиханове, Капице и Вавилове и целесообразности работы Капицы.
Было выражено [мнение?], на кого [они?] работают и на что направлена их деятельность – на благо Родине или нет.
Было предложено написать о мероприятиях, которые были бы необходимы, чтобы ускорить работу, все, что нужно. Кого бы из ученых следовало еще привлечь к работе.
Обстановка кабинета указывает на [оригинальность?] ее хозяина. Печи изразцовые, прекрасный портрет Ильича и портреты полководцев»[118].
Вторая встреча Сталина с Курчатовым 9 января 1947 года была частью совещания по атомным проблемам, которое продолжалось почти три часа. Вместе с Курчатовым к Сталину были приглашены Харитон, Кикоин и Арцимович, научные руководители уже возникших к этому времени атомградов. На совещании присутствовали Молотов, Берия, Маленков, Вознесенский и Первухин, а также члены Спецкомитета Ванников, Завенягин и Махнев. Присутствовал и генерал-майор НКВД А. Н. Комаровский, начальник Главпромстроя ПГУ – атомного ГУЛАГа[119]. Никто из присутствующих на совещании не оставил никаких заметок. Режим секретности запрещал делать записи о таких встречах. Лишь через много лет из воспоминаний одного из сотрудников, Первухина, стало известно, что Курчатов доложил на этой встрече об успешном пуске в декабре 1946 года в Лаборатории № 2 первого в Европе экспериментального физического реактора. «Сталин с большим пристрастием расспрашивал И. В. Курчатова и других о значении этого события. Убедившись в достоверности наших сообщений и соображений, он предложил этот факт держать в самом строгом секрете…»[120]
Уран и плутоний для бомбы
От Фукса, и независимо от него также и от Понтекорво, в 1945 году были получены подробные описания и чертежи плутониевой бомбы того типа, которая была взорвана над Нагасаки. Но в СССР в это время производство плутония еще не начиналось. Небольшой экспериментальный реактор, который был построен в 1946 году в Лаборатории № 2, использовал трофейный уран. Промышленный реактор требовал 150 тонн урана. В конце 1945 года возобновили работу Яхимовские урановые рудники в Чехословакии, известные с начала века, и в Восточной Германии. Для эксплуатации немецких рудников в Саксонии было создано советское акционерное общество «Висмут». К работе на этих рудниках привлекли немцев, интернированных на Балканы, и немецких военнопленных.
В 1946 году были найдены месторождения урана в различных районах Советского Союза. Разработка месторождений урана, особенно в отдаленных местах, является очень трудной задачей. Первые партии отечественного урана стали поступать лишь в 1947 году из построенного в рекордно быстрые сроки Ленинабадского горно-химического комбината в Таджикской ССР. В системе атомного ГУЛАГа этот комбинат был известен лишь как «Строительство № 665». Места разработки урана были засекречены до 1990 года. Даже рабочие на рудниках не знали про уран. Официально они добывали «спецруду», а вместо слова «уран» в документах того времени писалось «свинец» или продукт «А-9». Месторождения урана на Колыме были бедными. Тем не менее и здесь был создан горнодобывающий комбинат и при нем лагерь Бутугычаг. Этот лагерь описан в повести Анатолия Жигулина «Черные камни», но и он не знал, что здесь добывают уран. В 1946 году урановую руду из Бутугычага отправляли на материк самолетами. Это было слишком дорого, и в 1947 году здесь была построена обогатительная фабрика.
Первый промышленный реактор и радиохимический завод «Маяк» начали строить на Урале, возле города Кыштым, в 100 километрах к северу от Челябинска. Инженерный проект реактора составлялся под руководством Николая Антоновича Доллежаля, директора Института химического машиностроения. Закладкой урана в реактор руководил лично Курчатов. Строительством всего центра, известного позже как Челябинск-40, руководил начальник ПГУ Ванников. Объем строительства был очень большой, и здесь работали более 30 тысяч заключенных нескольких лагерей и три полка военно-строительных частей МВД.
В 1947 году было развернуто строительство еще трех атомградов, два из них в Свердловской области; Свердловск-44 и 45, для промышленного разделения изотопов урана, и один в Горьковской области, Арзамас-16, предназначенный для изготовления плутониевых и урановых бомб. Научными руководителями свердловских объектов были Кикоин и Арцимович. В Арзамасе-16 научное руководство проектами осуществляли Харитон и Щелкин. Все эти, сейчас знаменитые ученые, в конце 40-х годов не были никому известны. Их имена были засекречены. Строительные работы шли быстрыми темпами. Главпромстрой ПГУ не жаловался на дефицит рабочей силы. Но урана не хватало. Даже в начале 1948 года первый промышленный реактор не мог быть запущен. Не хватало урана и для работы свердловских объектов. Правительственные сроки для изготовления первых атомных бомб были пропущены.
Экспериментальный реактор Ф-1, который был успешно запущен в Лаборатории № 2 в Москве в декабре 1946 года, был крайне упрощенным и не содержал систем водного охлаждения. Это обеспечивало большую компактность расположения урановых блоков и графита как замедлителя нейтронов и при использовании природного урана, в основном вывезенного из Германии. Для начала управляемой цепной реакции оказалось достаточно около 45 тонн урана. Предполагалось, что и в этом экспериментальном реакторе можно будет получить некоторое количество плутония и изучить его свойства. Но без систем водного охлаждения экспериментальный реактор быстро перегревался и поэтому мог работать лишь очень короткими периодами.
Промышленный реактор, который проектировался в уральском центре, имел систему непрерывного водного охлаждения и достаточно сложную конструкцию. В этом случае управляемая цепная реакция начиналась лишь при 150 тоннах урана, помещаемого в особые алюминиевые каналы, в которые все время поступала вода. Основным топливом в реакторе являлся уран-235. Нейтроны, выделяющиеся при распаде ядер этого изотопа при столкновении с ядром урана-238, преобразовывали некоторые из них в элемент с массой 239. Это и был плутоний, из которого после его выделения изготовлялся заряд атомной бомбы. Критическая масса у плутония примерно в десять раз меньше, чем у урана-235.
Курчатов планировал, что при завершении строительства промышленного реактора те 45 тонн урана, которые были заложены в экспериментальный реактор в Москве, можно будет использовать в промышленном реакторе. В 1946 году ни Курчатов, ни его коллеги не знали, что распад ядер урана-235 под действием мощных нейтронных потоков идет не с образованием нескольких новых осколочных элементов, бария и других, а с образованием около двухсот разных изотопов, большинство из которых были неустойчивыми и радиоактивными. Именно накопление таких радиоактивных нуклидов, даже после сравнительно кратковременных запусков реактора Ф-1, сделало его урановые блоки негодными для переплавки их в урановые блоки для промышленного реактора, имевшего другие размеры и другую форму. Завод «Электросталь», который готовил урановые блоки для отправки на Урал, не был приспособлен для переплавки урана, уже загрязненного множеством высокорадиоактивных элементов.
Накопить нужные 150 тонн урана для загрузки в промышленный реактор удалось лишь к началу 1948 года. К этому времени, однако, обнаружилось, что система разгрузки реактора, проверявшаяся до этого лишь на стенде на единичном канале, не годилась для реактора, имевшего больше тысячи каналов. Пришлось срочно разработать и изготовить новую систему разгрузки. Это задержало пуск реактора на несколько месяцев.
Испытательные пуски реактора на низких мощностях начались 8 июня 1948 года, почти на год позже, чем планировалось. 22 июня 1948 года реактор был выведен на проектную мощность в 100 тысяч кВт. Началась круглосуточная работа реактора, прерывавшаяся довольно частыми авариями. Это приводило к остановкам реактора и необходимости ремонта. Некоторые ремонтные работы производились по директивам Курчатова и Ванникова на работающем реакторе, «что приводило к загрязнению помещений, переоблучению сменного персонала и бригады ремонтников»[121].
Особенно серьезная авария произошла в конце 1948 года. В январе 1949 года реактор был остановлен на капитальный ремонт, продолжавшийся почти два месяца. Нужно было производить замену всех каналов и проводить фактическую разборку и новую сборку всего реактора. При проведении этого ремонта подверглись переоблучению несколько тысяч человек в связи с необходимостью «привлечения к этой «грязной работе» всего мужского персонала «объекта»»[122].
Весь 1948 год и почти половину 1949 года Курчатов, Ванников и Завенягин находились на Урале, решая на месте все возникавшие проблемы. Несколько раз приезжал сюда Берия. Ему нужно было давать объяснения Сталину о причинах задержки сроков изготовления атомной бомбы. Именно в 1948 году происходили решающие сражения гражданской войны в Китае. Летом 1948 года Сталин начал блокаду Западного Берлина, что вызвало наиболее серьезный послевоенный кризис между СССР и западными странами. Отсутствие атомного оружия ограничивало для Сталина возможность вести свою внешнюю политику с позиции силы.
К маю 1949 года радиохимический завод «Маяк» начал выделение плутония из «выгоревших» урановых блоков, не дожидаясь полного распада короткоживущих продуктов деления урана-235, что обычно требует трехмесячной выдержки этих блоков под водой. Это приводило и к переоблучению радиохимиков.
По недавнему свидетельству профессора Ангелины Гуськовой, которая молодым врачом работала в 1947–1953 годах на уральском объекте, в лаборатории по выделению плутония работали в основном молодые девушки. Это была группа особого риска, и среди этих людей зарегистрировано 120 случаев лучевой болезни, которую называли «пневмосклероз плутониевый»[123].
Радиоактивные отходы плутониевого комбината «Маяк» сливали в то время в небольшую речку Теча, протекавшую через промышленную зону. Это привело к сильному загрязнению реки на десятки километров вниз по течению за пределами объекта и к большому числу радиационных заболеваний среди местного крестьянского населения.
Десять килограммов плутония, количество, заложенное в американскую бомбу, сброшенную на Нагасаки (над Хиросимой была сброшена урановая бомба), были накоплены в СССР уже в форме металла в июне 1949 года. По расчетам физиков, можно было бы провести испытательный взрыв и с половинным количеством столь дорогого вещества. Но приказ Сталина требовал делать точную копию. Экспериментировать никто не хотел.
Награды победителям
Успешное испытание первой советской атомной бомбы было проведено на специально построенном полигоне в Семипалатинской области Казахстана 29 августа 1949 года. Это была инженерно и научно более сложная плутониевая бомба. По радиоактивным продуктам взрыва, распространившимся в верхних слоях атмосферы по всему миру, американцы определили к середине сентября, что это была почти копия бомбы, сброшенной 9 августа на Нагасаки. Советский Союз не объявлял об испытании бомбы, так как Сталин боялся попытки США нанести превентивный удар по советским атомным объектам.
Секретным, никогда не публиковавшимся Указом Верховного Совета СССР большая группа участников создания атомной бомбы была удостоена правительственных наград. Высшую награду – звание Героя Социалистического Труда и медаль «Золотая Звезда» – получили ученые Курчатов, Флеров, Харитон, Хлопин, Щелкин, Зельдович, Доллежаль и академик Андрей Анатольевич Бочвар, научный руководитель радиохимических работ на комбинате «Маяк». «Золотую Звезду» и звание Героя Соцтруда получил немецкий профессор Николаус Риль. Всем им от имени правительства были также подарены дачи под Москвой и автомобили «Победа». Курчатов, в порядке исключения, получил машину «ЗИС». Все награжденные были удостоены Сталинских премий.
Начальник ПГУ Ванников и его заместитель Первухин тоже получили звание Героя Соцтруда, золотые медали и Сталинские премии. Среди работников МВД звание Героя Социалистического Труда и медаль «Золотая Звезда» получили восемь генералов: заместитель министра А. П. Завенягин, начальник Главпромстроя А. Н. Комаровский и его заместитель П. К. Георгиевский, начальник Строительства № 859 (реактор) М. М. Царевский и его заместители В. А. Сапрыкин и С. П. Александров. В эту же группу героев МВД вошли два начальника горнорудных уранодобывающих комбинатов: Б. Н. Чирков (немецкий «Висмут») и М. М. Мальцев (Ленинабадский комбинат в Таджикистане). Их награждали за «вклад в создание атомной бомбы». Берия, глава Спецкомитета, получил лишь орден Ленина. Он оказался во втором длинном списке всех тех, кто «принимал участие» в строительстве объектов атомной промышленности. Этим обидным для Берии решением Сталин хотел, очевидно, подчеркнуть, что главная заслуга в организации всех работ по проблеме № 1 принадлежит не Берии, а самому Сталину.
Эпилог
Испытание в СССР именно плутониевой бомбы было неожиданным для США и Англии. Она имела очень сложный технический характер. Атомный взрыв обеспечивался не соединением двух масс с образованием одной «критической», а переводом плутониевого шара в «критическое состояние» путем так называемой «имплозии», то есть сжатия его давлением в несколько сот тысяч атмосфер с помощью взрывных волн от множества синхронных взрывов обычной взрывчатки, сфокусированных внутрь. Американские и британские эксперты пришли поэтому к выводу, что основная информация об устройстве атомной бомбы была получена в СССР путем шпионажа. Именно то, что советская бомба была точной копией американской (что было очевидно по анализу состава продуктов взрыва и по коэффициенту распада плутония при взрыве), приводило к такому заключению. Начались срочные поиски каналов утечки информации. Некоторые коды советских радиошифровок семи-восьмилетней давности удалось расшифровать в США с помощью новых компьютеров.
Клаус Фукс был арестован в Великобритании в январе 1950 года. Он признался в передаче Советскому Союзу сведений о бомбе, но не раскрыл каналов связи с советской разведкой. Фукс был осужден на 14 лет лишения свободы. Его освободили в 1959 году досрочно «за хорошее поведение». Он уехал в ГДР, где возглавил в Берлине Институт ядерной физики.
Бруно Понтекорво, опасаясь ареста, бежал вместе с семьей в 1950 году через Финляндию в СССР. Здесь он «ассимилировался», получил лабораторию в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне и был вскоре избран действительным членом Академии наук СССР.
Британский «источник» советской разведки, Кэрнкросс, приславший в Москву первые сообщения по урановому проекту осенью 1941 года, не был раскрыт до середины 1980-х годов. О нем сообщил британским спецслужбам Олег Гордиевский, работник КГБ, бежавший на Запад. Кэрнкросс к этому времени был на пенсии и жил во Франции. Его не стали судить, ограничившись взятием «исповеди» и лишением пенсии.
Три других британских агента, участвовавших в передаче сообщений в СССР, также смогли избежать ареста и переехать в СССР через другие страны. Они закончили свою жизнь в Москве. Им были присвоены звания полковников КГБ и предоставлена работа консультантов разведуправления. Наиболее важной фигурой среди этой, известной как «кембриджская», группы был Гарольд-Ким Филби (Harold-Kim Philby), который до 1949 года работал первым секретарем Британского посольства в Вашингтоне, осуществляя связь между американской и британской разведками. Он бежал в СССР только в 1963 году. В честь Филби в Москве в 1990 году была выпущена почтовая марка в серии из пяти почтовых марок с портретами самых успешных советских разведчиков.
Филби стал личным консультантом и другом Председателя КГБ Юрия Андропова.
Николаус Риль и другие немецкие ученые, работавшие в советском атомном проекте, смогли вернуться в Восточную Германию только в 1955 году. Через четыре недели после возвращения Риль с семьей улетел через Западный Берлин в Мюнхен, где жил и работал до конца своей жизни. Он умер в 1990 году.
Урановую бомбу в СССР смогли изготовить и испытать только в 1951 году. Это была уже оригинальная советская модель, более компактная и совершенная, чем первая американская урановая бомба. Именно атомное оружие обеспечило СССР статус супердержавы.
Сталин и водородная бомба
Водородная бомба. Начало проекта
Плутоний для атомной бомбы был создан искусственно, и уран-235 нигде не накапливается в количествах, которые могут вызвать цепную реакцию его почти мгновенного распада. Идея водородной бомбы основывалась на физическом явлении, которое является наиболее распространенным во Вселенной: ядерном синтезе, образовании ядер атомов более тяжелых элементов за счет слияния ядер легких элементов. Именно таким образом возникли почти все элементы земной коры. При высоких температурах, порядка сотен миллионов градусов, кинетическая энергия ядер легких элементов становится настолько высокой, что, сталкиваясь между собой, они могут «сливаться», образуя ядра более тяжелых элементов. При ядерном синтезе выделяется в сотни и тысячи раз больше энергии, чем при распаде тяжелых ядер.
Интерес к проблемам ядерного синтеза возник в 1930-е годы, особенно после того, как Ганс А. Бете (Hans A. Bethe), немецкий физик, эмигрировавший в 1934 году в США, разработал теорию происхождения энергии звезд, включая Солнце. Согласно этой теории, в настоящее время достаточно хорошо подтвержденной, энергия звезд является в основном энергией синтеза, выделяемой при соединении четырех ядер водорода, происходящем с образованием одного ядра гелия. Этот синтез происходит, однако, через несколько промежуточных стадий. Водород является главным элементом Вселенной, составляя 75 % всей материи.
При взрыве урановой или плутониевой бомбы в эпицентре взрыва, согласно расчетам, температура может подниматься до нескольких миллионов или нескольких десятков миллионов градусов. Многие физики понимали, что атомная бомба может служить детонатором для более сложной бомбы ядерного синтеза. Однако необходимость в такой бомбе казалась совершенно нереальной. Если атомная бомба с мощностью в 15–20 килотонн тринитротолуола (ТНТ) могла разрушить большой город и убить сотни тысяч человек, то какое применение может иметь бомба, в тысячу раз более мощная, с взрывным эквивалентом в миллионы тонн обычных взрывчатых веществ? При каких обстоятельствах можно было бы оправдать применение бомб, которые убивают людей не сотнями тысяч, а сразу десятками миллионов?
Тем не менее в составе коллектива американских физиков, занятых практической разработкой атомной бомбы в Манхэттенском проекте, оказался достаточно авторитетный физик Эдвард Теллер (Edward Teller), который еще в 1942 году решил сконцентрировать свои усилия именно на создании водородной бомбы и начал предварительные расчеты, чтобы доказать реальность этого проекта.
Эдвард Теллер родился в 1908 году в Будапеште, но получил образование в Германии и начал свои исследования в Мюнхене. В 1935 году он переехал в США, где был принят в лабораторию Роберта Оппенгеймера в Калифорнийском университете. Первые расчеты Теллера показали, что температура в несколько миллионов градусов от атомного взрыва не сможет вызвать слияние ядер обычного легкого водорода. Но эта температура могла быть достаточно высокой, чтобы продуцировать слияние ядер тяжелого изотопа водорода, дейтерия, с образованием легкого изотопа гелия. Термоядерная реакция в этом случае могла происходить по очень простой формуле:
D + D = ЗНе + п + 3,27 мегаэлектронвольта (МэВ).
В результате этой реакции два ядра дейтерия, сливаясь, образуют одно ядро легкого изотопа гелия. При этом выделяется один нейтрон и огромное количество энергии. Еще легче могло бы идти слияние ядра дейтерия с ядром более тяжелого водорода – трития. В этом случае образуется ядро тяжелого гелия (4Не), выделяется один нейтрон и в пять раз больше энергии – 17,3 МэВ.
Помимо своей колоссальной мощности, водородная бомба по своим размерам могла быть не больше атомной. Кроме этого, в подобной реакции синтеза не образуются многочисленные радиоактивные продукты деления, загрязняющие атмосферу при взрывах плутониевой или урановой бомб. Более того, взрывной потенциал водородной бомбы, которую уже в проекте стали называть «супербомба», оказывался намного дешевле атомной при расчете на каждую килотонну ТНТ. Можно было поэтому затратить меньше средств, чтобы разрушить большой город одной водородной бомбой, по сравнению с использованием для этой же цели нескольких атомных.
После окончания Второй мировой войны в сентябре 1945 года большинство физиков, работавших в Лос-Аламосе и в других атомных военных центрах США, стали возвращаться в свои прежние университеты и лаборатории, предпочитая «свободную» жизнь, возможность публикаций, путешествий и преподавания. Лос-Аламосу грозила консервация. В этих условиях Теллер, который был поглощен идеей водородной бомбы, решил поставить перед лабораторией в Лос-Аламосе новые задачи и обеспечить ее новыми грантами от правительства. С этой целью в апреле 1946 года Теллер организовал в Лос-Аламосе секретный семинар по проблемам осуществимости создания водородной или термоядерной бомбы. В работе семинара приняли участие около сорока ученых, среди которых был и Клаус Фукс. Фукс, начавший работу в британском атомном проекте с 1941 года, в 1944 году приехал в США. В этом году США и Великобритания решили объединить свои усилия по созданию атомных бомб. Британия в это время лидировала в разработках урановой бомбы, США – в разработке плутониевой бомбы. В Лос-Аламосе Фукс был включен в группу Оппенгеймера. В конце 1946 года британская делегация, участвовавшая в атомном проекте, вернулась в Англию, и Фукс возобновил свою работу в британском атомном центре в Харуэлле. Он также возобновил и свои прежние связи с советской разведкой в Англии. Благодаря этому о семинаре по водородной бомбе, состоявшемся в Лос-Аламосе, стало известно и советскому руководству.
Все детали того, каким образом поступали в СССР сведения об американских исследованиях по проблемам водородной бомбы, воспроизвести трудно, так как в отличие от почти полного рассекречивания данных в этом отношении по атомной бомбе значительная часть сведений по разработкам водородной бомбы остается закрытой. Кроме того, и сами успехи советской разведки после 1945 года, когда атомная программа в США полностью перешла под военный контроль, были уже очень скромными.
В общей форме о новом направлении исследований в Лос-Аламосе Курчатов и другие ведущие участники уранового проекта в СССР знали уже слета 1946 года. Потенциальная возможность создания термоядерного оружия была очевидна и советским физикам. Однако для его практической разработки нужно было первоначально создать атомную бомбу, для которой к этому времени еще не было никакой промышленной базы. Было тем не менее очевидно, что водородная бомба потребует новых материалов и новых производств, из которых главным было получение значительных количеств дейтерия. Условия термоядерных реакций, которые происходили при астрономических, «звездных», температурах, нельзя было проверить экспериментально, и поэтому все разработки в этой области требовали колоссального количества расчетов.
Было принято решение о мобилизации для теоретических расчетов почти всех математических институтов и отделов Академии наук СССР. Координировать эту работу было поручено молодому талантливому физику Якову Борисовичу Зельдовичу, возглавлявшему теоретический отдел Института химической физики. Был привлечен к расчетам и руководитель теоретического отдела Института физических проблем Лев Давыдович Ландау.
Директор этого института Петр Леонидович Капица из-за конфликта с Берией к концу 1945 года отказался от работ по атомной бомбе и достаточно откровенно объяснил свои мотивы в двух подробных письмах Сталину. Отстранение Капицы от работ по атомной бомбе с осени 1945 года не привело, однако, к освобождению его от руководства институтом. Участие этого института в создании атомной бомбы не было ключевым. Однако начатые в 1946 году подготовительные шаги на пути к созданию водородной бомбы уже не могли игнорировать научный потенциал института Капицы. Было с самого начала очевидно, что в конструкцию бомбы должен входить жидкий или даже твердый дейтерий. Технологии получения больших количеств жидких газов, в основном кислорода и гелия, были разработаны именно в Институте физических проблем на уникальных установках, изобретателем которых был Капица. Исследования физических свойств газов, сжиженных охлаждением до температур, близких к абсолютному нулю, принесли Капице мировую славу. Для изменения профиля института с решения проблем жидкого кислорода и гелия на решение задач разделения изотопов водорода, выделения дейтерия и получения его в жидкой форме и в форме тяжелой воды возникла необходимость изменения руководства этого института.
Сталин, Берия и Капица
Капица был привлечен к работе по созданию атомной бомбы вскоре после назначения Игоря Курчатова общим руководителем всей проблемы в феврале 1943 года. Осуществляя мобилизацию ученых для реализации поставленной задачи, Курчатов делал это не путем собственных решений, а подготовкой проектов постановлений Совнаркома. Это было неизбежно для вовлечения в атомный проект и, соответственно, под контроль Курчатова тех физиков, которые по своему опыту, авторитету и академическому положению были в то время выше молодого и малоизвестного профессора Курчатова.
Главное преимущество Курчатова перед его более знаменитыми коллегами состояло в том, что он был полностью осведомлен через анализ данных разведки почти обо всех достижениях в этой области в Британии и США. По линии Государственного Комитета Обороны атомным (или урановым) проектом руководили в тот период В. М. Молотов и М. Г. Первухин. 20 марта 1943 года Курчатов направил Первухину докладную записку «О необходимости привлечения к работам Л. Д. Ландау и П. Л. Капицы». Им предстояло стать консультантами лаборатории Курчатова «по вопросам разделения изотопов» (Капица) и «по расчетам развития взрывного процесса в урановой бомбе» (Ландау)[124].
Когда 20 августа 1945 года, после взрыва американских атомных бомб над японскими городами Хиросима и Нагасаки, для ускорения всех работ в СССР по созданию атомной бомбы решением ГКО СССР, подписанным Сталиным, был создан Специальный Комитет по атомной энергии, возглавлявшийся Берией и наделенный чрезвычайными полномочиями, то в этот комитет вошли лишь два члена, представлявших науку: Капица и Курчатов. Другие члены представляли руководство страны: Политбюро (Маленков), правительство (Вознесенский), НКВД (Авраамий Завенягин) и те промышленные наркоматы, которым предстояло выполнять главную роль в создании атомной индустрии: Наркомат боеприпасов (Борис Ванников) и Наркомат химической промышленности (Первухин). Из всех советских академиков Сталин лучше всего знал именно Капицу, причем не по личным встречам, а по регулярным письмам, которые Капица отправлял Сталину с середины 1930-х годов и которые затрагивали очень широкий круг вопросов. Капица был первым советским ученым, которому еще до окончания войны 30 апреля 1945 года было присвоено звание Героя Социалистического Труда.
В первые недели очень активной работы Специального Комитета и созданного при нем Технического Совета Капица энергично включился в решение и обсуждение всех проблем. Однако в тот период существовала директива Сталина и Берии полностью копировать американский проект плутониевой бомбы, почти все детали которого были получены советской разведкой от Клауса Фукса и Бруно Понтекорво, работавших в Лос-Аламосе. В то же время Капица, в отличие от Курчатова и его ближайших сотрудников, не был допущен к изучению, анализу и оценке огромного количества поступавших в НКВД разведывательных материалов. Это создавало неизбежный конфликт Капицы с Курчатовым, а также и с другими членами Спецкомитета. Капица в своей работе исходил из той предпосылки, что многие проблемы, например, в области разделения изотопов урана, нужно сначала решать как научные. Курчатов, Берия и другие, однако, знали, что эти проблемы уже решены и задача состоит лишь в проверке и уточнении полученных из США отчетов.
3 октября 1945 года Капица через секретную экспедицию Кремля отправил Сталину письмо с осторожной критикой Берии и с просьбой об «освобождении от всех назначений по СНК, кроме моей работы в Академии наук»[125]. Никаких последствий это письмо не имело, и Капицу продолжали приглашать на заседания Спецкомитета. 25 ноября Капица посылает Сталину очень обстоятельное письмо, безусловно, продуманное до мелочей, с учетом психологии Сталина, которую Капица понимал «заочно». Он обращался к Сталину как равный к равному, как лидер науки к лидеру государства. Такого рода писем Сталин не получал ни от кого. При упоминании о других государственных деятелях Капица делает очевидным, что они фигуры второстепенные, простые исполнители заданий, что они по-настоящему проблем атомной промышленности не понимают. Особенно Берия. «У него дирижерская палочка в руках… но дирижер должен не только махать палочкой, но и понимать партитуру. С этим у Берия слабо… Берия… нужно работать, а черкать карандашом по проектам постановлений в председательском кресле – это еще не значит руководить проблемой… У меня с Берия совсем ничего не получается. Его отношения к ученым мне совсем не по нутру»[126].
Оценив достаточно критически работу и Спецкомитета, и Технического Совета по атомной бомбе, Капица высказал в этом письме ряд безусловно полезных и для Сталина характеристик и рекомендаций. Никто другой не смог бы ввести Сталина в курс дела с такой прямотой. Капица уже без намеков заявил о том, что он хочет уйти из всех атомных комитетов и советов. «…Быть слепым исполнителем я не могу, так как я уже вырос из этого положения».
Через две недели Капица был формально освобожден от работы по атомной бомбе, но оставлен на всех своих академических должностях. Это письмо Капицы Сталину комментировалось неоднократно. При этом оно уже обросло легендами. По одной из них, Берия был столь доволен уходом слишком строптивого Капицы из атомных ведомств, что приехал в Институт физических проблем и «даже привез с собой великолепный подарок Капице – богато инкрустированную тульскую двустволку»[127].
По другой легенде, Берия просил у Сталина санкции на арест Капицы, но не получил ее. Обе легенды крайне маловероятны. Берия был очень злопамятным и самолюбивым человеком. Зная о себе мнение Капицы, он вряд ли мог искать его расположения уникальными подарками. С другой стороны, Берия также понимал, что и арест Капицы не в его деловых интересах. Вся работа советской разведки по атомной бомбе была основана на добровольном сотрудничестве с некоторыми американскими и британскими учеными и являлась результатом их крайне положительного отношения к СССР и персонально к Сталину. Арест Капицы, имевшего огромный моральный и научный авторитет среди физиков всего мира, мог дискредитировать советское руководство и отразиться на эффективности разведки. К тому же Сталин прекрасно знал, что Берия не ангел и что критика в письме Капицы вполне объективна.
Уход Капицы из атомного проекта был, по-видимому, облегчением и для Курчатова. Ему теперь было легче исполнять роль «сверхгения», быстро решающего многие сложные проблемы атомной физики без уравнений и расчетов и даже без экспериментов. Капицу оставили в покое. В начале 1946 года он продолжал регулярно писать письма Сталину. 4 апреля 1946 года Сталин впервые за много лет ответил сразу на несколько писем Капицы.
«Тов. Капица!
Все ваши письма получил. В письмах много поучительного – думаю как-нибудь встретиться с Вами и побеседовать о них. Что касается книги Л. Гумилевского “Русские инженеры”, то она очень интересна и будет издана в скором времени.
И. Сталин»[128].
Книга Льва Гумилевского, рукопись которой послал Сталину именно Капица, была издана в 1947 году. Это была книга популярной тогда серии «Восстановим русский приоритет» о разных областях науки и техники.
Казалось, что рискованная отставка Капицы из военных атомных ведомств осталась без последствий. Неожиданно, 17 августа 1946 года, Сталин подписал решение Совета Министров об освобождении П. Л. Капицы со всех государственных и научных постов. Директором Института физических проблем, созданного Капицей, был назначен сотрудник Курчатова, член-корреспондент АН СССР Анатолий Петрович Александров. Это решение было подтверждено 20 сентября 1946 года президиумом АН СССР. Капица впал в опалу.
Поскольку коттедж, в котором жила семья Капицы, находился на территории института, теперь строго засекреченного, то семейству Капицы пришлось покинуть свой дом в Москве и переселиться на академическую дачу на Николиной Горе в живописном районе Подмосковья. Опала Капицы продолжалась почти девять лет и закончилась лишь после того, как все основные проблемы в разработке термоядерного оружия были решены. Капица смог вернуться к своим традиционным исследованиям, и его открытия были удостоены Нобелевской премии.
Водородная бомба. Ошибки проекта и мобилизация ученых
В плутониевых и урановых бомбах переход зарядов в критическое состояние, при котором начиналась взрывная цепная реакция распада атомных ядер, достигался не наращиванием массы плутония или урана-235, а увеличением их плотности колоссальным сжатием в несколько сот тысяч атмосфер. Такое сжатие сильно уплотняло металл, сближало его атомы и создавало критическое состояние. Это сверхдавление обеспечивалось имплозией направленных внутрь синхронизированным электрическими детонаторами взрывом обычных взрывчатых веществ множества зарядов, расположенных сферически на равных расстояниях от плутониевого или уранового «шариков» размером с крупное яблоко. От внешнего давления фокусированных взрывных волн такие «шарики» уменьшались в размерах сдавливанием почти вдвое, и помещенный в центр «шарика» источник нейтронов – взрыватель – начинал цепную реакцию атомного взрыва. В первых бомбах в атомный взрыв вовлекалось не более 7—10 % плутония или урана, остальная масса испарялась при взрыве. В последующем различными модификациями удалось увеличить коэффициент распада плутония или урана, что, соответственно, увеличивало и мощность взрыва.
Взрыв водородной бомбы за счет слияния ядер дейтерия помимо миллионных температур, обеспечиваемых атомным взрывом, требовал также и сверхвысоких давлений. По первоначальной теории Теллера, давление в несколько сотен тысяч атмосфер, которое можно было обеспечить имплозией обычных взрывчатых веществ, могло быть достаточным и для возникновения самоподдерживающейся реакции термоядерного синтеза. Доказать это можно было лишь фантастически большим количеством расчетов, и отсутствие в тот период быстродействующих компьютеров делало разработку рабочей теории водородной бомбы крайне медленной. Эта же трудность тормозила и теоретическую работу в СССР. По компьютерам, которые были известны тогда в СССР как «электронные вычислительные машины», Советский Союз значительно отставал от США. Но этот недостаток преодолевался вовлечением в расчеты значительно большего числа математиков. Каждый из них получал ту или иную задачу, часто не представляя общей картины и даже общей цели, для которой его расчеты будут использованы. Был резко расширен прием студентов на все физико-математические факультеты университетов. По числу математиков СССР к 1950 году лидировал во всем мире.
Проблема атомной бомбы решалась в основном физиками из научной школы академика Абрама Федоровича Иоффе, создавшего Ленинградский физико-технический институт. Это были по большей части физики-экспериментаторы, а не теоретики. Но даже для начальных разработок водородной бомбы были нужны, главным образом, физики-теоретики и математики. Это направление представляли московские школы: Игоря Тамма, возглавлявшего теоретический отдел Физического института Академии наук (ФИАН), Льва Ландау, руководившего теоретическим отделом Института физических проблем (ИФП), Якова Зельдовича, самого молодого из теоретиков, заведовавшего теоретическим отделом Института химической физики (ИХФ). Лучшие математики работали в этот период в Институте прикладной математики АН СССР, руководителем которого был академик Мстислав Всеволодович Келдыш. Несколько авторитетных математических школ базировались в Московском и Ленинградском университетах, а до войны и в Харькове.
В 1946 и в 1947 годах эти научные центры и немалое число других самостоятельными постановлениями Совета Министров СССР, подписываемыми Сталиным, были вовлечены в проект создания термоядерного оружия и переходили на режимы строгой секретности. Общая координация всех усилий лежала на плечах Курчатова. Однако в этот период, и особенно в 1948 и в 1949 годах, Курчатов был столь сильно привязан к созданию промышленного реактора и производству плутония для первой атомной бомбы в атомградах, созданных в Челябинской и Свердловской областях, что центр всей этой работы по водородной бомбе переместился в секретный атомный город в Горьковской области, на границе с Мордовией, известный как КБ-11, а позже как Арзамас-16. Научным руководителем этого атомного центра был тогда также малоизвестный Юлий Борисович Харитон. В 1947 году в КБ-11 был переведен Яков Зельдович.
К 1948 году, несмотря на большой объем проведенных расчетов и теоретических исследований, никакого рабочего конструктивного решения водородной бомбы в СССР еще не было. Как сейчас известно, не было его и в США. Однако советская разведка не имела «источников» в группе Теллера и не могла следить за судьбой проекта водородной бомбы в США.
Теоретически модель супербомбы предполагала, что после начала термоядерной реакции в одном из концов цилиндра с жидким дейтерием выделяемая при ядерном синтезе энергия будет распространяться вдоль цилиндра и детонировать термоядерную реакцию во всей массе дейтерия. Взрыв, хотя он продолжался бы какие-то доли микросекунды, происходил в две стадии. Но расчетами не удавалось доказать, что начинающаяся в дейтерии термоядерная реакция синтеза будет распространяться самопроизвольно, а не «погаснет» по тем или иным причинам.
Для того чтобы ускорить все расчеты, лаборатория в Лос-Аламосе заказала новые, более сложные компьютеры со специальными программами именно для тех расчетов, которые были необходимы Теллеру. Для ответа на многие вопросы нужно было ждать появления новых суперкомпьютеров. Американская система не позволяла Теллеру принудительно привлекать к расчетам через решения правительства математиков из разных университетов.
В СССР мобилизация ученых для той или иной государственно важной задачи была делом более простым. Подпись Сталина была равносильна закону и для Академии наук. К середине 1948 года Зельдович, так же как и Теллер, не мог доказать, что термоядерная реакция в жидком дейтерии, помещенном в особую «трубу», будет самопроизвольной. Нужны были новые подходы и новые идеи. Это требовало и новых людей. Курчатов решил включить в разработку идеи водородной бомбы группу Тамма, в то время наиболее авторитетного в СССР физика-теоретика. Один из молодых сотрудников Тамма, Андрей Дмитриевич Сахаров, которому тогда было 27 лет, в своих «Воспоминаниях» описывает это событие:
«В последних числах июня 1948 года Игорь Евгеньевич Тамм с таинственным видом попросил остаться после семинара меня и другого своего ученика, Семена Захаровича Беленького… Когда все вышли, он плотно закрыл дверь и сделал ошеломившее нас сообщение. В ФИАНе по постановлению Совета Министров и ЦК КПСС создается исследовательская группа. Он назначен руководителем группы, мы оба – ее члены. Задача группы – теоретические и расчетные работы с целью выяснения возможности создания водородной бомбы»[129]. Третьим участником группы был ученик Тамма Виталий Лазаревич Гинзбург. Вскоре к новому теоретическому коллективу были присоединены еще несколько молодых физиков. Отказов от участия в исследованиях не было. Молодые ученые в то время обычно сильно нуждались и имели плохие жилищные условия. Тогда включение в атомный проект, сопровождаемое допуском к сверхсекретным работам, оформлялось по всем инстанциям и было связано с новыми высокими окладами, новым статусом и предоставлением хороших квартир в Москве.
Получавшие эти элитные квартиры тогда еще не знали, что по практике, введенной НКВД еще с 1943 года, все такие квартиры оборудовались «оперативной техникой прослушивания»[130]. Анализом подслушиваемых разговоров атомщиков занимался, по распоряжению Берии, отдел НКВД «С», которым руководил генерал Павел Судоплатов. Главные проблемы у органов госбезопасности по материалам прослушивания квартир возникали при расшифровках разговоров Льва Ландау, который до конца своих дней не подозревал о том, что каждое его слово записывается на пленку. Он нередко называл государственный строй в СССР «фашизмом» и жаловался на то, что он сам низведен до уровня «ученого раба»[131]. Но никаких «утечек» секретной информации не было зафиксировано.
Американский вызов
Новые быстродействующие компьютеры, которые были получены в Лос-Аламосе примерно к середине 1949 года, сразу ускорили работу американских энтузиастов водородной бомбы. Однако Теллера и его сотрудников ожидало глубокое разочарование. Их модель супербомбы, которую уже стали называть классической, оказалась ошибочной. Проведенные расчеты показали, что самопроизвольная реакция в дейтерии может развиваться лишь при давлениях не в сотни тысяч, а в десятки миллионов атмосфер. Имплозия, полученная с помощью обычных фокусированных взрывов, не могла обеспечить таких сжатий. Теллер оказался в тупике. По расчетам, можно было бы уменьшить необходимое давление, если смешивать дейтерий с тритием, еще более тяжелым изотопом водорода. Но тритий, в отличие от дейтерия, не встречается в природе. Это радиоактивный изотоп с периодом полураспада около двенадцати лет. Его можно было бы получать в особых реакторах, но этот процесс слишком дорогой и медленный. Группа Зельдовича, которая шла вслед за Теллером по этому же пути, также оказалась в тупике. Она тоже обнаружила, что лишь очень большое количество трития в смеси с дейтерием может обеспечить самоподдерживающуюся термоядерную реакцию. Но тритиевая бомба была слишком дорогой и непрактичной.
Эти неудачи создали благоприятные условия для того, чтобы прекратить проект водородной бомбы и ограничиться достаточно мощным потенциалом атомных бомб. США все еще имели атомную монополию и к лету 1949 года накопили арсенал в 300 атомных бомб, что, по расчетам военных, было достаточно для разрушения около ста советских городов и промышленных центров и вывода из строя от 30 до 40 % всей экономической инфраструктуры СССР. Но, по заключению американских стратегов, этого атомного арсенала было недостаточно, чтобы нанести Советскому Союзу в случае войны решительное поражение. Руководство США приняло решение об увеличении атомного арсенала до 1 ООО бомб к 1953 году.
Успешное испытание первой советской атомной бомбы, о котором в США стало известно только в середине сентября 1949 года, поставило американское правительство перед дилеммой. С одной стороны, можно было остановить гонку атомных вооружений и начать переговоры с СССР. С другой стороны, можно было, напротив, форсировать создание нового сверхоружия – водородной бомбы. Международная обстановка благоприятствовала миролюбивому курсу. Берлинский кризис закончился в мае 1949 года в пользу Запада. Сталин прекратил блокаду Западного Берлина в мае 1949 года, не добившись своих требований. Закончилась и гражданская война в Китае. Провозглашение 1 октября 1949 года Китайской Народной Республики было стратегическим поражением США в Азии. Но конфликт все же закончился, и война прекратилась. Нужны были новые инициативы по созданию стабильности, а не гонки вооружений.
В США были созданы несколько комитетов и комиссий для того, чтобы выработать новую стратегию. В результате этой работы стало преобладать мнение о том, что появление у СССР атомного оружия и победа коммунистов в Китае создают угрозу интересам США. 31 января 1950 года президент Трумэн сделал публичное заявление о том, что он дал директиву Комиссии по атомной энергии «разрабатывать все виды атомного оружия, включая так называемую водородную бомбу, или супербомбу»[132]. На следующий день это решение Трумэна комментировалось на первых страницах американских газет, причем в основном положительно.
Принимая это решение и тем более объявляя о нем публично, Трумэн был уверен, что научная разработка в этой области происходит успешно. Решение Трумэна означало, что вся работа будет направлена в сторону практической реализации и что проект создания водородной бомбы получит необходимую финансовую и организационную поддержку.
Решение Трумэна было триумфом и трагедией для Теллера. Без Теллера к этому времени не было бы даже и самой идеи супербомбы. Никто в ней просто не нуждался. Весь проект был продуктом мегаломании одного человека. Теперь Теллер добился принятия своего плана. Но его трагедия состояла в том, что не было доказательств самой возможности создания супербомбы. Через несколько месяцев после заявления Трумэна расчеты на суперкомпьютере показали, что не только давление, но и температура в атомной бомбе не достигает того уровня, при котором может начаться цепная реакция синтеза в дейтерии. Для начала реакции годился только тритий, изотоп водорода с двумя нейтронами в ядре, что делало эти ядра менее устойчивыми. Но получение одного килограмма трития (по расчетам, сделанным в Лос-Аламосе) по затратам энергии и финансов было равноценно получению 70 килограммов плутония, то есть производству 10–12 обычных атомных бомб. При этом один килограмм трития еще не обеспечивал начала цепной реакции в цилиндре с дейтерием.
По свидетельству историков американской ядерной программы, Эдвард Теллер был в отчаянии. По его инициативе была начата наиболее дорогая в истории США новая военная программа, и в то же время все идеи, положенные в ее основу, оказались неверными. В течение четырнадцати месяцев после заявления Трумэна в лаборатории в Лос-Аламосе и в некоторых других атомных центрах изучались альтернативные решения, но нужной идеи не было найдено. Единственным утешением для Теллера и его коллег было то, что если и Советский Союз пошел по тому же пути на основании разведывательной информации о проектах, обсуждавшихся на семинаре в Лос-Аламосе в 1946 году (Клаус Фукс, участник этого семинара, был арестован в Англии в январе 1950 года), то советские ученые также затратят огромные усилия впустую. В этом отношении, однако, Теллер ошибался. В СССР после заявления Трумэна 31 января 1950 года проекты по водородной бомбе также были переведены из стадии теоретического изучения возможностей в стадию практической реализации. Но все работы пошли не в направлении идей Теллера, так как проверявший их Зельдович прекратил работу по этой модели раньше, чем сам Теллер.
Уже с конца 1949 года все усилия советских физиков, занятых в программе водородной бомбы, были сосредоточены на реализации модели водородной бомбы Сахарова – Гинзбурга. Американцы хотели создать водородную бомбу в тысячу раз более мощную, чем обычная атомная. Модель водородной бомбы Сахарова – Гинзбурга имела некоторые ограничения. Расчеты показывали ее полную реальность. Процессы атомного распада плутония и атомного синтеза дейтерия происходили не в две стадии, а одновременно. Водородный компонент бомбы не мог увеличиваться свыше определенного лимита, что ограничивало мощность взрыва. Эта мощность могла быть лишь в 20–40 раз выше мощности обычной плутониевой бомбы, и это было, конечно, разочарованием. Цена разрушительного потенциала этого варианта водородной бомбы не была ниже, чем у атомной бомбы улучшенной конструкции. Поэтому эта бомба после испытаний не пошла в дальнейшую разработку и в серийное производство. Но ее успешное испытание в августе 1953 года имело все же огромный моральный и политический эффект.
Водородная бомба Сахарова
Эдвард Теллер как теоретический первооткрыватель водородной бомбы значительно переоценивал собственный научный потенциал. Он не был физиком широкого кругозора, с опытом работ в нескольких областях. Но он обладал талантом лоббирования политиков. Он был, кроме того, крайним реакционером и фанатичным антикоммунистом. Теллер дискредитировал себя среди американских физиков выступлениями и обвинениями против Роберта Оппенгеймера, бывшего руководителя Манхэттенского проекта, «отца» атомной бомбы, на особом «политическом» суде, на котором Оппенгеймер обвинялся в нелояльности. В результате суда, получившего мировую огласку, Оппенгеймер был лишен допуска к секретным работам. Оппенгеймер был противником создания водородной бомбы. Теллер сумел убедить американскую администрацию в том, что советские физики, если и смогут создать атомную бомбу, хотя и не скоро, никогда не смогут создать водородную бомбу. Он был убежден, что физические принципы термоядерного оружия настолько сложны и математические вычисления, необходимые для создания рабочей конструкции, настолько грандиозны по объему, что их реализация возможна только в США. Доклады, которые поступали к Трумэну от других экспертов и комиссий, также информировали о крайне ограниченных возможностях Советского Союза в создании термоядерного оружия. Они не были столь скептичны в отношении способностей советских физиков, но были единодушны в заключениях об отсутствии в СССР индустриально-сырьевой базы, необходимой для создания атомной промышленности. По заключению американских экспертов, главным фактором, ограничивающим возможности СССР, является отсутствие урана и урановой промышленности. Отмечалось и отсутствие хороших компьютеров.
Огромное самомнение Теллера не имело никаких реальных оснований. Очень многие советские физики, даже молодые, были намного выше его и по таланту, и по общему научному кругозору. Игорь Тамм, наиболее крупный советский физик-теоретик, имел более широкий, чем Теллер, опыт исследований, захватывавший не только ядерную физику, но и термодинамику, квантовую механику, физическую оптику и другие. Значительно превосходил Теллера по своему таланту и Лев Ландау.
Молодой Яков Зельдович обладал более глубоким математическим умом и большим кругозором, нежели Теллер. Именно поэтому он и без сверхкомпьютеров раньше, чем сам Теллер, убедился в бесперспективности классической модели водородной бомбы. По свидетельству Сахарова, Тамм уже в 1948 году, когда его отдел был включен в разработку проблемы, относился к модели Теллера крайне скептически и ориентировал свою группу на попытки найти новые решения.
Конец ознакомительного фрагмента.