А. Б. Колдобскій, МІФІ, м. Москва
Прогримів 29.08.49 на Семипалатинському полігоні перший радянський ядерний вибух зрівняв шанси двох світових надгігантів післявоєнного часу, США і СРСР, в гонці за вирішальною перевагою в галузі військових технологій. На жаль, закінчитися досягнутим status quo ця гонка не могла.
По-перше, в наявності була стрімко прогресуюча глобальна поляризація світу, що супроводжувалася швидким зростанням напруженості міжнародної обстановки в цілому, - формувався клімат «холодної війни». Поєднання цих факторів різко підвищувало шанси прямого військового зіткнення, що змушувало обидві наддержави вважати випереджальний розвиток новітньої військової техніки вищим державним інтересом.
По-друге, щоб стати в другій половині 40-х рр.. ядерними державами, і США, і СРСР потрібно було створити і розкрутити жахливі за своєю інерційності маховики національних військово-ядерних комплексів. На прикладі СРСР ми вже бачили, яких сил і коштів це зажадало [1], але ще важливіше те, що зупинити (або хоча б загальмувати) ці маховики, та ще й з урахуванням зазначених вище політичних реалій, було неможливо - злісне божество вустами своїх жерців (як не парадоксально, найталановитіших учених, істинних патріотів своїх країн) вимагала все нових і нових жертв на вівтар створення вже не зрозумілу за своєю руйнівною мощі систем зброї. Боязкі спроби протистояти цій страшній логіці з боку деяких американських учених [2] не мали ні найменшого успіху, як не змогла ні на що вплинути опозиційних позиція деяких великих радянських фізиків (зокрема П. Л. Капіци [3, 4]). Ще далеко було до перших демаршів А. Д. Сахарова проти надпотужних ядерних випробувань в атмосфері, не скоро прозвучить і застереження який іде у відставку Д. Ейзенхауера про потенційну небезпеку всемогутнього військово-промислового комплексу для національної безпеки країни. Усвідомлення ж безглуздя накопичення надлишкового об'єму озброєнь навіть і не проглядалося за кількома десятиліттями страху і взаємної ворожнечі. Тоді, наприкінці 40-х - початку 50-х, в обстановці ксенофобії та філософії «обложеного табору» останніх років життя Сталіна в СРСР і маккартизму у США, протести і застереження були приречені на повне нерозуміння не тільки політиків (це зрозуміло), не тільки вчених з ядерних лабораторій і військових інститутів і співробітників оборонної промисловості (що теж не дивно), але і широких верств населення. Так було в США, так було і в СРСР, де в умовах повоєнної розрухи затрачивания все нових мільйонів рублів на гонку озброєнь змушувало багатьох голодувати в самому прямому значенні цього слова.
Нарешті, по-третє, базовий принцип створення нової зброї, здавалося, сам давався в руки. Дійсно, навіть поверхневе знайомство з ядерною фізикою говорило: звільнити колосальну енергію, приховану в атомному ядрі, можна двома шляхами: розділити найбільш важкі ядра (наявного в природі урану або одержуваного штучно плутонію) або змусити злитися найбільш легкі (ізотопи водню). Перший з цих шляхів (реакція поділу) і був реалізований в атомній зброї (втім, як ми побачимо далі, інакше й бути не могло). Здавалося, прийшла пора реалізації і другого (реакції синтезу), тим більше що він обіцяв чудові перспективи при вирішенні такої найважливішої для фізиків-зброярів завдання, що необхідне військовими різке збільшення потужності ядерних боєприпасів.
Справа в тому, що спроби здійснити це збільшення в рамках конструкцій ядерних вибухових пристроїв (МВР) розподілу натрапили на серйозні труднощі. У першооснові лежало протиріччя між вимогою збільшення кількості подільного матеріалу (урану, плутонію) у сверхкритическом стані, з одного боку, і забезпеченням підкритичності конструкції до моменту вибуху, з іншого. Кожна нова кілотонн проектної потужності заряду, починаючи з 70-80 кт, вела до лавиноподібно наростаючим технічних труднощів, які при потужності понад 100 кт ставали непереборними. І хоча трохи пізніше завдяки реалізації нових фізичних ідей та моделей і радянським, і американським вченим і інженерам вдалося реалізувати досить компактні конструкції чисто ділильних ЯВУ потужністю кілька сот кілотонн, було вже ясно, що майбутнє - за реакціями синтезу.
Адже матеріали на основі легких елементів критичної маси не мають. За наявності відповідних умов прореагують і грами, і кілограми, які до цього можуть міститися в конструкції в якому завгодно кількість, стан і взаємної конфігурації. З точки зору конструктора, це вже чимало, але легкі речовини і як власне ядерна вибухівка надзвичайно ефективні. Наприклад, при повному протіканні реакції ядерного синтезу в оптимальній за складом суміші важкого і надважкого ізотопів водню (дейтерію і тритію) енергії виділяється в 4,2 рази більше, ніж при повному поділі ядер такої ж маси урану-235!
Отже, принцип створення нового, набагато потужнішого зброї був в наявності. Справа була «за малим» - на практиці забезпечити ті самі умови протікання реакцій синтезу легких елементів. Але це виявилося неймовірно важко ...
Отже, другий етап ядерної гонки стартував. Все починалося знову, але в зовсім інших умовах. І без усвідомлення суті цих відмінностей неможливо створити версію подій, вільну від очевидних протиріч. Але ж і це непросто - досить ознайомитися з гострою полемікою у пресі не тільки між американськими і російськими дослідниками й очевидцями подій, а й між самими конструкторами радянського термоядерного зброї (Тяо) - В. Б. Адамський і Г. А. Гончаровим, Ю. С. Смирновим і Л. П. Феоктістовим!
Спільним було лише ясне розуміння фундаментальних фізичних основ дії нової зброї - як атомного, так і термоядерного. Вони були відомі ще з середини 30-х рр.. - Для підпалювання термоядерного пального, безсумнівно, потрібні величезні температури і тиску. Тут (і мабуть, тільки тут) можна провести аналогію зі створенням атомної зброї, коли теж був відомий головний, фундаментальний фізичний принцип (ланцюгова реакція ядерного поділу) і основна ідея його реалізації (створення надкритичного стану подільного матеріалу).
Головним, ключовим моментом у створенні атомної зброї була напрацювання необхідної кількості подільного матеріалу. Іншими словами, при всій значимості виникали в зв'язку з цим наукових проблем (у рішенні яких, до речі кажучи, дуже ефективно допомогла розвідка) основною все ж була «робота руками» - будівництво і форсована експлуатація величезних рудників і циклопічних комбінатів (подібних заводам-817, - 813 та -418). Найбільш ж наукомістка частина робіт (конструювання ЯВУ) була незрівнянно менше. Як ми пам'ятаємо, до моменту отримання першого плутонію на комбінаті-817 всі конструкторські роботи в КБ-11 були завершені (і не в одному варіанті), так що між цим моментом і першим атомним випробуванням не минуло й місяця. Так само, загалом, була справа і в американців. Додамо сюди великий «питома вага» організаційної сторони справи - створення структури Манхеттенського проекту в США і системи Спеціального Комітету (СК) і Першого Головного Управління (ПГУ) в СРСР [1].
На етапі ж широкого розгортання робіт зі створення Тяо уранові рудники, дослідницькі лабораторії, атомні заводи і комбінати в основному були вже побудовані, організаційні структури інтенсивно працювали (мало того, їх наявність саме по собі багато в чому підстьобувало ядерну гонку). Питання напрацювання нових матеріалів, необхідних саме для Тяо (наприклад тритію і дейтериду літію-6), зрозуміло, вставали, однак їх відносна значимість була незмірно нижче. Головне було в іншому: в пошуку фізичних та технічних шляхів реалізації умов для протікання вибухової реакції синтезу. Іншими словами, якщо створення атомної зброї було все ж в основному проблемою організаційної та інженерно-технічної, то боротьба за володіння Тяо була «битвою мізків», заочної сутичкою інтелектуальних потенціалів двох наддержав.
Існувало й інше важливе відмінність. Основними науковими напрямками при розробці атомної зброї були нейтронна фізика та газодинаміка (гідродинаміка стисливої рідини) [5]. До середини 40-х рр.. це були цілком сформовані напрями фізики з теоретичним, експериментальним та методичним забезпеченням. Створення ж Тяо зажадало появи абсолютно нових фізичних дисциплін - фізики високотемпературної плазми, надвисоких густин енергії, аномальних тисків і т.д. Ці процеси в природі відбуваються тільки в надрах зірок, і дослідити їх можна лише за допомогою теорії та математичного моделювання. Далеко не випадкова величезна роль у розробці Тяо належить не тільки фізикам-теоретикам - Тамм і Теллеру, Сахарову і Бете, - але і математикам - Уламу і Тихонову, Еверетту і Самарському, і багатьом іншим.
На старті: перші ідеї та підходи. Тупики власні та вкрадені (1946 - 1952)
У США ідея про ініціювання термоядерних реакцій у середовищі з дейтерію з допомогою активно розробляється тоді ЯВУ поділу вперше виникла, ймовірно, в 1941 р., в ході бесід Е. Фермі і Е. Теллера. Ще в 1942 р. Е. Теллер вперше висунув загальну концепцію пристрою, що отримав назву «класичний супер». Щодо цілісний вигляд вона придбала до кінця 1945 р. [6]. Мова йшла про порушення за допомогою атомної бомби на основі 235U ядерної детонації в довгому циліндрі з рідким дейтерієм, забезпеченому проміжної «запального» камерою з дейтерієво-тритієвої сумішшю, тому що перетин реакції синтезу дейтерію з тритієм майже в 100 разів більше, ніж ядер дейтерію між собою. Образно кажучи, тритій повинен був зіграти роль склянки бензину, викинуті в велике багаття, щоб розпалити його одним сірником.
У 1946 р. було запропоновано використовувати в якості головної фізичної субстанції випромінювання первинного уранового заряду, для чого дейтерієво-тритієву суміш потрібно винести за його межі і оточити обсяг її локалізації непрозорим для випромінювання кожухом. Саме так народився основоположний принцип дії сучасного Тяо - радіаційна імплозія.
Однак ця пропозиція значно випередило час. Тоді розрахунково-теоретичні методи дослідження найскладніших процесів, що відбуваються в пристрої такого роду (в першу чергу, математичне моделювання), були відсутні, а без них було неможливо і його практичне втілення. Мова йде саме про методи, а не про апаратурних засобах, якими були перші комп'ютери (типу ЕНІАК Д. фон Неймана). Добре відомо, що відставання від США в області ЕОМ радянські вчені компенсували розробками витончених обчислювальних методів, які давали можливість проводити складні розрахунки на досить примітивної апаратури (наприклад, на електромеханічних арифмометрах «Мерседес» [7]). Ось де і як позначилися величезні можливості російської і радянської математичної школи!
Залишається назвати лише авторів цієї чудової здогади, оформленої спільної пріоритетною заявкою від 28.05.46 [6]. Це відомий математик, фізик і кібернетик Д. фон Нейман і ... Клаус Фукс! Так-так, саме той К. Фукс, найбільш значимий джерело найважливішою розвідувальної інформації! Він був притягнутий до робіт з «класичному супер», ймовірно, в кінці 1944 р. і знав про нього дуже багато чого. Природно, що з початку 1945 р. інформація почала надходити в СРСР. Вже в березні 1945 р. було отримано повідомлення про Е. Теллер як про керівника робіт по створенню «сверхбомби» з вибуховим еквівалентом до 1 млн т тринітротолуолу (ТНТ). Потім надійшли і повідомлення фізико-технічного характеру. Великих надій на практичну реалізованість цих проектів не покладалося, але підкреслювалося, що «водневою бомбою» слід займатися принаймні до тих пір, поки не буде доведена її нездійсненність [8].
Втім, до серпня 1945 р. ці дані будь-яких помітних наслідків не мали. Щоб це сталося, потрібні були Хіросіма і Нагасакі. З початку осені 1945 р. відношення до донесенням Фукса придбали зовсім інший характер: керівництво СК і ПГУ чудово знало, що Фукс - першокласний фізик, здатний виконати первинну смислову фільтрацію надходить матеріалу.
Цікаво, що в історії створення радянського Тяо був епізод, що викликає деякі аналогії з листом Г. Н. Флерова Сталіну. 22.09.45 І. В. Курчатов отримав доповідну записку від фізика-теоретика старшого покоління Я. І. Френкеля, де зверталася увага на перспективність використання атомного боєприпасу для «проведення синтетичних реакцій (наприклад, освіти гелію з водню) які ... не могли б ще більше підвищити енергію, звільняється під час вибуху основної речовини, - уран, свинець [! - А.К.], вісмут [! - А.К.] »[6]. Я. І. Френкель, без сумніву, не мав доступу до розвідданих з атомної проблеми, і наївність згадки свинцю і вісмуту зайвий раз це доводить. Тим не менш його висока професійна кваліфікація (підтверджена піонерськими роботами з фізики поділу) сумнівів не викликала.
Швидше за все і механізм прийняття рішень про розгортання робіт за Тяо був до певної міри тим самим - маючи на увазі все, не приймати нічого на віру і узгоджуватися з можливостями, обставинами і здоровим глуздом. Величезна заслуга керівництва СК і ПГУ (в першу чергу І. В. Курчатова) в тому, що воно не дозволило проблеми Тяо потонути в болоті незліченних поточних справ, пов'язаних з розробкою атомної зброї. Втім, об'єктивна обмеженість сил і засобів (кадровий дефіцит в першу чергу) в 1945-1947 рр.. свій відбиток на розвиток робіт по Тяо все ж відклала.
17.12.45 на засіданні технічної ради СК було заслухано підготовлене за дорученням І. В. Курчатова повідомлення І. І. Гуревича, Я. Б. Зельдовича, І. Я. Померанчука та Ю. Б. Харитона «Використання ядерної енергії легких елементів» [ 9]. У ньому в суто теоретичному аспекті було розглянуто можливість порушення ядерної детонації в довгому циліндрі з дейтерієм. Важко сказати, чи був як мінімум один з авторів, Ю. Б. Харитон, ознайомлений з інформацією К. Фукса по «супер» (І. І. Гуревич, зокрема, це категорично заперечував [10]), але в будь-якому випадку мова , безсумнівно, йде про перший цілеспрямованому кроці радянських вчених [7].
Інших кроків, однак, не надійшло протягом майже двох років, і роботи в області термоядерних досліджень майже зупинилися. Лише в Інституті хімфізиці в Москві А. С. Компанієць і С. П. Дяків під керівництвом Я. Б. Зельдовича продовжували теоретичне дослідження проблеми нерівноважного ядерного горіння дейтерію. Не можна виключити, що однією з причин такого «забуття» (за яким, безсумнівно, стояла загальна науково-технічна політика керівництва СК і ПГУ) були зустрічі радянського фізика (а «за сумісництвом» і розвідника) Я. П. Терлецького у Копенгагені 14 і 16 листопада 1945 з Н. Бором. На питання про «сверхбомбе» (саме в такому формулюванні, затвердженої Л. П. Берія [6]) Бор відповів досить скептично: «Що таке сверхбомба? Це - чи бомба більшої ваги, ніж вже винайдена, або бомба ... з якогось нового речовини ... Перше можливо, але безглуздо, тому що руйнівна сила і так дуже велика, а друге, я думаю, нереально »[курсив мій. - А.К.]. Така відповідь цілком міг сприяти вирішенню максимально зосередити інтелектуальні та матеріальні ресурси СРСР тільки на створенні бомби поділу.
З ретроспективної точки зору абсолютно очевидно, що поступове, еволюційний розвиток робіт з Тяо в СРСР в ці роки було нереальним. Потрібен якийсь подія, яка змогла б надати їм настільки ж потужний імпульс, як Хіросіма і Нагасакі, - роботам по атомній зброї. І такою подією, ймовірно, стала інформація, отримана радянським розвідником А. С. Феклісовим від Фукса у Лондоні 13.03.48.
Це була вже друга їхня зустріч. Перша відбулася ще 28.09.47, незабаром після повернення Фукса з США до Англії, але будь-яких значимих наслідків вона не мала. Чому - сказати важко, можливо, зіграла роль зайва формалізація запиту (Фукс відповідав на десять запитань Феклісова). Зате 13.03.48 в руки радянської розвідки потрапив, по суті, весь проект «класичний супер» станом приблизно на початок 1947 р., включаючи значення перерізів реакції взаємодії ядер дейтерію і тритію, загальну конструкцію бомби на принципі радіаційної імплозії і пристрій блоку запалювання. Але в цих документах, як і в попередніх, було відсутнє основне теоретичне доказ принципової можливості нерівноважного (вибухового) горіння в циліндрі з дейтерієм, така можливість лише постулював [6].
Однак на цю обставину (згодом, як ми побачимо, що стало фатальним для долі «класичного супер») уваги ніхто не звернув. Втім, може бути, тоді це й не було головним. Зате для членів вищого політичного керівництва країни (20.04.48 керівництво МДБ СРСР направив російський переклад матеріалів Фукса І. В. Сталіну, В. М. Молотову і Л. П. Берія) стало абсолютно ясним інше, більш важливе: у США повним ходом йде розробка нового надпотужного зброї, виникла реальна небезпека відставання, яке може стати згубним для країни, необхідно в найкоротший термін приймати відповідні заходи.
23.04.48 Л. П. Берія направляє матеріали Фукса начальнику ПГУ Б. Л. Ванникову, а також І. В. Курчатову та Ю. Б. Харитона для підготовки необхідних пропозицій. Ці пропозиції і були покладені в основу підписаної І. В. Сталіним 10.06.48 постанови РМ СРСР «Про доповнення плану робіт КБ-11», яке зобов'язувало створити в КБ-11 спеціальну групу зі створення водневої бомби (РДС-6). Іншою постановою РМ СРСР від того ж дня визначалися найважливіші організаційні заходи. Зокрема, воно зобов'язувало Фізичний інститут АН СРСР (директор - академік С. І. Вавилов), який славився блискучою школою досліджень нерівноважних процесів, «організувати дослідницькі роботи з розробки теорії горіння дейтерію за завданнями Лабораторії № 2 (Ю. Б. Харитон, Я. Б. Зельдович), для чого у дводенний термін створити спеціальну дослідницьку групу під керівництвом члена-кореспондента АН СРСР І. Є. Тамма ... »[6]. Цікаво, що цією ж постановою були поліпшено житлові умови ряду учасників робіт, зокрема, дали кімнату А. Д. Сахарова, молодому співробітнику групи І. Є. Тамма. (Ось так починав роботу над водневою бомбою її майбутній творець!) У той же день матеріали Фукса були направлені для ознайомлення Я. Б. Зельдовича. Він і очолив роботи з вивчення ядерної детонації дейтерію. У Москві ж, крім групи І. Є. Тамма (С. Е. Біленький, А. Д. Сахаров, згодом ще В. Л. Гінзбург і Ю. А. Романов), в роботах брали участь А. С. Компанієць і С. П. Дяків. Доступу до розвідувальної інформації ніхто з них не мав. Цей день, 10.06.48, став днем народження першого конкретного радянського термоядерного проекту - «труби», як він був незабаром охрещений через передбачуваної геометричної форми майбутньої бомби.
Отже, почалося ... Формулювання типу «дводенні терміни», «покращення житлових умов» та «найсуворіша персональна відповідальність», настільки характерні для «ранньої атомної історії» СРСР, означали в сукупності тільки одне: проект одержав найвищий державний пріоритет, він повинен бути виконаний будь-який ціною і в найкоротший термін. Що ж до витрат (а якщо потрібно, то і людських життів - у відомстві Л. П. Берія на це звикли дивитися спокійно), то їх передбачалося вважати потім, якщо вважати взагалі.
Природа, однак, іноді виявляється сильнішим постанов і погроз. Прокляте доказ можливості детонації дейтерію в «трубі» було недосяжно - рішення випадало від теоретиків, а без цього про початок проектно-конструкторських робіт не могло бути й мови, оскільки були неясні навіть орієнтовні параметри пристрою. Істота цих труднощів полягала в наступному. Для будь-якої детонації (хімічної або ядерної) існує певний мінімальний радіус детонаційного шнура, нижче якого необхідний вибуховий режим не здійснюється - речовина розлітається раніше, ніж встигає згоріти. Але внаслідок деяких особливостей взаємодії випромінювання з речовиною (наявність так званого зворотного Комптон-ефект, на значимість якого вперше вказав Е. Фермі) для високотемпературної плазми ядерної існує не тільки нижній, а й верхній граничний радіус. Вся складність була в тому, що теоретичні значення нижнього (разлетного) і верхнього (радіаційного) радіусів виявилися дуже близькими. А якщо врахувати, що надзвичайна складність формального опису процесів в «трубі» не дозволяла обійтися без фізичних припущень, то питання про існування «шпарини» допустимих рішень між цими радіусами залишався неясним у принципі; навіть зараз невідомо, чи має ця задача рішення в такій постановці [11].
Тим не менше муки з «трубою» в групі Я. Б. Зельдовича тривали ще досить довго. Забігаючи наперед, скажемо, що тільки на початку 1954 знамените нараду в Мінсередмашу (за участю І. В. Курчатова, І. Є. Тамма, А. Д. Сахарова, Я. Б. Зельдовича і Л. Д. Ландау), сменившем ПГУ в якості штабу радянської атомної науки та індустрії, визнало повну безперспективність робіт по «трубі». За образним висловом Ю. Б. Харитона та В. Б. Адамський це були «похорони труби по першому розряду» [5].
Нічого не виходило і в Лос-Аламосі у Е. Теллера з прототипом «труби» - «супер». Та й вийти не могло - закони фізики однакові і в СРСР, і в США. Проте усвідомлення концептуального глухого кута, в якому опинилася проблема, прийшло до Е. Теллеру «при обтяжуючих обставинах». 27.01.50 в Лондоні заарештований напередодні К. Фукс підписав зізнання про свою багаторічну розвідувальної діяльності на користь СРСР. А всього за 4 дні (31.01.50) президент США Г. Трумен направив комісії з атомної енергії США директиву про відновлення робіт зі створення сверхбомби. Звичайно, ці 4 дні - майже напевно збіг; скоріше, це була дещо запізніла реакція американського керівництва на перший радянський ядерне випробування (26.08.49). Однак не виключено, що саме провал Фукса став причиною нової директиви Трумена, що з'явилася через півтора місяця і поставила розробку Тяо до числа вищих державних пріоритетів США. Е. Теллер: «... іронія історії - людина, що передав наші атомні секрети Радянському Союзу, зробив такий сильний вплив на продовження робіт зі створення водневої бомби» [12].
Незабаром колеги Теллера - математик Станіслав Улам і його помічник Корнелій Еверетт - переконливо показали, що вибуховий протікання синтезу дейтерію в обсязі «супер» навряд чи можливо, більше того, для початкового запалювання термоядерного пального треба було б таку кількість тритію, що для його напрацювання з літію в промислових реакторах США довелося б практично заморозити виробництво збройового плутонію для набирав темпи виробництва ЯВУ поділу. Так підтвердилися припущення Генерального консультативного комітету при КАЕ США, члени якого ще в кінці 1949 р. одностайно заперечували проти розробки водневої бомби, в тому числі і на цій підставі [6]. Втім, дійсність виявилася ще гіршою ... «До кінця 1950 Теллер був у розпачі, втративши надію на створення дієвої конструкції водневої бомби. Найголовніша програма створення нової зброї США була прийнята на недостатньо продуманої науковій основі »[12].
Заодно стало ясно, що «секрети водневої бомби», що потрапили через Фукса до Курчатову, були, за словами Бете, «не просто марними, а набагато гірше ... [якби радянські фахівці дійсно скористалися інформацією, що міститься в донесеннях Фукса, то ... - А.К.], нам залишається лише радіти, бо це означає, що їм доводиться розорятися заради проекту нікчемного у військовому відношенні »[12]. Ті скористалися, і дійсно поістратілісь чимало: «труба» даремно «з'їла» майже 6 років роботи кваліфікованість наукової «збірної». Вперше за час робіт по радянському атомному проекту розвідка сприяла закладу найважливішою науково-технічної проблеми у глибокий концептуальний глухий кут. Це слід розуміти, коли в засобах масової інформації заходить, стосовно і до розробки Тяо, чергова розмова про «могутність радянської розвідки» і «безсиллі радянської науки».
І все ж роль розвідки в історії створення радянського Тяо недооцінювати не можна - вона величезна, і її головним досягненням, як ми бачили, було ініціювання масштабних робіт з водневої бомби в СРСР. А крім того ... коли яка-небудь об'ємна науково-технічна проблема починає вирішуватися з нуля (та ще, як у нашому випадку, при відсутності повної впевненості у принциповій досяжності необхідного результату), невдача розвитку деякої концепції багато в чому компенсується методичними напрацюваннями, які дозволяють успішно вирішувати подібні завдання в рамках вже інших концепцій, і становленню ефективно діючих наукових колективів зі своєю науковою та організаційною ієрархією і розподілом праці. А якщо це так, то інші, перспективні, концепції приходять обов'язково.
І вони з'явилися вже до кінця 1948 р. З цього моменту радянські та американські зусилля по створенню Тяо розходяться, щоб знову зустрітися до кінця здавався нескінченно далеким 1955
«Слойка» (1948 - 1954 рр..)
В кінці серпня 1946 Е. Теллер випустив звіт, в якому запропонував нову, альтернативну «класичному супер», схему термоядерної бомби, яку він назвав «будильник». Запропонована ним конструкція складалася з чергуються сферичних шарів подільних матеріалів і термоядерного пального (дейтерій, тритій і, можливо, їх хімічні сполуки). Ця система мала цілу низку потенційних переваг. Швидкі нейтрони, народжені при реакціях в шарах термоядерного пального, повинні були викликати ділення в сусідніх шарах подільних матеріалів, що повинно було приводити до помітного збільшення енерговиділення. У результаті іонізаційного стиснення термоядерного пального в процесі вибуху повинна була сильно збільшитися його щільність і різко зрости швидкість термоядерних реакцій. Необхідність нерівноважного режиму термоядерного горіння була відсутня, але потрібний атомний ініціатор великої потужності. Ці вимоги були тим більш значними, що від «будильника» як цільової альтернативи «класичного супер» потрібно було отримати подібну (мегатонну) потужність. У вересні 1947 р. Е. Теллер запропонував використовувати нове термоядерне пальне - дейтерид літію-6 (6LiD). Це повинно було привести до значного збільшення напрацювання тритію в процесі вибуху і тим самим помітно збільшити ефективність термоядерного горіння. Однак і проект «будильника» вже не здавався багатообіцяючим і перспективним, в першу чергу через майже нездоланних тоді проблем ініціювання [6].
Важко сказати, чи знав про ці ідеях Теллера А. Д. Сахаров, коли у вересні-жовтні 1948 р. він, аналізуючи альтернативні (стосовно до «труби») схеми водневої бомби, прийшов до фізично аналогічною схемою. Швидше за все не знав. Тоді він, рядовий співробітник групи Я. Б. Зельдовича, не мав доступу до матеріалів розвідки, а як повинні були (і вміли) тримати язик за зубами ті, хто його мав, ми добре знаємо [1]. У всякому разі, дослідники історії радянського термоядерного проекту одностайно відзначають концептуальну незалежність сахаровской розробок. Та й сам Андрій Дмитрович, органічно нездатний до брехні (ні тоді, ні пізніше), своє авторство з обговорюваної розробці підкреслював цілком виразно. Залишається в черговий раз дивуватися тому, наскільки подібні шляхи вирішення найскладніших проблем однакового цільового призначення в різних країнах, навіть в умовах глибокої секретності. Цікаво, що згадане вище явище іонізаційного стиснення термоядерного пального, що є фізичною основою дії цього пристрою, до цих пір серед російських атомників відомо як «сахарізація».
16.11.48 І. Є. Тамм офіційно звернувся з листом до С. І. Вавілова, де повідомив про «принципову можливість досягнення ядерної детонації дейтерію в спеціальному пристрої, що поєднує дейтерій (або важку воду) з природним ураном-238» [курсив мій. - А.К.] [6]. Більш своєчасної ідеї тоді запропонувати було не можна. Згадаймо про колосальні труднощі, які відчувала в ті дні молода радянська атомна промисловість з напрацюванням ядерного пального для першої радянської атомної бомби, було ясно, що навіть у разі її вдалого випробування саме виробництво збройового 235U та / або 239Pu з'явиться лімітуючим фактором розгортання радянського ядерного потенціалу, у всякому разі, протягом осяжного часу. А тут з'являється можливість використання в якості ефективного ядерного матеріалу дешевий 238U, при виробництві збройового урану взагалі розглядається як виробничі відходи!
Істота справи полягає в наступному. У звичайній атомній бомбі 238U не тільки марний (вторинними нейтронами він практично не ділиться), але і шкідливий, оскільки в інших ядерних реакціях, що конкурують з розподілом, жадібно «виїдає» ці нейтрони, такі потрібні для розвитку ланцюгового процесу. Саме тому для атомної бомби потрібно уран високого (понад 90%) збагачення. Однак ситуація кардинально змінюється, коли на шар 238U обрушуються нейтрони термоядерного синтезу, в середньому майже в 10 разів більше енергетичні, ніж нейтрони поділу; 238U при цьому ділиться чудово, вартість же отримання кожної кілотонни потужності багаторазово зменшується. Дуже заманливо!
Втім, не виключено, що ці міркування стали грати роль пізніше, а тоді нова конструкція, названа «слойкою», розглядалася лише у своєму первинному значенні - як перспективна схема бомби синтезу. Як би там не було, 20.01.49 А. Д. Сахаров здав перший звіт по «слойці», а 03.03.49 В. Л. Гінзбург у своєму звіті запропонував новий матеріал - 6LiD, - ідеально підходив у якості термоядерного пального. (Цікаво, що спочатку В. Л. Гінзбург хотів лише підсилити «сахарізацію» за рахунок реакції захоплення нейтронів 6Li. Лише після ознайомлення з новими даними по перетинах реакцій синтезу в журналі «Physical Review» від 15.04.49 стало ясно, що головна цінність 6LiD зовсім в іншому.)
Як вже зазначалося, з-за істотно вищого перерізу взаємодії ядер дейтерій-тритієва суміш підпалюється набагато легше, ніж чистий дейтерій (для чого Е. Теллер і припускав використовувати її в якості основи ініціюючого пристрою «супер»). Але ціною такого використання стало б фактичне припинення напрацювання збройового плутонію, на що в США ніхто не пішов би. Тим більше не реалістично було б орієнтуватися на швидке освоєння промислового виробництва тритію в СРСР, де і плутонію-то до описуваного часу навіть на одну бомбу не встигли напрацювати. Крім цього, тритій дуже нетехнологічен (все-таки при нормальних умовах це газ) і радіоактивний: з періодом напіврозпаду 12,4 роки він перетворюється на стабільний гелій-3, один з найбільш «шкідливих» нуклідів, інтенсивно «пожирає» дорогоцінні нейтрони без будь-якої користі. Це обмежує термін функціональної придатності боєприпасу кількома місяцями. Звичайно, ці труднощі в принципі переборні (що історія згодом і довела), але от якою ціною і за який час ...
Усіх зазначених недоліків позбавлений 6LiD - легке кристалічна речовина білого кольору, - радіонуклідів не містить і, головне, жадібно захоплює нейтрони ділення, перетворюючись при цьому в ... тритій, а дейтерій вже напоготові! І тут вступає в гру основне достоїнство «слойки». При правильно обраних параметрах конструкції в ній внаслідок «сахарізаціі» і ударної хвилі від вибуху ініціатора досягається величезна стиснення термоядерного пального. Ось чого не вистачало «супер» і «трубі», ось коли відкривається пряма дорога до водневої бомби! Радянські ядерники стали на цей шлях через «слойку». Про те, як пройшли його Е. Теллер і його колеги, нижче.
11.04.49 С. І. Вавилов офіційно інформував про «слойці» Л. П. Берія. 08.05.49 Ю. Б. Харитон направив Б. Л. Ванникову висновок КБ-11 по «слойці», гаряче підтримавши цей проект: «Основна ідея пропозиції надзвичайно дотепна і фізично наочна» [6]. 29.08.49 пройшло успішне випробування першої ядерної бомби РДС-1 - найважливіша подія для термоядерного проекту, оскільки воно дозволило переорієнтувати значну частину наукового потенціалу та виробничих потужностей системи ПГУ. А масла у вогонь, за класичними канонами гонки озброєнь, різко додала вже згадана директива Трумена від 31.01.50. Вже на четвертий день після неї на засіданні СК було розглянуто питання «Про заходи щодо забезпечення розробки РДС-6». Відповідно до рішення СК від 26.02.50 було прийнято постанову РМ СРСР, яке зобов'язало ПГУ, Лабораторію № 2 АН СРСР і КБ-11 організувати розрахунково-теоретичні, експериментальні та конструкторські роботи зі створення виробів РДС-6с («слойка») і РДС- 6т («труба»). У першу чергу повинно було бути створене виріб РДС-6С вагою до 5 т з тротиловим еквівалентом 1 Мт. Постанова передбачала використання тритію не тільки в конструкції РДС-6т, але і в конструкції РДС-6с. Був встановлений термін виготовлення першого екземпляра виробу РДС-6с - 1954 р. Науковим керівником робіт зі створення обох виробів був призначений Ю. Б. Харитон, його заступниками - І. Є. Тамм і Я. Б. Зельдович. Зокрема, до 1 травня 1952 слід виготовити модель виробу РДС-6с з малою кількістю тритію і провести в червні її полігонне випробування, а до жовтня надати пропозиції щодо конструкції повномасштабного вироби. Постанова зобов'язує створити в КБ-11 розрахунково-теоретичну групу для робіт з РДС-6с під керівництвом І. Є. Тамма (пізніше, в березні 1950 р., туди ввійшли А. Д. Сахаров і Ю. А. Романов).
У той же день, 26.02.50, було прийнято постанову РМ СРСР «Про організацію виробництва тритію», а потім інші постанови про будівництво спеціалізованого важководного реактора з напрацювання тритію і про організацію виробництва 6LiD [6]. Наступні події показали, наскільки далекоглядним було це останнє рішення. Тим не менш досить скоро стало ясно, що задані терміни нереальні. Не останню роль у затягуванні робіт зіграло продовження досліджень з «трубі», хоча їх безперспективність початку виявлятися цілком чітко. Як би там не було, постановою РМ СРСР від 29.12.51. директивний термін випробування РДС-6с був перенесений на березень 1953 р. при продовженні робіт також і по РДС-6т (останні були практично згорнуті до кінця 1952 р.). Це було прямим наслідком реакції вищого політичного керівництва СРСР на перше в світі випробування термоядерного вибухового пристрою «Майк», проведеного США на атолі Елугелаб в Тихому океані 01.11.52. Вже 02.12.52 Л. П. Берія звернувся до керівників ПГУ та І. В. Курчатову з запискою, в якій, зокрема, говорилося: «І. В. Курчатова. Рішення задачі створення РДС-6с має першорядне значення. Судячи з деяких дійшли до нас даними, в США проводилися досліди, пов'язані з цим типом виробів [курсив мій. - А.К.]. При виїзді з А. П. Завенягіним в КБ-11 передайте Ю. Б. Харитона, К. І. Щолкіно, Н. Л. Духова, І. Є. Тамм, А. Д. Сахарова, Я. Б. Зельдовича, Е . І. Забабахіну і М. М. Боголюбову, що треба докласти всіх зусиль до того, щоб забезпечити успішне завершення науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт, пов'язаних з РДС-6с. Передайте це також Л. Д. Ландау та О. М. Тихонову »[6].
Зазначена записка вельми цікава. Вона свідчить про те, що «Майк» асоціювався у Берія не з принципово новою конструкцією термоядерного вибухового пристрою (а він, як ми побачимо далі, саме таким і був), а з конструкцією типу «слойки» (а може бути, і «труби »). І добре б тільки Берія помилявся з цього приводу (в кінці кінців він був чудовим організатором і першокласним катом, але не фізиком), але блукали і «кінцева інстанція» - теоретики КБ-11. Л. П. Феоктистов, майбутній член-кореспондент АН СРСР і конструктор першого радянського серійного зразка Тяо, а тоді молодий співробітник групи Я. Б. Зельдовича, згадує: «У 1953 р. ми були впевнені, що« слойкою »ми не тільки наздоганяємо , але навіть переганяємо Америку. Звичайно, ми вже тоді чули про випробування «Майк», але в той час ми думали, що багаті американці підірвали «будинок з рідким дейтерієм» за схемою, близькою до «труби» Зельдовича. Тільки кілька років тому [приводиться цитата відноситься до 1998 р. - А.К.] я дізнався про справжнє призначення досвіду, його глибокому змісті ... »[13].
Проте істина проясниться пізніше. А тоді, в 1953 р., на «слойку» були кинуті всі наявні сили (що також добре видно з записки Л. П. Берія), вона ставала «національною гордістю». На шалений темп робіт не вплинула ні смерть І. В. Сталіна (05.03.53), ні арешт самого Берія (04.07.53); роботи по створенню нових зразків ядерної зброї зберегли вищу пріоритетність і у нового політичного керівництва країни.
15.06.53 І. Є. Тамм, А. Д. Сахаров і Я. Б. Зельдович підписали заключний звіт з розробки РДС-6с. Для підвищення потужності бомби (що було надзвичайно важливо, як у військово-технічному, так і в політичному сенсі) на останньому етапі конструювання вироби було передбачено використання деякої кількості тритію (хоча, як зазначалося вище, можна було обійтися і 6LiD). З урахуванням цього проектне енерговиділення було оцінено значенням 300 ± 100 кт. Важливо підкреслити, що це була бомба, придатна саме для бойового використання (а не громіздке стаціонарний пристрій, як «Майк»). 12.08.53 вона була успішно випробувана на вежі Семипалатинського полігону. Четверте за рахунком радянське ядерне випробування стало видатним досягненням радянської оборонної науки і техніки, і слова І. В. Курчатова, звернені з глибоким поклоном до А. Д. Сахарова: «Тобі, рятівнику Росії, спасибі!" - Були аж ніяк не порожньою фразою.
Потужність бомби РДС-6с склала 400 кт, що не йшло ні в яке порівняння з десятками кілотонн ЯВУ розподілу першого покоління. Вона була першим у світі доставляють термоядерним боєприпасом (ТЯБП); «Майк», в якому як термоядерного пального використовувався рідкий дейтерій при температурі, близькій до абсолютного нуля, дійсно вдавав із себе громіздке пристрій розміром з двоповерховий будинок і масою близько 65 т [5 ]. А інших технологічних альтернатив у Теллера і Улама в той час не було, оскільки промислове отримання і тритію, і 6LiD було налагоджено в США лише через деякий час. «Слойка» була першим у світі термоядерним вибуховим пристроєм, в конструкції якого використовувався 6LiD високого збагачення за 6Li (його в природному літії небагато, лише близько 7,4%, інше - 7Li). Це дозволило, по-перше, різко підвищити технологічність виробництва ЯБП, а по-друге, домогтися високої точності прогнозу енерговиділення знову конструйованих ЯВУ. Ось де і коли позначилася далекоглядність керівництва радянського термоядерного проекту, який прийняв рішення про виробництво цього найважливішого ядерного матеріалу ще в початку 1950 р.! Нарешті, принцип «слойки», в поєднанні з відкритими пізніше сучасними принципами устрою Тяо, дозволив згодом конструювати ТЯБП практично необмеженої потужності.
Але саме «слойка» відкрила еру «брудних» бомб, які поєднують високу загальну потужність з великою питомою енерговиділенням з розподілу. Нагадаємо, що саме реакція ділення (а не синтезу) є джерелом найбільш небезпечних радіонуклідів - стронцію-90 і цезію-137, - визначальними (в залежності від типу і потужності вибуху) місцеву, регіональну або глобальну радіаційну і радіоекологічну обстановку. У «слойці» вклад реакції синтезу в сумарне енерговиділення не перевищував 15-20%, що було близько до теоретичної межі. По суті, це була бомба поділу на 238U, лише незначно посилена тритієм і 6LiD. Не випадково її випробування 12.07.53 (до того ж проведене в найбільш несприятливих з точки зору радіаційних наслідків умовах - наземний вибух) стало причиною сильного локального і регіонального радіоактивного забруднення: на території полігону та оточуючих його областей Казахстану і Росії випало 82% стронцію-90 і 75% цезію-137 із сумарного їх кількості, викинутого в атмосферу за весь час функціонування Семипалатинського полігону взагалі [14]!
Втім, про екологію тоді замислювалися лише деякі. Але сумніви залишалися, і у конструкторів, і сумніви дуже серйозні. Головним з них була практична неможливість при розумній потужності атомного ініціатора домогтися за схемою «слойки» мегатонни енерговиділення - ТЯБП виходив дуже громіздким і незграбним (хоча, як ми побачимо, адміністративне рух до таких «уродам» в якийсь момент було зроблено). У той же час колосальне енерговиділення при вибуху «Майка» (10,4 Мт) було тоді вже відомо І. В. Курчатову і його колегам. Вставав тривожне запитання: як вдалося американцям домогтися цього безвідносно до компактності пристрою?
Відповіді поки не було, і в цих умовах було прийнято рішення про вдосконалення та подальший розвиток «слойки». А. Д. Сахаров про останні дні 1953 р.: «... мене викликав до себе Малишев [тоді міністр Мінсередмашу. - А.К.] і попросив викласти, як мені бачиться виріб наступного покоління його принцип дії і зразкові характеристики. У мене була ідея, не дуже оригінальна і вдала, але в той момент вона здавалася багатообіцяючою. Я написав потрібну доповідну. Через два тижні я був запрошений на засідання Президії ЦК КПРС. Результатом засідання були дві постанови РМ і ЦК КПРС. Одне з них [під назвою «Про створення нового типу потужної водневої бомби» від 20.11.53 [8]. - А.К.] зобов'язувало наше Міністерство [Мінсередмаш. - А.К.] в 1954-1955 рр.. розробити і випробувати той виріб, який я так необережно анонсував. Інше зобов'язувало ракетників розробити під цей заряд [виділено шрифтом А. Д. Сахаров. - А.К.] міжконтинентальну балістичну ракету. Вага заряду і весь масштаб ракети був прийнятий на основі моєї записки. Це зумовило роботу величезної конструкторсько-виробничої організації [ОКБ С.П. Корольова. - А.К.] на довгі роки. Саме ця ракета [Р-7, SS-6. - А.К.] вивела на орбіту перший штучний супутник Землі в 1957 р. і корабель з Юрієм Гагаріним в 1961 р. »
Перервемо на деякий час А. Д. Сахарова. Неважко зрозуміти, що мова тут як раз йде про «слойці» субмегатонного класу (який отримав у згаданій постанові індекс РДС-6сД), для доставки якої до цілі дійсно потрібна була б вся міць розробленої до осені 1957 прославленої королівської «сімки». У той же час роботи з удосконалення «слойки» йшли і за іншими напрямами: в першу чергу по шляху здешевлення конструкції та підвищення її технологічності. Підсумком цих робіт став досвідчений ТЯБП РДС-27, випробуваний 06.11.55 на Семипалатинському полігоні. Ціною деякого зниження потужності (близько 250 кт) у порівнянні з прототипом РДС-6с був досягнутий повна відмова від тритію, і в такому вигляді виріб, в принципі, могло бути прийнято на озброєння у серії. Необхідно зауважити, що це було перше в світі випробування зі скиданням ТЯБП з літака (типу Ту-16).
Але тоді вже було зрозуміло, що це було б паліативним рішенням. «Слойка» у її первісному варіанті відживала свій короткий вік, і рішення РМ СРСР від 19.07.55, передбачала відстрочку випробування РДС-6сД (яке так і не відбулося), по суті, лише констатувало стан справ, але не визначало для цієї конструкції ніяких перспектив. Занадто багато найважливіших подій відбулися за два з невеликим роки після її першого тріумфу.
А тепер продовжує А. Д. Сахаров: «Той заряд [РДС-6сД. - А.К.], під який все це [конструювання королівської ракети. - А.К.] робилося однак встиг "випаруватися", і на його місце прийшло щось зовсім інше ... »[15].
Що ж саме?
Істина, що прийшла з туману. Фінал (1954 - 1955 рр..)
01.03.54 у атола Бікіні в Тихому океані стався американський випробувальний термоядерний вибух нечуваної досі потужності - 15 Мт! Цей вибух («Браво»), до цих пір найбільш потужний з усіх, зроблених США, призвела до трагічних наслідків. Інтенсивними радіоактивними випадіннями був накритий знаходився на відстані більше 200 км від Бікіні японський траулер «Фукурю-мару». 23 рибалки, які отримали дозу на рівні, ймовірно, близько 200 рентген, були змушені протягом довгого часу лікуватися від гострої променевої хвороби, а один з них (радист траулера А. Кубояма) 23.09.54 помер у лікарні, мабуть, від негативних побічних наслідків опромінення [16].
Радянських ядерників вибух «Браво» привів у шок. Стало ясно: у змаганні за володіння Тяо США вирвалися вперед, і рішення, які потрібно було приймати негайно, повинні бути найбільш значними і відповідальними за весь час ядерної гонки. Послідував вже згадуваний вище остаточну відмову від «труби». На одній з нарад в КБ-11 за участю керівництва підприємства і всіх провідних фахівців І. Є. Тамм зажадав категоричної відмови не тільки від «труби», а й від «національної гордості» - «слойки». Л. П. Феоктистов, тоді початківець конструктор зброї, згадує: «У відповідь на чиюсь репліку:" Навіщо так різко? Давайте розвивати старе і шукати нове ", - надійшло енергійне вислів І. Є. Тамма:" Ні-ні. Людина консервативний. Якщо йому залишити старе і доручити нове, він буде робити лише старе. Ми повинні завтра оголосити: "Товариші, все, що ви робили до цих пір, нікому не потрібно. Ви безробітні ". Я впевнений, що ми через кілька місяців досягнемо мети ". І мудрий Тамм виявився прав »[13].
А тепер повернемося до Лос-Аламос на 4 роки тому. До честі Теллера і Улама в зневірі з приводу кончини «супер» (яка була обтяжена і особистісним конфліктом) вони перебували недовго. Те, що для створення бомби потрібні колосальні ступеня стиснення термоядерного пального, вони до початку 50-х рр.. розуміли не гірше, ніж Сахаров, Тамм і Зельдович. Але чудова ідея їх отримання прийшла Уламу при роботі в дещо іншій області - підвищення ефективності ЯБП поділу шляхом створення двоступеневої бомби, коли вибух допоміжного плутонієвого заряду викликає імплозійное стиснення основного (також плутонієвого або уранового). А що, якщо таким же чином побудувати схему і термоядерної бомби: просторово розділити ініціює (атомний) і енерговиделяющій (термоядерний) вузли і сфокусувати на останньому механічну енергію і нейтронний потік від вибуху ініціатора? Для такої фокусування потрібно належним чином направити ударну хвилю по навколишнього матеріалу. Стиснення повинно бути колосальним.
Але справжній прорив був ще попереду. Коли Улам на початку 1951 р. повідомив про цю схему Теллеру (з яким до того часу встиг помиритися), той у відповідь запропонував свій варіант, за словами Улама, «ймовірно, більш зручний і загальний» [6]: стиснення термоядерного вузла зручніше здійснити не механічною енергією і нейтронним потоком, а випромінюванням, що виходить під час вибуху ініціатора, для чого треба було вжити заходів щодо забезпечення найбільшої прозорості для цього випромінювання стінок ініціюючого вузла.
Спільний звіт Теллера і Улама від 09.03.51, по суті, завершив історію американського Тяо - працездатна схема була знайдена. Інша справа, що для її практичної реалізації потрібні були майже два роки найскладніших розрахункових та інженерних робіт, і лише випробування «Майк» 01.11.52 підвело під ними риску.
А ось американський шлях від стаціонарного пристрою до транспортабельної бомби виявився досить довгим; як ми бачимо, більше року. Це було прямим наслідком вже згаданої затягування в освоєнні виробництва 6LiD. Лише в травні 1952 р. в Ок-Ріджі почалося будівництво заводу з виробництва 6Li, а в експлуатацію він був пущений тільки в середині 1953 Показово, що навіть у конструкції першого американського транспортабельного ТЯБП (вже відомий читачеві вибух «Браво» 01.03.54 ) застосовувався 6LiD відносно низького збагачення (близько 40%), а в інших випробуваннях цієї серії використовувався навіть LiD на основі природного літію (7,4% 6Li). Саме це, мабуть, і стало причиною великих розбіжностей розрахункових та істинних значень енерговиділення перших американських ТЯБП (у два і більше разів), оскільки ядерні властивості 7Li на той час були ще недостатньо вивчені. Ймовірно, проблеми з 6Li зіграли роль і в тому, що перше випробування ТЯБП при скиданні з літака («Черокі») у США провели лише 21.05.56 (у СРСР - ще 06.11.55). Однак, як ми побачимо далі, і в питанні літакового випробування «справжній», двоступеневої, водневої бомби радянські зброярі обігнали своїх американських колег-суперників.
А тоді, на початку 1954 р., вони, як і вимагав І. Є. Тамм, стали «безробітними» - у тому сенсі, що, маючи вже завдяки «трубі» і «слойці» величезним методичним досвідом термоядерних досліджень, концептуально опинилися на нулі, знаючи тільки, що «труба» безнадійна, «слойка» малоперспективна, і в той же час вихід є (що показали «Майк» і «Браво»).
Вже з початку 1954 р. у КБ-11 почали з'являтися двоступінчасті (з просторовим поділом атомного ініціатора і енерговиделяющего термоядерного вузла) схеми термоядерних зарядів. Перші з них, як неважко бачити, були спробою реалізації ідеї Улама про матеріальне стиску термоядерного пального. Характерною рисою цих схем стало використання для максимальному ступені стиснення термоядерного вузла декількох ініціаторів - від двох в схемі «бритва» Д.А.Франк-Кам'янецького до 12 - 16 в «канделябрі» А. П. Завенягіна. Навіть він, суто адміністративний керівник дуже високого рангу, в описуваний час заступник міністра (а пізніше і міністр) Мінсередмашу, визнав за необхідне і доречним внести свій внесок у загальні зусилля, хоча «канделябр» розглядався в КБ-11 лише як інженерний курйоз, та й сам Завенягін в цьому сенсі ні на що, зрозуміло, не претендував [7]. Головним його завданням було не створення нової конструкції, а підтримка в колективі абсолютно унікальною обстановки «мозкового штурму», подібної до якої в КБ-11 не було ні до, ні після описуваних подій.
Автор схильний погодитися з тими очевидцями, які пов'язують цю обстановку зі свіжими вітрами наступаючої хрущовської «відлиги». Хоча, зрозуміло, строгі режимні вимоги ніхто не скасовував, думалося, коїлося і дихалося набагато легше, ніж за часів Берія і Мешика. Формально в цей час у КБ-11 було два теоретичних відділу (Сахарова і Зельдовича), проте їх розділяли, за словами Л. П. Феоктистова, лише «відомості на видачу зарплати» [17]. Все робилося спільно, узгоджено і надзвичайно результативно. Виник могутній колектив однодумців.
Через дуже короткий час стало ясно, що будь-якій схемі механічного обтиснення спочатку властиві громіздкість і слабка фізична ефективність. Треба було шукати щось інше - і рішення прийшло. Однак конкретні обставини його появи є, мабуть, самої загадкової сторінкою історії радянського термоядерного проекту. Щоб проілюструвати цю думку, наведу з мінімальними коментарями витримки зі спогадів учасників створення першої радянської «справжньої» термоядерної бомби, що описують цей епізод.
Г. А. Гончаров: «Новий механізм обтиснення вторинного термоядерного вузла енергією випромінювання первинної атомної бомби був відкритий. Це відбулося в березні-квітні 1954 р. »[6].
Ю. Б. Харитон, В. Б. Адамський, Ю. Н. Смирнов: «... одного разу Зельдович, увірвавшись до кімнати молодих теоретиків Г. М. Гандельман і В. Б. Адамський, що знаходилася проти його кабінету, радісно вигукнув:" Треба робити не так, будемо випускати з кульового заряду випромінювання! "» [5].
Л. П. Феоктистов: «Чутка приписувала ці основоположні думки то Я. Б. Зельдовича, то А. Д. Сахарова, то обом, то ще комусь, але завжди в якійсь невизначеній формі: начебто, здається і тому подібне. Я був добре знайомий з Я. Б. Зельдовичем. Але жодного разу не чув від нього прямого підтвердження щодо цього (як, втім, і від Сахарова) »[13].
А. Д. Сахаров (у своїх спогадах назвав концепцію радіаційного обтиснення термоядерного вузла «третьої ідеєю»): «Мабуть, до" третьої ідеї "одночасно прийшли кілька співробітників наших теоретичних відділів. Одним з них був я. Мені здається, що я вже на ранній стадії розумів основні фізичні та математичні аспекти "третьої ідеї". У силу цього моя роль у прийнятті та здійсненні "третьої ідеї", можливо, була однією з вирішальних. Але також, безсумнівно, дуже велика була роль Зельдовича, Трутнева та інших і, можливо, вони розуміли і передбачали перспективи і труднощі "третьої ідеї" не менше, ніж я. У той час нам (мені, у всякому випадку) ніколи було думати про питання пріоритету а заднім числом відновити всі деталі обговорень неможливо, та й чи треба? .. »[15].
Цілком логічна в зв'язку з цим уїдливий коментар ще одного учасника подій - В. І. Рітус: «Викладаючи поява" третьої ідеї "в чотирьох фразах, А. Д. Сахаров чотири рази використовує слова" мабуть "," мені здається "," можливо "," може бути ", але так і не називає конкретних осіб, які висловили" третю ідею ", і швидше, говорить про своє розуміння цієї ідеї. Відповісти на пріоритетні питання Андрій Дмитрович чомусь вважає неможливим, та й непотрібним. З чого б це? "[18]. А Г. А. Гончаров додає (і теж цілком справедливо): «Зазначимо, що в той же час А. Д. Сахаров чітко говорить про пріоритет своєму і В. Л. Гінзбурга, коли мова йде про" першу "і" другий " ідеях - "шарування" і використанні 6LiD »[8].
Слід ще раз підкреслити: всі цитовані вище висловлювання щодо «третьої ідеї» належать не історикам і не журналістам, а безпосереднім учасникам подій. З урахуванням цього уявляю читачеві право самому сформулювати свою думку.
Прямими свідоцтвами про використання разведданих цього його стадії автор не має у своєму розпорядженні (відверто тенденційні і технічно неграмотні публікації не в рахунок). А в такому випадку навіть, здавалося б, цілком певні думки можна тлумачити неоднозначно, може бути, навіть всупереч цій думці. Ось наочний приклад. Л. П. Феоктистов: «Оцінюючи той період і вплив американського" фактора "на наш розвиток, можу цілком точно сказати, що у нас не було креслень або точних даних, що надійшли ззовні. Але й ми були не такими, як за часів Фукса і першої атомної бомби, а значно більше розуміють, підготовленими до сприйняття натяків і напівнатяками [курсив мій. - А.К.]. Мене не покидає відчуття, що в ту пору ми не були цілком самостійними »[13].
Начебто все зрозуміло ... Але звернемо увагу на слова про «розуміють і підготовлених» фахівцях! В описаній вище атмосфері «мозкового штурму», коли рішення майже зримо висіло в повітрі, досить було комусь кинути, наприклад, мимохідь або навіть випадково, лише три слова: «стиснення випромінюванням ініціатора», - як усе тут же стало б ясно всім ! Багаторічний досвід термоядерних досліджень, помножений на небачену ще атмосферу творчого пошуку, не пройшов даремно. І ці три слова могли виходити навіть не від Сахарова, Зельдовича або Тамма, а від безіменного фізика, математика або інженера КБ-11, - цього вистачило б.
Могло бути, звичайно, і по-іншому ... Л. П. Феоктистов про свою поїздку до Ліверморської національної лабораторії (один з двох головних центрів розробки ядерної зброї в США) у другій половині 90-х рр..: «Там мені розповіли одну історію, яка гаряче обговорювалася в Америці і майже невідома в Росії. Незабаром після випробування «Майк» в поїзді доктор Уілер перевозив надсекретний документ, що стосується новітнього ядерного пристрою. З невідомих причин документ зник - він на кілька хвилин був залишений без нагляду в туалеті [! - А.К.]. Незважаючи на всі вжиті заходи - був зупинений потяг, оглянуті всі пасажири, узбіччя залізничного шляху - документ не був виявлений. На моє пряме запитання: чи можна було по документу отримати інформацію про технічні деталі та пристрої в цілому? - Я отримав ствердну відповідь »[19].
Історія, звісно, захоплює. Проте у людей, знайомих з правилами зберігання, використання, перевезення та пересилання секретної документації (не кажучи вже про «надсекретної»), вона здатна викликати лише напад сміху, як би «гаряче» вона не «обговорювалася». Можна припустити, що тільки відчуття делікатності завадило Л. П. Феоктистова, чудово знає ці правила, зреагувати на «страшний» розповідь саме таким чином. Але якщо залишити осторонь анекдоти і поставити питання серйозно (хоча і наївно): чи могла «третя ідея» бути плодом зусиль розвідки? - Відповідь мислимо тільки один: звичайно, могла, і завдання розвідки тут гранично спрощувалася, тому що підсумком її роботи в даному випадку могли бути навіть не креслення або секретні звіти, а ті ж три «магічних» слова, як в «Піковій дамі» Пушкіна.
Втім, про «крадіжки секретів» при створенні Тяо розмова ще попереду, а зараз повернемося в КБ-11. Результати інтенсивних робіт 1954 р. по створенню термоядерного заряду нової конструкції були 24.11.54 обговорені на засіданні НТР КБ-11 під головуванням І. В. Курчатова. А 03.02.55 була завершена розробка технічного завдання на конструкцію досвідченого термоядерного заряду на новому принципі, який отримав найменування РДС-37. До того часу був завершений визначальний етап його розрахунково-теоретичного обгрунтування. Однак розрахунково-теоретичні роботи та уточнення конструкції РДС-37 тривали аж до остаточного складання і відправки вироби на полігон.
25.06.55 був випущений звіт, присвячений вибору конструкції і розрахунково-теоретичного обгрунтування заряду РДС-37, і тридцять один співробітник КБ-11, які підписали його, назавжди увійшли в новітню технологічну історію. А 22.11.55 о 9 год 47 хв на Семипалатинському полігоні на висоті 1500 м (носій - літак Ту-16, командир екіпажу - полковник ВПС СРСР Ф. П. Головашко, якому за цей політ було присвоєно звання Героя Радянського Союзу) була успішно випробувана перша радянська двоступенева термоядерна бомба. Її проектна потужність склала близько 3,6 Мт, проте для зменшення більш ніж ймовірних серйозних руйнувань за межами полігону вона була зумисне (заміною частини 6LiD на пасивний матеріал) зменшена до половини номіналу і склала близько 1,7 Мт. Це був перший у світі випадок планового зменшення енерговиділення ТЯБП, який ще раз підтвердив високу надійність розроблених радянськими ядерниками методів його прогнозування. Тритій в конструкції РДС-37 не застосовувався, як і (на відміну від вибуху «Браво») посилення енерговиділення за рахунок 238U. Ця остання обставина в поєднанні зі значною висотою підриву дозволило різко зменшити радіаційні наслідки випробування.
Але і при половинному енерговиділення РДС-37 «накоїла справ». У селищах, що лежать на відстані 60-70 км від епіцентру вибуху, була зруйнована частина будинків, а випадки втрати скління у вікнах була відзначені навіть в м. Семипалатинську (175 км) і далі - аж до 350 км. На жаль, постраждали і люди. В одному з селищ, віддаленому на 60 км від епіцентру, при обвалі стелі загинула дівчинка трьох років. В одному з вичікувальних районів для особового складу (36 км від епіцентру) в результаті обвалу траншеї були засипані землею шість солдатів охорони полігону, при цьому один з них помер від задухи. Осколками скла і уламками будівель були легко поранені двадцять шість чоловік у сільській місцевості і шістнадцять - у м. Семипалатинську [20].
Хоча після випробування і було знайдено пояснення настільки аномальному, майже в 5 разів перевищує прогностичні значення, впливу ударної хвилі (що рідко зустрічається поєднання розподілів вітру та температури по висоті, в умовах якого ударну хвилю як би «притискає» до землі), стало ясно: для проведення таких вибухів Семипалатинський полігон непридатний. Надалі всі випробування мегатонн класу проводились лише на Новоземельском полігоні.
У розвитку радянського Тяо було ще чимало славних сторінок. У 1957 р. у знову організованому другому підприємстві з конструювання ядерної зброї (Челябінськ-70, нині - РФЯЦ ВНІІТФ, м. Снежинск) був створений перший радянський серійний ТЯБП (конструктори - Є. І. Забабахін, Ю. А. Романов та Л. П. Феоктистов). До 1958 р. в ході робіт Ю. М. Бабаєва та Ю. А. Трутнева в схему радянських ТЯБП було внесено важливе вдосконалення, зумовила їх сучасний вигляд [5]. А до середини 60-х рр.. маститі зброярі Г. А. Гончаров та І. А. Курилов (працювали ще над РДС-37) разом з молодими теоретиками В. В. Пінаєва і В. М. Михайловим (майбутнім міністром Мінатому Росії) створили ТЯБП з дуже високими питомими характеристиками [ 21]. З цього часу в конструюванні ЯО між СРСР і США настав паритет.
Але все це був лише розвитком принципу, вперше реалізованого в конструкції РДС-37. В області основоположних ідей і концепцій, що лягли в основу Тяо, ядерна гонка, по суті, закінчилася.
Ще раз про «крадіжку ядерних секретів»
Повертаючись до ролі розвідки у радянському термоядерному проекті, можна виділити три групи епізодів. Перша містить документально підтверджені факти наявності розвідданих з певних питань - згадаймо розпорядження Берія про ознайомлення з такими суворо обмеженого кола провідних фахівців. Друга об'єднує події, де вплив розвідки як би неявно - у тому сенсі, що воно прямо не зафіксовано документально, але в загальному контексті подій виглядає майже безсумнівним. В основному це стосується прийняття рішень на рівні політичного керівництва країни; на думку автора, саме цей аспект діяльності радянської розвідки з термоядерного проекту мав найбільш важливе значення. Нарешті, яскравим прикладом подій третьої групи є «ідея з туману» 1954 р. про радіаційної імплозії як про основний принцип дії термоядерної бомби. У них роль розвідки оцінюється, в загальному, тими ж словами, що й опис подій: «ймовірно», «мабуть», «не виключено», «здається», «начебто» і т. д. Тут кожен має право на свою точку зору. Загалом же, в історії термоядерного проекту, як і більш раннього атомного, розвідка була дуже важливим та активним гравцем команди, і її роль при цілком пояснюваних розбіжності в оцінці подробиць не слід ні перебільшувати, ні принижувати, а тим більше доводити будь-який з цих підходів до логічної абсолютизації.
У зв'язку з цим важко пройти повз двох поглядів на роль розвідки у створенні радянського Тяо, що мають, на диво, широке ходіння на Заході. Вони тісно взаємопов'язані і являють собою досить яскравий приклад того, як концептуальне оману тягне за собою оману приватне, технічне. Концептуальне оману, що отримало однаково широке поширення як серед американських вчених, так і серед політиків, влучно сформулював відомий американський фізик Р. Лепп: це «мовчазне припущення, що для того, щоб мати зброю, ворог повинен красти секрети» [22]. Питання було в тому, як інтерпретувати цю своєрідну аксіоматичну посилку стосовно історії створення Тяо. У формулюванні Х. Бете це звучить наступним чином: «... в силу випадкового характеру відкриття Уламом і Теллером працездатною схеми водневої бомби було б абсолютно неймовірним збігом, якби російський проект йшов аналогічним шляхом» [12]. Ну а оскільки росіяни все-таки пішли «аналогічним шляхом» (хоча тут є цікаве питання, про що нижче), то, як їм вдалося «вкрасти секрети» - з урахуванням того, що інформація від К. Фукса, швидше, вводила в оману , ніж допомагала?
Хто шукає, той завжди знайде. «Знайшли» і американці, але відповідь була невірний. Та й мало було в нього шансів виявитися вірним, оскільки некоректною була початкова постановка питання. Почнемо з того, що посилка про «випадковий характер» відкриття Улама і Теллера і про «неймовірний збіг» такого ж, але незалежного, в СРСР, дуже сумнівна. Якщо в обох країнах, при приблизно однаковому рівні розвитку відповідних технологій, додаються величезні, зведені в ранг вищих державних пріоритетів, зусилля за рішенням однієї і тієї ж масштабної науково-технічної проблеми, то ймовірність і великих відкриттів у цій галузі різко збільшується, - прикладів тому у світовій історії дуже багато. Було б дивно шукати підступи спецслужб у відкритті планети Нептун Левер'є і Адамсом, в паралельному розвитку основ диференціального обчислення Ньютоном і Лейбніцем, в незалежній первісної формулюванні квантової механіки Шредінгер і Гейзенбергом і т.д.
А тепер про американський відповіді на питання «хто вкрав?». З огляду на те, що кандидатура Фукса «відпала» (хоча і це розуміють в США далеко не всі [12]), звинувачення в «шпигунської діяльності» було пред'явлено радіоактивним опадів після вибуху «Майк», відбір і подальший аналіз яких нібито дав у руки радянським ядерникам вирішальну інформацію про радіаційну імплозії як про основний принцип дії «справжньої» водневої бомби. Список найбільших вчених і фахівців, які дотримуються цієї до цих пір широко поширеною версією буквально вражає. Це і Р. Оппенгеймер, і Х. Бете, і В. Буш, і колишній директор Ліверморської національної лабораторії Г. Йорк, та інші.
Але це не так - і про це свідчать абсолютно узгоджені коментарі такої версії з боку всіх провідних радянських термоядерщікі. Найбільш виразно висловився Ю. Б. Харитон: «... організація робіт [з відбору та аналізу проб. - А.К.] у нас в той час була ще на недостатньо високому рівні і корисних результатів не було отримано ... »[23];« ... радіохімічний аналіз проб в принципі не міг дати будь-яких відомостей про реальну конструкції [курсив мій. - А.К.] цього пристрою »[5]. Настільки ж однозначно висловлюється з цього питання і Л. П. Феоктистов [24], якого, як ми бачили, ніяк не можна звинуватити в ура-патріотизм.
Автор, протягом ряду років професійно займався питаннями аналізу радіоактивності проб зовнішнього середовища, повинен підтвердити правоту російських атомників. Дійсно, у ряді випадків за складом цих проб можна зробити певні висновки про параметри випробуваного заряду. Так, наявність 7Ве і підвищеної концентрації тритію свідчить про наявність термоядерного енерговиділення, 237U - про використання в конструкції заряду 238U (триступеневий ТЯБП). За певними сполученням техногенних радіонуклідів можна наближено оцінити потужність пристрою, відносний внесок енерговиділення по поділу і синтезу, характер проведення випробування, іноді складу атомного ініціатора і ще дещо. Але відновити за цими даними конструкцію заряду дійсно неможливо.
Справа в тому, що обговорювана задача відноситься до класу так званих зворотних (або некоректних), дуже нелюбимих математиками і на відміну від прямих часто не мають однозначних рішень. Іншими словами, слідуючи деякого досить складного рецептом, відносно легко з використанням безлічі інгредієнтів зварити смачний соус (пряма задача). Але ось визначити по пробі соусу, не знаючи рецепту, склад інгредієнтів, режим приготування, так заодно ще й конструкцію плити, на якій він готувався (обернена задача), - це набагато важче, якщо можливо взагалі.
Аналогія з аналізом радіоактивних випадінь від ядерних випробувань досить близька. За результатами цього аналізу можна було - принаймні в принципі і в будь-якому випадку при отработанности методик відбору та аналізу проб (чого, як ми бачили, у СРСР не було) - робити висновок про надзвичайно високого ступеня стиснення термоядерного пального, бо величезні щільності нейтронних потоків у цьому випадку «накладають відбиток» на їх склад. Але ми вже бачили, що необхідність досягнення такого стиснення вже з початку 50-х рр.. не була таємницею для Сахарова, Зельдовича та їхніх колег. А ось як досягти цього - на це питання аналіз проб в принципі не міг відповісти, а саме він і був головним, визначальним.
Цікаво, що, доводячи наявність так званих негласних джерел інформації у радянських атомників, багаторазово що згадуються в цій статті Д. Хірш і У. Метьюз [12] мимоволі видали їх наявність ... у себе. Л. П. Феоктистов: «Захопившись, автори у своєму прагненні довести факт запозичення наводять аргументи, з яких зовсім виразно [курсив мій. - А.К.] слід щось дуже важливе. А саме: між американськими і російськими водневими бомбами нема різниці, вони - близнюки з побудови та технічними даними ... Пряме підтвердження, можна сказати, офіційне »[25]. Коментуючи цю думку Л. П. Феоктистова, директор і науковий керівник РФЯЦ-ВНІІТФ (колишній Челябінськ-70), найбільший російський фахівець з ядерної зброї академік Є. М. Аврорін резонно зауважує: «Цікаво, звідки про це дізналися Д. Хірш і У . Метьюз? Серед розробників ядерної зброї про це ходить чимало легенд. Згідно з однією з них США підняли відсік потерпів аварію [у 1968 р. - А.К.] підводного човна [К-129. - А.К.], в якому знаходилися ЯБП. Якщо висновок Д. Хірша і У. Метьюз заснований на цій операції, то у розробників сучасного ядерної зброї він викликає посмішку »[26].
Втім, і питання Є. М. Аврорін, швидше за все, зависне в повітрі, як і безліч інших, дуже цікавих запитань щодо обговорюваної проблеми. Про це, звичайно, можна жаліти, але що від цього зміниться? Картину історії створення Тяо, самої руйнівної зброї сучасності, «машини судного дня», тільки й можна, напевно, писати загальними, широкими мазками, знаючи при цьому напевно, що деякі сторінки (не виключено, що і дуже важливі) не стануть частинами цієї картини ніколи.
Список літератури
1. Колдобскій А.Б. Радянський атомний проект. До історії створення атомної бомби. - Фізика, № 28, 31/98.
2. Юнг Р. Найяскравіше тисячі сонць. - М.: Атоміздат, 1960, с. 190.
3. Капіца П.Л. Про науку і влади. - М.: Наука, 1990, с. 39.
4.Тімербаев Р. Про ставлення академіка Капіци і деяких інших радянських вчених до атомного проекту, до атомної бомби і до контролю над нею. - Ядерний контроль, 1998, № 1, т. 37, с. 62.
5. Харитон Ю.Б., Адамський В.Б., Смирнов Ю.М. Про створення радянської водневої (термоядерної) бомби. - УФН, 1996, т. 166, № 2, с. 201.
6. Гончаров Г.А. Основні події історії створення водневої бомби в СРСР і США. - УФН, 1996, т. 166, № 10, с.1095.
7. Гончаров Г.А. До історії створення радянської водневої бомби. - УФН, 1997, т. 167, № 8, с. 903.
8. Адамський В.Б., Смирнов Ю.М. Ще раз про створення радянської водневої бомби. - УФН, 1997, т. 167, № 8, с. 899.
9. Гуревич І.І., Зельдович Я.Б., Померанчук І.Я., Харитон Ю.Б. Використання ядерної енергії легких елементів. - УФН, 1991, т. 161, № 5, с. 171.
10. Герштейн С.С. Зі спогадів про Я. Б. Зельдовича. - УФН, 1991, т. 161, № 5, с. 170.
11. Феоктистов Л.П. З минулого в майбутнє. - Снежинск: РФЯЦ-ВНІІТФ, 1998, с. 23.
12. Хірш Д., Метьюз У. Воднева бомба: хто ж видав її секрет? - УФН, 1991, т. 161, № 5, с. 153. (Пер. з англ.) The Bulletin of the Atomic Scientist (January / February), 1990.
13. Феоктистов Л.П. Воднева бомба: хто ж видав її секрет? - Науково-методичний бюлетень Ядерного товариства Росії, № 3, 4 / 97, с. 62.
14. Дубасов Ю.А., Зеленцов С.А. та ін Хронологія ядерних випробувань в атмосфері на Семипалатинському полігоні і їх радіаційна характеристика. - Бюлетень ЦОІ з атомної енергії, 1996, № 6, с. 39.
15. Сахаров А. Спогади. - Нью-Йорк: вид-во ім. А. П. Чехова, с. 241.
16. Лепп Р. Атоми і люди. - М.: иил, 1959, с. 132.
17. Див. [11], с. 109.
18. Рітус В.І. Якщо не я, то хто? - Природа, 1990, т. 8, № 10, с. 265.
19. Див. [11], с. 31.
20. Семипалатинський полігон. Із серії «Ядерні випробування в СРСР». - М.: 1997, с. 129.
21. Бомба-два. - М.: Видавництво, 1994, с. 11.
22. Див. [16], с. 161.
23. Харитон Ю.Б., Смирнов Ю.М. Міфи і реальність радянського ядерного проекту. - Арзамас-16: 1994, с. 10.
24. Див. [11], с. 110.
25. Див. [11], с. 68.
26. Там же, див. примітка редактора книги.