Разработка первой атомной бомбы

В 1943 году И. В. Курчатов организовал так называемую лабораторию № 2, или ЛИПАН (сокращение от лаборатории измерительных приборов Академии наук), на окраине Москвы, на Ходынском поле. В том же 1943 году Игорь Васильевич был избран академиком.

Местонахождение ЛИПАН было окружено завесой особой секретности — не только от немцев, но и от американцев.

Тем не менее, бывали и комические случаи. Ближайший помощник И. В. Курчатова А. П. Александров вспоминал о первом посещении ЛИПАН: «В 1944 году я как-то приехал к Бороде (прозвище Курчатова, отпустившего окладистую бороду) в лабораторию измерительных приборов, уже в Покровское-Стрешнево. Адрес никто толком не знал, говорили, что нужно ехать в Серебряный Бор и там по дороге спросить.

В лабораторию № 2 были вызваны с фронтов и из эвакуации все необходимые специалисты. По существу, на атомный проект работала наука и промышленность всей страны.

Курчатов сам ведёт те работы, которые, по его мнению, быстрей приведут к созданию атомной бомбы.

Конечно, огромную помощь в создании советской атомной бомбы сыграла наша разведка. Благодаря блестяще проведенной операции удалось получить подробные данные о принципах действия, конструкции и испытаниях американской атомной бомбы. Это значительно упростило задачу и ускорило завершение нашего атомного проекта. Во избежание утечки информации все полученные данные сообщались только одному И. В. Курчатову, который приезжал в Кремль и знакомился с ними только там. Другие участники атомного проекта не знали об этом. Это давало возможность избегать тупиковых путей, уже опробованных американскими учеными, и сразу вместо проведения многих лабораторных экспериментов организовывать промышленное производство, прежде всего расщепляющихся материалов (изотопа урана-235 и плутония — искусственного химического элемента) — «начинки» атомной бомбы. Ведь для их производства необходимо было создать целую новую отрасль промышленности — атомную. Нужно было построить целые комбинаты с ядерными реакторами и целый ряд производств сверхчистых материалов, например графита для реакторов.

В США атомное оружие было создано к концу войны, в июле 1945 года произведено его испытание. В своих воспоминаниях премьер-министр Великобритании Черчилль писал, что на Потсдамской конференции по окончании войны с Германией новый президент США Трумэн по договоренности с ним сказал Сталину, что в США создано сверхмощное атомное оружие. Черчилль должен был наблюдать за выражением лица Сталина при этом известии. Он написал, что лицо Сталина совершенно не изменилось, — по-видимому, он не понимал, о чем идет речь. Однако Сталин благодаря работе нашей разведки хорошо понимал, о чем идет речь, и напряженность работ у нас еще более возросла.

В середине 1945 г. поступило сообщение о взрыве чудовищной силы на полигоне в Аламогордо США. Курчатов с товарищами встретили это сообщение со смешанным чувством досады, удовлетворения и настороженности. Досады — потому, что американцы сделали это раньше. Удовлетворения — потому, что возможность взрывной самоподдерживающейся ядерной реакции теперь доказана и усилия учёных приведут к заданной цели. Всего лишь через двадцать дней после Аламогордо раздались взрывы в Хиросиме и затем в Нагасаки.

Сталин сказал тогда (17 сентября 1946 г.) отвечая на вопрос корреспондента: «…атомные бомбы предназначены для устрашения слабонервных, но они не могут решать судьбы войны…» Но видимо он уже тогда думал по другому.

Схема атомной бомбы, в сущности, проста. Для осуществления цепной ядерной реакции деления радиоактивных материалов (изотопа урана-235 или искусственного химического элемента плутония), вызывающей взрыв атомной бомбы, нужнопревзойти критическую массу этих материалов. Для этого нужно сблизить два или несколько «кусков» урана или плутония, имеющих массу меньше критической. При возникающей цепной реакции деления выделяется очень большая энергия, вызывающая атомный взрыв.

Но, как известно, «дьявол скрывается в подробностях». Во-первых, нужно накопить количество урана-235 или плутония, равное нескольким килограммам. Для их накопления пришлось создать мощные ядерные реакторы. Во-вторых, для осуществления атомного взрыва сблизить их нужно очень быстро. Для этого была придумана так называемая имплозия, то есть взрыв не наружу, а внутрь. Было еще, в-третьих, в-четвертых, и так далее.

Американцы были буквально поражены тем, как быстро в СССР было разработано и испытано атомное оружие. Ведь их технические эксперты были уверены, что русским не удастся создать атомную бомбу раньше середины 1950;х годов. У американских военных были конкретные планы атомных бомбардировок целого ряда крупных городов СССР, начиная с Москвы и Ленинграда. А теперь, после прекращения атомной монополии США, пришлось от этих планов отказаться.

Наступил самый напряженный момент. Ответственность за испытания правительство возлагает на Курчатова. Но есть небольшая вероятность, что он не удастся или будет меньшей силы. Поэтому Курчатов торопит с изготовление второго экземпляра бомбы.

Испытания на рассвете 29 августа 1949 г. прошло успешно в присутствии Верховного командования СА, руководителей Партии и Правительства.

Еще сильнее изменилась обстановка в мире после разработки водородных бомб. Первая водородная бомба была разработана и испытана в США в 1952 году, причем она представляла собой многотонную нетранспортабельную конструкцию размером с двухэтажный дом. В СССР под руководством И. В. Курчатова первая водородная бомба была разработана и испытана уже через несколько месяцев после американской, в 1953 году, причем она была уже транспортабельной и при испытаниях была сброшена с самолета-бомбардировщика.

Принцип действия водородной (или термоядерной) бомбы отличается от принципа действия атомной.

Если для атомного взрыва используется цепная реакция деления радиоактивных элементов, то для взрыва водородной бомбы используется реакция синтеза (объединения) легких химических элементов — изотопов водорода дейтерия и трития, при которой происходит выделение гигантской энергии. Однако эта реакция синтеза может происходить при очень высокой температуре — порядка нескольких миллионов градусов. А такую высокую температуру дает взрыв атомной бомбы, применяемой в качестве запала для водородной бомбы. Поэтому она называется термоядерной. Чем больше используется дейтерия и трития, тем больше мощность взрыва. Таким образом, мощность водородной бомбы ничем не ограничена. В этом ее особая опасность.

После разработки и испытаний первых атомных бомб у военных целью их боевого применения была победа в войне.

Однако практически неограниченная мощность водородного (или термоядерного) оружия сделала такую победу практически невозможной — при условии, что противник также обладает подобным оружием и может нанести ответный удар. Еслимощность атомных бомб, сброшенных американцами в 1945 году на японские города Хиросима и Нагасаки, составляла несколько килотонн, то мощность советской водородной бомбы, сброшенной на Новой Земле в 1962 году, составляла уже 50 мегатонн.

К тому же и американские, и советские ученые поняли, что в результате массированного применения водородного оружия произойдет так называемая «ядерная зима». Помимо основных эффектов ядерных взрывов — разрушений и облучения людей — начнется настолько резкое похолодание на всем земном шаре, жизнь человечества станет невозможной, и род человеческий просто прекратит свое существование.

Так парадоксальным образом создание советского ядерно го оружия и прекращение американской монополии на него спасло мир от третьей и, по всей вероятности, последней, мировой войны. Так называемый ядерный паритет (то есть равновесие сторон) привел к постепенному сокращению запасов ядерного оружия в США и СССР, а теперь и в России.

Но не только созданием ядерного оружия занимался И. В. Кур чатов. В 1954 году под его руководством была построена и пущена в эксплуатацию первая промышленная атомная электростанция в Обнинске, а в последующие годы — целый ряд крупнейших атомных электростанций. В них применяется управляемая цепная реакция деления радиоактивных материалов.

Еще в 1950;х годах под руководством И. В. Курчатова начались работы по использованию термоядерной энергии в мирных целях. Решение этой гигантской задачи обеспечит человечество энергией на сотни лет вперед.

Взрыв водородной бомбы — это неуправляемая реакция синтеза. А вот если научиться управлять реакцией синтеза, это может дать человечеству практически неограниченную энер гию. Ведь запас воды, в которую входит водород, на планете огромен, очень велик и запас изотопов водорода — дейтерия и лития. Создание управляемого термоядерного реактора является важнейшей задачей человечества в XXI веке. Тогда можно будет получать энергию, не тратя ценнейшие материалы — нефть и природный газ.

При поездке в Англию в 1956 году И. В. Курчатов в своем знаменитом докладе в английском атомном исследовательском центре в Харуэлле впервые рассекретил эти работы и предложил проводить их совместно ученым всего мира.