22 ноября 1955 года прошли успешные испытания первой
термоядерной бомбы в СССР. Хочется напомнить, какие нечеловеческие усилия
пришлось приложить нашим учёным, инженерам, рабочим, всему советскому народу в
тяжелейшие послевоенные годы, чтобы создать надёжный ядерный щит, обеспечивший
нашей стране мирное развитие.
ИСТОРИЯ ТЕРМОЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ уходит своими корнями в
1941 год. В мае того года японский учёный-физик Токутаро Хагивара высказал
предположение о возможности возбуждения термоядерной реакции между ядрами
водорода с помощью взрывной цепной реакции деления ядер урана-235. В сентябре
1941 года сходную идею выдвинул Энрико Ферми в беседе с Эдвардом Теллером. Суть
идеи: возможность инициирования атомным взрывом термоядерных реакций в
дейтериевой среде. Впоследствии уже в стенах Лос-Аламосской лаборатории (США)
эта идея нашла воплощение в концепции дейтериевой сверхбомбы под названием
«Классический супер». В её основе лежало представление о возможности
возбуждения потоком нейтронов, выходящих из первичной атомной бомбы, ядерной
детонации в цилиндре с жидким дейтерием.
В конце августа 1946 года Э. Теллер предложил новую,
альтернативную «Классическому суперу» схему термоядерной бомбы. Она получила
название «Будильник». Конструкция бомбы состояла из чередующихся сферических
слоёв делящихся материалов и термоядерного горючего (дейтерий, тритий). С
сентября того же года теоретические исследования проектов «Супер» и «Будильник»
в Лос-Аламосской лаборатории стали осуществляться параллельно. Но вскоре
интенсивность работ по теме «Будильник» существенно снизилась из-за почти
непреодолимых проблем инициирования термоядерного горения.
31 января 1950 года президент США Г. Трумэн выступил с
заявлением о том, что он дал указание Комиссии по атомной энергии «продолжить
работу над всеми видами атомного оружия, включая так называемую водородную, или
сверхбомбу».
В 1951 году принимается решение о проведении взрывных
полигонных опытов с термоядерными реакциями. В одном из экспериментов
планировалось испытание «усиленной» атомной бомбы «Пункт». В другом
эксперименте намечалось проверить схему «Классического супера». Это испытание
получило название «Джордж». Подготовка к нему и его результаты имели огромное
значение для развития новых принципов конструирования термоядерной бомбы. Идея
самого фундаментального из них заключалась в том, что для сжатия и
инициирования вторичного физически отделённого узла с термоядерным горючим
удерживается и используется энергия излучения первичной атомной бомбы.
В сентябре 1951 года в Лос-Аламосе было принято решение о
разработке термоядерного устройства на новом принципе для полномасштабного
испытания. Устройство получило название «Майк». 1 ноября 1952 года оно было
успешно испытано. Тротиловый эквивалент взрыва составил 10 млн. тонн. 1 марта
1954 года США провели новое испытание термоядерного устройства «Замок». Это
был самый мощный взрыв в истории ядерных испытаний США. Существенным
недостатком всех испытанных устройств была их нетранспортабельность. Только 21
мая 1956 года США осуществили первый сброс термоядерной бомбы...
ИЗ СОВЕТСКИХ УЧЁНЫХ Я.И. Френкель был первым, кто обратил
внимание на то, что «представляется интересным использовать высокие —
миллиардные — температуры, развивающиеся при взрыве атомной бомбы, для
проведения синтетических реакций (например, для образования гелия из водорода),
какие являются источником энергии звёзд и какие могли бы ещё более повысить
энергию, освобождаемую при взрыве основного вещества». В 1945 году он изложил
данную идею в докладной записке на имя И.В. Курчатова.
Направляя свою записку Игорю Васильевичу, Я.И. Френкель,
конечно же, не мог знать, что И.В. Курчатов уже имеет информацию о проведении в
США работ в этом направлении: большая её часть поступала через разведывательные
каналы. Правда, отдельные сообщения появлялись и в открытой печати. Так,
сообщение о возможности создания сверхбомбы появилось в английской газете
«Таймс» 19 октября 1945 года. Профессор Олифант заявил этому изданию, что могут
производиться в 100 раз более мощные бомбы, чем применявшиеся против Японии.
Сообщения о возможности создания сверхбомбы не могли не волновать руководство
СССР. По предложению И.В. Сталина руководителем советского атомного проекта был
назначен Л.П. Берия.
И.В. Курчатов поручает Ю.Б. Харитону совместно с физиками
И.И. Гуревичем, Я.Б. Зельдовичем и И.Я. Померанчуком рассмотреть вопрос о
возможности освобождения энергии лёгких элементов. Свои соображения по данной
проблеме они доложили 17 декабря 1945 года на заседании Технического совета
Специального комитета. Я.Б. Зельдович в своём докладе сообщил, что
принципиальная возможность возбуждения ядерной детонации в цилиндре с дейтерием
подтверждалась.
28 сентября 1947 года в Лондоне состоялась первая встреча К.
Фукса, одного из ведущих физиков-ядерщиков, работавшего в Лос-Аламосе, с
советским разведчиком А.С. Феклистовым. На ней К. Фукс устно подтвердил, что в
США под руководством Э. Теллера и Э. Ферми активно ведётся работа над созданием
водородной бомбы. К. Фукс описал некоторые конструкционные особенности бомбы и
принципа её работы. Но А.С. Феклистов, не будучи физиком, смог
воспроизвести полученную информацию весьма приближённо.
3 ноября 1947 года результаты работы группы Я.Б. Зельдовича
были заслушаны на Научно-техническом совете в Институте химической физики АН
СССР.
ПО СОВОКУПНОСТИ ИНФОРМАЦИИ 8 февраля 1948 года Совет
Министров СССР принимает постановление № 234-98 «О плане работ КБ-11». КБ-11 —
это сегодня известный всему миру Всероссийский научно-исследовательский
институт экспериментальной физики — Российский федеральный ядерный центр
(ВНИИЭФ-РФЯЦ), находящийся в городе Арзамас-16 (ныне — Саров). В постановлении,
помимо конкретных мероприятий, предусматривалась командировка Я.Б. Зельдовича
для работы в КБ-11.
13 марта 1948 года состоялась вторая, более результативная
встреча К. Фукса с А.С. Феклистовым. Между переданных К. Фуксом материалов были
новые теоретические сведения, относящиеся к сверхбомбе. Экспериментальные
данные содержали очень важную информацию о величине сечений некоторых ядерных
реакций, необходимую для расчётных оценок возможности термоядерной детонации.
Но переданные материалы не содержали теоретического обоснования возможности
инициирования и распространения ядерного горения.
20 апреля 1948 года руководство МГБ СССР направило русский
перевод материалов К. Фукса в адрес И.В. Сталина, В.М. Молотова, Л.П. Берии.
Политическое руководство страны отнеслось к ним с большим вниманием. Уже 23
апреля Л.П. Берия поручил Б.Л. Ванникову, И.В. Курчатову и Ю.Б. Харитону
тщательно проанализировать полученные сведения и дать предложения по
организации необходимых исследований и работ. Заключение и предложения главных
специалистов были готовы 5 мая 1948 года. Предложения Б.Л. Ванникова, И.В.
Курчатова и Ю.Б. Харитона нашли отражение в постановлении правительства СССР №
1989-733 от 10 июня 1948 года «О дополнении плана работы КБ-11». В нём, в
частности, ставилась задача проверить возможность создания водородной бомбы,
которой был присвоен индекс РДС-6. В данный же день Советом Министров СССР было
принято и постановление № 1990-774, предписывающее создать специальную
теоретическую группу под руководством члена-корреспондента АН СССР И.Е. Тамма.
10 июня 1948 года по указанию Л.П. Берии материалы К. Фукса
направляются в КБ-11 Ю.Б. Харитону для использования в работе. Кроме Ю.Б.
Харитона, допуск к этим материалам получил Я.Б. Зельдович.
В июне 1948 года приступила к работе специальная группа И.Е.
Тамма, в состав которой вошли С.З. Беленький и А.Д. Сахаров. Вскоре к ней
примкнули В.Л. Гинзбург и Ю.А. Романов. Группа не имела доступа к разведданным.
Её задача состояла в проверке и уточнении расчётов по проблеме ядерной
детонации дейтерия, проводившихся группой Я.Б. Зельдовича.
УЧАСТВУЯ В АНАЛИЗЕ расчётов группы Я.Б. Зельдовича, А.Д.
Сахаров в сентябре—октябре 1948 года задумывается над альтернативным решением
проблемы и начинает рассматривать возможность осуществления комбинированной
бомбы, в которой дейтерий используется в смеси с ураном-238 в виде чередующихся
слоёв. Иначе говоря, независимо от Э. Теллера он приходит к схеме, аналогичной
схеме «Будильника». Предложенная А.Д. Сахаровым схема получила название
«Слойка». Лежащий в её основе принцип ионизационного сжатия термоядерного
горючего назвали «сахаризацией». Правда, надо заметить, что до предложения А.Д.
Сахарова в журнале «Science New Letter» от 17 июля 1948 года в статье У. Дэвиса
«Сверхбомба возможна» были изложены общие соображения о создании дейтериевой
бомбы. В статье имелся специальный раздел «Комбинированная бомба». Разумеется,
идея гетерогенной конструкции в статье отсутствовала.
20 января 1949 года А.Д. Сахаров выпустил свой первый отчёт
по «Слойке». В нём он, в частности, предлагал в качестве простейшей схемы
инициирования помещение атомной бомбы в центр большой сферической «Слойки».
Рассматривались и другие схемы, в том числе и схема под названием
«использование дополнительного заряда плутония для предварительного сжатия
«Слойки». Фактически это была идея двухступенчатой конструкции термоядерной
бомбы. Тем Не Менее только через пять лет он вернётся к этой плодотворной идее, когда
вместе с Я.Б. Зельдовичем они увидят возможность обжатия термоядерного узла
типа «Слойки» излучением первичной атомной бомбы.
А пока Ю.Б. Харитон, ознакомившись с результатами расчётов группы
И.Е.Тамма, приходит к выводу о необходимости допуска её членов к данным о
сечениях некоторых ядерных реакций из материалов К. Фукса. 17 марта 1949 года
он обращается к Л.П. Берии. 27 апреля 1949 года И.Е. Тамм и А.С. Компанеец
получают значения ядерных реакций без ссылки на источник. Направление указанных
данных фактически совпало по времени с открытым опубликованием аналогичных
материалов в журнале «Physical Review» 15 апреля 1949 года.
11 апреля 1949 года директор Физического института АН СССР
С.И. Вавилов информировал Л.П. Берию о предложенной А.Д. Сахаровым идее
«Слойки». 8 мая Ю.Б. Харитон направляет Б.Л. Ванникову заключение по «Слойке»,
в котором он горячо поддерживает данную идею, отметив, что она «чрезвычайно
остроумна и физически наглядна».
4—9 июня 1949 года в КБ-11 проводится серия совещаний с
участием Б.Л. Ванникова, посвящённых состоянию работ по атомным бомбам и
водородной бомбе РДС-6. По указанию Л.П. Берии в работе совещаний принимает
участие А.Д. Сахаров. Это был первый приезд А.Д. Сахарова в Арзамас-16.
Принятый совещанием план работ по РДС-6 на 1949—1950 годы предусматривал
исследования как по «Слойке», так и по «Трубе» («Классический супер»).
ПОСЛЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ 26 февраля 1950 года директивы президента
США о продолжении работ по созданию водородной бомбы Совет Министров СССР
принимает постановление № 827-303 «О работах по созданию РДС-6». В нём
предписывалось организовать расчётно-теоретические, экспериментальные и
конструкторские работы по созданию изделий РДС-6с («Слойка») и РДС-6т («Труба»).
Был установлен срок изготовления первого экземпляра изделия РДС-6с — 1954 год.
Научным руководителем разработки был назначен Ю.Б. Харитон, а его заместителями
— И.Е. Тамм и Я.Б. Зельдович. Был принят также ряд постановлений Советского
правительства об организации производства трития, дейтерида лития,
строительстве реактора по наработке трития и т.д. В марте 1950 года на работу в
КБ-11 прибывают А.Д. Сахаров и Ю.А. Романов, а в апреле — И.Е. Тамм.
Несмотря на успешный ход работ по РДС-6с, в 1951 году стало
ясно, что провести испытания этой модели в 1952 году не получится. 29 декабря
1951 года Совмин СССР принимает постановление № 5377-2333, которым оно
переносило сроки изготовления модели и её испытания на март 1953 года. Тем Не Менее
испытание прошло только в августе 1953 года. Оно было четвёртым в серии
ядерных испытаний СССР, начатых 29 августа 1949 года. Испытание заряда РДС-6с
явилось значительным событием в истории создания термоядерного оружия в нашей
стране и важнейшим этапом в развитии ядерной оружейной программы СССР. Очень
важно, что заряд был выполнен в виде транспортабельной бомбы, совместимой со
средствами доставки. Это был первый в мире образец реального термоядерного
оружия. Тем Не Менее главное, был создан научно-технический задел, который обеспечил дальнейший
прогресс в области его конструирования.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЯ показали и ограниченность ресурсов
«Слойки» по выделяемой энергии. Снова стали актуальными поиски более
эффективных схем инициирования термояда. Особенно интенсивными данные поиски стали
после мощного взрыва, проведённого США 1 марта 1954 года. Результаты испытаний
свидетельствовали, что термоядерная программа США вступила в новую фазу. Стало
очевидным, что существует более эффективный путь конструирования. Таким путём
не могла быть бесперспективная «Труба» и одноступенчатая конструкция типа
РДС-6с. Оставалась двухступенчатая схема. В конце концов новый механизм обжатия
вторичного термоядерного узла был найден.
24 декабря 1954 года результаты интенсивных поисков были
обсуждены на заседании научно-технического совета КБ-11 под председательством
И.В. Курчатова. Совет принял решение о разработке и подготовке к проведению
полигонного испытания в 1955 году опытного термоядерного заряда для проверки
нового принципа.
В феврале 1955 года разработка технического задания на
конструкцию нового заряда была завершена. Заряд получил наименование РДС-37. В
конце июня результаты расчётно-теоретического обоснования РДС-37 рассмотрела
комиссия под председательством И.Е. Тамма. В её заключении отмечалось, что новый
принцип открывает невиданные перспективы в области конструирования
термоядерного оружия, и подтверждалась целесообразность полигонного испытания.
22 ноября 1955 года ознаменовалось блестящим достижением
советской термоядерной программы. Испытания РДС-37 прошли успешно. Заряд,
выполненный конструктивно в виде авиационной бомбы, был сброшен с самолёта. По
словам А.Д. Сахарова, «испытание было завершением многолетних усилий, триумфом,
открывшим пути к разработке целой гаммы изделий с разнообразными высокими
характеристиками (хотя при этом встретятся ещё не раз неожиданные трудности)».
В 1955 году СССР достиг уровня, не уступавшего уровню США, а
во многих моментах оказался впереди. И это после пережитой тяжелейшей войны с
гитлеровской Германией! Может быть, именно ужасы той войны заставляли наших
выдающихся учёных работать на пределе человеческих сил, не считаясь ни со
здоровьем, ни с самой жизнью.
