Тамм И.Е и рождение проблемы УТС (Управляемый термоядерный синтез)

Из О наставнике в науке и в жизни (Головин И.Н. о Тамме И.Е.) В 1945 году, когда я (Головин) уже работал в Лаборатории N 2 АН СССР , Игорь Васильевич Курчатов как-то вызвал меня к себе в кабинет с вопросом об одном из моих университетских товарищей: стоит ли его брать на работу к нам. Я рассказал, что знаю его "как облупленного" и не рекомендую брать, так как он - человек недалекий и страшно ревнивый к успеху не только любого своего товарища, но и любого физика, всегда всеми силами выпячивает свой приоритет, и в этом нечистоплотен.

- А вот что меня удивляет, - сказал я тогда Курчатову, - так это то, почему крупнейший наш физик Игорь Евгеньевич Тамм не работает с нами? Наша работа должна идти с ним. Иначе поступать невозможно, Игорь Васильевич!

- Вы так считаете? - спросил Курчатов. - Так, так. И, лукаво улыбаясь, погладил свою бороду сверху вниз, что было признаком его удовольствия и согласия. Через некоторое время - это была вторая половина 1945 года, когда уже оформились основные научные и административные участники нашей проблемы, - Курчатов вновь вызвал меня к себе в кабинет и встретил со словами:

- На днях будет торжественное представление "Золушки" Прокофьева в Большом театре. Все билеты закуплены Первым главным управлением .

В театре будет весь генералитет. Вам полагается два билета - вам с дамой. Не хотите ли вы отнести два билета своему учителю Игорю Евгеньевичу Тамму?

- Конечно, хочу! - обрадовался я.

- Так зайдите за билетами к Гончарову и постарайтесь в своей дипломатической миссии так преуспеть, чтобы Игорь Евгеньевич обязательно пришел на балет. Окрыленный, я в тот же вечер пришел в первый раз после войны к Игорю Евгеньевичу домой в квартиру над аптекой на Земляном валу.

Игорь Евгеньевич был явно заинтересован этим неожиданным приглашением и обещал обязательно прийти. Большой театр блистал в тот вечер огнями, блистал оживлением, золотом погон и военных орденов и медалей, блистал молодостью большинства участников. Ведь сияющему Курчатову было всего лишь 42 года, Ванникову еще не было пятидесяти, а Тамму - представителю старшего поколения - едва минуло пятьдесят! Курчатов, прохаживаясь по фойе с Мариной Дмитриевной под руку, сочетал праздничную торжественность со свойственной ему деловитостью, ненавязчиво спрашивая о результатах работы, давая советы. Звучала удивительная музыка Прокофьева, неповторимо танцевала Золушка - Уланова...

Игорь Евгеньевич Тамм занял в атомной проблеме Советского Союза место, на котором его никто не мог заменить. Через два года он вместе со своими учениками уже работал над поиском пути к осуществлению термоядерного взрыва .

В конце октября 1950 года мне позвонил генерал Павлов из Первого главного управления с вопросом:

- Игорь Николаевич! Есть у тебя время прийти ко мне завтра утром? Твой учитель Игорь Евгеньевич с Андреем расскажут о своих идеях.

- Какой это Андрей?

- Ты не знаешь Андрея Сахарова? Замечательный молодой человек! Тоже, как ты, ученик Игоря Евгеньевича. Они сейчас вместе работают. Приедешь?

- Приеду, обязательно. На следующий день в кабинете Николая Ивановича Павлова на Новорязанской улице, когда я вошел, уже были Игорь Евгеньевич и красивый незнакомый мне молодой брюнет. Николай Иванович приветствовал восклицанием:

- Знакомьтесь! На протяжении двух часов Андрей Дмитриевич , с редкими вставками Тамма, рассказывал мне в присутствии Павлова идею магнитной термоизоляции плазмы и результаты расчета моделей термоядерного реактора, сжигающего дейтерий и производящего тритий. В то время модель термоядерной бомбы еще не была достаточно проработана, и полагали, что для нее потребуется производство трития в большом количестве. Поэтому идеям Тамма и Сахарова была придана высшая степень секретности ("Особая папка").

- Ну, как? - спросил Павлов, когда беседа стала близиться к концу, - нравятся тебе эти мысли?

- Ошеломляюще, - ответил я.

- К этому надо привыкнуть, чтобы представить себе плазму с температурой в сотни миллионов градусов и с плотностью более чем десять в четырнадцатой! Грандиозные идеи! Так что же - присоединяться к работе в этой области?

-Да, вы кончаете электромагнитное разделение изотопов. Силы освобождаются. Их и кое-кого другого можно привлечь к этой работе.

- Но авторы уже ведут ее.

- Эксперименты можно начинать только у вас в ЛИПАНе. Андрей и Игорь Евгеньевич должны вести свою основную работу. Не больше одной трети времени им разрешим тратить на эти идеи. Пока не приедет Игорь Васильевич из командировки, знакомься сам. Поезжай в ФИАН , встречайся с Игорем Евгеньевичем и Андреем. Когда приедет Курчатов, расскажешь ему, с ним решим, как ставить работу. А пока никому не говори. Ладно?

-Ладно! Когда Тамм и Сахаров ушли, Павлов спросил меня:

- Ну, как тебе понравился Андрей?

- Очень! Но только не пойму, он что, немец что ли, что за произношение такое?.. Картавит.

- Никакой он не немец. Чистейший русак. И отец, и дед, и все у него русские. Это наш парень. Не сомневайся.

Через несколько дней я был в ФИАНе, встретился с Таммом, Сахаровым, Гинзбургом. Обсудили взаимодействие плазмы со стенками, перезарядку на остаточном газе. Наметили некоторые шаги дальнейшего анализа. До нового года состоялось еще несколько встреч у Курчатова. Он внимательно слушал Тамма и Сахарова и начал привлекать своих теоретиков - Мигдала , Будкера , Галицкого - к этим вопросам. Потребовал, чтобы Тамм и Сахаров написали отчеты о проделанной работе. Эти отчеты позднее стали первыми тремя главами зеленого четырехтомника по физике плазмы и управляемым термоядерным реакциям, изданного под наблюдением и редакцией Курчатова ко Второй Женевской конференции в 1958 году. Тамм, как всегда, проявил при писании этих глав свою щепетильность, упомянув мою фамилию при совсем второстепенных моих замечаниях по обсуждаемым там вопросам.

В конце января 1951 года состоялось первое решающее трехдневное совещание по проблеме управляемого термоядерного синтеза . Оно происходило на секретном "объекте КБ-11 " (так тогда назывался Арзамас- 16) у Ю.Б. Харитона. Его вел И.В. Курчатов , участвовали, кроме Харитона , Сахаров , Тамм , Зельдович , Боголюбов , Мещеряков , Арцимович , я ( Головин ) и несколько других сотрудников КБ-11. Участники встречались не только на заседаниях, но и на общих трапезах и прогулках по лесу и окрестностям.

По мере развития обсуждений становилось ясно, что зародилась новая обширная область науки. Игорь Евгеньевич оживленно участвовал в дискуссиях и отмечал, что предлагаемое им с Сахаровым решение - тороидальная камера с током в плазме в тороидальном магнитном поле - может быть совсем не главное. Но что сама возможность с помощью магнитного поля сильно воздействовать на теплопроводность и диффузию ведет к огромным, непредвиденным сейчас последствиям. Что включение в эту работу экспериментаторов и многих теоретиков совершенно необходимо и сейчас невозможно предсказать, к каким вариантам решения они придут, но что многообразие возможных решений очень велико, и он верит в широкое развитие этой новой науки. На совещаниях стало ясно, что для устранения тороидального дрейфа необходимо "вращательное преобразование".

За завтраком, нарисовав на бумажной салфетке, я показал, как, сделав несколько изломов тороидальной трубки с магнитным полем, можно получить вращательное преобразование на 90*, придав тороиду пространственную кривизну. Курчатов заинтересовался. Арцимович зашумел, что "этого не может быть и противоречит уравнениям Максвелла". Андрей Дмитриевич к нему присоединился, задумчиво сказав: "Вы не учитываете, наверное, полей рассеяния или что-нибудь еще..." Игорь Евгеньевич прислушался и промолчал. А я, нарушив его поучения не верить авторитетам, а самому точно понять утверждение, сдался.

Через восемь лет в докладе Спитцера на Второй Женевской конференции было приведено похожее на мое доказательство реальности создания вращательного преобразования приданием тору формы пространственно-искривленной восьмерки! В конечном счете, все получилось к лучшему. Если бы Сахаров согласился со мной, то был бы еще один стелларатор , кроме спитцеровского. Не было бы токамака , не было бы успеха термоядерной программы последних двадцати пяти лет с семидесятых годов по сегодняшний день.

После заседаний мы направлялись обедать в особый коттедж. При входе в обеденную комнату с накрытыми столами стоял бильярд. Были и другие средства отвлечения и отдыха. Однажды Игорь Евгеньевич запоздал на несколько минут и вошел в бильярдную позже нас. Там два незнакомца лениво толкали шары, Игорь Евгеньевич, как всегда, стремительно вошел в комнату, приветливо поздоровался и, воскликнув: "О, здесь можно помериться силами!", схватил свободный кий и сразу стал партнером. Несколько порывистых ударов, забитый в лузу шар, промах, один-другой, вновь удачный удар и, разрядившись, Игорь Евгеньевич поставил кий на прежнее место и быстро прошел к столу. Мы, восхищенные живостью его, заметили:

- Как это вы, Игорь Евгеньевич, всюду свой человек, вы разве игроков знаете?

- А разве надо людей обязательно знать заранее, чтобы с ними общаться? Я их не расстроил.

Вы знаете, - продолжал он, - перед войной еще жена мне не раз говорила: "Почему, Игорь, все люди к тебе так хорошо относятся? Что-то здесь не так. Как бы чего не вышло". Подобно тому, как Собакевич беспокоился, что у него слишком хорошее здоровье: "Хоть бы прыщ вскочил, а то как бы чего не вышло". Но так ничего плохого у нас и не выходило! А теперь и я, и она уверовали, что я везучий и что люди вокруг меня хорошие, - и Игорь Евгеньевич залился заразительным смехом...

Большое совещание полностью одобрило развитие работ по идеям Сахарова и Тамма. Курчатов доложил об этом Ванникову и Завенягину в Первом главном управлении, и решено было готовить доклад правительству, то есть Сталину и Берии. Прежде всего полагалось доложить Берии как председателю Спецкомитета, руководившего работами по атомной энергии. Игорь Васильевич имел право обращаться к Берии независимо от Первого главного управления.

Курчатов пригласил Тамма обсудить основные просьбы, с какими следует обратиться выше. Игорь Евгеньевич горячо высказался за привлечение Леонтовича , работавшего до того момента с войны в радиолокационном институте у А. И. Берга . Побеседовав с Михаилом Александровичем, уговорил его возглавить работу теоретиков. Курчатов с Таммом решили создать Совет по управляемым термоядерным реакциям под председательством Курчатова. Игорь Евгеньевич настоял, чтобы его заместителем по Совету был Андрей Дмитриевич. Все теоретические и экспериментальные работы было решено сосредоточить в ЛИПАНе. Пора было дать название проблеме. Игорь Евгеньевич предложил назвать ее "проблемой МТР" (магнитный термоядерный реактор) .

После пропаганды идей МТР в аппарате Первого главного управления и Совета Министров СССР Курчатов счел возможным писать письмо Берии и проект постановления правительства. За это дело он засадил меня. В первой половине февраля 1951 года письмо и проект постановления были написаны, подписаны Курчатовым и посланы "руководству". В те годы дела вершились быстро. Через несколько дней пришла команда: прибыть Курчатову, Тамму, Сахарову и Головину к одиннадцати часам вечера на заседание в Кремль . Справа от Спасских ворот были отделены два прохода между перилами. У самой стены перед входом в Кремль майор в погонах с голубыми просветами вполголоса, наклонившись к уху, спрашивает: "Оружие есть?" - "Нет". - "Проходите". Предъявляем пропуск другим офицерам. Вдоль стены внутри Кремля направо две сотни метров до углового подъезда в дивном ампирном творении М .Ф. Казакова. Над дверью часы: половина одиннадцатого. Два подполковника проверяют пропуска. Наверх две лестницы справа и слева полукругом на уровень коридора. "В коридоре вам налево", - говорит один подполковник. Дивные, огромной высоты, стройные сводчатые коридоры. Направо двери в зал, налево двери закрыты. "Вам дальше, следующая дверь" - слышится голос вдогонку: подполковники следят. Приемная. Дверь налево в кабинет закрыта. У двери встречает адъютант. Проверяет пропуска и документы. Предлагает садиться, подождать: "Вас вызовут".

Большой стол, много стульев вдоль стола. В приемной уже несколько человек с усталыми замкнутыми лицами. Адъютант не садится, все время на ногах. Приходят Курчатов, Ванников, другие знакомые и незнакомые лица из административного мира. И молча садятся. Оживленный Тамм, войдя в дверь, тоже смолкает. Ровно в одиннадцать адъютант предлагает войти в кабинет. Берия за большим письменным столом в правом дальнем углу сравнительно небольшой комнаты у окна. Другой, большой стол между входной дверью из приемной и письменным столом. Жестом Берия приглашает сесть за этот отдельный стол. Здесь располагаются Курчатов , Ванников , Завенягин , Павлов , Тамм , Сахаров , я и несколько незнакомых мне людей; за ближним к письменному столу концом садится начальник канцелярии Берии генерал Махнев . Через дверь слева, прямо из коридора входит и садится по правую руку Берии за одним с ним столом генерал Мешик .

Берия просит Курчатова изложить задачу. Курчатов говорит, что Тамм и Сахаров сформулировали новую проблему - возбуждение теперь не взрывной, а управляемой термоядерной реакции , что осуществление ее дало бы новую возможность получения трития, важного для импульсной реакции (слово "бомба" не произносится). Кроме того, выдвинутая идея сулит возможность применения для мирных целей неисчерпаемых источников энергии. Топливо - дейтерий - имеется в изобилии на всей Земле, проблемы рудных запасов для него не существует. Осуществив управляемую термоядерную реакцию, человечество освободилось бы практически на вечные времена от забот о топливе.

Предложение Тамма и Сахарова - это вторая атомная проблема. "Первую мы с вами, Лаврентий Павлович, успешно решили, - говорит Курчатов, - первая атомная электростанция проектируется, теперь мы готовы приступить к решению второй, не менее замечательной проблемы и обращаемся к вам с просьбой о поддержке. Что мы просим, изложено в нашем письме. Ждем ваших указаний".

Едва Курчатов кончил, как Игорь Евгеньевич поднял руку и, привставая, попросил слова. Берия разрешил.

- Лаврентий Павлович, я должен сказать, чтобы не было недоразумения, что предложил все это не я, а Андрей Дмитриевич Сахаров . Он сформулировал все идеи, а я только помогал ему вычислять. Надо, чтобы должное отдавалось ему, а я участвовал, я разделяю идеи и полностью их поддерживаю, несу всю ответственность за предлагаемое, но все-таки заслуга за Андреем Дмитриевичем, а не за мной. Надо бы говорить: предложения Сахарова, а не предложения Тамма и Сахарова, я ему только помогал и буду помогать. Да. Сахаров морщится, дергая Тамма за локоть.

Берия, нетерпеливо замахав рукой, перебил Тамма словами:

- Сахарова никто не забудет, - и велел ему сесть.

- Товарищ Ванников, что вы хотите сказать?

- Хочу сказать, Лаврентий Павлович, что предложение интересное. Но очень новое. В каком объеме развертывать работы - надо разобраться. Ясности мало. Товарищи Тамм и Сахаров сильно загружены главной задачей. Задерживать ее решение нельзя.

Еще несколько вопросов. Краткие ответы. Берия подытоживает:

- Поддержим, поддержим. Доложу товарищу Сталину, примем решение, как развивать эти работы. Берия встает. Подает сигнал адъютанту, открывшему дверь в приемную. Тамм, Сахаров, Головин уходят. Другие остаются для решения иных вопросов. Новые люди входят. Государственная машина работает далеко за полночь.

Наступил март, а постановления правительства еще нет. Курчатов начал беспокоиться. Больше месяца проекты постановлений правительства в ту пору никогда не задерживались. А тут ни отказа, ни директивного документа.

В середине апреля взволнованный Дмитрий Васильевич Ефремов , тогда министр электропромышленности , звонит Курчатову:

"Необходима срочная встреча!" Приезжает немедленно с американским журналом в руках. В нем написано:" Немецкий физик Рихтер , эмигрировавший в Аргентину , на днях осуществил при газовом разряде в разреженном дейтерии реакцию синтеза, о чем свидетельствовали интенсивные потоки нейтронов. Президент Аргентины Перон поздравил Рихтера с успехом, обещал ему полную поддержку и подарил ему свой комфортабельный "Роллс-Ройс". Приведена фотография, как Перон с женой поздравляют Рихтера и передают ему в подарок "Роллс-Ройс". Президент отказался сообщить Соединенным Штатам Америки какие бы то ни было подробности о выполненных опытах, и для развития работ Рихтера в условиях строгой секретности распорядился предоставить ему большое здание на острове среди реки Рио-де-Лаплата. Опыты Рихтера успешно продолжаются. Ворвавшись в кабинет Курчатова, Ефремов с волнением выпалил:

- Надо немедленно докладывать "руководству" (то есть Берии!), Игорь Васильевич! Вот как мы мудро сделали, что не тянули, а в феврале еще доложили руководству об идеях МТР. Если бы мы молчали, то теперь пыль бы от нас летела! Такой был бы разнос. Но теперь получим поддержку! К вечеру письмо "руководству" было написано и наутро отослано. Отклик не замедлил прийти.

Опять собрались к одиннадцати часам вечера в приемной Берии . К прежнему составу был добавлен Арцимович , вернувшийся с завода электромагнитного разделения изотопов , который он тогда запускал. Курчатов предложил ему возглавить опыты по управляемому синтезу. В кабинете Берии все были на прежних местах. Так же по правую руку от него сидел генерал Мешик. Курчатов сообщил о новости из Аргентины и высказал тревогу о задержке решения у нас. Перешли к обсуждению деталей проекта решения. Тамм попросил слова.

- Очень важно, Лаврентий Павлович, чтобы во главе теоретиков встал академик Леонтович . Он талантливый физик, очень эрудирован в нужной области и у него успешно растут ученики. А у Берга он сделал все, что мог сделать полезного для радиолокации .

Мешик наклонился к Берии и громким шепотом сказал:

- Леонтович - опасный человек. Вокруг него собирается молодежь и ведет недозволенные разговоры.

Берия громко ответил:

- Это ваша забота. Организуйте наблюдение. Вот все и будет в порядке. А сколько вам денег надо, товарищ Курчатов, для начала этой работы? Откликнулся генерал Павлов.

- Десять миллионов, Лаврентий Павлович! Возьмем их из резерва Совета Министров. Так в первый и последний раз проблема управляемого синтеза была признана столь важной, что для нее был затронут резерв Совета Министров. В то время эта сумма была значительной.

Пятого мая 1951 года за подписью Сталина вышло первое постановление Совета Министров СССР о начале работ, инициированных Таммом и Сахаровым, по управляемым термоядерным реакциям. В нем были записаны имена Сахарова и Тамма. Леонтович был поставлен во главе теоретиков, было принято решение о строительстве новых цехов Серпуховского конденсаторного завода, о строительстве восьми двухквартирных коттеджей для привлекаемых иногородних сотрудников, о поставке новых приборов, разработанных ранее для регистрации атомных взрывов, о всесторонней помощи.