 |
Предыстория атомного проекта
Вся ядерно-оружейная история на Земле имеет истоком напряженную работу физиков, прежде всего европейских, пытавшихся различными способами осуществить воздействие на ядра элементов для изучения так называемых ядерных превращений. Возможно, существуют какие- то аналогии между этими работами и поисками пресловутого "философского камня", которые велись с древнейших времен и имели целью получение золота из самых разных веществ.
В январе 1939 года были опубликованы результаты открытия немецких физиков О. Гана и Ф. Штрассмана . Они обнаружили, что при бомбардировке нейтронами атомного ядра урана получается изотоп бария, то есть элемента с атомным весом примерно в два раза меньшим, чем имеет уран. Через несколько дней после выхода журнала с упомянутой работой эмигранты из Германии О. Фриш и Л. Мейтнер , сотрудники лаборатории Нильса Бора (Дания), сообщили своему шефу о гипотезе, которая возникла у них при знакомстве со статьей Гана и Штрассмана. Фриш и Мейтнер предположили, что поглощение нейтрона ядром урана при каких-то, пока неизвестных, условиях вызывает расщепление этого ядра на две приблизительно равные части и что такое расщепление ( распад ядра урана ) должно сопровождаться высвобождением колоссальной энергии.
Этот процесс вскоре стал называться делением ядра, а химические элементы, ядра которых были способны делиться, - делящимися материалами .
Именно наличие ДМ, причем в очень большом количестве, определяло возможность изготовления оружия небывалой поражающей силы. Однако природа как будто специально заранее позаботилась о том, чтобы делящиеся материалы доставались человеку лишь при овладении им высочайших технологических вершин и в результате поистине титанических трудов.
Первым элементом, который стал использоваться для получения цепных реакций, был уран .
В процессе изучения ядерных реакций выяснилось, что радиационный захват нейтронов ураном-238 (которого в природе имелось больше всего) должен приводить, после двух превращений, к образованию нового элемента с атомным номером 94 и массовым числом 239. Выводы теоретиков подсказывали, что этот элемент должен быть довольно устойчив, что он обладает свойствами испускать альфа-частицы и делиться при бомбардировке тепловыми (медленными) нейтронами. Позднее стали высказываться соображения о пользе этого деления для поддержания цепной реакции.
Новый элемент назвали плутонием , но иногда именовали еще просто " элементом 94 ".
Уже летом 1940 года американский физик Э. Лоуренс составил записку для Комитета Национальной академии наук США (этот Комитет курировал атомный проект США ). В записке указывалось:
"Если бы элемент 94 имелся в больших количествах, вполне вероятно, что могла бы быть осуществлена цепная реакция с помощью быстрых нейтронов. В такой реакции энергия освобождалась бы со скоростью взрыва, и соответствующая система могла бы быть охарактеризована термином "сверхбомба"".
Все эти идеи в 1945 году уже были ясны и советским физикам, до лета 1941 года занимавшим достойное место в соревновании мировых научных школ. В СССР еще в тридцатых годах проводились физические конференции, в работе которых участвовали и ученые других стран. В разных городах открывались новые исследовательские институты, и в них начинали успешно выполняться интересные эксперименты.
Так, в 1937 году в Радиевом институте АН СССР был запущен первый в Европе циклотрон , в Харьковском физико-техническом институте год спустя заработал большой электростатический генератор, а в 1940 году Г.Н. Флеров и К. А. Петржак открыли явление спонтанного деления ядер урана .
В том же году Я.Б. Зельдович и Ю.Б. Харитон выполнили расчетно- теоретическое обоснование принципиальной возможности осуществления цепной реакции деления ядер урана-235 при его незначительном обогащении с высвобождением колоссальной энергии. Таким было положение дел до войны, которая очень сильно подорвала базу исследований, лишила ученых возможности нормально работать, но не остановила научный поиск в СССР.
Преданность делу науки и осознание ответственности перед своей страной помогали советским специалистам и в тяжелые военные годы продолжать исследования в области ядерной физики. Более того, многие из них постоянно обращались к руководству страны с указаниями на всестороннюю, в том числе и оборонную, важность этих исследований, а следовательно, на необходимость их масштабного развертывания.
11 февраля 1943 года Сталин подписал указ об организации работ по использованию атомной энергии в военных целях. К ним привлекались известные ученые, специалисты по ядерной проблематике, и крупные государственные деятели. Научное руководство проектом осуществлял И. В. Курчатов . Для развертывания исследовательских работ в феврале 1943 года в Москве был создан специальный научный центр - Лаборатория * 2 АН СССР (ныне - Институт атомной энергии им. И. В. Курчатова ).
Основным его направлением являлось изучение возможности производства делящихся материалов, исследование их свойств. Несмотря на трудности военного времени, дела шли успешно.
В 1983 году академик А.П. Александров писал:
"В то время был тяжелейший период войны. Казалось, совершенно невозможно практически решить задачу создания ядерного оружия в таких условиях. Но Курчатов был Курчатовым, он взялся за дело, вошел в него весь, и вскоре мы почувствовали его работу. С фронта и со всех концов Советского Союза были направлены в его распоряжение многие бывшие его специалисты и сотрудники других организаций. Группа в Ленинграде начала готовить к отправке имущество ядерных лабораторий. Были направлены группы геологов на поиски урановых месторождений. В Радиевом институте под руководством академика Хлопина развертывались работы по радиохимии урана..."
Уже в 1944 году Курчатову был ясен принцип работы реактора, на котором мог быть получен плутоний . Но для реализации научных идей требовалось очень многое: дорогостоящие эксперименты, сложнейшее оборудование, строительство гигантских сооружений, работы огромных коллективов. Обеспечить эти требования было невозможно в годы войны, когда вся страна работала на нужды фронта. Безусловно, и после Победы наше государство не стало бы немедленно, отказывая своим гражданам в самом необходимом, ковать ядерный щит, если бы не события августа 1945 года. 6 и 9 августа 1945 года на японские города Хиросиму и Нагасаки были сброшены две атомные бомбы. Погибли и получили тяжелейшие ранения и травмы более двухсот тысяч человек. Эти бомбардировки означали отнюдь не только поражение Японии - под угрозой оказывался весь мир.
В конце 1945-го президент США Г.Трумэн заявил:
"Хотим мы этого или не хотим, мы обязаны признать, что одержанная нами победа возложила на американский народ бремя ответственности за дальнейшее руководство миром..."
В это же время тогдашний премьер-министр Великобритании Эттли , говоря об атомных бомбардировках Японии, предложил политикам учесть, "каковы будут последствия безграничного продолжительного применения этого ужасного оружия, которым располагает ныне человек для навязывания своих законов всему миру...". Союзники США полностью разделяли позицию американцев.
Все данные как будто говорили о том, что самое мощное оружие на Земле будет находиться в единоличном распоряжении армии США достаточно долго для действительного установления этой страной мирового господства. В сообщении военного министерства США об успешных испытаниях атомной бомбы, прошедших 16 июля 1945 года в штате Нью-Мехико , говорилось следующее: "Стоимость проекта, включающего возведение целых городов и невиданных доселе заводов, растянувшихся на многие мили, небывалая по объему экспериментальная работа - все это, как в фокусе, сконцентрировано в опытной бомбе. Никакая другая страна в мире не была бы способна на подобную затрату мозговой энергии и технических усилий".
Это утверждение оказалось ошибкой. Страной, уничтожившей ядерную монополию США, стал Советский Союз. 20 августа 1945 года в Москве при Государственном Комитете Обороны СССР был создан Специальный комитет для управления всеми работами по использованию внутриатомной энергии урана в военных целях. Для непосредственного руководства научно- исследовательскими, конструкторскими организациями и промышленными предприятиями, занятыми проблемой использования внутриядерной энергии, одновременно со Спецкомитетом было организовано Первое Главное управление при правительстве страны - Совете Народных Комиссаров СССР ( ПГУ при СНК ). Первое Главное управление подчинялось Специальному комитету. Задача новых ведомств формулировалась и широко, и конкретно: централизованное руководство работами по созданию советского ядерного оружия. Первым этапом этих работ должно было стать изделие, вскоре получившее название РДС-1 , - первая отечественная атомная бомба. Сроки выполнения - кратчайшие. Степень секретности - самая высокая.
Деятельность ПГУ разворачивалась по множеству направлений: геологоразведка, машиностроение, новые химические производства, строительство дорог и предприятий, бурное развитие научных исследований.
Вложения требовались колоссальные. Даже от такой промышленно развитой, очень богатой страны, какой Соединенные Штаты стали к 1945 году, Манхэттенский проект , то есть создание первой в мире атомной бомбы, потребовал большого напряжения интеллектуальных и технических сил, огромных финансовых вливаний. Например, только для проведения физических исследований на первой стадии работ необходимо было около сорока тысяч долларов, а для так называемых "промежуточных экспериментов" - около ста тысяч долларов (цены даны на 1940 год). Эти цифры помогают понять, что затраты на весь проект были поистине огромными даже для США: американские военные эксперты оценили их в два миллиарда долларов.
СССР не обладал такими финансовыми возможностями. Создание отечественного ядерного щита было результатом прежде всего героического труда миллионов людей, защищавших не только свою страну, но и весь мир. Они работали в чрезвычайно тяжелых условиях, которые диктовались жесткими, очень сжатыми сроками реализации атомного проекта. Нехватку материалов, отсутствие технологий и наукоемких производств приходилось компенсировать невероятным напряжением человеческих сил. При таких условиях особенно необходимы были четкость и слаженность действий различных отраслей и ведомств, хорошая организация труда, правильное его разделение между участниками и высокая эффективность их индивидуальной работы. Поэтому руководителями основных направлений работы ПГУ назначались люди, обладавшие огромными организационными возможностями, прекрасно зарекомендовавшие себя на руководящих должностях в годы первых пятилеток, во время Великой Отечественной войны.
Первым "атомным" наркомом стал Б.Л. Ванников , возглавлявший в военные годы наркомат боеприпасов. А.П. Завенягин , заместитель наркома НКВД, начальник 9-го Управления , руководивший строительством двух советских промышленных гигантов - Магнитки и Норильского металлургического комбината - был назначен первым заместителем Ванникова. П.Я. Антропов возглавил работу по геологии - разведка и разработка залежей урановых руд становились предметом особого внимания, так как сырья для производства делящихся материалов еще не было.
Огромная работа предстояла химикам - в ПГУ вошел А.Г. Касаткин , заместитель наркома химической промышленности. Вся работа управления при ее очевидном авральном характере должна была вестись в рамках планового хозяйства. Поэтому Н.А. Борисов , заместитель начальника Госплана , также входил в состав ПГУ со дня его создания. Обеспечение жесткой дисциплины и режима секретности требовало участия служб безопасности - в первый состав ПГУ был введен П.Я. Мешик , заместитель наркома внутренних дел.
Среди множества всех первоочередных проблем самым ответственным и самым сложным направлением работ все очевиднее становилось производство делящихся материалов - тех, из которых должны были быть изготовлены детали ядерного заряда. В 1966 году Эдвард Теллер писал:
"Производство расщепляющихся материалов - самый трудный момент в создании атомной бомбы. Когда страна достигает этого момента и успешно осуществляет производство, то можно считать, что через несколько месяцев она будет обладать бомбой".
К проблеме создания промышленности по производству делящихся материалов научное руководство советским атомным проектом, образовавшее в 1946 году так называемый Научно-технический совет ПГУ (его возглавил И. В. Курчатов ), проявляло особо пристальное внимание. Получение плутония и обогащенного урана сопряжено с созданием высокотехнологичной индустрии, конструированием и изготовлением невиданного до того сложнейшего оборудования, измерительных и высокоточных контрольных приборов, привлечением десятков тысяч высококвалифицированных специалистов из разных отраслей науки и промышленности. В кратчайшие сроки требовалось построить несколько крупнейших сверхсовременных комбинатов, технология производства на которых была известна в СССР к 1946 году лишь в самых общих чертах. Однако тот факт, что прежде всего понадобятся совместные усилия больших коллективов металлургов и строителей, являлся несомненным. В самом начале 1946 года в состав ПГУ вошли заместитель наркома цветной металлургии Е.П. Славский , заместитель наркома черной металлургии В.С. Емельянов и начальник Главпромстроя НКВД А.Н. Комаровский . Эти назначения были напрямую связаны с решением проблемы производства ДМ. Распоряжением правительства СССР * 3878 от 23 марта 1946 года Главпромстрою НКВД СССР устанавливались такие сроки строительства первой очереди двух комбинатов: комбинат * 813 по обогащению урана (Свердловск-44) - сентябрь 1946 года; комбинат * 817 по получению плутония (Челябинск-40) - II квартал 1947 года.
Ссылки: