Эпилог
Испытание в СССР именно плутониевой бомбы было неожиданным для США и Англии. Она имела очень сложный технический характер. Атомный взрыв обеспечивался не соединением двух масс с образованием одной «критической», а переводом плутониевого шара в «критическое состояние» путем так называемой «имплозии», то есть сжатия его давлением в несколько сот тысяч атмосфер с помощью взрывных волн от множества синхронных взрывов обычной взрывчатки, сфокусированных внутрь. Американские и британские эксперты пришли поэтому к выводу, что основная информация об устройстве атомной бомбы была получена в СССР путем шпионажа. Именно то, что советская бомба была точной копией американской (что было очевидно по анализу состава продуктов взрыва и по коэффициенту распада плутония при взрыве), приводило к такому заключению. Начались срочные поиски каналов утечки информации. Некоторые коды советских радиошифровок семи-восьмилетней давности удалось расшифровать в США с помощью новых компьютеров.
Клаус Фукс был арестован в Великобритании в январе 1950 года. Он признался в передаче Советскому Союзу сведений о бомбе, но не раскрыл каналов связи с советской разведкой. Фукс был осужден на 14 лет лишения свободы. Его освободили в 1959 году досрочно «за хорошее поведение». Он уехал в ГДР, где возглавил в Берлине Институт ядерной физики.
Бруно Понтекорво, опасаясь ареста, бежал вместе с семьей в 1950 году через Финляндию в СССР. Здесь он «ассимилировался», получил лабораторию в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне и был вскоре избран действительным членом Академии наук СССР.
Британский «источник» советской разведки, Кэрнкросс, приславший в Москву первые сообщения по урановому проекту осенью 1941 года, не был раскрыт до середины 1980-х годов. О нем сообщил британским спецслужбам Олег Гордиевский, работник КГБ, бежавший на Запад. Кэрнкросс к этому времени был на пенсии и жил во Франции. Его не стали судить, ограничившись взятием «исповеди» и лишением пенсии.
Три других британских агента, участвовавших в передаче сообщений в СССР, также смогли избежать ареста и переехать в СССР через другие страны. Они закончили свою жизнь в Москве. Им были присвоены звания полковников КГБ и предоставлена работа консультантов разведуправления. Наиболее важной фигурой среди этой, известной как «кембриджская», группы был Гарольд-Ким Филби (Harold-Kim Philby), который до 1949 года работал первым секретарем Британского посольства в Вашингтоне, осуществляя связь между американской и британской разведками. Он бежал в СССР только в 1963 году. В честь Филби в Москве в 1990 году была выпущена почтовая марка в серии из пяти почтовых марок с портретами самых успешных советских разведчиков.
Филби стал личным консультантом и другом Председателя КГБ Юрия Андропова.
Николаус Риль и другие немецкие ученые, работавшие в советском атомном проекте, смогли вернуться в Восточную Германию только в 1955 году. Через четыре недели после возвращения Риль с семьей улетел через Западный Берлин в Мюнхен, где жил и работал до конца своей жизни. Он умер в 1990 году.
Урановую бомбу в СССР смогли изготовить и испытать только в 1951 году. Это была уже оригинальная советская модель, более компактная и совершенная, чем первая американская урановая бомба. Именно атомное оружие обеспечило СССР статус супердержавы.
Клаус Фукс был арестован в Великобритании в январе 1950 года. Он признался в передаче Советскому Союзу сведений о бомбе, но не раскрыл каналов связи с советской разведкой. Фукс был осужден на 14 лет лишения свободы. Его освободили в 1959 году досрочно «за хорошее поведение». Он уехал в ГДР, где возглавил в Берлине Институт ядерной физики.
Бруно Понтекорво, опасаясь ареста, бежал вместе с семьей в 1950 году через Финляндию в СССР. Здесь он «ассимилировался», получил лабораторию в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне и был вскоре избран действительным членом Академии наук СССР.
Британский «источник» советской разведки, Кэрнкросс, приславший в Москву первые сообщения по урановому проекту осенью 1941 года, не был раскрыт до середины 1980-х годов. О нем сообщил британским спецслужбам Олег Гордиевский, работник КГБ, бежавший на Запад. Кэрнкросс к этому времени был на пенсии и жил во Франции. Его не стали судить, ограничившись взятием «исповеди» и лишением пенсии.
Три других британских агента, участвовавших в передаче сообщений в СССР, также смогли избежать ареста и переехать в СССР через другие страны. Они закончили свою жизнь в Москве. Им были присвоены звания полковников КГБ и предоставлена работа консультантов разведуправления. Наиболее важной фигурой среди этой, известной как «кембриджская», группы был Гарольд-Ким Филби (Harold-Kim Philby), который до 1949 года работал первым секретарем Британского посольства в Вашингтоне, осуществляя связь между американской и британской разведками. Он бежал в СССР только в 1963 году. В честь Филби в Москве в 1990 году была выпущена почтовая марка в серии из пяти почтовых марок с портретами самых успешных советских разведчиков.
Филби стал личным консультантом и другом Председателя КГБ Юрия Андропова.
Николаус Риль и другие немецкие ученые, работавшие в советском атомном проекте, смогли вернуться в Восточную Германию только в 1955 году. Через четыре недели после возвращения Риль с семьей улетел через Западный Берлин в Мюнхен, где жил и работал до конца своей жизни. Он умер в 1990 году.
Урановую бомбу в СССР смогли изготовить и испытать только в 1951 году. Это была уже оригинальная советская модель, более компактная и совершенная, чем первая американская урановая бомба. Именно атомное оружие обеспечило СССР статус супердержавы.
Сталин и водородная бомба
Водородная бомба. Начало проекта
Плутоний для атомной бомбы был создан искусственно, и уран-235 нигде не накапливается в количествах, которые могут вызвать цепную реакцию его почти мгновенного распада. Идея водородной бомбы основывалась на физическом явлении, которое является наиболее распространенным во Вселенной: ядерном синтезе, образовании ядер атомов более тяжелых элементов за счет слияния ядер легких элементов. Именно таким образом возникли почти все элементы земной коры. При высоких температурах, порядка сотен миллионов градусов, кинетическая энергия ядер легких элементов становится настолько высокой, что, сталкиваясь между собой, они могут «сливаться», образуя ядра более тяжелых элементов. При ядерном синтезе выделяется в сотни и тысячи раз больше энергии, чем при распаде тяжелых ядер.
Интерес к проблемам ядерного синтеза возник в 1930-е годы, особенно после того, как Ганс А. Бете (Hans A. Bethe), немецкий физик, эмигрировавший в 1934 году в США, разработал теорию происхождения энергии звезд, включая Солнце. Согласно этой теории, в настоящее время достаточно хорошо подтвержденной, энергия звезд является в основном энергией синтеза, выделяемой при соединении четырех ядер водорода, происходящем с образованием одного ядра гелия. Этот синтез происходит, однако, через несколько промежуточных стадий. Водород является главным элементом Вселенной, составляя 75 % всей материи.
При взрыве урановой или плутониевой бомбы в эпицентре взрыва, согласно расчетам, температура может подниматься до нескольких миллионов или нескольких десятков миллионов градусов. Многие физики понимали, что атомная бомба может служить детонатором для более сложной бомбы ядерного синтеза. Однако необходимость в такой бомбе казалась совершенно нереальной. Если атомная бомба с мощностью в 15–20 килотонн тринитротолуола (ТНТ) могла разрушить большой город и убить сотни тысяч человек, то какое применение может иметь бомба, в тысячу раз более мощная, с взрывным эквивалентом в миллионы тонн обычных взрывчатых веществ? При каких обстоятельствах можно было бы оправдать применение бомб, которые убивают людей не сотнями тысяч, а сразу десятками миллионов?
Тем не менее в составе коллектива американских физиков, занятых практической разработкой атомной бомбы в Манхэттенском проекте, оказался достаточно авторитетный физик Эдвард Теллер (Edward Teller), который еще в 1942 году решил сконцентрировать свои усилия именно на создании водородной бомбы и начал предварительные расчеты, чтобы доказать реальность этого проекта.
Эдвард Теллер родился в 1908 году в Будапеште, но получил образование в Германии и начал свои исследования в Мюнхене. В 1935 году он переехал в США, где был принят в лабораторию Роберта Оппенгеймера в Калифорнийском университете. Первые расчеты Теллера показали, что температура в несколько миллионов градусов от атомного взрыва не сможет вызвать слияние ядер обычного легкого водорода. Но эта температура могла быть достаточно высокой, чтобы продуцировать слияние ядер тяжелого изотопа водорода, дейтерия, с образованием легкого изотопа гелия. Термоядерная реакция в этом случае могла происходить по очень простой формуле:
D + D = ЗНе + п + 3,27 мегаэлектронвольта (МэВ).
В результате этой реакции два ядра дейтерия, сливаясь, образуют одно ядро легкого изотопа гелия. При этом выделяется один нейтрон и огромное количество энергии. Еще легче могло бы идти слияние ядра дейтерия с ядром более тяжелого водорода – трития. В этом случае образуется ядро тяжелого гелия (4Не), выделяется один нейтрон и в пять раз больше энергии – 17,3 МэВ.
Помимо своей колоссальной мощности, водородная бомба по своим размерам могла быть не больше атомной. Кроме этого, в подобной реакции синтеза не образуются многочисленные радиоактивные продукты деления, загрязняющие атмосферу при взрывах плутониевой или урановой бомб. Более того, взрывной потенциал водородной бомбы, которую уже в проекте стали называть «супербомба», оказывался намного дешевле атомной при расчете на каждую килотонну ТНТ. Можно было поэтому затратить меньше средств, чтобы разрушить большой город одной водородной бомбой, по сравнению с использованием для этой же цели нескольких атомных.
После окончания Второй мировой войны в сентябре 1945 года большинство физиков, работавших в Лос-Аламосе и в других атомных военных центрах США, стали возвращаться в свои прежние университеты и лаборатории, предпочитая «свободную» жизнь, возможность публикаций, путешествий и преподавания. Лос-Аламосу грозила консервация. В этих условиях Теллер, который был поглощен идеей водородной бомбы, решил поставить перед лабораторией в Лос-Аламосе новые задачи и обеспечить ее новыми грантами от правительства. С этой целью в апреле 1946 года Теллер организовал в Лос-Аламосе секретный семинар по проблемам осуществимости создания водородной или термоядерной бомбы. В работе семинара приняли участие около сорока ученых, среди которых был и Клаус Фукс. Фукс, начавший работу в британском атомном проекте с 1941 года, в 1944 году приехал в США. В этом году США и Великобритания решили объединить свои усилия по созданию атомных бомб. Британия в это время лидировала в разработках урановой бомбы, США – в разработке плутониевой бомбы. В Лос-Аламосе Фукс был включен в группу Оппенгеймера. В конце 1946 года британская делегация, участвовавшая в атомном проекте, вернулась в Англию, и Фукс возобновил свою работу в британском атомном центре в Харуэлле. Он также возобновил и свои прежние связи с советской разведкой в Англии. Благодаря этому о семинаре по водородной бомбе, состоявшемся в Лос-Аламосе, стало известно и советскому руководству.
Все детали того, каким образом поступали в СССР сведения об американских исследованиях по проблемам водородной бомбы, воспроизвести трудно, так как в отличие от почти полного рассекречивания данных в этом отношении по атомной бомбе значительная часть сведений по разработкам водородной бомбы остается закрытой. Кроме того, и сами успехи советской разведки после 1945 года, когда атомная программа в США полностью перешла под военный контроль, были уже очень скромными.
В общей форме о новом направлении исследований в Лос-Аламосе Курчатов и другие ведущие участники уранового проекта в СССР знали уже слета 1946 года. Потенциальная возможность создания термоядерного оружия была очевидна и советским физикам. Однако для его практической разработки нужно было первоначально создать атомную бомбу, для которой к этому времени еще не было никакой промышленной базы. Было тем не менее очевидно, что водородная бомба потребует новых материалов и новых производств, из которых главным было получение значительных количеств дейтерия. Условия термоядерных реакций, которые происходили при астрономических, «звездных», температурах, нельзя было проверить экспериментально, и поэтому все разработки в этой области требовали колоссального количества расчетов.
Было принято решение о мобилизации для теоретических расчетов почти всех математических институтов и отделов Академии наук СССР. Координировать эту работу было поручено молодому талантливому физику Якову Борисовичу Зельдовичу, возглавлявшему теоретический отдел Института химической физики. Был привлечен к расчетам и руководитель теоретического отдела Института физических проблем Лев Давыдович Ландау.
Директор этого института Петр Леонидович Капица из-за конфликта с Берией к концу 1945 года отказался от работ по атомной бомбе и достаточно откровенно объяснил свои мотивы в двух подробных письмах Сталину. Отстранение Капицы от работ по атомной бомбе с осени 1945 года не привело, однако, к освобождению его от руководства институтом. Участие этого института в создании атомной бомбы не было ключевым. Однако начатые в 1946 году подготовительные шаги на пути к созданию водородной бомбы уже не могли игнорировать научный потенциал института Капицы. Было с самого начала очевидно, что в конструкцию бомбы должен входить жидкий или даже твердый дейтерий. Технологии получения больших количеств жидких газов, в основном кислорода и гелия, были разработаны именно в Институте физических проблем на уникальных установках, изобретателем которых был Капица. Исследования физических свойств газов, сжиженных охлаждением до температур, близких к абсолютному нулю, принесли Капице мировую славу. Для изменения профиля института с решения проблем жидкого кислорода и гелия на решение задач разделения изотопов водорода, выделения дейтерия и получения его в жидкой форме и в форме тяжелой воды возникла необходимость изменения руководства этого института.
Интерес к проблемам ядерного синтеза возник в 1930-е годы, особенно после того, как Ганс А. Бете (Hans A. Bethe), немецкий физик, эмигрировавший в 1934 году в США, разработал теорию происхождения энергии звезд, включая Солнце. Согласно этой теории, в настоящее время достаточно хорошо подтвержденной, энергия звезд является в основном энергией синтеза, выделяемой при соединении четырех ядер водорода, происходящем с образованием одного ядра гелия. Этот синтез происходит, однако, через несколько промежуточных стадий. Водород является главным элементом Вселенной, составляя 75 % всей материи.
При взрыве урановой или плутониевой бомбы в эпицентре взрыва, согласно расчетам, температура может подниматься до нескольких миллионов или нескольких десятков миллионов градусов. Многие физики понимали, что атомная бомба может служить детонатором для более сложной бомбы ядерного синтеза. Однако необходимость в такой бомбе казалась совершенно нереальной. Если атомная бомба с мощностью в 15–20 килотонн тринитротолуола (ТНТ) могла разрушить большой город и убить сотни тысяч человек, то какое применение может иметь бомба, в тысячу раз более мощная, с взрывным эквивалентом в миллионы тонн обычных взрывчатых веществ? При каких обстоятельствах можно было бы оправдать применение бомб, которые убивают людей не сотнями тысяч, а сразу десятками миллионов?
Тем не менее в составе коллектива американских физиков, занятых практической разработкой атомной бомбы в Манхэттенском проекте, оказался достаточно авторитетный физик Эдвард Теллер (Edward Teller), который еще в 1942 году решил сконцентрировать свои усилия именно на создании водородной бомбы и начал предварительные расчеты, чтобы доказать реальность этого проекта.
Эдвард Теллер родился в 1908 году в Будапеште, но получил образование в Германии и начал свои исследования в Мюнхене. В 1935 году он переехал в США, где был принят в лабораторию Роберта Оппенгеймера в Калифорнийском университете. Первые расчеты Теллера показали, что температура в несколько миллионов градусов от атомного взрыва не сможет вызвать слияние ядер обычного легкого водорода. Но эта температура могла быть достаточно высокой, чтобы продуцировать слияние ядер тяжелого изотопа водорода, дейтерия, с образованием легкого изотопа гелия. Термоядерная реакция в этом случае могла происходить по очень простой формуле:
D + D = ЗНе + п + 3,27 мегаэлектронвольта (МэВ).
В результате этой реакции два ядра дейтерия, сливаясь, образуют одно ядро легкого изотопа гелия. При этом выделяется один нейтрон и огромное количество энергии. Еще легче могло бы идти слияние ядра дейтерия с ядром более тяжелого водорода – трития. В этом случае образуется ядро тяжелого гелия (4Не), выделяется один нейтрон и в пять раз больше энергии – 17,3 МэВ.
Помимо своей колоссальной мощности, водородная бомба по своим размерам могла быть не больше атомной. Кроме этого, в подобной реакции синтеза не образуются многочисленные радиоактивные продукты деления, загрязняющие атмосферу при взрывах плутониевой или урановой бомб. Более того, взрывной потенциал водородной бомбы, которую уже в проекте стали называть «супербомба», оказывался намного дешевле атомной при расчете на каждую килотонну ТНТ. Можно было поэтому затратить меньше средств, чтобы разрушить большой город одной водородной бомбой, по сравнению с использованием для этой же цели нескольких атомных.
После окончания Второй мировой войны в сентябре 1945 года большинство физиков, работавших в Лос-Аламосе и в других атомных военных центрах США, стали возвращаться в свои прежние университеты и лаборатории, предпочитая «свободную» жизнь, возможность публикаций, путешествий и преподавания. Лос-Аламосу грозила консервация. В этих условиях Теллер, который был поглощен идеей водородной бомбы, решил поставить перед лабораторией в Лос-Аламосе новые задачи и обеспечить ее новыми грантами от правительства. С этой целью в апреле 1946 года Теллер организовал в Лос-Аламосе секретный семинар по проблемам осуществимости создания водородной или термоядерной бомбы. В работе семинара приняли участие около сорока ученых, среди которых был и Клаус Фукс. Фукс, начавший работу в британском атомном проекте с 1941 года, в 1944 году приехал в США. В этом году США и Великобритания решили объединить свои усилия по созданию атомных бомб. Британия в это время лидировала в разработках урановой бомбы, США – в разработке плутониевой бомбы. В Лос-Аламосе Фукс был включен в группу Оппенгеймера. В конце 1946 года британская делегация, участвовавшая в атомном проекте, вернулась в Англию, и Фукс возобновил свою работу в британском атомном центре в Харуэлле. Он также возобновил и свои прежние связи с советской разведкой в Англии. Благодаря этому о семинаре по водородной бомбе, состоявшемся в Лос-Аламосе, стало известно и советскому руководству.
Все детали того, каким образом поступали в СССР сведения об американских исследованиях по проблемам водородной бомбы, воспроизвести трудно, так как в отличие от почти полного рассекречивания данных в этом отношении по атомной бомбе значительная часть сведений по разработкам водородной бомбы остается закрытой. Кроме того, и сами успехи советской разведки после 1945 года, когда атомная программа в США полностью перешла под военный контроль, были уже очень скромными.
В общей форме о новом направлении исследований в Лос-Аламосе Курчатов и другие ведущие участники уранового проекта в СССР знали уже слета 1946 года. Потенциальная возможность создания термоядерного оружия была очевидна и советским физикам. Однако для его практической разработки нужно было первоначально создать атомную бомбу, для которой к этому времени еще не было никакой промышленной базы. Было тем не менее очевидно, что водородная бомба потребует новых материалов и новых производств, из которых главным было получение значительных количеств дейтерия. Условия термоядерных реакций, которые происходили при астрономических, «звездных», температурах, нельзя было проверить экспериментально, и поэтому все разработки в этой области требовали колоссального количества расчетов.
Было принято решение о мобилизации для теоретических расчетов почти всех математических институтов и отделов Академии наук СССР. Координировать эту работу было поручено молодому талантливому физику Якову Борисовичу Зельдовичу, возглавлявшему теоретический отдел Института химической физики. Был привлечен к расчетам и руководитель теоретического отдела Института физических проблем Лев Давыдович Ландау.
Директор этого института Петр Леонидович Капица из-за конфликта с Берией к концу 1945 года отказался от работ по атомной бомбе и достаточно откровенно объяснил свои мотивы в двух подробных письмах Сталину. Отстранение Капицы от работ по атомной бомбе с осени 1945 года не привело, однако, к освобождению его от руководства институтом. Участие этого института в создании атомной бомбы не было ключевым. Однако начатые в 1946 году подготовительные шаги на пути к созданию водородной бомбы уже не могли игнорировать научный потенциал института Капицы. Было с самого начала очевидно, что в конструкцию бомбы должен входить жидкий или даже твердый дейтерий. Технологии получения больших количеств жидких газов, в основном кислорода и гелия, были разработаны именно в Институте физических проблем на уникальных установках, изобретателем которых был Капица. Исследования физических свойств газов, сжиженных охлаждением до температур, близких к абсолютному нулю, принесли Капице мировую славу. Для изменения профиля института с решения проблем жидкого кислорода и гелия на решение задач разделения изотопов водорода, выделения дейтерия и получения его в жидкой форме и в форме тяжелой воды возникла необходимость изменения руководства этого института.
Сталин, Берия и Капица
Капица был привлечен к работе по созданию атомной бомбы вскоре после назначения Игоря Курчатова общим руководителем всей проблемы в феврале 1943 года. Осуществляя мобилизацию ученых для реализации поставленной задачи, Курчатов делал это не путем собственных решений, а подготовкой проектов постановлений Совнаркома. Это было неизбежно для вовлечения в атомный проект и, соответственно, под контроль Курчатова тех физиков, которые по своему опыту, авторитету и академическому положению были в то время выше молодого и малоизвестного профессора Курчатова.
Главное преимущество Курчатова перед его более знаменитыми коллегами состояло в том, что он был полностью осведомлен через анализ данных разведки почти обо всех достижениях в этой области в Британии и США. По линии Государственного Комитета Обороны атомным (или урановым) проектом руководили в тот период В. М. Молотов и М. Г. Первухин. 20 марта 1943 года Курчатов направил Первухину докладную записку «О необходимости привлечения к работам Л. Д. Ландау и П. Л. Капицы». Им предстояло стать консультантами лаборатории Курчатова «по вопросам разделения изотопов» (Капица) и «по расчетам развития взрывного процесса в урановой бомбе» (Ландау)[124].
Когда 20 августа 1945 года, после взрыва американских атомных бомб над японскими городами Хиросима и Нагасаки, для ускорения всех работ в СССР по созданию атомной бомбы решением ГКО СССР, подписанным Сталиным, был создан Специальный Комитет по атомной энергии, возглавлявшийся Берией и наделенный чрезвычайными полномочиями, то в этот комитет вошли лишь два члена, представлявших науку: Капица и Курчатов. Другие члены представляли руководство страны: Политбюро (Маленков), правительство (Вознесенский), НКВД (Авраамий Завенягин) и те промышленные наркоматы, которым предстояло выполнять главную роль в создании атомной индустрии: Наркомат боеприпасов (Борис Ванников) и Наркомат химической промышленности (Первухин). Из всех советских академиков Сталин лучше всего знал именно Капицу, причем не по личным встречам, а по регулярным письмам, которые Капица отправлял Сталину с середины 1930-х годов и которые затрагивали очень широкий круг вопросов. Капица был первым советским ученым, которому еще до окончания войны 30 апреля 1945 года было присвоено звание Героя Социалистического Труда.
В первые недели очень активной работы Специального Комитета и созданного при нем Технического Совета Капица энергично включился в решение и обсуждение всех проблем. Однако в тот период существовала директива Сталина и Берии полностью копировать американский проект плутониевой бомбы, почти все детали которого были получены советской разведкой от Клауса Фукса и Бруно Понтекорво, работавших в Лос-Аламосе. В то же время Капица, в отличие от Курчатова и его ближайших сотрудников, не был допущен к изучению, анализу и оценке огромного количества поступавших в НКВД разведывательных материалов. Это создавало неизбежный конфликт Капицы с Курчатовым, а также и с другими членами Спецкомитета. Капица в своей работе исходил из той предпосылки, что многие проблемы, например, в области разделения изотопов урана, нужно сначала решать как научные. Курчатов, Берия и другие, однако, знали, что эти проблемы уже решены и задача состоит лишь в проверке и уточнении полученных из США отчетов.
3 октября 1945 года Капица через секретную экспедицию Кремля отправил Сталину письмо с осторожной критикой Берии и с просьбой об «освобождении от всех назначений по СНК, кроме моей работы в Академии наук»[125]. Никаких последствий это письмо не имело, и Капицу продолжали приглашать на заседания Спецкомитета. 25 ноября Капица посылает Сталину очень обстоятельное письмо, безусловно, продуманное до мелочей, с учетом психологии Сталина, которую Капица понимал «заочно». Он обращался к Сталину как равный к равному, как лидер науки к лидеру государства. Такого рода писем Сталин не получал ни от кого. При упоминании о других государственных деятелях Капица делает очевидным, что они фигуры второстепенные, простые исполнители заданий, что они по-настоящему проблем атомной промышленности не понимают. Особенно Берия. «У него дирижерская палочка в руках… но дирижер должен не только махать палочкой, но и понимать партитуру. С этим у Берия слабо… Берия… нужно работать, а черкать карандашом по проектам постановлений в председательском кресле – это еще не значит руководить проблемой… У меня с Берия совсем ничего не получается. Его отношения к ученым мне совсем не по нутру»[126].
Оценив достаточно критически работу и Спецкомитета, и Технического Совета по атомной бомбе, Капица высказал в этом письме ряд безусловно полезных и для Сталина характеристик и рекомендаций. Никто другой не смог бы ввести Сталина в курс дела с такой прямотой. Капица уже без намеков заявил о том, что он хочет уйти из всех атомных комитетов и советов. «…Быть слепым исполнителем я не могу, так как я уже вырос из этого положения».
Через две недели Капица был формально освобожден от работы по атомной бомбе, но оставлен на всех своих академических должностях. Это письмо Капицы Сталину комментировалось неоднократно. При этом оно уже обросло легендами. По одной из них, Берия был столь доволен уходом слишком строптивого Капицы из атомных ведомств, что приехал в Институт физических проблем и «даже привез с собой великолепный подарок Капице – богато инкрустированную тульскую двустволку»[127].
По другой легенде, Берия просил у Сталина санкции на арест Капицы, но не получил ее. Обе легенды крайне маловероятны. Берия был очень злопамятным и самолюбивым человеком. Зная о себе мнение Капицы, он вряд ли мог искать его расположения уникальными подарками. С другой стороны, Берия также понимал, что и арест Капицы не в его деловых интересах. Вся работа советской разведки по атомной бомбе была основана на добровольном сотрудничестве с некоторыми американскими и британскими учеными и являлась результатом их крайне положительного отношения к СССР и персонально к Сталину. Арест Капицы, имевшего огромный моральный и научный авторитет среди физиков всего мира, мог дискредитировать советское руководство и отразиться на эффективности разведки. К тому же Сталин прекрасно знал, что Берия не ангел и что критика в письме Капицы вполне объективна.
Уход Капицы из атомного проекта был, по-видимому, облегчением и для Курчатова. Ему теперь было легче исполнять роль «сверхгения», быстро решающего многие сложные проблемы атомной физики без уравнений и расчетов и даже без экспериментов. Капицу оставили в покое. В начале 1946 года он продолжал регулярно писать письма Сталину. 4 апреля 1946 года Сталин впервые за много лет ответил сразу на несколько писем Капицы.
«Тов. Капица!
Все ваши письма получил. В письмах много поучительного – думаю как-нибудь встретиться с Вами и побеседовать о них. Что касается книги Л. Гумилевского “Русские инженеры”, то она очень интересна и будет издана в скором времени.
И. Сталин»[128].
Книга Льва Гумилевского, рукопись которой послал Сталину именно Капица, была издана в 1947 году. Это была книга популярной тогда серии «Восстановим русский приоритет» о разных областях науки и техники.
Казалось, что рискованная отставка Капицы из военных атомных ведомств осталась без последствий. Неожиданно, 17 августа 1946 года, Сталин подписал решение Совета Министров об освобождении П. Л. Капицы со всех государственных и научных постов. Директором Института физических проблем, созданного Капицей, был назначен сотрудник Курчатова, член-корреспондент АН СССР Анатолий Петрович Александров. Это решение было подтверждено 20 сентября 1946 года президиумом АН СССР. Капица впал в опалу.
Поскольку коттедж, в котором жила семья Капицы, находился на территории института, теперь строго засекреченного, то семейству Капицы пришлось покинуть свой дом в Москве и переселиться на академическую дачу на Николиной Горе в живописном районе Подмосковья. Опала Капицы продолжалась почти девять лет и закончилась лишь после того, как все основные проблемы в разработке термоядерного оружия были решены. Капица смог вернуться к своим традиционным исследованиям, и его открытия были удостоены Нобелевской премии.
Главное преимущество Курчатова перед его более знаменитыми коллегами состояло в том, что он был полностью осведомлен через анализ данных разведки почти обо всех достижениях в этой области в Британии и США. По линии Государственного Комитета Обороны атомным (или урановым) проектом руководили в тот период В. М. Молотов и М. Г. Первухин. 20 марта 1943 года Курчатов направил Первухину докладную записку «О необходимости привлечения к работам Л. Д. Ландау и П. Л. Капицы». Им предстояло стать консультантами лаборатории Курчатова «по вопросам разделения изотопов» (Капица) и «по расчетам развития взрывного процесса в урановой бомбе» (Ландау)[124].
Когда 20 августа 1945 года, после взрыва американских атомных бомб над японскими городами Хиросима и Нагасаки, для ускорения всех работ в СССР по созданию атомной бомбы решением ГКО СССР, подписанным Сталиным, был создан Специальный Комитет по атомной энергии, возглавлявшийся Берией и наделенный чрезвычайными полномочиями, то в этот комитет вошли лишь два члена, представлявших науку: Капица и Курчатов. Другие члены представляли руководство страны: Политбюро (Маленков), правительство (Вознесенский), НКВД (Авраамий Завенягин) и те промышленные наркоматы, которым предстояло выполнять главную роль в создании атомной индустрии: Наркомат боеприпасов (Борис Ванников) и Наркомат химической промышленности (Первухин). Из всех советских академиков Сталин лучше всего знал именно Капицу, причем не по личным встречам, а по регулярным письмам, которые Капица отправлял Сталину с середины 1930-х годов и которые затрагивали очень широкий круг вопросов. Капица был первым советским ученым, которому еще до окончания войны 30 апреля 1945 года было присвоено звание Героя Социалистического Труда.
В первые недели очень активной работы Специального Комитета и созданного при нем Технического Совета Капица энергично включился в решение и обсуждение всех проблем. Однако в тот период существовала директива Сталина и Берии полностью копировать американский проект плутониевой бомбы, почти все детали которого были получены советской разведкой от Клауса Фукса и Бруно Понтекорво, работавших в Лос-Аламосе. В то же время Капица, в отличие от Курчатова и его ближайших сотрудников, не был допущен к изучению, анализу и оценке огромного количества поступавших в НКВД разведывательных материалов. Это создавало неизбежный конфликт Капицы с Курчатовым, а также и с другими членами Спецкомитета. Капица в своей работе исходил из той предпосылки, что многие проблемы, например, в области разделения изотопов урана, нужно сначала решать как научные. Курчатов, Берия и другие, однако, знали, что эти проблемы уже решены и задача состоит лишь в проверке и уточнении полученных из США отчетов.
3 октября 1945 года Капица через секретную экспедицию Кремля отправил Сталину письмо с осторожной критикой Берии и с просьбой об «освобождении от всех назначений по СНК, кроме моей работы в Академии наук»[125]. Никаких последствий это письмо не имело, и Капицу продолжали приглашать на заседания Спецкомитета. 25 ноября Капица посылает Сталину очень обстоятельное письмо, безусловно, продуманное до мелочей, с учетом психологии Сталина, которую Капица понимал «заочно». Он обращался к Сталину как равный к равному, как лидер науки к лидеру государства. Такого рода писем Сталин не получал ни от кого. При упоминании о других государственных деятелях Капица делает очевидным, что они фигуры второстепенные, простые исполнители заданий, что они по-настоящему проблем атомной промышленности не понимают. Особенно Берия. «У него дирижерская палочка в руках… но дирижер должен не только махать палочкой, но и понимать партитуру. С этим у Берия слабо… Берия… нужно работать, а черкать карандашом по проектам постановлений в председательском кресле – это еще не значит руководить проблемой… У меня с Берия совсем ничего не получается. Его отношения к ученым мне совсем не по нутру»[126].
Оценив достаточно критически работу и Спецкомитета, и Технического Совета по атомной бомбе, Капица высказал в этом письме ряд безусловно полезных и для Сталина характеристик и рекомендаций. Никто другой не смог бы ввести Сталина в курс дела с такой прямотой. Капица уже без намеков заявил о том, что он хочет уйти из всех атомных комитетов и советов. «…Быть слепым исполнителем я не могу, так как я уже вырос из этого положения».
Через две недели Капица был формально освобожден от работы по атомной бомбе, но оставлен на всех своих академических должностях. Это письмо Капицы Сталину комментировалось неоднократно. При этом оно уже обросло легендами. По одной из них, Берия был столь доволен уходом слишком строптивого Капицы из атомных ведомств, что приехал в Институт физических проблем и «даже привез с собой великолепный подарок Капице – богато инкрустированную тульскую двустволку»[127].
По другой легенде, Берия просил у Сталина санкции на арест Капицы, но не получил ее. Обе легенды крайне маловероятны. Берия был очень злопамятным и самолюбивым человеком. Зная о себе мнение Капицы, он вряд ли мог искать его расположения уникальными подарками. С другой стороны, Берия также понимал, что и арест Капицы не в его деловых интересах. Вся работа советской разведки по атомной бомбе была основана на добровольном сотрудничестве с некоторыми американскими и британскими учеными и являлась результатом их крайне положительного отношения к СССР и персонально к Сталину. Арест Капицы, имевшего огромный моральный и научный авторитет среди физиков всего мира, мог дискредитировать советское руководство и отразиться на эффективности разведки. К тому же Сталин прекрасно знал, что Берия не ангел и что критика в письме Капицы вполне объективна.
Уход Капицы из атомного проекта был, по-видимому, облегчением и для Курчатова. Ему теперь было легче исполнять роль «сверхгения», быстро решающего многие сложные проблемы атомной физики без уравнений и расчетов и даже без экспериментов. Капицу оставили в покое. В начале 1946 года он продолжал регулярно писать письма Сталину. 4 апреля 1946 года Сталин впервые за много лет ответил сразу на несколько писем Капицы.
«Тов. Капица!
Все ваши письма получил. В письмах много поучительного – думаю как-нибудь встретиться с Вами и побеседовать о них. Что касается книги Л. Гумилевского “Русские инженеры”, то она очень интересна и будет издана в скором времени.
И. Сталин»[128].
Книга Льва Гумилевского, рукопись которой послал Сталину именно Капица, была издана в 1947 году. Это была книга популярной тогда серии «Восстановим русский приоритет» о разных областях науки и техники.
Казалось, что рискованная отставка Капицы из военных атомных ведомств осталась без последствий. Неожиданно, 17 августа 1946 года, Сталин подписал решение Совета Министров об освобождении П. Л. Капицы со всех государственных и научных постов. Директором Института физических проблем, созданного Капицей, был назначен сотрудник Курчатова, член-корреспондент АН СССР Анатолий Петрович Александров. Это решение было подтверждено 20 сентября 1946 года президиумом АН СССР. Капица впал в опалу.
Поскольку коттедж, в котором жила семья Капицы, находился на территории института, теперь строго засекреченного, то семейству Капицы пришлось покинуть свой дом в Москве и переселиться на академическую дачу на Николиной Горе в живописном районе Подмосковья. Опала Капицы продолжалась почти девять лет и закончилась лишь после того, как все основные проблемы в разработке термоядерного оружия были решены. Капица смог вернуться к своим традиционным исследованиям, и его открытия были удостоены Нобелевской премии.
Водородная бомба. Ошибки проекта и мобилизация ученых
В плутониевых и урановых бомбах переход зарядов в критическое состояние, при котором начиналась взрывная цепная реакция распада атомных ядер, достигался не наращиванием массы плутония или урана-235, а увеличением их плотности колоссальным сжатием в несколько сот тысяч атмосфер. Такое сжатие сильно уплотняло металл, сближало его атомы и создавало критическое состояние. Это сверхдавление обеспечивалось имплозией направленных внутрь синхронизированным электрическими детонаторами взрывом обычных взрывчатых веществ множества зарядов, расположенных сферически на равных расстояниях от плутониевого или уранового «шариков» размером с крупное яблоко. От внешнего давления фокусированных взрывных волн такие «шарики» уменьшались в размерах сдавливанием почти вдвое, и помещенный в центр «шарика» источник нейтронов – взрыватель – начинал цепную реакцию атомного взрыва. В первых бомбах в атомный взрыв вовлекалось не более 7—10 % плутония или урана, остальная масса испарялась при взрыве. В последующем различными модификациями удалось увеличить коэффициент распада плутония или урана, что, соответственно, увеличивало и мощность взрыва.
Взрыв водородной бомбы за счет слияния ядер дейтерия помимо миллионных температур, обеспечиваемых атомным взрывом, требовал также и сверхвысоких давлений. По первоначальной теории Теллера, давление в несколько сотен тысяч атмосфер, которое можно было обеспечить имплозией обычных взрывчатых веществ, могло быть достаточным и для возникновения самоподдерживающейся реакции термоядерного синтеза. Доказать это можно было лишь фантастически большим количеством расчетов, и отсутствие в тот период быстродействующих компьютеров делало разработку рабочей теории водородной бомбы крайне медленной. Эта же трудность тормозила и теоретическую работу в СССР. По компьютерам, которые были известны тогда в СССР как «электронные вычислительные машины», Советский Союз значительно отставал от США. Но этот недостаток преодолевался вовлечением в расчеты значительно большего числа математиков. Каждый из них получал ту или иную задачу, часто не представляя общей картины и даже общей цели, для которой его расчеты будут использованы. Был резко расширен прием студентов на все физико-математические факультеты университетов. По числу математиков СССР к 1950 году лидировал во всем мире.
Проблема атомной бомбы решалась в основном физиками из научной школы академика Абрама Федоровича Иоффе, создавшего Ленинградский физико-технический институт. Это были по большей части физики-экспериментаторы, а не теоретики. Но даже для начальных разработок водородной бомбы были нужны, главным образом, физики-теоретики и математики. Это направление представляли московские школы: Игоря Тамма, возглавлявшего теоретический отдел Физического института Академии наук (ФИАН), Льва Ландау, руководившего теоретическим отделом Института физических проблем (ИФП), Якова Зельдовича, самого молодого из теоретиков, заведовавшего теоретическим отделом Института химической физики (ИХФ). Лучшие математики работали в этот период в Институте прикладной математики АН СССР, руководителем которого был академик Мстислав Всеволодович Келдыш. Несколько авторитетных математических школ базировались в Московском и Ленинградском университетах, а до войны и в Харькове.
В 1946 и в 1947 годах эти научные центры и немалое число других самостоятельными постановлениями Совета Министров СССР, подписываемыми Сталиным, были вовлечены в проект создания термоядерного оружия и переходили на режимы строгой секретности. Общая координация всех усилий лежала на плечах Курчатова. Однако в этот период, и особенно в 1948 и в 1949 годах, Курчатов был столь сильно привязан к созданию промышленного реактора и производству плутония для первой атомной бомбы в атомградах, созданных в Челябинской и Свердловской областях, что центр всей этой работы по водородной бомбе переместился в секретный атомный город в Горьковской области, на границе с Мордовией, известный как КБ-11, а позже как Арзамас-16. Научным руководителем этого атомного центра был тогда также малоизвестный Юлий Борисович Харитон. В 1947 году в КБ-11 был переведен Яков Зельдович.
Взрыв водородной бомбы за счет слияния ядер дейтерия помимо миллионных температур, обеспечиваемых атомным взрывом, требовал также и сверхвысоких давлений. По первоначальной теории Теллера, давление в несколько сотен тысяч атмосфер, которое можно было обеспечить имплозией обычных взрывчатых веществ, могло быть достаточным и для возникновения самоподдерживающейся реакции термоядерного синтеза. Доказать это можно было лишь фантастически большим количеством расчетов, и отсутствие в тот период быстродействующих компьютеров делало разработку рабочей теории водородной бомбы крайне медленной. Эта же трудность тормозила и теоретическую работу в СССР. По компьютерам, которые были известны тогда в СССР как «электронные вычислительные машины», Советский Союз значительно отставал от США. Но этот недостаток преодолевался вовлечением в расчеты значительно большего числа математиков. Каждый из них получал ту или иную задачу, часто не представляя общей картины и даже общей цели, для которой его расчеты будут использованы. Был резко расширен прием студентов на все физико-математические факультеты университетов. По числу математиков СССР к 1950 году лидировал во всем мире.
Проблема атомной бомбы решалась в основном физиками из научной школы академика Абрама Федоровича Иоффе, создавшего Ленинградский физико-технический институт. Это были по большей части физики-экспериментаторы, а не теоретики. Но даже для начальных разработок водородной бомбы были нужны, главным образом, физики-теоретики и математики. Это направление представляли московские школы: Игоря Тамма, возглавлявшего теоретический отдел Физического института Академии наук (ФИАН), Льва Ландау, руководившего теоретическим отделом Института физических проблем (ИФП), Якова Зельдовича, самого молодого из теоретиков, заведовавшего теоретическим отделом Института химической физики (ИХФ). Лучшие математики работали в этот период в Институте прикладной математики АН СССР, руководителем которого был академик Мстислав Всеволодович Келдыш. Несколько авторитетных математических школ базировались в Московском и Ленинградском университетах, а до войны и в Харькове.
В 1946 и в 1947 годах эти научные центры и немалое число других самостоятельными постановлениями Совета Министров СССР, подписываемыми Сталиным, были вовлечены в проект создания термоядерного оружия и переходили на режимы строгой секретности. Общая координация всех усилий лежала на плечах Курчатова. Однако в этот период, и особенно в 1948 и в 1949 годах, Курчатов был столь сильно привязан к созданию промышленного реактора и производству плутония для первой атомной бомбы в атомградах, созданных в Челябинской и Свердловской областях, что центр всей этой работы по водородной бомбе переместился в секретный атомный город в Горьковской области, на границе с Мордовией, известный как КБ-11, а позже как Арзамас-16. Научным руководителем этого атомного центра был тогда также малоизвестный Юлий Борисович Харитон. В 1947 году в КБ-11 был переведен Яков Зельдович.