«Вот почему, – подчеркнул он, – и намечено строить реакторы десяти типов – на быстрых и медленных нейтронах, на нейтронах промежуточных энергий, с замедлителями из графита, бериллия, тяжелой и простой воды, с газовым, водяным и металлическим охлаждением. Будет построен мощный реактор с использованием тория».
Игорь Васильевич вызвал оживление в зале, когда рассказал о характеристиках атомного ледокола, проектирование которого тогда завершалось. И здесь он высказался за дальнейшее расширение применения атомной энергии для транспортных целей – на морских кораблях, в авиации и сухопутном транспорте.
Как радостный факт приветствовал И. В. Курчатов растущее использование радиоактивных элементов в народном хозяйстве:
«В атомных реакторах в результате деления атомного ядра урана образуется огромное количество радиоактивных элементов. К концу текущей пятилетки количество радиоактивных элементов в атомных реакторах Советского Союза будет эквивалентно по крайней мере 10 тысячам тонн радия».
Называя эту цифру, Игорь Васильевич для контраста напомнил, что, когда начинались атомные исследования в нашей стране, имелось всего несколько граммов радия. Изменение положения в этой области он определил как крупнейшую революцию в применении радиоактивных веществ и призвал и дальше развивать эту область техники.
Снова и снова в его словах звучит забота о теории:
«Перед нами – большая программа работ по атомным электростанциям и атомным силовым установкам, но советские ученые – специалисты по атомному ядру – не должны ограничивать свою деятельность решением только этих задач. Необходимо и дальше развивать атомную теоретическую науку, с тем чтобы были надежно освещены пути будущей техники. Перед нами пример работы по решению советскими учеными и инженерами задачи использования атомной энергии урана и других тяжелых элементов. Наши успехи в этом деле были в значительной мере обусловлены тем, что в институтах, о создании которых еще в 1918—1920 годах заботился великий
Ленин, все время шла упорная теоретическая работа по изучению законов строения атома, законов цепной реакции, законов строения атомного ядра, теоретическая работа, которая определила развивающиеся у нас сейчас пути атомной техники». Игорь Васильевич видел задачи атомной науки в дальнейшем познании свойств материи, природы ядерных сил, структуры протонов и нейтронов, для чего считал необходимым строительство гигантских ускорителей. Он сообщил делегатам XXсъезда о постройке ускорителя, с помощью которого можно разгонять протоны до энергии в 10 миллиардов электрон-вольт, и о том, что проектируются еще более мощные ускорители.
Далее он остановился на возможностях управляемой термоядерной реакции. И в заключение сказал:
«Быть советским ученым – большое счастье: перед советским ученым раскрыты необозримые просторы радостного труда на благо своего социалистического Отечества. Советские ученые, как и все советские люди, отдадут все свои способности и напряженный труд делу коммунистического строительства, делу дальнейшей борьбы за коммунизм».
После съезда он с новой энергией возглавил практическое проектирование более мощных атомных электростанций. Его эрудиция, опыт, государственный подход к научным проблемам позволили найти пути создания наиболее экономичных и технически надежных станций, определить место ядерной энергетики в энергетике страны.
В каждом проекте будущей станции делался новый шаг по сравнению с предыдущими. Так, для Белоярской атомной электростанции, которой присвоено ныне имя И. В. Курчатова, было решено использовать реакторы с ядерным перегревом пара, явившиеся дальнейшим развитием реактора первой атомной электростанции. Для Ново-Воронежской станции Игорь Васильевич предложил водо-водяные реакторы, то есть такие, в которых и замедлителем и теплоносителем служит вода. Это смелое предложение позволило достичь большой компактности, надежности, глубокого выгорания горючего, что, безусловно, экономически очень выгодно.
Триумф в Харуэлле
Яростное нетерпение
Болезни вопреки
Игорь Васильевич вызвал оживление в зале, когда рассказал о характеристиках атомного ледокола, проектирование которого тогда завершалось. И здесь он высказался за дальнейшее расширение применения атомной энергии для транспортных целей – на морских кораблях, в авиации и сухопутном транспорте.
Как радостный факт приветствовал И. В. Курчатов растущее использование радиоактивных элементов в народном хозяйстве:
«В атомных реакторах в результате деления атомного ядра урана образуется огромное количество радиоактивных элементов. К концу текущей пятилетки количество радиоактивных элементов в атомных реакторах Советского Союза будет эквивалентно по крайней мере 10 тысячам тонн радия».
Называя эту цифру, Игорь Васильевич для контраста напомнил, что, когда начинались атомные исследования в нашей стране, имелось всего несколько граммов радия. Изменение положения в этой области он определил как крупнейшую революцию в применении радиоактивных веществ и призвал и дальше развивать эту область техники.
Снова и снова в его словах звучит забота о теории:
«Перед нами – большая программа работ по атомным электростанциям и атомным силовым установкам, но советские ученые – специалисты по атомному ядру – не должны ограничивать свою деятельность решением только этих задач. Необходимо и дальше развивать атомную теоретическую науку, с тем чтобы были надежно освещены пути будущей техники. Перед нами пример работы по решению советскими учеными и инженерами задачи использования атомной энергии урана и других тяжелых элементов. Наши успехи в этом деле были в значительной мере обусловлены тем, что в институтах, о создании которых еще в 1918—1920 годах заботился великий
Ленин, все время шла упорная теоретическая работа по изучению законов строения атома, законов цепной реакции, законов строения атомного ядра, теоретическая работа, которая определила развивающиеся у нас сейчас пути атомной техники». Игорь Васильевич видел задачи атомной науки в дальнейшем познании свойств материи, природы ядерных сил, структуры протонов и нейтронов, для чего считал необходимым строительство гигантских ускорителей. Он сообщил делегатам XXсъезда о постройке ускорителя, с помощью которого можно разгонять протоны до энергии в 10 миллиардов электрон-вольт, и о том, что проектируются еще более мощные ускорители.
Далее он остановился на возможностях управляемой термоядерной реакции. И в заключение сказал:
«Быть советским ученым – большое счастье: перед советским ученым раскрыты необозримые просторы радостного труда на благо своего социалистического Отечества. Советские ученые, как и все советские люди, отдадут все свои способности и напряженный труд делу коммунистического строительства, делу дальнейшей борьбы за коммунизм».
После съезда он с новой энергией возглавил практическое проектирование более мощных атомных электростанций. Его эрудиция, опыт, государственный подход к научным проблемам позволили найти пути создания наиболее экономичных и технически надежных станций, определить место ядерной энергетики в энергетике страны.
В каждом проекте будущей станции делался новый шаг по сравнению с предыдущими. Так, для Белоярской атомной электростанции, которой присвоено ныне имя И. В. Курчатова, было решено использовать реакторы с ядерным перегревом пара, явившиеся дальнейшим развитием реактора первой атомной электростанции. Для Ново-Воронежской станции Игорь Васильевич предложил водо-водяные реакторы, то есть такие, в которых и замедлителем и теплоносителем служит вода. Это смелое предложение позволило достичь большой компактности, надежности, глубокого выгорания горючего, что, безусловно, экономически очень выгодно.
Триумф в Харуэлле
В апреле 1956 года Игорь Васильевич в составе правительственной делегации совершил поездку в Англию. Наконец и он побывал в Кембриджском университете, но не как ученик, а как авторитетнейший ученый. Газеты тех дней подробно описывали пребывание советской делегации в Англии.
Вот как корреспондент «Юнайтед пресс» описывал появление вслед за руководителями делегации И. В. Курчатова на улицах Лондона: «Возгласами приветствия был встречен и высокий советский ученый-атомник, который носит изумительную черную бороду длиною в 10 дюймов, спускающуюся вниз на грудь...
Толпа увидела его, когда он вышел из своей автомашины, и раздались громкие приветствия. Курчатов повернулся кругом озадаченный, затем дружелюбно улыбнулся и с изысканным изяществом поклонился толпе, находившейся на другой стороне улицы».
Но главный триумф Курчатова был не в Лондоне, а в атомном центре – Харуэлле. 20 апреля 1956 года он вместе со всей делегацией побывал там в первый раз. Агентство Франс Пресс так описывало встречу советской делегации:
«Когда автомашины прибыли в Харуэлл, обитатели поселка при атомном центре выстроились вдоль дороги и приветствовали советских руководителей. Директор Харуэллского атомного центра Джон Кокрофт сказал гостям:
– Мы построили здесь шесть атомных реакторов, и сегодня вы увидите два из них – графитовый котел «Бепо» и быстроходный нулевой реактор «Зевс». Сейчас мы строим два мощных реактора, работающих на тяжелой воде, – «Ди-дона» и «Плутон». Реактор «Дидона» должен быть закончен к августу.
Гостям предложили надеть белые халаты и боты и пригласили осмотреть центр. С крыши главного здания им показали весь центр в плане.
«В группе гостей наиболее заинтересованным казался Игорь Курчатов, – подчеркивало агентство Франс Пресс. – Это виднейший русский ученый-атомник, обладатель солиднейшей квадратной черной бороды. Он задавал много вопросов». И как намек на то, что СССР давно имеет то, что гостям показывали англичане в своем центре, прозвучал ответ Курчатова на вопрос о его впечатлении: «Установки в Харуэлле, – сказал он, – похожи на те, которые имеются в Советском Союзе».
Второй раз Курчатов приехал в Харуэлл 25 апреля. В печати Лондона еще 23 апреля было опубликовано заявление, представителя управления по вопросам атомной энергии, гласившее, что «Джон Кокрофт пригласил И. В. Курчатова прочитать лекцию в Харуэлл. Он(Курчатов) будет говорить о физике и о развитии атомной энергии в России.
Представитель управления сказал также, что Джон Кокрофт дал высокую оценку своей беседы с И. В. Курчатовым 21 апреля и сообщил, что цель его лекции – восполнить пробелы в наших сведениях о развитии атомной энергии в России».
Утром 25 апреля Игорь Васильевич на машине отправился из Лондона в Харуэлл. Он спокойно разглядывал зеленые поля и еще бурые безлистные перелески, старинные здания, встречавшиеся по пути. «Чопорные» – так определил он про себя. И среди слушателей, подумал он, можно будет таких встретить. И иных, которые постараются задавать вопросы, рассчитанные на то, чтобы поставить лектора в затруднительное положение, ведь атомная наука – особенная наука...
Лекция Игоря Васильевича состояла из двух разделов: о некоторых вопросах развития атомной энергетики в СССР и о возможности получения термоядерных реакций в газовом разряде.
Английских ученых не мог не поразить широкий государственный подход к проблеме атомной энергетики, который продемонстрировал Курчатов уже в самом начале сообщения. Как представитель страны; где хозяином всех ее богатств является народ, он сказал:
«В Советском Союзе в ближайшие годы будет осуществляться большое энергетическое строительство. Мы располагаем (заметьте это необычное для англичан „мы“, выражающее отношение советского человека к своей социалистической Родине! – П. А.) разнообразными природными энергетическими ресурсами на просторах Сибири, где имеются обширные и легкодоступные залежи каменных углей и хорошие условия для создания каскадов крупнейших гидроэлектростанций. Богатые водные ресурсы позволяют получать в Сибири дешевую гидроэнергию, а на базе открытых угольных карьеров – дешевую электрическую и тепловую энергию. В ближайшие 15—20 лет в пределах Ангаро-Енисейского бассейна намечается создать энергосистему мощностью в 250—300 миллиардов киловатт-часов в год».
Игорь Васильевич не преминул привести эти цифры гигантского энергетического строительства в СССР, выражая этим законную гордость масштабами стройки, которыми живет Отчизна.
И далее он в своем сообщении как бы устремляет мысленный взор в более отдаленное будущее:
«Большая часть населения и промышленности СССР сосредоточена в настоящее время на равнинах европейской части страны...
На ближайшие десятилетия имеющихся у нас ресурсов будет достаточно, но в несколько более отдаленном будущем атомная энергия может оказаться тем практически неисчерпаемым и относительно дешевым источником, который обеспечит изобилие энергии в европейской части СССР».
И опять хозяйский подход звучит в словах ученого-патриота:
«Мы ставим задачу создать атомную энергетику, которая, по крайней мере для условий европейской части Союза, будет экономически более выгодной, нежели угольная энергетика».
Откровением для английских атомников явилась и подлинно научная и всесторонне обоснованная программа строительства атомных электростанций, которую изложил Игорь Васильевич. В Англии велись работы лишь в одном направлении – использование реакторов с графитовым замедлителем и газовым охлаждением. Реакторы других типов предполагалось использовать лишь в самом отдаленном будущем.
А представитель атомной науки СССР неоспоримо обосновал целесообразность широкого подхода к атомной энергетике, как это и делается в Советском Союзе. Курчатов рассказал о трех типах мощных станций, строительство которых уже началось. У станций одного типа замедлителем и теплоносителем является вода, у станции другого типа – графитовый замедлитель, тепло отводится водой и паром, у третьего – замедлитель тяжелая вода, а охлаждение – газовое.
Особенный интерес у английских специалистов вызвали системы с водой в качестве замедлителя, как это и ожидал Курчатов. В конце сообщения он отметил: «Вы в Англии весьма осторожно относитесь к водяным системам; отчасти поэтому я доложил состояние наших работ в этой области...» Игорь Васильевич показал, что реакторы с водяным замедлителем соединяют высокий коэффициент воспроизводства ядерного горючего с простотой и компактностью конструкции.
«По нашему мнению, – отметил он, – они являются перспективными для большой атомной энергетики ближайшего будущего».
Игорь Васильевич на основе экспериментальных данных показал, в чем суть процессов в реакторах с водяным замедлителем, и сделал вывод, который можно причислить к важнейшим положениям современной теории ядерных реакторов: «С точки зрения возможности выгорания урана-238 большой интерес представляет процесс рециркуляции ядерного горючего, то есть последовательность кампаний выгорания в уран-водной решетке. По-видимому, есть основания ожидать, что уран-водная решетка позволит достигнуть большого использования урана-238 в процессе рециркуляции ядерного горючего».
Уже по первой части сообщения И. В. Курчатова присутствующие могли ясно видеть, как планомерно, согласованно, быстро растут в СССР различные отрасли ядерной техники, как все возможные ресурсы получения атомной энергии ставятся на службу народному хозяйству страны.
Но то, что Игорь Васильевич сообщил дальше, вызвало не просто интерес слушателей – оно потрясло их. Он рассказал о термоядерных реакциях. И о каких? Управляемых! Тех, одно упоминание о которых держалось в США и Англии за семью печатями секретности.
Спокойно звучал рассказ И. В. Курчатова. Для того чтобы энергию водородного взрыва, говорил он, получить в управляемой реакции, нужны высокая температура и термоядерное горючее – дейтерий или смесь дейтерия с тритием.
В СССР, по сообщению Игоря Васильевича, эксперименты проводились с газообразным дейтерием. Вещества более плотные не брались. И он пояснил почему: при нагревании вещества с большой плотностью нужно преодолеть огромные механические силы, возникающие из-за повышения давления при нагревании. Так, при температуре в 100 тысяч градусов давление превышает миллион атмосфер. Значит, по мнению И. В. Курчатова, в веществе с большой плотностью термоядерную реакцию можно возбудить только на очень короткий срок и получать кратковременную пульсацию или слабый взрыв.
Для того же, чтобы нагреть дейтерий, который будет в состоянии плазмы, не требуется много энергии. Главная трудность состоит в том, чтобы сохранить тепло в нагретой плазме, – без этого нагревание выше нескольких десятков тысяч градусов попросту невозможно.
Игорь Васильевич рассказал английским слушателям об оригинальнейшей идее, выдвинутой в 1950 году советскими академиками А. Д. Сахаровым и И, Е. Таммом, – использовать для теплоизоляции плазмы магнитное поле. Ученые показали, что магнитное поле может играть роль незримой стены, ограничивающей плазму и создающей тепловую изоляцию. Дело в том, что магнитное поле кардинальным образом изменяет характер движения заряженных частиц плазмы. Потеряв свободу движения, частица в магнитном поле уже не может унести энергию из плазмы.
Лектор не только указал, в какой сосуд заключить плазму, но и как построить этот сосуд. Надо, сказал Игорь Васильевич, пропустить через разреженный газ электрический ток в несколько сотен тысяч ампер. Такой ток сильнее молнии. Он в миллионные доли секунды сожмет вещество, находящееся в разрядной камере, в тонкий плазменный шнур, оторванный от стенок и нагретый до очень высокой температуры.
В СССР, говорил Игорь Васильевич, глубоко изучен мощный электрический разряд в газах – водороде, дейтерии. Об исполинском размахе исследований говорят приведенные Игорем Васильевичем цифры: максимальная сила тока достигала 2 миллионов ампер, а мгновенная мощность, выделяющаяся при таких кратковременных разрядах, более чем в 10 раз превосходила мощность Волжской электростанции имени В. И. Ленина. В дополнение ко всему для подобных исследований нужен сложнейший арсенал средств: быстродействующие осциллографы, сверхскоростная киносъемка, фотоаппараты с затворами электровзрывного действия, электронные умножители... Всем этим Родина щедро вооружила наших исследователей. И результат был налицо.
В глубокой тишине прозвучало сообщение Игоря Васильевича, что советские ученые довели температуру плазменного шнура до миллиона градусов. Было чему удивиться: ни в одной лаборатории мира такая температура не достигалась. Ее давал только атомный взрыв.
Сообщил Игорь Васильевич и о том, что в 1952 году советскими учеными в опытах с плазмой было обнаружено испускание нейтронов и рентгеновых лучей большой проникающей способности. Это опрокинуло многие привычные представления о свойствах плазмы. В заключение Игорь Васильевич подчеркнул, что только дальнейшие исследования могут дать ответ на вопрос, удастся ли, идя по этому пути, получить регулируемую термоядерную реакцию большой интенсивности.
После выступления Игоря Васильевича в зале возникла буря оваций. Взволнованные английские ученые наперебой задавали вопросы. Для ускорения обмена мыслями было подключено два переводчика – один переводил вопросы с английского на русский, другой – ответы Игоря Васильевича с русского на английский. Когда главная лавина вопросов прошла, возник эпизод, изрядно развеселивший присутствующих. Уставший переводчик ошибся в переводе вопроса с английского. Игорь Васильевич, хитро улыбнувшись, тут же поправил его. Зал засмеялся.
Но официальным лицам в Англии было не до смеха. Сенсация в Харуэлле застала их врасплох. Газета «Дейли мейл» сообщила, что... в течение пяти часов после лекции И. В. Курчатова английские атомники в Харуэлле звонили по телефону в свой лондонский центр и резиденцию премьер-министра на Даунинг-стрит, 10, чтобы выяснить, можно ли выступить с официальным английским заявлением в этой области.
Газета добавляла, что в результате было решено не выступать немедленно ни с какими комментариями, так как потребуется несколько дней для того, чтобы английские ученые дали исчерпывающую оценку техническим подробностям, которые сообщил И. В. Курчатов.
Впрочем, английская печать и без официального толкования выразила истинное впечатление от выступления Курчатова в Харуэлле. Редактор научного отдела газеты «Дейли экспресс» Чэпмен Пинчер писал, например, что Курчатов произвел сенсацию в Харуэлле. Россия намного опередила Англию и, вероятно, Америку в стремлении поставить энергию водородной бомбы на службу промышленности. Онпоразил аудиторию, заявив «...во-первых, что русские закончили эксперименты, которые в Харуэлле находятся только в стадии планирования; во-вторых, он привел все подробности используемых методов, иллюстрируя это цифрами и формулами, которые считались бы совершенно секретными в Англии или Соединенных Штатах.
Доктор Курчатов говорил о таких фактах, касающихся атомов, которые ученые никогда не предвидели. Он отвечал на все вопросы очень подробно, не пытаясь уклоняться от ответа. Ясно, что ему было предоставлено полное право говорить все что угодно о работе русских в этой области, поскольку, как он сказал, она преследует чисто мирные цели. Ученые Харуэлла устроили ему овацию».
Агентство Рейтер также сообщало о лекции И. В. Курчатова:
«По общему мнению, главный советский атомник доктор И. Курчатов поразил английских ученых, рассказав, что Россия находится на пороге к установлению контроля над энергией водородной бомбы для использования в мирных целях. Английские эксперты нашли эту лекцию сенсационной».
И далее агентство сделало характерное признание: «Английские ученые ожидали, что доктор Курчатов будет выкачивать из них информацию, а вместо этого он сказал им, что им следует делать».
«Доктор Курчатов, – по словам агентства, – раскрыл своим пораженным слушателям, что русские довели свою научно-исследовательскую работу до такого этапа, что могут получить температуру в 1 миллион градусов по Цельсию. Получение такой температуры, подобной температуре Солнца, в контролируемых лабораторных условиях английские ученые приветствовали как очень важное открытие».
Английская газета «Скотсмен» писала потом по поводу технического сотрудничества:
Вот как корреспондент «Юнайтед пресс» описывал появление вслед за руководителями делегации И. В. Курчатова на улицах Лондона: «Возгласами приветствия был встречен и высокий советский ученый-атомник, который носит изумительную черную бороду длиною в 10 дюймов, спускающуюся вниз на грудь...
Толпа увидела его, когда он вышел из своей автомашины, и раздались громкие приветствия. Курчатов повернулся кругом озадаченный, затем дружелюбно улыбнулся и с изысканным изяществом поклонился толпе, находившейся на другой стороне улицы».
Но главный триумф Курчатова был не в Лондоне, а в атомном центре – Харуэлле. 20 апреля 1956 года он вместе со всей делегацией побывал там в первый раз. Агентство Франс Пресс так описывало встречу советской делегации:
«Когда автомашины прибыли в Харуэлл, обитатели поселка при атомном центре выстроились вдоль дороги и приветствовали советских руководителей. Директор Харуэллского атомного центра Джон Кокрофт сказал гостям:
– Мы построили здесь шесть атомных реакторов, и сегодня вы увидите два из них – графитовый котел «Бепо» и быстроходный нулевой реактор «Зевс». Сейчас мы строим два мощных реактора, работающих на тяжелой воде, – «Ди-дона» и «Плутон». Реактор «Дидона» должен быть закончен к августу.
Гостям предложили надеть белые халаты и боты и пригласили осмотреть центр. С крыши главного здания им показали весь центр в плане.
«В группе гостей наиболее заинтересованным казался Игорь Курчатов, – подчеркивало агентство Франс Пресс. – Это виднейший русский ученый-атомник, обладатель солиднейшей квадратной черной бороды. Он задавал много вопросов». И как намек на то, что СССР давно имеет то, что гостям показывали англичане в своем центре, прозвучал ответ Курчатова на вопрос о его впечатлении: «Установки в Харуэлле, – сказал он, – похожи на те, которые имеются в Советском Союзе».
Второй раз Курчатов приехал в Харуэлл 25 апреля. В печати Лондона еще 23 апреля было опубликовано заявление, представителя управления по вопросам атомной энергии, гласившее, что «Джон Кокрофт пригласил И. В. Курчатова прочитать лекцию в Харуэлл. Он(Курчатов) будет говорить о физике и о развитии атомной энергии в России.
Представитель управления сказал также, что Джон Кокрофт дал высокую оценку своей беседы с И. В. Курчатовым 21 апреля и сообщил, что цель его лекции – восполнить пробелы в наших сведениях о развитии атомной энергии в России».
Утром 25 апреля Игорь Васильевич на машине отправился из Лондона в Харуэлл. Он спокойно разглядывал зеленые поля и еще бурые безлистные перелески, старинные здания, встречавшиеся по пути. «Чопорные» – так определил он про себя. И среди слушателей, подумал он, можно будет таких встретить. И иных, которые постараются задавать вопросы, рассчитанные на то, чтобы поставить лектора в затруднительное положение, ведь атомная наука – особенная наука...
Лекция Игоря Васильевича состояла из двух разделов: о некоторых вопросах развития атомной энергетики в СССР и о возможности получения термоядерных реакций в газовом разряде.
Английских ученых не мог не поразить широкий государственный подход к проблеме атомной энергетики, который продемонстрировал Курчатов уже в самом начале сообщения. Как представитель страны; где хозяином всех ее богатств является народ, он сказал:
«В Советском Союзе в ближайшие годы будет осуществляться большое энергетическое строительство. Мы располагаем (заметьте это необычное для англичан „мы“, выражающее отношение советского человека к своей социалистической Родине! – П. А.) разнообразными природными энергетическими ресурсами на просторах Сибири, где имеются обширные и легкодоступные залежи каменных углей и хорошие условия для создания каскадов крупнейших гидроэлектростанций. Богатые водные ресурсы позволяют получать в Сибири дешевую гидроэнергию, а на базе открытых угольных карьеров – дешевую электрическую и тепловую энергию. В ближайшие 15—20 лет в пределах Ангаро-Енисейского бассейна намечается создать энергосистему мощностью в 250—300 миллиардов киловатт-часов в год».
Игорь Васильевич не преминул привести эти цифры гигантского энергетического строительства в СССР, выражая этим законную гордость масштабами стройки, которыми живет Отчизна.
И далее он в своем сообщении как бы устремляет мысленный взор в более отдаленное будущее:
«Большая часть населения и промышленности СССР сосредоточена в настоящее время на равнинах европейской части страны...
На ближайшие десятилетия имеющихся у нас ресурсов будет достаточно, но в несколько более отдаленном будущем атомная энергия может оказаться тем практически неисчерпаемым и относительно дешевым источником, который обеспечит изобилие энергии в европейской части СССР».
И опять хозяйский подход звучит в словах ученого-патриота:
«Мы ставим задачу создать атомную энергетику, которая, по крайней мере для условий европейской части Союза, будет экономически более выгодной, нежели угольная энергетика».
Откровением для английских атомников явилась и подлинно научная и всесторонне обоснованная программа строительства атомных электростанций, которую изложил Игорь Васильевич. В Англии велись работы лишь в одном направлении – использование реакторов с графитовым замедлителем и газовым охлаждением. Реакторы других типов предполагалось использовать лишь в самом отдаленном будущем.
А представитель атомной науки СССР неоспоримо обосновал целесообразность широкого подхода к атомной энергетике, как это и делается в Советском Союзе. Курчатов рассказал о трех типах мощных станций, строительство которых уже началось. У станций одного типа замедлителем и теплоносителем является вода, у станции другого типа – графитовый замедлитель, тепло отводится водой и паром, у третьего – замедлитель тяжелая вода, а охлаждение – газовое.
Особенный интерес у английских специалистов вызвали системы с водой в качестве замедлителя, как это и ожидал Курчатов. В конце сообщения он отметил: «Вы в Англии весьма осторожно относитесь к водяным системам; отчасти поэтому я доложил состояние наших работ в этой области...» Игорь Васильевич показал, что реакторы с водяным замедлителем соединяют высокий коэффициент воспроизводства ядерного горючего с простотой и компактностью конструкции.
«По нашему мнению, – отметил он, – они являются перспективными для большой атомной энергетики ближайшего будущего».
Игорь Васильевич на основе экспериментальных данных показал, в чем суть процессов в реакторах с водяным замедлителем, и сделал вывод, который можно причислить к важнейшим положениям современной теории ядерных реакторов: «С точки зрения возможности выгорания урана-238 большой интерес представляет процесс рециркуляции ядерного горючего, то есть последовательность кампаний выгорания в уран-водной решетке. По-видимому, есть основания ожидать, что уран-водная решетка позволит достигнуть большого использования урана-238 в процессе рециркуляции ядерного горючего».
Уже по первой части сообщения И. В. Курчатова присутствующие могли ясно видеть, как планомерно, согласованно, быстро растут в СССР различные отрасли ядерной техники, как все возможные ресурсы получения атомной энергии ставятся на службу народному хозяйству страны.
Но то, что Игорь Васильевич сообщил дальше, вызвало не просто интерес слушателей – оно потрясло их. Он рассказал о термоядерных реакциях. И о каких? Управляемых! Тех, одно упоминание о которых держалось в США и Англии за семью печатями секретности.
Спокойно звучал рассказ И. В. Курчатова. Для того чтобы энергию водородного взрыва, говорил он, получить в управляемой реакции, нужны высокая температура и термоядерное горючее – дейтерий или смесь дейтерия с тритием.
В СССР, по сообщению Игоря Васильевича, эксперименты проводились с газообразным дейтерием. Вещества более плотные не брались. И он пояснил почему: при нагревании вещества с большой плотностью нужно преодолеть огромные механические силы, возникающие из-за повышения давления при нагревании. Так, при температуре в 100 тысяч градусов давление превышает миллион атмосфер. Значит, по мнению И. В. Курчатова, в веществе с большой плотностью термоядерную реакцию можно возбудить только на очень короткий срок и получать кратковременную пульсацию или слабый взрыв.
Для того же, чтобы нагреть дейтерий, который будет в состоянии плазмы, не требуется много энергии. Главная трудность состоит в том, чтобы сохранить тепло в нагретой плазме, – без этого нагревание выше нескольких десятков тысяч градусов попросту невозможно.
Игорь Васильевич рассказал английским слушателям об оригинальнейшей идее, выдвинутой в 1950 году советскими академиками А. Д. Сахаровым и И, Е. Таммом, – использовать для теплоизоляции плазмы магнитное поле. Ученые показали, что магнитное поле может играть роль незримой стены, ограничивающей плазму и создающей тепловую изоляцию. Дело в том, что магнитное поле кардинальным образом изменяет характер движения заряженных частиц плазмы. Потеряв свободу движения, частица в магнитном поле уже не может унести энергию из плазмы.
Лектор не только указал, в какой сосуд заключить плазму, но и как построить этот сосуд. Надо, сказал Игорь Васильевич, пропустить через разреженный газ электрический ток в несколько сотен тысяч ампер. Такой ток сильнее молнии. Он в миллионные доли секунды сожмет вещество, находящееся в разрядной камере, в тонкий плазменный шнур, оторванный от стенок и нагретый до очень высокой температуры.
В СССР, говорил Игорь Васильевич, глубоко изучен мощный электрический разряд в газах – водороде, дейтерии. Об исполинском размахе исследований говорят приведенные Игорем Васильевичем цифры: максимальная сила тока достигала 2 миллионов ампер, а мгновенная мощность, выделяющаяся при таких кратковременных разрядах, более чем в 10 раз превосходила мощность Волжской электростанции имени В. И. Ленина. В дополнение ко всему для подобных исследований нужен сложнейший арсенал средств: быстродействующие осциллографы, сверхскоростная киносъемка, фотоаппараты с затворами электровзрывного действия, электронные умножители... Всем этим Родина щедро вооружила наших исследователей. И результат был налицо.
В глубокой тишине прозвучало сообщение Игоря Васильевича, что советские ученые довели температуру плазменного шнура до миллиона градусов. Было чему удивиться: ни в одной лаборатории мира такая температура не достигалась. Ее давал только атомный взрыв.
Сообщил Игорь Васильевич и о том, что в 1952 году советскими учеными в опытах с плазмой было обнаружено испускание нейтронов и рентгеновых лучей большой проникающей способности. Это опрокинуло многие привычные представления о свойствах плазмы. В заключение Игорь Васильевич подчеркнул, что только дальнейшие исследования могут дать ответ на вопрос, удастся ли, идя по этому пути, получить регулируемую термоядерную реакцию большой интенсивности.
После выступления Игоря Васильевича в зале возникла буря оваций. Взволнованные английские ученые наперебой задавали вопросы. Для ускорения обмена мыслями было подключено два переводчика – один переводил вопросы с английского на русский, другой – ответы Игоря Васильевича с русского на английский. Когда главная лавина вопросов прошла, возник эпизод, изрядно развеселивший присутствующих. Уставший переводчик ошибся в переводе вопроса с английского. Игорь Васильевич, хитро улыбнувшись, тут же поправил его. Зал засмеялся.
Но официальным лицам в Англии было не до смеха. Сенсация в Харуэлле застала их врасплох. Газета «Дейли мейл» сообщила, что... в течение пяти часов после лекции И. В. Курчатова английские атомники в Харуэлле звонили по телефону в свой лондонский центр и резиденцию премьер-министра на Даунинг-стрит, 10, чтобы выяснить, можно ли выступить с официальным английским заявлением в этой области.
Газета добавляла, что в результате было решено не выступать немедленно ни с какими комментариями, так как потребуется несколько дней для того, чтобы английские ученые дали исчерпывающую оценку техническим подробностям, которые сообщил И. В. Курчатов.
Впрочем, английская печать и без официального толкования выразила истинное впечатление от выступления Курчатова в Харуэлле. Редактор научного отдела газеты «Дейли экспресс» Чэпмен Пинчер писал, например, что Курчатов произвел сенсацию в Харуэлле. Россия намного опередила Англию и, вероятно, Америку в стремлении поставить энергию водородной бомбы на службу промышленности. Онпоразил аудиторию, заявив «...во-первых, что русские закончили эксперименты, которые в Харуэлле находятся только в стадии планирования; во-вторых, он привел все подробности используемых методов, иллюстрируя это цифрами и формулами, которые считались бы совершенно секретными в Англии или Соединенных Штатах.
Доктор Курчатов говорил о таких фактах, касающихся атомов, которые ученые никогда не предвидели. Он отвечал на все вопросы очень подробно, не пытаясь уклоняться от ответа. Ясно, что ему было предоставлено полное право говорить все что угодно о работе русских в этой области, поскольку, как он сказал, она преследует чисто мирные цели. Ученые Харуэлла устроили ему овацию».
Агентство Рейтер также сообщало о лекции И. В. Курчатова:
«По общему мнению, главный советский атомник доктор И. Курчатов поразил английских ученых, рассказав, что Россия находится на пороге к установлению контроля над энергией водородной бомбы для использования в мирных целях. Английские эксперты нашли эту лекцию сенсационной».
И далее агентство сделало характерное признание: «Английские ученые ожидали, что доктор Курчатов будет выкачивать из них информацию, а вместо этого он сказал им, что им следует делать».
«Доктор Курчатов, – по словам агентства, – раскрыл своим пораженным слушателям, что русские довели свою научно-исследовательскую работу до такого этапа, что могут получить температуру в 1 миллион градусов по Цельсию. Получение такой температуры, подобной температуре Солнца, в контролируемых лабораторных условиях английские ученые приветствовали как очень важное открытие».
Английская газета «Скотсмен» писала потом по поводу технического сотрудничества:
«Поскольку главный атомный эксперт России, очевидно, полон сведений о советском прогрессе в области обращения энергии водородной бомбы на мирные цели, то стремление к техническому сотрудничеству является искренним».
Яростное нетерпение
Болезни вопреки
30 апреля правительственная делегация вернулась на самолете ТУ-104 в Москву. Ее торжественно встретили на аэродроме.
Игорь Васильевич чувствовал себя совершенно больным: голова кружилась, во всем теле была слабость. Однако этого никто не заметил, когда он выступал на митинге.
«В делегации... – сказал он тогда, – я представлял советскую атомную науку...
С чувством гордости за свой великий народ и его науку я видел, что в большинстве областей атомной науки и техники Советский Союз опередил Англию...
С разрешения партии и правительства я доложил на заседании английских физиков о некоторых работах Академии наук СССР по управляемым термоядерным реакциям.
Я счастлив тем, что правительство моей страны проявило благородную инициативу и первым в мире решило снять секретность с этих работ.
Английские ученые тепло встретили доклад и просили меня передать свое восхищение ученым, выполнившим работу.
Поздравляю этих ученых с заслуженной высокой оценкой их труда мировым научно-общественным мнением.
Большое спасибо народу, партии и правительству за заботу, которая позволяет нам, ученым, высоко держать знамя советской науки».
После окончания митинга, садясь в машину, Игорь Васильевич сказал жене:
– Дня на два уедем из Москвы, потом буду отчитываться...
Он подготовил отчет о поездке, заслушал и решил вопросы по всем главным направлениям атомного дела в СССР, выступил со статьями и беседами в газетах «Правда», «Красная звезда», журнале «Техника – молодежи» и в других органах печати.
Гонорары Игорь Васильевич за свои статьи получать отказывался, деньги переводил в детские дома.
Характерный случай вспомнил И. С. Панасюк. Он подготовил к печати рукопись об экспериментах, выполнявшихся под непосредственным руководством И. В. Курчатова, и поставил его имя на титульном листе рядом со своим как имя соавтора. Игорь Васильевич решительно вычеркнул свою фамилию, сказав:
– Я хоть над этой проблемой и работал, но рукопись не писал...
Между тем самочувствие Игоря Васильевича все ухудшалось. 16 мая ему стало совсем плохо. Врачи установили инсульт. Больного срочно уложили в постель. Шли месяцы – май, июнь, июль, а он все боролся с недугом. В июле начал ходить, опираясь на костыль. В конце июля вновь его голос зазвучал в кабинете и в лабораториях института.
Если деятельность Игоря Васильевича и до этого была кипучей, то после болезни темп работы еще больше возрос. По воспоминаниям сотрудников, он стал торопить всех и прежде всего себя, стараясь как можно больше замыслов поскорее воплотить в жизнь.
Курчатову принадлежит ведущая роль в осуществлении идеи импульсного реактора, имеющего огромнейшее значение для проведения физических исследований. В этом реакторе на короткий промежуток времени происходит как бы вспышка нейтронного излучения, в сотни и тысячи раз более мощного, чем в самых крупных реакторах других типов.
Часто-часто постукивая тросточкой, проходил Игорь Васильевич в лабораторию термоядерных исследований. Он участвовал в экспериментах, ставил задачи исследователям. В печати тех лет регулярно появлялись публикации И. В. Курчатова, посвященные советским работам по управляемым термоядерным реакциям. Об исследовании импульсных разрядов с большими плазменными токами Игорь Васильевич рассказал еще в Харуэлле. В новых же своих выступлениях он знакомил советских читателей с работами по осуществлению стационарной термоядерной реакции в системах с так называемыми магнитными пробками (адиабатическими ловушками). Советскими учеными были созданы впервые описанные И. В. Курчатовым термоядерные установки «Альфа» и «Огра». Эти установки сейчас всемирно известны.
За каждым новым его выступлением в печати следили с огромным интересом не только в нашей стране, но и за рубежом. Ведь такие установки, как «Огра», ломали все прежние представления о лабораторном оборудовании. Только рабочая часть установки между двумя центрами пробок составляла 12 метров, а диаметр магнитного поля был около 2 метров. В это магнитное поле «впрыскивались» ионы водорода с энергией до 200 тысяч электрон-вольт и выполнялись многообразные физические исследования.
В своих статьях Игорь Васильевич, смотревший далеко вперед, описывает уже и черты наиболее вероятного термоядерного реактора. «Основной частью, – сообщал он в одной из своих статей, – термоядерного реактора будет совершенно герметичная камера, из которой надо до зажигания реакции откачать воздух, допуская давление остатков его не более десятимиллионных долей атмосферы. Плазма должна висеть внутри объема реактора, удерживаемая магнитным полем от соприкосновения со стенками».
Игорь Васильевич подробно анализировал вопросы не только наилучшего создания магнитного поля для изоляции плазмы, но и отвода энергии от нее. «На глаз, – писал И. В. Курчатов, – горячая зона, по-видимому, будет казаться лишь слабо светящейся, потому что поток энергии в основном состоит из ультрафиолетового и рентгеновского излучений».
Разбирает Игорь Васильевич вопрос и о соотношении энергии, потребляемой и отдаваемой термоядерным реактором. «Существует, – сообщает он, – наименьший размер, начиная с которого термоядерный реактор производит больше энергии, чем потребляет. Для реактора, работающего на смеси дейтерия с тритием, наименьший размер активной зоны, по-видимому, будет около одного метра. Реакторы, работающие на чистом дейтерии, будут больше. Чисто дейтериевые термоядерные реакторы, очевидно, окажутся пригодными только для стационарных электростанций большой мощности».
Вот до каких степеней конкретности предвидения поднимался Игорь Васильевич.
Особенно интересовала его мысль о прямом преобразовании энергии термоядерной реакции в электрическую, минуя нагрев пара и т. д., то есть обычную схему.
«Эта возможность, – писал Игорь Васильевич, – основывается на том, что в дейтериевой плазме больше 2/3 всей энергии выделяется в виде кинетической энергии заряженных частиц. Заряженные частицы удерживаются магнитным полем, и нетрудно видеть, что можно прямым путем преобразовать кинетическую энергию частиц в электрическую. Пульсирующий электрический ток можно, например, получить следующим образом. Представим себе, что плазма удерживается внешним магнитным полем, создаваемым током в обмотке, охватывающей термоядерный генератор. Увеличим немного это поле, и тогда плазма будет дополнительно сжата, а ее температура и плотность увеличатся. От этого термоядерная реакция пойдет быстрее и плазма нагреется еще больше. Плазма начнет расширяться, охлаждаясь и выталкивая магнитное поле из объема реактора. Магнитные силовые линии пересекут обмотку, генерируя в ней электрический ток. При определенном режиме работы энергия этого тока будет большей, чем энергия, затрачиваемая на сжатие плазмы».
Игорь Васильевич чувствовал себя совершенно больным: голова кружилась, во всем теле была слабость. Однако этого никто не заметил, когда он выступал на митинге.
«В делегации... – сказал он тогда, – я представлял советскую атомную науку...
С чувством гордости за свой великий народ и его науку я видел, что в большинстве областей атомной науки и техники Советский Союз опередил Англию...
С разрешения партии и правительства я доложил на заседании английских физиков о некоторых работах Академии наук СССР по управляемым термоядерным реакциям.
Я счастлив тем, что правительство моей страны проявило благородную инициативу и первым в мире решило снять секретность с этих работ.
Английские ученые тепло встретили доклад и просили меня передать свое восхищение ученым, выполнившим работу.
Поздравляю этих ученых с заслуженной высокой оценкой их труда мировым научно-общественным мнением.
Большое спасибо народу, партии и правительству за заботу, которая позволяет нам, ученым, высоко держать знамя советской науки».
После окончания митинга, садясь в машину, Игорь Васильевич сказал жене:
– Дня на два уедем из Москвы, потом буду отчитываться...
Он подготовил отчет о поездке, заслушал и решил вопросы по всем главным направлениям атомного дела в СССР, выступил со статьями и беседами в газетах «Правда», «Красная звезда», журнале «Техника – молодежи» и в других органах печати.
Гонорары Игорь Васильевич за свои статьи получать отказывался, деньги переводил в детские дома.
Характерный случай вспомнил И. С. Панасюк. Он подготовил к печати рукопись об экспериментах, выполнявшихся под непосредственным руководством И. В. Курчатова, и поставил его имя на титульном листе рядом со своим как имя соавтора. Игорь Васильевич решительно вычеркнул свою фамилию, сказав:
– Я хоть над этой проблемой и работал, но рукопись не писал...
Между тем самочувствие Игоря Васильевича все ухудшалось. 16 мая ему стало совсем плохо. Врачи установили инсульт. Больного срочно уложили в постель. Шли месяцы – май, июнь, июль, а он все боролся с недугом. В июле начал ходить, опираясь на костыль. В конце июля вновь его голос зазвучал в кабинете и в лабораториях института.
Если деятельность Игоря Васильевича и до этого была кипучей, то после болезни темп работы еще больше возрос. По воспоминаниям сотрудников, он стал торопить всех и прежде всего себя, стараясь как можно больше замыслов поскорее воплотить в жизнь.
Курчатову принадлежит ведущая роль в осуществлении идеи импульсного реактора, имеющего огромнейшее значение для проведения физических исследований. В этом реакторе на короткий промежуток времени происходит как бы вспышка нейтронного излучения, в сотни и тысячи раз более мощного, чем в самых крупных реакторах других типов.
Часто-часто постукивая тросточкой, проходил Игорь Васильевич в лабораторию термоядерных исследований. Он участвовал в экспериментах, ставил задачи исследователям. В печати тех лет регулярно появлялись публикации И. В. Курчатова, посвященные советским работам по управляемым термоядерным реакциям. Об исследовании импульсных разрядов с большими плазменными токами Игорь Васильевич рассказал еще в Харуэлле. В новых же своих выступлениях он знакомил советских читателей с работами по осуществлению стационарной термоядерной реакции в системах с так называемыми магнитными пробками (адиабатическими ловушками). Советскими учеными были созданы впервые описанные И. В. Курчатовым термоядерные установки «Альфа» и «Огра». Эти установки сейчас всемирно известны.
За каждым новым его выступлением в печати следили с огромным интересом не только в нашей стране, но и за рубежом. Ведь такие установки, как «Огра», ломали все прежние представления о лабораторном оборудовании. Только рабочая часть установки между двумя центрами пробок составляла 12 метров, а диаметр магнитного поля был около 2 метров. В это магнитное поле «впрыскивались» ионы водорода с энергией до 200 тысяч электрон-вольт и выполнялись многообразные физические исследования.
В своих статьях Игорь Васильевич, смотревший далеко вперед, описывает уже и черты наиболее вероятного термоядерного реактора. «Основной частью, – сообщал он в одной из своих статей, – термоядерного реактора будет совершенно герметичная камера, из которой надо до зажигания реакции откачать воздух, допуская давление остатков его не более десятимиллионных долей атмосферы. Плазма должна висеть внутри объема реактора, удерживаемая магнитным полем от соприкосновения со стенками».
Игорь Васильевич подробно анализировал вопросы не только наилучшего создания магнитного поля для изоляции плазмы, но и отвода энергии от нее. «На глаз, – писал И. В. Курчатов, – горячая зона, по-видимому, будет казаться лишь слабо светящейся, потому что поток энергии в основном состоит из ультрафиолетового и рентгеновского излучений».
Разбирает Игорь Васильевич вопрос и о соотношении энергии, потребляемой и отдаваемой термоядерным реактором. «Существует, – сообщает он, – наименьший размер, начиная с которого термоядерный реактор производит больше энергии, чем потребляет. Для реактора, работающего на смеси дейтерия с тритием, наименьший размер активной зоны, по-видимому, будет около одного метра. Реакторы, работающие на чистом дейтерии, будут больше. Чисто дейтериевые термоядерные реакторы, очевидно, окажутся пригодными только для стационарных электростанций большой мощности».
Вот до каких степеней конкретности предвидения поднимался Игорь Васильевич.
Особенно интересовала его мысль о прямом преобразовании энергии термоядерной реакции в электрическую, минуя нагрев пара и т. д., то есть обычную схему.
«Эта возможность, – писал Игорь Васильевич, – основывается на том, что в дейтериевой плазме больше 2/3 всей энергии выделяется в виде кинетической энергии заряженных частиц. Заряженные частицы удерживаются магнитным полем, и нетрудно видеть, что можно прямым путем преобразовать кинетическую энергию частиц в электрическую. Пульсирующий электрический ток можно, например, получить следующим образом. Представим себе, что плазма удерживается внешним магнитным полем, создаваемым током в обмотке, охватывающей термоядерный генератор. Увеличим немного это поле, и тогда плазма будет дополнительно сжата, а ее температура и плотность увеличатся. От этого термоядерная реакция пойдет быстрее и плазма нагреется еще больше. Плазма начнет расширяться, охлаждаясь и выталкивая магнитное поле из объема реактора. Магнитные силовые линии пересекут обмотку, генерируя в ней электрический ток. При определенном режиме работы энергия этого тока будет большей, чем энергия, затрачиваемая на сжатие плазмы».