Бомба. Тайны и страсти атомной преисподней

Рядовой Олег Лаврентьев отправил письмо генералиссимусу Сталину.

Наивный солдат полагал, что после прочтения письма отеческая улыбка тронет прокуренные усы мудрого вождя, и он, указывая мундштуком трубки на письмо Лаврентьева, скажет окружавшим его членам Политбюро, генералам и министрам: «Ви только поглядите, савсэм маладой солдат, всэго сэмь классов за плечами, а видит дальше и глубже, чем некоторые талмудисты и начётчики…»

Но не дрогнули в отеческой улыбке усы вождя, поскольку не довелось ему прочесть солдатского письма. А коли и прочёл бы, то вряд ли что-либо понял бы, ведь и атомной бомбой в СССР правительство по существу занялось не в конце 30-ых, когда от советских учёных поступило предложение начать «урановый проект», а только в 1945 году, когда американцы продемонстрировали колоссальную мощь первых атомных бомб на двух японских городах. И в ответ на директиву американского президента Трумена — приступить к созданию термоядерного оружия, — генералиссимус велел опубликовать в газетах, что водородная бомба — блеф и чушь, а выступление президента — атомный шантаж СССР.

Впрочем, вряд ли солдатское письмо добралось до Кремля с далёкого острова Сахалин, где служил Лаврентьев в воздушной разведке, — не до того тогда было. Вся страна, весь народ, затаив дыхание, в едином трудовом порыве готовились к небывалому эпохальному событию — 70-летнему юбилею Вождя всех времён и народов. Поздравительные письма, открытки, телеграммы шли потоком со всех уголков необъятной страны, и в этом потоке затерялось, похоже, письмо сахалинского разведчика…Такое ему было не внове. Ещё раньше, в 1946 году, Лаврентьев обдумал, а потом послал в Академию наук СССР предложение по созданию ядерного реактора на быстрых нейтронах. В таком реакторе гораздо интенсивнее идёт наработка плутония для атомных зарядов. А именно нехватка плутония сдерживала рост арсенала атомного оружия — даже через четыре года, в 1950 году, в СССР было всего 5 атомных бомб.

Молодой солдат как бы интуитивно чувствовал это узкое место и старался, как мог, помочь Родине.

Конечно, ответа от Академии наук он не получил — не такие это люди, аппаратчики, чтобы унизить себя якшанием с простым солдатом.

Может, оно и к лучшему, поскольку на заявку Лаврентьева об изобретении им управляемых по лучу радара зенитных ракет Министерство обороны прислало спустя восемь месяцев такой нелепый и невразумительный ответ, что у менее упорного, чем Лаврентьев, человека наверняка была бы отбита охота думать, изобретать и предлагать.

Возможно, когда-нибудь[1] историки найдут эти листки, написанные почти детским почерком и подивятся прозорливости сахалинского разведчика — ведь все его предложения были так или иначе впоследствии реализованы…

Прождав ответа из Кремля ещё несколько месяцев, Лаврентьев отправляет аналогичное письмо в ЦК ВКП(б).

Через тернии

Сегодня даже школьник знает, что ядра элементов из середины таблицы Менделеева наиболее устойчивы, а самые крайние, самые тяжёлые элементы — плутоний, уран, торий и другие — содержат в своих ядрах слишком много нейтронов и оттого нестабильны. При попадании в такое ядро внешнего нейтрона оно охотно делится на два примерно равных по массе ядра. В итоге получается пара новых элементов — уже из середины таблицы Менделеева — «золотой» середины. Оказывается, и в неживой природе всё тяготеет к середине.

Деление при этом даёт такую колоссальную энергию, что ею заинтересовались, когда сам факт деления ещё не был даже зарегистрирован.

А в 1934 году в Германии было открыто явление деления ядер урана, о чём незамедлительно появилась публикация в научном журнале. Но она осталась незамеченной, может быть это и к лучшему, ибо в противном случае атомные заряды могли появиться не к концу, а к началу второй мировой войны, и ядерное пламя, возможно, опалило бы европейские города и веси.

Второй раз деление было вновь открыто (опять же в Германии) в 1938 году, и после публикации об этом в январе 1939 года физики всех стран пришли в необычайное возбуждение — то, о чём многие догадывались, стало явью. И уже через три года неистовый итальянец Энрико Ферми запустит в Чикаго процесс цепного деления урана в первом на Земле рукотворном реакторе.

Однако, в соответствии с существующей в природе симметрией структур и явлений нетрудно предположить, что элементы таблицы Менделеева с другого края — самые лёгкие — также будут стремиться к «золотой» середине, для чего им нужно будет уже слиться, соединиться в более тяжёлое и более стабильное ядро. А вот при слиянии энергии в расчёте на единицу массы выделяется гораздо больше, чем при делении.

Стало понятным, откуда черпают колоссальную энергию звёзды, в частности, самая ближайшая к нам — Солнце, состоящая в основном из легчайших элементов водорода и гелия. Под действием жуткой силы тяжести на Солнце, почти в миллион раз превышающей земную, легчайшие элементы сжаты настолько, что их ядра, преодолевая не менее жуткую силу отталкивания, сближаются, и в недрах нашей звезды непрерывно идёт реакция синтеза — слияния, или другими словами, термоядерная реакция, давшая энергию для возникновения и поддержания жизни на Земле…

В 1934 году наряду с открытием деления ядер произошло ещё одно важное и аналогичное событие. Один английский астрофизик[2] выпустил книгу «Новые пути в науке», в которой рассуждал о возможности провести термоядерную реакцию на Земле[3], для чего предлагалось использовать тритий — изотоп водорода, в ядре которого два нейтрона, и дейтерий (в ядре его один нейтрон). Поджечь подобное топливо, говорилось в книге, можно только сильно сжав водород. В этой же публикации впервые прозвучало предупреждение о том, что такие реакции могут быть использованы для создания оружия…

В дальнейшем в связи со сложившейся традицией под оружием «атомным» (атомная бомба, атомный заряд) будет пониматься оружие, где используется деление ядер, а оружие, где используется синтез ядер — «водородное» или «термоядерное», хотя все это несколько условно.

Бомба из висмута и свинца

Итак, год 1934 можно считать отправным моментом, если иметь в виду историю появления на Земле основных идей по использованию реакций деления и синтеза для овладения ядерной энергией в мирных и военных целях.

Неизвестно, читали ли в Германии труды английского астрофизика, но с 1940 года группа немецких теоретиков стала работать над проблемой сильного сжатия сплошных сред. А ведь сильнейшее сжатие термоядерного горючего было обязательным и главнейшим условием начала реакции синтеза.

Как только разработки теоретиков в 1942 году завершились, их трудами немедленно воспользовались экспериментаторы для начала опытов по сжатию дейтерия. По существу просматривалось начало программы по созданию немецкой водородной бомбы.

Аналогичные программы, более или менее успешные, стали появляться и в других странах. Весной 1941 года японский физик Токутаро Хагивара предположил, что началу реакции синтеза может помочь взрыв атомной бомбы, сделанной из делящегося вещества — урана. Энергия этого взрыва станет детонатором для находящегося рядом термоядерного горючего.

Весной этого же года похожая мысль пришла в голову Энрико Ферми. Ферми полагал, что при температуре 10 миллионов градусов, которую даст взрыв атомной бомбы, начнётся слияние лёгких элементов, и мощность такого устройства будет неограниченной. Об этом он рассказал Эдварду Теллеру, которого впоследствии назовут «отцом» водородной бомбы, что по-видимому, не совсем соответствует истине.

Теллер в спорах и дискуссиях с Ферми скоро «загорелся» новой идеей, ради которой оставил работу над пока ещё не созданной атомной бомбой. Он организовал небольшую теоретическую группу, которая принялась за подготовительные расчёты. И уже в 1942 году среди учёных-атомщиков США начались первые обсуждения проблем термоядерного оружия.

В СССР лишь небольшое число людей знало о ведущихся в США разработках оружия неограниченной мощности. Член-корреспондент АН СССР Яков Френкель не был в их числе, но, тем не менее, он первым из советских учёных письменно изложил концепцию термоядерного оружия. В записке, направленной Курчатову осенью 1945 года, говорилось: «…представляется интересным использовать высокие — миллиардные — температуры, развивающиеся при взрыве атомной бомбы, для проведения синтетических[4] реакций (например, образования гелия из водорода), которые являются источником энергии звёзд и которые могли ещё более повысить энергию, освобождаемую при взрыве основного вещества (уран, висмут, свинец)».

Конечно, Яков Ильич погорячился, предположив, что при взрыве атомной бомбы температура достигает миллиардов градусов, заблуждался он и насчёт висмута и свинца, считая их горючим для «делящейся» бомбы.

Но зато в самом главном он оказался прав — термоядерную бомбу можно «поджечь» взрывом «делящегося» атомного заряда. И ещё не менее ценно его замечание о том, что реакции синтеза могут «повысить энергию, освобождаемую при взрыве основного (делящегося! — авт.) вещества».

По сути дела Френкель предвосхищает идею сахаровской «слойки» — атомной бомбы с термоядерным усилением, которую многие ошибочно называют водородной бомбой.

Проверка на шизофрению

На письмо Олега Лаврентьева в ЦК ВКП(б) отреагировали необычайно быстро. Не прошёл ещё и месяц, как оттуда позвонили в сахалинский обком партии и вскоре в войсковую часть, где служил Олег, прибыл подполковник инженерной службы Юрганов.

«Насколько я понял, — рассказывает Лаврентьев, — его задачей было убедиться, являюсь ли я нормальным человеком со здоровой психикой».

В те времена, как, впрочем, и в теперешние находилось много «изобретателей», которые «бомбили» все инстанции проектами вечных двигателей, уравнениями вселенной и прочим вздором. Особенно много стало поступать прожектов, когда газеты сообщили, что американцы взорвали первые атомные бомбы.

«Я говорил с Юргановым, — вспоминает Лаврентьев, — на общие темы ядерной физики, но конкретных секретов раскрывать не стал»…

Подполковник заинтересовался, как молодой солдат дошёл до такой жизни, что стал «всамделишным» изобретателем, да ещё в такой малоизвестной и малопонятной области, как физика ядра.

А этому в некоторой степени, надо сказать, способствовало и то, что на Сахалине Олег переквалифицировался в радиотелеграфиста и занял должность сержанта. А сержанту полагалось денежное довольствие, и он через Посылторг выписал из Москвы интересующие книги по естественным наукам, а также подписался на журнал «Успехи физических наук».

Ещё в школе Олег увлекался радиоконструированием, поэтому он быстро освоил новую специальность и стал радистом II класса. Круглосуточное дежурство на «радиоточке» в ожидании сигнала от Центральной радиостанции давало много времени для раздумий и чтения. Вместе с товарищем Олег соорудил направленную антенну, и вскоре они ответили Центральной, чем изумили её до крайности, — как мог дойти сигнал от такой маломощной радиостанции?

Рядовой Лаврентьев учился сам и вёл занятия с радистами. И даже читал лекции офицерскому корпусу, в особенности, когда стала прибывать новая техника и нужно было разобраться во всех её тонкостях.

Однажды командование попросило молодого солдата подготовить лекции для личного состава по атомному оружию. Ему выделили несколько дней для подготовки, и он обложился учебниками, книгами, журналами. Олег заново переосмыслил всё, что накопил за многие годы изучения ядерной физики.

Не до конца ясные идеи определились — стали почти осязаемыми принцип и конструкция термоядерной бомбы. Как говорит Лаврентьев, «…именно тогда произошёл переход количества в качество». И уже к началу 1948 года, когда ни американские, ни советские учёные ещё не стояли на верном пути создания водородного заряда, он мог чётко сформулировать последовательность ядерных реакций, которые приведут к термоядерному взрыву.

Голь на выдумки хитра!

Но зрело это решение долгими годами. Наукой, а в особенности экспериментом, Олег увлёкся довольно рано. В его псковской квартире, где жила их семья, — отец- писарь, мать- медсестра — он провёл первый электротехнический эксперимент в четыре года. С помощью табуретки и куска проволоки Олег устроил короткое замыкание в розетке, от чего сгорела проволока, но дом и он сам уцелели.

Со временем разрушительные опыты сменились созидательными. В то время любителям негде было купить подручные материалы и приборы, да что там говорить — простых зубных щёток не найти было подолгу в продаже. Социализм ухитрялся всё сделать дефицитным, поэтому любителям приходилось самим придумывать, изобретать, делать мудрёные приспособления «на коленке». Даже учёные, работавшие над созданием атомной бомбы, многое покупали на барахолке, чтобы из этого смастерить уникальные приборы.

Не потому ли «российская голь» так хитра на выдумку, так изобретательна?

И школьник в провинциальном городе Пскове, задумавший сделать микроскоп, остроумно использует в качестве объектива каплю воды, а для вольтовой дуги сподобился приспособить карандаш, точнее, его грифель.

Надо сказать, Олегу очень повезло со школой, — бывшее псковское реальное училище в значительной мере сохранило свой старый состав. Несмотря на призывы гуманиста Ульянова: «Расстреливать, расстреливать и ещё раз расстреливать!», несмотря на его мудрое изречение: «Интеллигенция, батенька, — это говно!», несмотря на геноцид целой нации, наступивший в ночь с 1937 на 1953 год, чекисты ещё не успели вывести под корень всю псковскую интеллигенцию.

Добрые и глубоко знающие своё дело учителя искренне помогали любознательному пареньку познавать окружающий мир. «Сам директор школы, — рассказывает Лаврентьев, — вёл математику и подбрасывал мне задачи позаковырестее. Физичка доверяла проводить в школьном кабинете любые опыты».

Развивался Олег разносторонне, — он довольно быстро освоил кинопроекционную аппаратуру и стал в школе показывать учебные фильмы. А на первенстве Пскова по шахматам регулярно занимает 2–3 места среди взрослых.

В те предвоенные годы очень много писали о молодой, стремительно развивающейся науке — ядерной физике. Когда же было открыто деление, стали всерьёз рассуждать о ядерной энергии, в том числе, и для военных целей.

Один американский фантаст даже описал создание в США атомного оружия и последующее испытание его при бомбардировке двух японских городов. За что потом его пытались привлечь к ответственности, — писателю-фантасту инкриминировали разглашение тайны того, чего еще не было на свете.

Такой ажиотаж привлёк бы внимание и менее темпераментного человека, чем псковский школьник Лаврентьев. Он же так увлёкся ядерной физикой, что профессиональное занятие ею посчитал мечтою всей жизни. Для начала проштудировал только что появившуюся книгу «Введение в ядерную физику», разобрался с урановыми цепными реакциями и разделением изотопов. После он прочтёт «Атомное ядро» Корсунского, «Радиоактивность» Бреслера и самую интересную и важную — «Физику ядра» Ханса Бете, будущего нобелевского лауреата, основателя и теоретика термоядерных циклов в недрах звёзд.

Книги подвинут Олега на размышления о тайнах и важности ядерного мира, о том, что может дать человечеству, его стране умение владеть этими тайнами.

Но как у прирождённого экспериментатора у него чесались руки в предвкушении опытов, которые дадут осязаемые результаты. Где-то на улицах Пскова он нашёл кусок руды, обронённой при перевозках, и почему-то, вероятно, из-за тяжести, заподозрил, что это уран, Немедленно начались попытки обнаружить радиоактивность руды, но наступившая вскоре война прервала не только первые опыты, но и учёбу в школе.

После окончания семилетки Олег оказался в оккупации. Нужно было думать о том, как выжить, где найти мёрзлой картошки, чтобы спастись от голода и как спастись от угрозы угона в Германию.

Но даже в тяжких условиях оккупации он не переставал думать о загадках ядерного мира. А тут в русской газете Олег прочитал маленькую заметку о том, что один японский учёный предложил новое разрушающее вещество невиданной мощи — уран. Для усиления взрыва предлагалось добавить лёгкие элементы, чтобы наряду с процессом деления шёл и синтез.

«Я воспринял эту заметку, — говорит Лаврентьев, — как намёк на то, что в Германии ведутся аналогичные работы». И был, конечно, прав — интуиция и тут не подвела его.

Он, вероятно, не думал, хотя и мог догадываться, что ещё в одной стране уже делаются расчёты, прикидки нового, более страшного и умопомрачающего оружия, чем бомба атомная, — термоядерная бомба.