Бомба. Тайны и страсти атомной преисподней

Когда вспоминают имя Эдварда Теллера, то непременно присовокупляют — «отец водородной бомбы». Если в этом и есть доля истины, то она относится скорей к той одержимости, к тому всепожирающему мессианству, с которым Теллер «пробивал» право родиться и жить грозному оружию.

В причинах такой одержимости нельзя не видеть некоторые особенности его биографии и характера.

Родился Теллер в 1908 году в состоятельной семье будапештского адвоката. Ещё десятилетним мальчиком он пережил ужасы коммунистического террора, который экспортировали в Венгрию из РСФСР. Бела Кун, бывший военнопленный, обученный большевиками «экспроприации экспроприаторов» и засланный ими на свою родину, развернул в Венгрии такую резню, что она даже заслужила одобрения великого «гуманиста» Ульянова.

Награбив золота и драгоценностей, Бела Кун сбежал в Россию, где ему предоставили «красную» должность в расчете на то, что он поделится награбленным с вождями. Но коварный венгр отказался выдать рассованные по европейским банкам богатства, и люди с Лубянки навсегда укоротили ему язык, руки и жизнь.

В конце двадцатых годов после окончания гимназии, где он обратил на себя внимание блестящими способностями в математике, Эдвард Теллер учится физике в Германии, где знакомится с Гейзенбергом, Борном, Ландау, Бором. Основы квантовой механики, ядерной физики он изучает, если так можно здесь выразиться, «из первых рук».

Со Львом Ландау они сошлись довольно близко, и именно к нему обратился Теллер, когда его венгерский друг — физик и биолог Лео Сцилард — потерял работу. Случилось так, что Лео однажды помог коммунистам, за что был арестован, а после тюрьмы не мог нигде устроиться.

Теллер уговорил его поехать работать в Россию, к Ландау. Несколько лет, проведённых Сцилардом в большевистском «раю», полностью вылечили его от коммунистических иллюзий. Сам Ландау тоже, в конце концов, оказался в тюрьме, а от Гулага и неминуемой смерти его с трудом спас академик Капица.

Подобные «достижения» социализма, «построенного в отдельно взятой стране», привили Теллеру стойкий иммунитет к античеловеческому строю. Он словно предвидел, что в 1956 году армада танков ворвётся на его родину и по команде Жукова с благословения Хрущева и Андропова полезет по телам соотечественников «защищать завоевания социализма…».

С 1935 года Теллер уезжает в США — подальше от зверств социализма и фашизма.

Будильник, который разбудит весь мир

В Америке Теллер начал работать совместно с Гансом Бете, теоретиком, немецким эмигрантом. К тому времени Бете перестал критически относиться к идеям Эддингтона о том, что звёздная энергия получается в результате термоядерного синтеза, в частности, при слиянии ядер водорода в ядро гелия.

Сам Бёте выдвинул ряд гипотез в пользу подобных процессов и указал на наиболее вероятные циклы термоядерных реакций в звёздах, за что спустя три десятилетия ему присвоят Нобелевскую премию. Совместная работа с таким крупным теоретиком — можно сказать, основоположником ядерной астрофизики — подготовили Теллера к восприятию идей возможного термоядерного оружия. Оба, — и Бёте, и Теллер — были приглашены в 1941 году участвовать в разработке атомной бомбы.

Ещё раньше Теллер познакомился с научным руководителем этих работ Робертом Оппенгеймером и был очарован им. Оппенгеймер также получил настоящее образование в Европе, также «из первых рук», знал едва ли не десяток языков, и в США, где достижения теоретической физики никак нельзя было назвать выдающимися, блистал среди физиков-теоретиков, как звезда первой величины. Что соответствовало бы русской поговорке: «Первый парень на деревне…» Но известно, что от любви до ненависти также один шаг. Оппенгеймер назначает начальником теоретического отдела Ганса Бете, что вызвало негодование Теллера. Ибо тщеславие и честолюбие были по отзывам его коллег главными чертами характера венгерского эмигранта.

Неприязнь и ненависть подогревало ещё то, что Оппенгеймер был руководителем всей программы по атомному оружию, мог стать в случае успеха знаменитым на весь мир и уже сегодня пользовался вниманием конгресса и президента. Идея Ферми поджечь пока ещё не существующей атомной бомбой термоядерную реакцию пришлась как нельзя, кстати, распалённому завистью Теллеру.

Он, по словам Энрико Ферми, «…не хотел играть роль второй скрипки. Он был одержим, говоря его же словами, идеей создания термоядерного будильника, который разбудит весь мир».

Тем более, что «детище» Оппенгеймера казалось ему всего лишь детской игрушкой по сравнению с замысленным устройством: если мощность «игрушки» всего лишь сотня-другая килотонн тринитротолуола (ну, в крайнем случае, мегатонна), то мощность задуманного «устройства» практически не ограничена, и таким «устройством» можно не только разбудить мир, но и разнести его на куски!

И к нему, Теллеру, прибегут все учёные, которые ныне тусуются около Оппенгеймера, и сам президент сочтёт за честь пообщаться с гениальным и прозорливым физиком…

Надо сказать, что Оппенгеймер не только не мешал Теллеру трудиться над своей задумкой, но и освободил его от работы над атомной бомбой, до испытания которой оставались ещё годы. В помощь Теллеру был придан теоретик Эмиль Копинский, позже состав группы не раз расширялся…

Супер-классик

История появления термоядерного оружия в СССР неразрывно связана с историей создания его в США. Отставая на несколько лет, учёные и разработчики в СССР шли похожими путями, совершали почти те же ошибки и попадали в аналогичные тупики, что и в США. Эти ошибки, заблуждения и находки становились известными ядерной команде СССР из публикаций в открытой печати США, равно как и из сообщений разведслужб и скорей всего в основном из этих сообщений.

Термоядерная бомба, над которой начала работать группа Теллера, — её называли ещё «супербомба», или просто «супер» — в классическом варианте («супер-классик»), представляла собой полубесконечный цилиндр, заполненный жидким дейтерием (изотопом водорода). В начале цилиндра предполагалось разместить инициирующее устройство — обычную атомную бомбу, если можно применить слово «обычную» к подобному устройству. Взрыв её должен был нагреть дейтерий до высочайшей температуры, что положило бы начало реакций синтеза ядер дейтерия. При этом выделяющаяся от синтеза колоссальная энергия передавалась по следующим слоям дейтерия и, как говорится, «процесс пошёл».

Для успеха эксперимента, стало быть, должны быть соблюдены два условия; первое — достаточно высокая температура «зажигания» и второе — достаточно высокая эффективность реакций слияния ядер дейтерия. В противном случае радиационные и тепловые потери превысили бы выделение энергии, и всё закончилось бы конфузом.

Предварительные прикидки сразу же показали, что «зажигание» не сработает — необходимых миллионов градусов атомная бомба не даст. Положение вроде бы спас Эмиль Конопинский: в начале цилиндра он предлагает разместить отсек со смесью дейтерия и трития. Эффективность реакций слияния дейтерия и трития гораздо выше (раз в сто!) и зажигание возможно при существенно меньшей температуре. А от зажженной смеси, считалось, горение перекинется на чистый дейтерий.

Итак, в 1946 году на секретной конференции американских учёных, посвящённой термоядерному оружию, стало ясным, что концепция «супер-классик» приобрела целостный характер — первичная атомная бомба на основе урана-235 возбуждает ядерную детонацию в цилиндре с жидким дейтерием через промежуточный отсек тритиево-дейтериевой смеси. Если дейтерий сравнить с трудноразжигаемыми сырыми дровами, то тритий играл роль керосина, которым обливались эти дрова для лучшей воспламеняемости.

На этой же конференции обсудили все новейшие и дальнейшие идеи в области конструирования водородной бомбы и обменялись мнениями по поводу их «полноты и точности», а также высказали ряд «предположений по будущим разработкам, если планами будет реально предусмотрено конструирование и практическое испытание «супер-классик». Никто тогда и не догадывался, какая «мина» заложена в этом проекте бомбы…

Между плохим и очень плохим

Одним из участников конференции был физик-теоретик Клаус Фукс. В Германии, где Фукс родился и учился, с ним произошли две неприятности, поломавшие впоследствии всю его жизнь. Во-первых, как убеждённый и активный социалист, Клаус столкнулся в прямом и переносном смысле с фашистами, которые в дальнейшем будут преследовать его и всю семью Фуксов.

Фашистам в Германии жестко противостояли коммунисты, хотя принципиальной разницы между ними не было — те же красные знамёна, те же фальшивые лозунги, один и тот же рабочий класс, на который опирались обе мафии.

Разница ощущалась только в названиях — одни именовали себя национал-социалистами, другие считали себя социалистами интернациональными. И ещё, нацисты уже пришли к власти и по образцу страны Советов построили тоталитарное государство с тайной полицией, концлагерями и всеобщим доносительством для подавления инакомыслия. Немецкие коммунисты же дорвутся к власти после войны и только тогда построят своё полицейское государство, свои концлагеря и тюрьмы, доведут свой народ до нищеты.

Но тогда, в 30-ых, никто об этом почти не задумывался. И, хотя Клаус видел, что у коммунистов идеология доминирует над нравственностью, хотя ему претило обожествление вождей и некритическое отношение к ним партийного стада, он всё же делает выбор между плохим и очень плохим — вступает в компартию Германии.

Спасаясь от гестапо, Фукс бежит в Англию, где он был замечен и приглашен к сотрудничеству сначала Максом Борном, а затем и Рудольфом Пайерлсом, также немецким беженцем. Пайерлс известен в СССР как автор классического учебника по физике твёрдого тела, но в то время он был поглощён расчетами, связанными с разработкой атомного оружия в Англии, инициатором которого он и был.

Как доносила внешняя разведка НКВД, «профессор Пайерлс определил критическую массу урановой бомбы, разработал способ выделения изотопа урана-235», словом, был самым значительным лицом среди учёных британского уранового проекта.

А когда во время войны Пайерлса пригласили в США для участия в создании атомной бомбы, которая вначале замышлялась как совместная англо-американская, Пайерлс привёз в Новый Свет и Фукса.

Нет пророка и в чужом отечестве

В Лос-Аламосе — секретном ядерном городке на юге США — Клаус Фукс активно участвовал в расчетах делящейся плутониевой бомбы и усердно посещал семинары Эдварда Теллера, где обсуждались идеи и принципы нового оружия — водородной бомбы. Он стал, как уже говорилось, участником той секретной конференции 1946 года, на которой были, как бы утверждены основные положения по развитию термоядерного оружия.

Мало того, Фукс выдвинул гениальную идею конструкции, которая, в конце концов, и решала проблему инициирования термоядерной реакции. Ибо всё, что напридумывал Теллер со своей командой, вело в тупик, о котором, может быть, смутно догадывались, но не отдавали себе ясного отчёта. И по одной простой причине — не было достаточно учтено высказанное ещё Эддингтоном замечание о том, что термоядерное горючее должно быть сильно сжато для того, чтобы в нём начался термоядерный синтез.

Хотя, в общем-то, американские теоретики знали, что дейтерий нужно подвергнуть сильному сжатию, но не считали это непременным и главнейшим условием, да и степень сжатия не очень-то чётко была определена ими. И, конечно, неясен был сам механизм сжатия. И в этом плане предложение Фукса, которое он даже запатентовал весной 1946 года, показало, что советский информатор как учёный был чрезвычайно прозорливым. Настолько прозорливым, что остался непонятным современникам.

«Предложение Фукса, — указывает разработчик советского термоядерного оружия Герман Гончаров, — поразительное по богатству содержащихся в нём идей, сильно опередило время и возможности математического моделирования сложнейших физических процессов, без которых невозможно дальнейшее развитие этих идей. Только через пять лет в США полностью осознали огромный идейный потенциал предложения Фукса».

Надо сказать, что и в СССР не очень-то разобрались с переданной через разведку информацией Фукса о новом принципе конструкции. И Курчатов, и Харитон написали в своих отзывах на полученный разведматериал, что там «…много неясного и непонятного». Эта ясность придёт только через семь лет.

Но самим фактом исследовательских работ в США по «термояду» разведка и научное руководство в СССР чрезвычайно заинтересовались. Тем более, что это подтверждалось другими информаторами, внедрившимися в секретнейшую Лос-Аламосскую лабораторию, промышленные фирмы, работавшие в рамках «Мантеттенского проекта», госдепартамент и другие организации.

Шпионские документы

В сентябре 1945 года Фукс передал своему резиденту в Нью-Йорке Анатолию Яцкову (через связника Голда — псевдоним «Раймонд») важнейший документ по разработке водородного оружия.

Это был конспект лекций Энрико Ферми, в которых тот изложил сотрудникам Лос-Аламосской лаборатории все аспекты построения термоядерной бомбы. Но кроме общих положений в лекциях Ферми содержалось много конкретной информации — в том числе расчёт потерь энергии на излучение, в частности, из-за рассеяния рентгеновских лучей на свободных электронах.

Приводились там данные и по тритию — «сверхтяжёлому» водороду, который открыл десяток лет тому назад сотрудник Лос-Аламоса профессор Марк Олифант (совместно с Эрнстом Резерфордом). До этого о свойствах трития в СССР практически ничего не знали, а между тем он играл важнейшую роль в термоядерных реакциях и станет позже одним из важнейших компонентов в сахаровской «слойке». Кроме того, появились сообщения о супербомбе и в открытой печати. Так в октябре 1945-го газета «Таймс» опубликовала сообщение того же профессора Олифанта, из которого следовало, что реально создание «супер» мощностью несколько мегатонн. Сразу же после выступления Олифанта в НКВД на самом высшем уровне (Берия, Кобулов, Судоплатов) решено было обратиться за разъяснениями по поводу «супер» в Данию — к Нильсу Бору.

Как раз туда собиралась шпионская «делегация», чтобы выведать у Бора кое-какие секреты производства атомных зарядов. О бессмысленности и бесполезности этой акции автор рассказал в предыдущей книге «БОМБА. Тайны и страсти атомной преисподней». Заранее очевидны и бесполезны были и вопросы, которые составили в НКВД по поводу супербомбы, но чего не сделаешь ради «показухи»?

Эта вся информация, совпавшая по времени с появлением записки Якова Френкеля, а также других сообщений разведки на эту тему, вызвала живейший интерес Курчатова, и вскоре он даёт поручение Зельдовичу провести соответствующие расчёты и проверить возможность создания водородного оружия.

Уже в конце года появляется отчёт Гуревича, Зельдовича, Померанчука и Харитона под названием «Использование ядерной энергии лёгких элементов».

В основу их расчётов была положена схема, изложенная в «шпионских документах», как потом назвал эти разведданные Сахаров — комбинация из атомной бомбы на основе урана-235 с отражателем из бериллия, промежуточной камеры со смесью трития и дейтерия и «трубы» — бесконечно длинного цилиндра с жидким дейтерием.

Новая разработка, как поняли советские учёные и научные руководители проекта, сулила огромные преимущества, буде она доведена до кондиции оружия.

Во-первых, мощность термоядерного заряда была практически неограниченна — всё определялось количеством дейтерия. Если мощность атомного (уранового или плутониевого) фугаса принципиально не могла быть более тысячи килотонн (т. е. одной мегатонны), то сила термоядерного заряда была бы в сотни, а то и тысячу мегатонн — то есть эквивалентна триллиону килограммов обычной взрывчатки тринитротолуола!

Во-вторых, прельщала относительная дешевизна и простота добывания дейтерия — прямо из воды, где «тяжёлая» вода (содержащая дейтерий) находится в соотношении с водой обычной примерно 1:7000. Небольшое озерцо глубиной в два метра и радиусом в сто метров содержит около трёх тонн тяжёлой воды. И, хотя для её «добычи» требуется много электроэнергии, но всё-таки это было далеко несравнимо с потреблением энергии заводов по разделению изотопов урана. Длина таких заводов достигала нескольких километров, и для работы подобных установок приходилось отключать не только другие окрестные заводы и фабрики, но и целые отрасли.

К тому же производство дейтерия не требовало длительной и дорогостоящей геологоразведки, строительства в труднодоступных местах рудников, шахт и обогатительных фабрик, а сам дейтерий не был радиоактивен и так опасен, как уран, плутоний и все промежуточные их продукты и отходы.

Было над чем призадуматься…

Коллективный псевдоним

Отчёт об этой «цельнотянутой», как называл её опять же Сахаров, проблеме состоялся в декабре 45-го, на Техническом совете Спецкомитета, который возглавлял Берия.

В аннотации к отчёту Гуревича, Зельдовича, Померанчука и Харитона «Использование ядерной энергии лёгких элементов» говорилось: «Предлагается использование для взрывных целей ядерной реакции превращения дейтерия в водород и тритий, осуществляемое детонационным способом».

То есть процесс ядерного горения дейтерия реализуется в виде ударной волны, которая распространяется по тяжёлому водороду. Это было существенное отличие от идей американской схемы, где перенос энергии предполагался не детонацией, но столкновением нейтронов с ядрами дейтерия. Да и само начало ядерного горения полагалось возбудить также ударной волной от взрыва атомной бомбы из делящегося вещества. Американцы же предлагали зажечь дейтерий потоком нейтронов от инициирующей атомной бомбы.

Были и другие отличия в концепциях и деталях. Так советские физики рассчитали критический диаметр «трубы» — 0,5 м, указали на то, что «для облегчения возникновения ядерной детонации полезно применение массивных оболочек, замедляющих разлёт». Но самым важным оказался чрезвычайно прозорливый вывод: «Желательна наибольшая возможная плотность дейтерия, которая должна быть осуществлена применением его при высоком давлении». Если бы с самого начала главные усилия были бы сосредоточены на этом, водородная бомба появилась бы гораздо раньше как у нас, так и у американцев.

Концептуальные отличия от американской схемы, творческий подход к осмыслению разведданных были как бы запрограммированы участием в этом таких неординарных учёных, как Гуревич, Померанчук, Харитон. Что же касается Зельдовича, то диапазон его знаний и научных занятий был настолько велик, что вряд ли на Земле существовал ещё один такой человек.

Формально Зельдовича не ознакомили с разведывательной информацией, но Курчатов, который исключительно ему доверял и считал первым среди равных, не мог не рассказать Зельдовичу об основных идеях по «термояду».

Гуревич и Померанчук по этому поводу не были проинформированы, «…просто… реакции с легкими ядрами, — как сказал впоследствии Гуревич, — были в круге интересов его и Померанчука в качестве источника энергии звезд и способа получения сведений о ядерных силах». И тут к ним вдруг «присоединяются» специалисты по взрывным и цепным реакциям — Зельдович и Харитон — которые утверждали, что «осуществление термоядерного синтеза становится возможным в земных условиях». И потом уже в результате дискуссий возникло совместное предложение, которое они отдали Курчатову.

Разумеется, Зельдович и Харитон, деликатно привлекли к расчетам Померанчука и Гуревича, которые так и остались в неведении об американских расчетах. Что дало впоследствии повод некоторым исследователям утверждать, что сахаровское предположение о «шпионском происхождении документов» в корне неверно. И в качестве доказательства приводят текст отчета с пометкой «1946 год», который не был засекречен и который Гуревичу удалось раскопать в 1990 году в открытых архивах Института атомной энергии.

«Вот вам наглядное доказательство того, что мы ничего не знали об американских разработках, — заявил тогда Гуревич, — Вы понимаете, какие были бы грифы секретности на этом предложении и за сколькими печатями оно должно было храниться в противном случае».

Но как установил Герман Гончаров, после заседания Техсовета, на котором Зельдович изложил доклад о «термояде», все четыре копии отчета были подколоты к протоколам о заседании с грифами: «Совершенно секретно. Особая папка», и секретность была даже усилена специальным штампом «Хранить наравне с шифром». И дата на всех отчетах — 17 декабря 1945 года, а не 1946 год, как указано на «раскопанном» в открытых архивах.

Просто, по-видимому, Курчатов сделал потом (в 1946 г.) один экземпляр для себя, который со временем и отправил в архив, поскольку ни правительством, ни Техсоветом не было принято кардинальных решений по развитию термоядерного оружия. Техсовет всего лишь рекомендовал начать измерение сечений реакций на лёгких ядрах. Ни об экспериментальной базе, ни о расчётах нового оружия речи не шло.

Лишь Зельдович фактически самодеятельно начал со своей группой исследования вопросов ядерного горения и взрыва для освобождения энергии лёгких элементов.