Чтение онлайн

Предварительная стадия термоядерной части Советского Атомного проекта описана академиком С.С. Герштейном (кстати, родственником Ландау, бывшим мужем Э.Рындиной, к ним Ландау ехал в Дубну в роковой день 7 января 1962 г.). В книге воспоминаний о Я.Б. Зельдовиче есть его большая статья, из которой приводим следующий отрывок.

«Вопрос о создании водородной бомбы был впервые поставлен в СССР в 1946 г. в специальном докладе, представленном правительству И.И. Гуревичем, Я.Б. Зельдовичем, И.Я. Померанчуком и Ю.Б. Харитоном. Заинтересовавшись этим, я заехал к Гуревичу и попросил его, если возможно, рассказать об упомянутом докладе и прокомментировать предположение А.Д. [27] Исай Исидорович сказал, что никаких данных о том, что в Америке занимаются подобным вопросом, у них в 1946 г. не было. Просто. дейтрон и ядерные реакции между легкими ядрами были в круге интересов его и И.Я. Померанчука, поскольку они дают информацию о ядерных силах и являются источником энергии звезд. В совместных обсуждениях Зельдович и Харитон заметили, что осуществление термоядерного синтеза в земных условиях становится в принципе возможным путем разогрева дейтерия в ударной волне, инициированной атомным взрывом. В этих условиях, как показали оценки, можно избежать перехода подавляющей доли выделяемой энергии в электромагнитное излучение и получить взрыв неограниченного количества легкого элемента. [28] Так возникло их совместное предложение, которое они отдали Курчатову. “Возможно, мне даже удастся его Вам показать, — сказал И.И., — оно, наверное, сохранилось в архиве Института атомной энергии”. Действительно, через пару недель я держал в руках заверенную секретарем ксерокопию этого предложения, содержащую семь страниц машинописного текста со вставленными рукой И.И. формулами и пометкой “1946”, сделанной на последней странице Курчатовым. “Вот вам наглядное доказательство, что мы ничего не знали об американских работах, — сказал И.И., указывая на титульный лист работы. — Представляете, какие были бы на нем грифы секретности и за сколькими печатями оно должно было бы храниться в противном случае” <см. в УФН II 1991, т.161. вып. 5. С. 170>. Я согласился, однако мне все еще оставалось непонятным, почему оно вовсе не было засекреченным, а просто сдано в архив. И.И. объяснил так: “Думаю, тогда от нас просто отмахнулись. Сталин и Берия во всю гнали создание атомной бомбы <…>, а тут ученые “мудрецы” лезут с новыми проектами, которые неясно, можно ли осуществить”» [Знакомый…, 1993. С. 180].

Далее С.С. Герштейн в следующих словах описывает отношение к Атомному проекту его основных участников: «В последние годы мне приходилось встречать людей, склонных (задним числом) скептически оценивать эту активность Я.Б. Я считаю это глубоко неправильным и несправедливым. Нельзя судить о прошлом, исходя из настроений и ситуации 90-х годов. Во-первых, вся эта деятельность началась во время войны, в годы смертельной опасности. Во-вторых, в послевоенное десятилетие многие люди, занятые в “проблеме” (не только Я.Б., но и И.Е. Тамм, А.Д. Сахаров) искренне полагали, что ядерное равновесие может быть единственным средством сохранить мир. Этой цели они и служили во всю меру своего таланта и сил, отдавая ей лучшие, наиболее продуктивные годы жизни. Ситуация изменилась к началу 60-х годов, когда выяснилась вся опасность милитаризации и глобального противостояния. Здесь я вынужден снова сослаться на слова Ландау, услышанные от него осенью 1961 г. Дау рассказывал, что он, возмущенный нашими новыми ядерными испытаниями, начатыми после длительного моратория, буквально набросился на Я.Б. со словами: “Это Ваша фирма подбила правительство на новые испытания?” “Нет, — отвечал ему Я.Б., — нам это было не нужно. У нас были люди, выступавшие против” <имелся в виду Сахаров>» [Знакомый…, 1993. С. 175].

А вот как комментирует эту ситуацию И.М. Халатников:

«Мне совершенно ясно, что все разработки были сделаны у нас абсолютно независимо, что идея водородной бомбы, взорванной в 1953 году, была абсолютно оригинальной. Никаких чертежей на этот раз у Лаврентия Павловича (Берия) в кармане не было. К этому времени испортились отношения Ландау с Я.Б. Зельдовичем. Зельдович играл важную роль в Атомном проекте. Человек очень инициативный, он пытался договориться с А.П. Александровым <директором ИФП> о том, чтобы втянуть Ландау в решение ещё каких-то задач. Когда Ландау об этом узнал, то очень разозлился. Он считал, что Зельдович не имеет права без его ведома придумывать для него работу. Хотя они и не рассорились, но в области спецдела Ландау перестал с ним сотрудничать и вёл работы над водородной бомбой в контакте с А.Д. Сахаровым» [Халатников, 1993].

Не следует думать, что высказанная выше С.Герштейном, (а ранее по тексту еще и Мариной Зельдович) принципиальная установка не имеет противников среди наших соотечественников. В России, в либеральных кругах и, особенно, среди новых российских эмигрантов в США нередко проявляется флер пренебрежительности к «спецработе» советских физиков, создававших атомное и водородное оружие. Так, например, историк физики Г.Е. Горелик пишет о «психологической самозащите, о легенде <выделено мной. — Б.Г.>, за которой можно укрыться и спокойно жить, воспитывать детей, заниматься своим делом. У большинства легенда была очень близка к официальной позиции, согласно которой после Хиросимы и Нагасаки Советский Союз не мог себе позволить остаться без ядерного щита». Так цитируемый автор говорит о Сахарове и других «арзамасцах». По нему получается, что резкое уменьшение вероятности развязывания мировой войны благодаря появлению после Хиросимы советской атомной бомбы — легенда! То есть миф или ложный тезис. Правда, цитируя Горелика, не совсем ясно, считает ли так он сам (по-видимому, все-таки считает), или же только констатирует, что так легендировали свое участие в Атомном проекте некоторые физики — Л.Д. Ландау, М.А. Леонтович, Е.М. Лифшиц, И.Я. Померанчук. Тот же скептический мотив ясно поступает и в книге М.И. Каганова [1998]. Выяснить же, действительно ли такие мотивы были и чем объясняли их отдельные наши видные ученые-атомщики, по-моему, интересно, так как они затрагивают главное историческое событие XX века. Чуть позже мы постараемся ответить точно и без умолчаний на поставленные вопросы.

…Иногда у Ландау прорывался сарказм по адресу научных руководителей Атомного проекта Ю.Б. Харитона и Я.Б. Зельдовича: «Ю.Б. и Я.Б. наши советские святые. Они готовы ругаться с начальством, отстаивая пользу дела, которую начальство не понимает» [Знакомый…, 1993. С. 181]. Естественно, что Зельдович, много общавшийся с Ландау, это чувствовал. И вот какой любопытный обмен репликами между Зельдовичем и Сахаровым подметил все тот же Горелик. Процитируем его по тексту статьи [Горелик, 1997], поскольку этот текст был опубликован только в английском издании воспоминаний Сахарова, но не вошел в русский вариант. Сахаров вспоминает: «…Я.Б. Зельдович однажды заметил в разговоре со мной:

— Вы знаете, почему именно Игорь Евгеньевич (Тамм) оказался столь полезным для дела, а не Дау? У И.Е. выше моральный уровень».

На это И.М. Халатников возражает: «Я считаю абсолютно неуместным сравнивать участие в работах двух замечательных физиков и Нобелевских лауреатов. То, что умел Ландау, не умел Тамм. Я могу категорически утверждать: сделанное Ландау было в Советском Союзе не под силу больше никому. Да, Тамм активно участвовал в дискуссиях, был на объекте постоянно, а Ландау там не бывал ни разу. Ландау не проявлял инициативы по усовершенствованию своих идей — верно. Но то, что сделал Ландау, он сделал на высшем уровне. Скажем, проблему устойчивости в американском проекте решал известнейший математик фон Нейман. Это — для иллюстрации уровня работы» [Халатников, 1993].

В чем именно состоял вклад группы Ландау в расчет КПД атомной бомбы пока известно очень немного, главным образом из многократно цитируемого интервью И.М. Халатникова [1993]. Больше подробностей известно о работе этой группы по водородной бомбе.

Приведем записку, которую 2 декабря 1952 г. Л.П. Берия направил И.В. Курчатову, и в которой упоминается персонально Ланда) (цитируем по фотокопии записки в книге [Горелик, 2000. С. 214]).

«Решение задачи создания РДС-бс имеет первостепенное значение. Судя по некоторым дошедшим до нас данным, в США проводились опыты, связанные с этим типом изделий. При выезде с А.П. Завенягиным в КБ-11 передайте Ю.Б. Харитону, К.И. Щелкину, Н.Л. Духову, И.Е. Тамму, АД. Сахарову, Я.Б. Зельдовичу, Е.М. Забабахину и Н.Н. Боголюбову, что нам надо приложить все усилия к тому, чтоб обеспечить успешное завершение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, связанных с РДС-бс. Передайте это также Л.Д. Ландау и А.П. Тихонову».

Под РДС-6с в письме Берия имеется в виду так называемый реактивный двигатель специальный, модель 6 — «слойка» — условное обозначение проектируемой водородной бомбы с размещением взрывчатых веществ в виде слойки. Такое размещение было необычным решением, которое предложил А.Д. Сахаров. В первых американских бомбах с использованием термоядерной взрывчатки (дейтерия и трития) последняя размещалась внутри атомной бомбы — по аналогии с тем, как в атомной бомбе плутоний размещался внутри обычного взрывчатого вещества, обжимающего при взрыве плутониевый заряд для создания его сверхкритической массы. Испытания показали, что получается «усиленная атомная бомба», к энергии атомного взрыва которой добавляется небольшая доля энергии термоядерной реакции.

Сахаров предложил сделать «слойку» с обратным размещением слоев: внутри атомная бомба, обложенная слоем обычной взрывчатки для обжатия при взрыве последней, далее — внешний сферический слой термоядерной взрывчатки (на основе дейтерида лития, предложенного В.Л. Гинзбургом, см. в Гл. 6, подраздел «В.Л. Гинзбург»), еще выше — наружный слой урана-238. Последний слой как раз и составляет суть гениального инженерно-физического решения, найденного Сахаровым. Во-первых, в слое с большей поверхностью, содержащем дейтерид лития, можно разместить гораздо больше термоядерной взрывчатки, чем в маленькой области внутри атомного заряда (как у американцев). Но еще важнее второе. Уран-238, основной природный изотоп урана, не поджигается медленными нейтронами, которые возникают в цепной реакции в обычной атомной бомбе — поэтому-то и приходится выделять крайне дорогой уран-235, ядра которого способны захватывать медленные нейтроны и испускать дополнительные, вторичные нейтроны, приводя к цепной реакции со взрывом. Но в тысячи раз более дешевый уран-238 все же можно поджечь — и он взорвется, если получит откуда-нибудь мощный поток энергичных быстрых нейтронов. Тогда атомный взрыв будет таким же, как от урана-235. В конструкции Сахарова быстрые нейтроны получаются при термоядерном взрыве, и они запускают цепную реакцию еще одного атомного взрыва внешней оболочки из урана-238 Есть еще и третья важнейшая особенность слойки. Гигантское давление фотонов от атомного взрыва внешней урановой оболочки успевает на миг сжать внутренний слой дейтерида лития, в котором микросекундой раньше уже началась термоядерная реакция, запущенная атомным взрывом внутренней взрывчатки (плутония). Тритий, появившийся при этом, сжимается излучением из внешней, урановой оболочки Это способствует более полному протеканию термоядерной реакции, вследствие сближения соединяющихся ядер дейтерия и трития. Итак, последовательность срабатывания взрывчатых веществ такова: (1) взрыв обычной взрывчатки, обжимающий плутоний внутри бомбы; (2) атомный взрыв плутония, дающий поток нейтронов и огромную температуру для поджига дейтерида лития; (3) термоядерный взрыв, дающий поток быстрых нейтронов; (4) инициация последними второго атомного взрыва во внешнем слое урана-238; (5) резкое усиление термоядерной реакции в дейтериде лития благодаря обжатию излучением внешнего атомного взрыва.

Понятно, что эта гениальная принципиальная схема должна быть просчитана. Во-первых, с точки зрения кинетики процессов: успеют ли произойти все эти четыре (!) взрыва один за другим еще до того, как все устройство разлетится? Во-вторых, с точки зрения неравновесной термодинамики: какие доли энергии будут передаваться при взрывах слоев последовательно от первого ко второму и так далее? Может быть, энергия, поглощаемая в этих реакциях, или рассеиваемая, т. е. идущая на бесполезные процессы, будет больше, чем энергия, идущая на полезные процессы? (Так оно, кстати, и оказалось в расчетах первой модели водородной бомбы, названной «трубой», над которой два года билась группа Я.Б. Зельдовича. В конце концов, было теоретически показано, что в ней баланс энергии не может быть положительным и проект «трубы» был забракован.)