Атомный проект: оружие будущего

1942 год невозможно понять без обращения к процессу создания нового вида оружия, к которому в этом роковом году обратились участники мирового конфликта. Весной 1942 года американские ученые увидели реальные перспективы работы по атомному проекту. Девятого марта ответственный за этот проект В. Буш доложил Рузвельту: «Мы создаем нечто гораздо более эффективное, чем предполагали ранее». В Америке соизмеряли возможности германского продвижения в этой сфере с тем, что становилось известным о прогрессе англичан. А английский прогресс в деле создания управляемой термоядерной реакции был в 1941–1942 годах существенным. Следовало предположить, что и у немцев дела идут не хуже. Все это стимулировало американцев удвоить темпы. В марте 1942 года В. Буш впервые обозначил окончание работ 1944 годом. Рузвельт потребовал от Буша, чтобы программа «продвигалась вперед не только по собственной внутренней логике, но и учитывая фактор времени. Это чрезвычайно существенно». Теперь и в узком кругу американского руководства говорили о необходимости сделать атомное оружие фактором уже в ходе текущих боевых действий. Звучали опасения, что германские физики лидируют, обгоняя американцев на два года, что судьба мировой войны решится в этой гонке.

Говоря о начавшейся атомной гонке, мы не можем не привести хотя бы краткой предыстории, объясняющей позицию Советского Союза. Еще в далеком 1910 году В.И. Вернадский доложил Российской Академии наук об открытии явления радиоактивности, обещающем «новые источники атомной энергии, превосходящие в миллионы раз все источники энергии, какие только человеческое воображение способно представить». Геологи Российской Академии в том же году нашли месторождение урановой руды («Верблюжье горло») в Ферганской долине. Первые граммы радия советский радиохимик В.Г. Хлопин извлек из «Верблюжьего горла» в 1921 году. В основанном годом ранее Физико-техническом институте (Физтех) в Петрограде академик Иоффе взял на себя теоретическую сторону исследования проблемы расщепления ядра. Академик Вернадский создает в 1922 году в Петрограде Институт радия.

Большевистская партия взяла на себя поддержку новой отрасли науки, имея всегда в виду прикладную значимость исследований. Она же придала идейное обоснование. В середине жесточайшей войны с крестьянством, представлявшей собой гражданскую войну и насильственную модернизацию, – в жестоком октябре 1931 года Сталин произнес слова, для многих в СССР ставшие символом веры. «Тех, кто отстает, бьют. Мы не хотим быть битыми. Нет, мы не хотим быть битыми. Старую Россию били из-за ее отсталости. Ее били монгольские ханы, ее били турецкие беи, ее били шведские феодалы, ее били польско-литовские паны, ее били англо-французские капиталисты, ее били японские бароны, ее били все – из-за ее отсталости. Из-за военной отсталости, из-за культурной отсталости, из-за сельскохозяйственной отсталости. Ее били, потому что это было выгодно и проходило безнаказанно. Вы помните слова дореволюционной песни: «Ты и могучая, ты и бессильная, матушка Русь». Мы отстали от развитых стран на срок от пятидесяти до ста лет. Мы должны преодолеть отставание в течение десяти лет. Либо мы совершим это, либо нас сокрушат».

Много лет спустя академик Иоффе вспоминал: «Я пошел к Серго Орджоникидзе, который был председателем Высшего Совета Национальной Экономики, изложил перед ним проблему и буквально через десять минут ушел из кабинета с подписанным им приказом выдать мне сумму, которую я просил для института (Радия. – А.У.).» Возглавлять новую программу Иоффе назначил И.В. Курчатова. В 1934 году Курчатовым был построен второй в мире (после Беркли, США) циклотрон. В это время П. Капица уже был любимцем Э. Резерфорда, а Л.Ландау изучал физику в Германии вместе с венгром Э.Теллером (который создаст в США водородную бомбу), а Ю.Харитон защищал диссертацию в Кавендише (Англия). Пораженный увиденным на обратном пути в нацистской Германии, Харитон создает лабораторию взрывчатых веществ в Институте физической химии. С огромным риском эти получившие западный опыт ученые переживут страшное время «великих чисток» второй половины 30-х годов. В апреле 1938 года, навестив «немецкого шпиона» Ландау в тюрьме, Капица представил Молотову и Сталину ультиматум: если Ландау не будет освобожден немедленно, то он, Капица, покидает все свои посты. Вскоре Ландау был освобожден.

Возможно, этот удивительный поворот событий (освобождение Ландау) объясняется сведениями, сообщенными французским ядерным физиком Жолио-Кюри своему коллеге Иоффе: немецкие радиохимики открыли фундаментально новую ядерную реакцию, бомбардируя уран нейтронами. Академик Флеров вспомнит много позже: «В воздухе запахло ядерным порохом». Уже в 1940 году Флеров наблюдал за спонтанным распадом урана и думал о регулируемой реакции. «Мы немедленно сделали расчеты ядерной реакции, – вспоминает Харитон, – и вскоре поняли, на бумаге по крайней мере, что цепная реакция возможна, реакция. которая может высвободить неограниченный объем энергии». Для создания атомной бомбы необходим стал изотоп урана U235. Непосредственно проблемой ядерного распада Курчатов начал заниматься в ленинградском Физико-техническом институте в начале 1939 года.

Советские ядерные физики жадно читали специальную западную литературу – им было очень важно знать, идет ли еще кто-нибудь той же дорогой. И если идет, то какие видит для себя перспективы? Неудивительно, что американское «Физическое обозрение» за апрель 1940 года было прочитано с пристальным вниманием. Физики из Чикагского университета поместили статью об эффективности использования «тяжелой воды» в качестве среды, отражающей нейтроны. Группа энтузиастов – Харитон, Зельдович, Курчатов, Флеров пришли к выводу, что (вспоминает Харитон) «следует продолжать работать с материалом».

Весной 1940 года преподававший русскую историю в Йельском университете Г.В. Вернадский прислал своему отцу, академику В.И. Вернадскому, статью из «Нью-Йорк таймс» об исследованиях в области ядерной энергии. Последовало письмо В.И.Вернадского в Академию наук. Это было нечто вроде советского варианта письма Эйнштейна президенту Рузвельту. Результатом было создание Специального комитета по проблемам урана. В него вошли директор Института урана Хлопин, Вернадский, Ферсман, Иоффе, Капица, Курчатов, Харитон. Комитету поручалось создание исследовательской программы, ведущей к контролируемой ядерной реакции, к созданию атомного реактора. Финансировалось создание трех новых циклотронов – двух в Ленинграде и одного в Москве. Ферсман был направлен в Среднюю Азию за ураном. Планы были одобрены в октябре 1940 года.

Курчатов в ноябре 1940 года сделал обзор осуществляемых в мире усилий на этом направлении и перечислил материалы и оборудование, в которых нуждалась советская ядерная физика. Отвечая на вопрос о возможности создания ядерной бомбы, он уверенно ответил утвердительно, но сказал. что она будет стоить примерно столько, сколько стоит гидроэлектростанция. Очевидец передает атмосферу дебатов: «Ситуация во время выступления Курчатова сложилась драматическая. Заседание происходило в помещении Коммунистической Академии на Волхонке, в большом зале с амфитеатром, переполненном участниками (Всесоюзной конференции). По мере выступления волнение аудитории продолжало расти и к окончанию у всех создалось впечатление, что мы находимся на пороге великого события. Когда Курчатов завершил свое выступление и вместе с председательствующим на собрании Хлопиным вышел в прилегающую к президиуму комнату, Иоффе, Семенов, Лейпунский, Харитон и другие, один за другим, двинулись туда. Дискуссия по докладу Курчатова продолжалась и в холле… Перерыв был отложен.»

Было очевидно, что требуются большие расходы. Но идея уже стала частью национальной стратегии выживания. Полагая, что бомба будет создана из урана U235, группа Курчатова изучала различные способы обогащения урана – газовая диффузия, избирательно обогащая уран, работая в скоростной центрифуге. Резиденты НКВД за рубежом получили задание следить за процессами изучения ядерной реакции. Работавший на советскую разведку американский химик Гарри Голд начиная с 1935 года сообщал о таких процессах. Особый приказ внешней разведке был отдан искать признаки такой работы за рубежом в начале 1940 года. В фокусе была германская научная сцена. Г.Флеров вспоминает: «Нам казалось, что если кто-нибудь и способен создать ядерную бомбу, то это будут не американцы, не англичане, не французы, а немцы. У немцев превосходная химическая промышленность; у них есть технология производства металлического урана; они производят эксперименты по отделению урановых изотопов на центрифуге. И, в конце концов, у немцев есть тяжелая вода и запасы урана. Нашим первым впечатлением было то, что немцы способны осуществить этот проект. Было ясно, какими будут последствия их успеха».

Страх перед могуществом германской науки имел под собой реальные основания. Захватив Бельгию, немцы получили доступ к самому большому в мире месторождению урана – в Бельгийском Конго, к огромным запасам урановой руды в самой Бельгии (тысячи тонн), к бельгийской фабрике, производящей дейтерий – «тяжелую воду». Бельгия обладала в этом плане ни с чем не сравнимыми ресурсами. Уже в июне 1940 года германская «Ауэр» заказала шестьдесят тонн очищенной урановой руды у бельгийской фирмы «Юньон миньер». В то же время лучшие умы немцев – Гейзенберг и фон Вайцзеккер из Института кайзера Вильгельма – начали координировать свои усилия. В июле 1940 года они создали проект лаборатории на территории Института кайзера Вильгельма. Чтобы отбить у любопытных охоту совать нос в свой исследовательский центр, они назвали его Вирусным. Здесь предполагалось создать урановый реактор. В квалифицированных химиках и физиках не было недостачи, необходим был полигон проведения их опытов – циклотрон.

Поражение Франции должно было помочь. Курт Дибнер из военного министерства ринулся в оккупированный Париж. Там он узнал, что звезды первой величины французской физической науки – Перрэн, фон Альбан и Ковальски – бежали в Англию и взяли с собой двадцать шесть емкостей с дейтерием. Но Жолио Кюри предпочел остаться в Париже. Немцы довольно долго допрашивали Жолио. Переводчик – Вольфганг Гентнер, работавший прежде в Институте радия, был прислан из Гейдельберга. Гентнер не был нацистом. Он постарался встретиться с Жолио в студенческом кафе, чтобы предупредить: создаваемый во Франции циклотрон может быть реквизирован оккупационными войсками. Был выработан компромисс, циклотрон останется во Франции, но немецкие ученые получат возможность периодически им пользоваться в сугубо научных целях.

«Вирусный дом» был завершен в октябре 1940 года. Он имел весьма удобные современные лаборатории. К декабрю Гейзенберг и фон Вайцзеккер завершили первые из ряда своих экспериментов с урановой рудой и парафином. Некоторые выводы о возможности цепной реакции они уже сделали. В январе 1941 года в гейдельбергской лаборатории Вальтера Боте (который позже получит Нобелевскую премию) были проведены важные опыты с графитом. Немцы несколько «ушли в сторону», увлекшись термальной диффузией и не думая об альтернативах. И все же в марте 1941 года Хартек доложил Военному министерству, что создание атомного оружия возможно на пути разделения изотопов урана. Следует начать опыты с «тяжелой водой». Прежде всего следует добиться реализации реакции распада, а способ применения будет найден потом.

А в Японии в октябре 1940 года подполковник Судзуки поставил в докладе генерал-лейтенанту Ясуде задачу найти надежные источники урановой руды. Таковая имелась в Корее и Бирме, урана будет достаточно. В Токио ученик Нильса Бора – Йосио Нишина, пятидесятилетний директор лаборатории Рикен, построил в 1940 году циклотрон с 250-тонным магнитом (в планировании принимал участие американец Эрнст Лоуренс). Более сотни самых талантливых молодых японских физиков работали здесь. В апреле 1941 года Рикен получила приказ от императорских военно-воздушных сил осуществить исследования возможностей создания атомной бомбы.

Англичане двигались в своих разработках с примерно одинаковой скоростью с немцами. 16 июля 1939 г. в Британии вышел сверхсекретный доклад об «урановой бомбе». Британские специалисты пришли к выводу, что «идея создания урановой бомбы имеет практическое значение и, вероятно, приведет к решающим результатам, влияющим на исход войны». Работа над бомбой «должна быть высочайшим приоритетом».

В сентябре этого года личный секретарь министра без портфеля лорда Хэнки Джон Кейнкросс передал советской разведке информацию о англо-американском атомном проекте – анализ встречи Британского уранового комитета 16 сентября и «Доклад Комитета по использованию урана для создания бомбы», предполагавших возможность создания урановой бомбы в течение двух лет. Фирма «Виккерс» и «Империэл Кемикал Индастриз» уже готовили необходимое оборудование. Критическая масса урана будет где-то между 10 и 43 килограммами. (Харитон и Зельдович теперь могли узнать, что метод газовой диффузии, отставленный ими, назван англичанами самым перспективным). Еще один важный источник – физик Клаус Фукс – пришел к выводу: «Когда я узнал цель работы, я решил информировать русских». В том же месяце сведения о ядерном проекте начали поступать из Нью-Йорка.

К концу 1941 года объем поступившей по данной проблеме информации из Британии, Франции, Германии и Америки был уже так велик, что потребовалось свести его воедино и обобщающее донесение КZ-4 за № 1 поступило Сталину. Тот передал доклад Молотову, а Молотов познакомил с ним комиссара химической промышленности М.Г. Первухина. Молотов выразил обеспокоенность тем, что другие страны «могут достичь значительных результатов в этой области, поэтому, если мы не продолжим нашу работу, мы можем серьезно отстать… Вы должны поговорить с учеными, которые заняты в этой области».

Здесь мы вступаем в 1942 год, решающий для уранового проекта. Курчатов был эвакуирован на Кавказ – небольшое судно перевезло его в Поти. Но оттуда он, будучи экстренно вызванным, двинулся по 700-километровому пути по Волге на север, в Казань. Сюда на несколько дней приехал из Йошкар-Олы Флеров на семинар, который (воспоминания очевидца) «оставил впечатление, что все очень серьезно и фундаментально, что работа над урановым проектом должна быть восстановлена. Но продолжалась война. Неясно было, можно ли отложить исследования, нужно ли было браться за дело немедля или можно было подождать год или два». Ситуация была сюрреалистическая. Холод и дискомфорт не вязались с идеями выхода на передовую линию современной науки. Согласно воспоминаниям участников атомного проекта, более всего в Казани им мешали грызуны. Ученые спали, завязав свои уши полотенцами – чтобы их не отгрызли крысы. Таков был старт одного из самых фантастических проектов в истории науки. Того решающего в истории России проекта, который в будущем сделает страну неуязвимой для внешней угрозы.

Флеров говорил прямо: необходима работа над быстрыми нейтронами – она приведет к бомбе. Для ее создания необходимы два с половиной килограмма чистого U235, что составит сто тонн тринитротолуолового эквивалента. Он предложил эскиз огромной пушки. Навстречу друг другу движутся с большой скоростью две полусферы с ураном-235. Флеров предложил идею «компрессии активного материала».

Невидимо для всех началась еще одна битва. По мере того, как британские и американские ядерщики начали продвижение своего атомного проекта, их коллега Клаус Фукс, бывший коммунист, покинувший гитлеровскую Германию еще в 1933 году, начал передавать сведения об этом проекте сотруднику советского военного атташе. Чуть позднее связным Фукса стала некая «Соня» – жена летчика королевских военно-воздушных сил. 3 октября результаты британских исследований были доложены американскому руководителю проекта Конанту, который передал основное Рузвельту: взрывающаяся основа атомной бомбы будет весить примерно двадцать пять фунтов, взрывной эквивалент – 1800 тонн тринитротолуола. Проект будет довольно дорогостоящим. Все это было уже доложено Сталину.

Но немцы стояли под Москвой, обстановка была критическая, и несколько месяцев донесения, пришедшие от Фукса (который до отъезда в США для совместной работы с американскими ядерщиками шесть раз встречался с представителями советской военной разведки) лежали под спудом. Мы видим, что советское руководство обращается к его информации, из которой следует, что проблема атомной бомбы в принципе – в теории – уже решена и что следующим этапом будет практическая реализация этой теории.

В мае 1942 года правительственные органы обращаются в Академию наук с запросом, существует ли реальная основа для практического применения атомной энергии и насколько велика вероятность создания атомной бомбы другими странами. Ответ был осторожным и, в основном, сводился к тому, что завеса сугубой секретности должна наводить на мысль о проводимых в ряде стран практических работах. В апреле 1942 года представители разведки передали в Научно-технический совет записную книжку немецкого офицера, найденную на южном берегу Азовского моря, в которой содержался список материалов, необходимых для создания атомной бомбы. В записной книжке, прибывшей из 56-й армии, приводились вычисления выхода энергии, высвобождаемой критической массой урана-235. Советские эксперты пока еще скептически отнеслись к идее расходовать в 1942 году миллионы рублей на исследования, которые дадут результаты лишь через 10–20 лет. И лишь письмо Флерова Сталину укрепило точку зрения Кафтанова и Балезина, что, имея доказательства работы немцев в данном направлении, следует начинать работу над советским проектом – они направили соответствующее письмо в ГКО, рекомендуя создать ядерный исследовательский центр. Кафтанова, представлявшего научно-технический совет, вызвали к Сталину (конец весны или начало лета 1942 года), и разговор был конкретный. Кафтанов признал, что проект, стоимостью 20-100 млн. рублей, может не сразу дать результаты, но отказ от работ будет еще более опасен.

В августе 1942 года Флеров, написавший Сталину письмо о возможности создания атомного оружия, направляется в Казань. В Москве тем временем Вавилов, Вернадский, Иоффе, Хлопин и Капица обсуждают целесообразность продолжения ядерных исследований. Проект предложено возглавить Иоффе, но тот, ссылаясь на свои 63 года, предлагает поручить его Курчатову и Алиханову. Оба они приезжают в Москву 22 октября 1942 года. Курчатов приехал уже с проектом проведения подобных работ, и тогда именно ему поручили проехать по русским городам – чтобы определить, кто может быть полезен в атомном проекте. В списке Курчатова стояли Алиханов, Кикоин, Харитон, Зельдович. Курчатов возвратился в Казань именно в день осуществления Энрике Ферми цепной реакции в Чикаго. Курчатов убеждается в реализуемости проекта, он перестает бриться «до победы над немцами» и отныне окружающие (а затем и весь мир) знают его с бородой. По свидетельству Молотова, Сталин хотел знать мнение о проекте наркома химической промышленности Первухина – именно тот посоветовал ознакомить с секретными данными физиков. Именно тогда разведка знакомит Курчатова с материалами Фукса и прочими данными о работе над атомным оружием за рубежом. Возможно, решающее значение имела беседа Первухина с Курчатовым, который указал на «возможность осуществления мгновенной реакции в уране-235 с выделением громадной энергии». Видимо, немцы уже идут по этому пути, они могут получить в свои руки оружие громадной разрушительной силы. Курчатов поддержал предложение Флерова возобновить работу над урановой проблемой. Письменно изложенные соображения Курчатова, Алиханова и Кикоина (из лаборатории Уральского политехнического института) были переданы Молотову. Тогда-то Молотов и сообщил Курчатову о назначении его руководителем атомного проекта. Молотов: «Вызвал к себе Капицу, академика. Он сказал, что мы к этому не готовы, и атомная бомба – оружие не этой войны, дело будущего. Спрашивали Иоффе, он тоже как-то неясно к этому отнесся. Короче, был у меня самый молодой и еще никому не известный Курчатов. Он произвел на меня хорошее впечатление».

В один месяц с завершением Сталинградской битвы – в феврале 1943 года – создается организация исследований по использованию атомной энергии. Поразительно, но план советской наступательной Сталинградской операции получил название «Уран». Но это будет позже. Мы же находимся в том периоде, когда зимний порыв Красной Армии, демистифицировавший вермахт (впервые после Семилетней войны показавшей возможность бить немцев), начинает ослабевать. Немцы приходят в себя и, ожесточенные, начинают готовить реванш за декабрь 1941 года.