01.03.54 у атолла Бикини в Тихом океане прогремел американский испытательный термоядерный взрыв неслыханной доселе мощности – 15 Мт! Этот взрыв («Браво»), до сих пор наиболее мощный из всех, произведенных США, привел к трагическим последствиям. Интенсивными радиоактивными выпадениями был накрыт находившийся на расстоянии более 200 км от Бикини японский траулер «Фукурю-мару». 23 рыбака, получившие дозу на уровне, вероятно, около 200 рентген, были вынуждены в течение долгого времени лечиться от острой лучевой болезни, а один из них (радист траулера А.Кубояма) 23.09.54 скончался в больнице, по-видимому, от негативных побочных последствий облучения [16].
Советских ядерщиков взрыв «Браво» поверг в шок. Стало ясно: в соревновании за обладание ТЯО США вырвались вперед, и решения, которые нужно было принимать немедленно, должны быть наиболее значительными и ответственными за все время ядерной гонки. Последовал уже упоминавшийся выше окончательный отказ от «трубы». На одном из совещаний в КБ-11 с участием руководства предприятия и всех ведущих специалистов И.Е.Тамм потребовал категорического отказа не только от «трубы», но и от «национальной гордости» – «слойки». Л.П.Феоктистов, тогда начинающий конструктор оружия, вспоминает: «В ответ на чью-то реплику: “Зачем так резко? Давайте развивать старое и искать новое”, – последовало <…> энергичное выражение И.Е.Тамма: “Нет-нет. Человек консервативен. Если ему оставить старое и поручить новое, он будет делать только старое. Мы должны завтра объявить: “Товарищи, все, что вы делали до сих пор, никому не нужно. Вы безработные”. Я уверен, что мы через несколько месяцев достигнем цели”. И мудрый Тамм оказался прав» [13].
|
|
А теперь вернемся в Лос-Аламос на 4 года назад. К чести Теллера и Улама в унынии по поводу кончины «супера» (которая была отягощена и личностным конфликтом) они пребывали недолго. То, что для создания бомбы нужны колоссальные степени сжатия термоядерного горючего, они к началу 50-х гг. понимали не хуже, чем Сахаров, Тамм и Зельдович. Но замечательная идея их получения пришла Уламу при работе в несколько другой области – повышения эффективности ЯБП деления путем создания двухступенчатой бомбы, когда взрыв вспомогательного плутониевого заряда вызывает имплозийное сжатие основного (также плутониевого или уранового). А что, если таким же образом построить схему и термоядерной бомбы: пространственно разделить инициирующий (атомный) и энерговыделяющий (термоядерный) узлы и сфокусировать на последнем механическую энергию и нейтронный поток от взрыва инициатора? Для такой фокусировки нужно надлежащим образом направить ударную волну по окружающему материалу. Сжатие должно быть колоссальным.
Но настоящий прорыв был еще впереди. Когда Улам в начале 1951 г. сообщил об этой схеме Теллеру (с которым к тому времени успел помириться), тот в ответ предложил свой вариант, по словам Улама, «вероятно, более удобный и общий» [6]: сжатие термоядерного узла удобнее осуществить не механической энергией и нейтронным потоком, а излучением, выходящим при взрыве инициатора, для чего надо было принять меры по обеспечению наибольшей прозрачности для этого излучения стенок инициирующего узла.
Совместный отчет Теллера и Улама от 09.03.51, по существу, завершил историю американского ТЯО – работоспособная схема была найдена. Другое дело, что для ее практической реализации потребовались почти два года сложнейших расчетных и инженерных работ, и лишь испытание «Майк» 01.11.52 подвело под ними черту.
|
|
А вот американский путь от стационарного устройства до транспортабельной бомбы оказался достаточно долгим; как мы видим, больше года. Это было прямым следствием уже упомянутой затяжки в освоении производства 6LiD. Лишь в мае 1952 г. в Ок-Ридже началось строительство завода по производству 6Li, а в эксплуатацию он был пущен только в середине 1953 г. Показательно, что даже в конструкции первого американского транспортабельного ТЯБП (уже известный читателю взрыв «Браво» 01.03.54) применялся 6LiD относительно низкого обогащения (около 40%), а в других испытаниях этой серии использовался даже LiD на основе природного лития (7,4% 6Li). Именно это, по-видимому, и стало причиной больших расхождений расчетных и истинных значений энерговыделения первых американских ТЯБП (в два и более раз), поскольку ядерные свойства 7Li к тому времени были еще недостаточно изучены. Вероятно, проблемы с 6Li сыграли роль и в том, что первое испытание ТЯБП при сбрасывании с самолета («Чероки») в США провели лишь 21.05.56 (в СССР – еще 06.11.55). Однако, как мы увидим далее, и в вопросе самолетного испытания «настоящей», двухступенчатой, водородной бомбы советские оружейники обогнали своих американских коллег-соперников.
А тогда, в начале 1954 г., они, как и требовал И.Е.Тамм, стали «безработными» – в том смысле, что, обладая уже благодаря «трубе» и «слойке» огромным методическим опытом термоядерных исследований, концептуально оказались на нуле, зная только, что «труба» безнадежна, «слойка» малоперспективна, и в то же время выход есть (что показали «Майк» и «Браво»).
|
|
Уже с начала 1954 г. в КБ-11 стали появляться двухступенчатые (с пространственным разделением атомного инициатора и энерговыделяющего термоядерного узла) схемы термоядерных зарядов. Первые из них, как нетрудно видеть, были попыткой реализации идеи Улама о материальном сжатии термоядерного горючего. Характерной чертой этих схем явилось использование для максимальной степени сжатия термоядерного узла нескольких инициаторов – от двух в схеме «бритва» Д.А.Франк-Каменецкого до 12 – 16 в «канделябре» А.П.Завенягина. Даже он, чисто административный руководитель очень высокого ранга, в описываемое время заместитель министра (а позже и министр) Минсредмаша, счел необходимым и уместным внести свой вклад в общие усилия, хотя «канделябр» рассматривался в КБ-11 лишь как инженерный курьез, да и сам Завенягин в этом смысле ни на что, разумеется, не претендовал [7]. Главной его задачей было не создание новой конструкции, а поддержание в коллективе совершенно уникальной обстановки «мозгового штурма», подобной которой в КБ-11 не было ни до, ни после описываемых событий.
Автор склонен согласиться с теми очевидцами, которые связывают эту обстановку со свежими ветрами наступающей хрущевской «оттепели». Хотя, разумеется, строгие режимные требования никто не отменял, думалось, творилось и дышалось гораздо легче, чем во времена Берия и Мешика. Формально в это время в КБ-11 было два теоретических отдела (Сахарова и Зельдовича), однако их разделяли, по словам Л.П.Феоктистова, лишь «ведомости на выдачу зарплаты» [17]. Все делалось сообща, согласованно и в высшей степени результативно. Возник могучий коллектив единомышленников.
Спустя очень короткое время стало ясно, что любой схеме механического обжатия изначально свойственны громоздкость и слабая физическая эффективность. Надо было искать что-то иное – и решение пришло. Однако конкретные обстоятельства его появления являются, пожалуй, самой загадочной страницей истории советского термоядерного проекта. Чтобы проиллюстрировать эту мысль, приведу с минимальными комментариями выдержки из воспоминаний участников создания первой советской «настоящей» термоядерной бомбы, описывающие этот эпизод.
Г.А.Гончаров: «Новый механизм обжатия <…> вторичного термоядерного узла энергией излучения первичной атомной бомбы был открыт. Это произошло в марте–апреле 1954 г.» [6].
Ю.Б.Харитон, В.Б.Адамский, Ю.Н.Смирнов: «…однажды Зельдович, ворвавшись в комнату молодых теоретиков Г.М.Гандельмана и В.Б.Адамского, находившуюся против его кабинета, радостно воскликнул: “Надо делать не так, будем выпускать из шарового заряда излучение!”» [5].
Л.П.Феоктистов: «Молва приписывала эти основополагающие мысли <…> то Я.Б.Зельдовичу, то А.Д.Сахарову, то обоим, то еще кому-то, но всегда в какой-то неопределенной форме: вроде бы, кажется и тому подобное. <…> Я был хорошо знаком с Я.Б.Зельдовичем. Но ни разу не слышал от него прямого подтверждения на сей счет (как, впрочем, и от Сахарова)» [13].
А.Д.Сахаров (в своих воспоминаниях назвавший концепцию радиационного обжатия термоядерного узла «третьей идеей»): «По-видимому, к “третьей идее” одновременно пришли несколько сотрудников наших теоретических отделов. Одним из них был я. Мне кажется, что я уже на ранней стадии понимал основные физические и математические аспекты “третьей идеи”. В силу этого <…> моя роль в принятии и осуществлении “третьей идеи”, возможно, была одной из решающих. Но также, несомненно, очень велика была роль Зельдовича, Трутнева и других и, быть может, они понимали и предугадывали перспективы и трудности “третьей идеи” не меньше, чем я. В то время нам (мне, во всяком случае) некогда было думать о вопросах приоритета <…> а задним числом восстановить все детали обсуждений невозможно, да и надо ли?..» [15].
Вполне логичен в этой связи язвительный комментарий еще одного участника событий – В.И.Ритуса: «Излагая появление “третьей идеи” в четырех фразах, А.Д.Сахаров четырежды использует слова “по-видимому”, “мне кажется”, “возможно”, “может быть”, но так и не называет конкретных лиц, высказавших “третью идею”, и скорее, говорит о своем понимании этой идеи. Ответить на приоритетные вопросы Андрей Дмитриевич почему-то считает невозможным, да и ненужным. С чего бы это?» [18]. А Г.А.Гончаров добавляет (и тоже вполне справедливо): «Отметим, что в то же время А.Д.Сахаров четко говорит о приоритете своем и В.Л.Гинзбурга, когда речь идет о “первой” и “второй” идеях – “слойки” и использовании 6LiD» [8].
Следует еще раз подчеркнуть: все цитированные выше высказывания относительно «третьей идеи» принадлежат не историкам и не журналистам, а непосредственным участникам событий. С учетом этого представляю читателю право самому сформулировать свое мнение.
Прямыми свидетельствами об использовании разведданых на этой его стадии автор не располагает (откровенно тенденциозные и технически неграмотные публикации не в счет). А в таком случае даже, казалось бы, вполне определенные мнения можно толковать неоднозначно, может быть, даже вопреки этому мнению. Вот наглядный пример. Л.П.Феоктистов: «Оценивая тот период и влияние американского “фактора” на наше развитие, могу вполне определенно сказать, что у нас не было чертежей или точных данных, поступивших извне. Но и мы были не такими, как во времена Фукса и первой атомной бомбы, а значительно более понимающими, подготовленными к восприятию намеков и полунамеков [курсив мой. – А.К.]. Меня не покидает ощущение, что в ту пору мы не были вполне самостоятельными» [13].
Вроде бы все понятно… Но обратим внимание на слова о «понимающих и подготовленных» специалистах! В описанной выше атмосфере «мозгового штурма», когда решение почти зримо висело в воздухе, достаточно было кому-то бросить, например, мимоходом или даже случайно, лишь три слова: «сжатие излучением инициатора», – как все тут же стало бы ясно всем! Многолетний опыт термоядерных исследований, помноженный на невиданную еще атмосферу творческого поиска, не прошел даром. И эти три слова могли исходить даже не от Сахарова, Зельдовича или Тамма, а от безымянного физика, математика или инженера КБ-11, – этого хватило бы.
Могло быть, конечно, и по-иному… Л.П.Феоктистов о своей поездке в Ливерморскую национальную лабораторию (один из двух главных центров разработки ядерного оружия в США) во второй половине 90-х гг.: «Там мне рассказали одну историю, которая горячо обсуждалась в Америке и почти неизвестна <…> в России. Вскоре после испытания «Майк» в поезде <…> доктор Уилер перевозил сверхсекретный документ, касающийся новейшего ядерного устройства. По неизвестным <…> причинам документ исчез – он на несколько минут был оставлен без присмотра в туалете [! – А.К.]. Несмотря на все принятые меры – был остановлен поезд, осмотрены все пассажиры, обочины железнодорожного пути – документ не был обнаружен. На мой прямой вопрос: можно ли было по документу получить информацию о технических деталях и устройстве в целом? – я получил утвердительный ответ» [19].
История, конечно, захватывающая. Однако у людей, знакомых с правилами хранения, использования, перевозки и пересылки секретной документации (не говоря уж о «сверхсекретной»), она способна вызвать лишь приступ смеха, как бы «горячо» она ни «обсуждалась». Можно предположить, что только чувство деликатности помешало Л.П.Феоктистову, прекрасно знающему эти правила, среагировать на «жуткий» рассказ именно таким образом. Но если оставить в стороне анекдоты и поставить вопрос серьезно (хотя и наивно): могла ли «третья идея» быть плодом усилий разведки? – ответ мыслим только один: конечно, могла, и задача разведки здесь предельно упрощалась, т.к. итогом ее работы в данном случае могли быть даже не чертежи или секретные отчеты, а те же три «магических» слова, как в «Пиковой даме» Пушкина.
Впрочем, о «кражах секретов» при создании ТЯО разговор еще впереди, а сейчас вернемся в КБ-11. Результаты интенсивных работ 1954 г. по созданию термоядерного заряда новой конструкции были 24.11.54 обсуждены на заседании НТС КБ-11 под председательством И.В.Курчатова. А 03.02.55 была завершена разработка технического задания на конструкцию опытного термоядерного заряда на новом принципе, который получил наименование РДС-37. К тому времени был завершен определяющий этап его расчетно-теоретического обоснования. Однако расчетно-теоретические работы и уточнение конструкции РДС-37 продолжались вплоть до окончательной сборки и отправки изделия на полигон.
25.06.55 был выпущен отчет, посвященный выбору конструкции и расчетно-теоретическому обоснованию заряда РДС-37, и тридцать один сотрудник КБ-11, подписавшие его, навсегда вошли в новейшую технологическую историю. А 22.11.55 в 9 ч 47 мин на Семипалатинском полигоне на высоте 1500 м (носитель – самолет Ту-16, командир экипажа – полковник ВВС СССР Ф.П.Головашко, которому за этот полет было присвоено звание Героя Советского Союза) была успешно испытана первая советская двухступенчатая термоядерная бомба. Ее проектная мощность составила около 3,6 Мт, однако для уменьшения более чем вероятных серьезных разрушений за пределами полигона она была умышленно (заменой части 6LiD на пассивный материал) уменьшена до половины номинала и составила около 1,7 Мт. Это был первый в мире случай планового уменьшения энерговыделения ТЯБП, который еще раз подтвердил высокую надежность разработанных советскими ядерщиками методов его прогнозирования. Тритий в конструкции РДС-37 не применялся, как и (в отличие от взрыва «Браво») усиление энерговыделения за счет 238U. Это последнее обстоятельство в сочетании со значительной высотой подрыва позволило резко уменьшить радиационные последствия испытания.
Но и при половинном энерговыделении РДС-37 «натворила дел». В поселках, лежащих на расстоянии 60–70 км от эпицентра взрыва, была разрушена часть домов, а случаи потери остекления в окнах была отмечены даже в г. Семипалатинске (175 км) и далее – вплоть до 350 км. К сожалению, пострадали и люди. В одном из поселков, удаленном на 60 км от эпицентра, при обвале потолка погибла девочка трех лет. В одном из выжидательных районов для личного состава (36 км от эпицентра) в результате обвала траншеи были засыпаны землей шесть солдат охраны полигона, при этом один из них умер от удушья. Осколками стекла и обломками строений были легко ранены двадцать шесть человек в сельской местности и шестнадцать – в г. Семипалатинске [20].
Хотя после испытания и было найдено объяснение столь аномальному, почти в 5 раз превышающему прогностические значения, воздействию ударной волны (редко встречающееся сочетание распределений ветра и температуры по высоте, в условиях которого ударную волну как бы «прижимает» к земле), стало ясно: для проведения таких взрывов Семипалатинский полигон непригоден. В дальнейшем все испытания мегатонного класса проводились лишь на Новоземельском полигоне.
В развитии советского ТЯО было еще немало славных страниц. В 1957 г. во вновь организованном втором предприятии по конструированию ядерного оружия (Челябинск-70, ныне – РФЯЦ ВНИИТФ, г. Снежинск) был создан первый советский серийный ТЯБП (конструкторы – Е.И.Забабахин, Ю.А.Романов и Л.П.Феоктистов). К 1958 г. в ходе работ Ю.Н.Бабаева и Ю.А.Трутнева в схему советских ТЯБП было внесено важное усовершенствование, предопределившее их современный облик [5]. А к середине 60-х гг. маститые оружейники Г.А.Гончаров и И.А.Курилов (работавшие еще над РДС-37) вместе с молодыми теоретиками В.В.Пинаевым и В.Н.Михайловым (будущим министром Минатома России) создали ТЯБП с очень высокими удельными характеристиками [21]. С этого времени в конструировании ЯО между СССР и США наступил паритет.
Но все это был лишь развитием принципа, впервые реализованного в конструкции РДС-37. В области основополагающих идей и концепций, легших в основу ТЯО, ядерная гонка, по существу, окончилась.