Андрей Сахаров. Наука и свобода

Горелик Геннадий

Несколькими месяцами позже появилось нечто новое вдобавок к атомной бомбе. К весне 1949 года Курчатов мог уже говорить о водороднойбомбе. К тому времени в лоне мандельштамовской школы — в фиановской группе Тамма — родился многообещающий проект водородной бомбы. Одну из основных идей проекта предложил низкопоклонник Гинзбург — его секретный отчет датирован 3 марта 1949-го. А ключевую идею еще осенью 1948 года выдвинул другой ученик Тамма — Андрей Сахаров, его отчет датирован 20 января 1949 года. Два птенца из гнезда Мандельштамова сделали слишком весомый вклад в государственную мощь, чтобы так запросто разорять это гнездо.

Результаты таммовской группы сразу же получили полное одобрение научных руководителей атомного проекта.

Курчатов убедился, что был прав, пытаясь еще в 1947 году заполучить Сахарова. Впрочем, то, что это ему не удалось тогда, весной 1949 года помогло Курчатову спасти физику.

А если говорить о роли личности в этой истории, то Сахаров — незаметно для себя и других — сыграл не меньшую роль в этом спасении. Молодой теоретик, никому из «патриотических» физиков не мешавший, возможно, вообще не заметил, какая опасность нависла над его родной наукой в первые месяцы 1949 года. Слишком он был занят своей термоядерной физикой, на заседаниях Оргкомитета совещания — по молодости и безгрешности — не появлялся. Во всяком случае в его «Воспоминаниях» о несостоявшемся совещании нет ни слова.

Спасение советской физики от погрома, от нависшей над ней угрозы «лысенкования» можно назвать первым применением термоядерной энергии в мирных целях.

17 марта 1949 года — за несколько дней до предполагаемого начала совещания — Юлий Харитон, научный руководитель разработки ядерного оружия, обратился к Берии с просьбой допустить Тамма к разведывательным данным. В аппарате Берии решили, что «передавать разведывательные материалы И.Е. Тамму <> не следует, чтобы не привлекать к этим документам лишних людей», и разрешили сообщить ему только некоторые экспериментальные данные — без ссылки на источник. [169]

169

Гончаров Г.А. Термоядерный проект СССР: предыстория и десять лет пути к термоядерной бомбе // История Советского атомного проекта. Документы, воспоминания, исследования / Сост. В.П. Визгин. СПб.: Русский христианский гуманитарный институт, 2002, с. 49—147 Эта работа содержит наиболее полно документированную историю советской водородной бомбы, и на нее опирается изложение в последующих главах.

Но как «лишний человек» Тамм и его ученики оказались в ядерном проекте и стали основоположниками термоядерного?

Водородная бомба в ФИАНе

Атомная и водородная, или ядерная и термоядерная

Чем водородная бомба отличается от атомной? И термоядерная энергия от просто ядерной? Для советских карикатуристов это различие не представило больших трудностей: у толстого американского империалиста — при неизменной толстой сигаре во рту — на бомбе под мышкой вместо буквы «A» стали рисовать «H». Даже полностью написанные слова Atomic и Hydrogen сами ни о чем не говорят и не объясняют, почему слово «супербомба» вошло в употребление только для водородной бомбы. Атомная бомба, взорванная в Хиросиме, была в 20 000 раз мощнее самой большой обычной бомбы, взорванной во время Второй мировой войны. Неужели этого недостаточно для супер?!

Отличие просто ядерного от термоядерного сыграло слишком большую роль в судьбе Сахарова и в судьбе человечества, чтобы ограничиться карикатурным или этимологическим объяснением.

Полное объяснение можно дать только на языке физики, пользуясь буквами математики. Но если бы происходящее в атомном ядре совсем ничего общего не имело с миром житейского опыта, люди не проникли бы так далеко-глубоко за пределы этого опыта.

Несколько глав назад понадобилась первая порция ядерной физики — капелька ядерной физики, чтобы объяснить, чем, собственно, атомное ядро так интересовало Тамма. Сейчас понадобится еще несколько капель. А прежде всего пригодится само понятие капли.

Если вам приходилось когда-нибудь ронять ртутный термометр и

при этом вы еще были достаточно юны и беззаботны, то, скорей всего, не сразу выкинули блестящие капли ртути, а понаблюдали за ними. Вы, должно быть, заметили, что самые маленькие капельки при соприкосновении охотно сливаются, а самые большие — наоборот — столь же охотно делятся на меньшие, если их побеспокоить даже слегка. Этого наблюдения достаточно, чтобы объяснить, «стоя на одной ноге», чем водородная бомба отличается от атомной. Потому что атомные ядра похожи на капли.

В природе имеется 92 вида ядер, или химических элементов, расставленных по порядку Менделеевым. Самое маленькое ядро — водород, самое большое — уран.

Маленькие ядерные капли при соприкосновении тоже охотно сливаются, а большие охотно делятся, и это две разные ядерные реакции — слияния и деления. Слово «охотно» означает, что после слияния маленьких капель или деления больших высвобождается энергия. Сколько именно высвобождается, это уже дело формул, главная из которых — знаменитая эйнштейновская: E = mc ².

Работает эта формула так. Масса двух охотно сливающихся капелек больше массы ядерной капли, получающейся в результате их слияния. Если масса больше конечной на величину m, то при этой ядерной реакции выделяется энергия E = mc ². Аналогично, масса охотно делящейся капли больше суммы масс, на которые исходная ядерная капля разделилась.

Иногда говорят о превращении массы в энергию. Это столь же правильно, как сказать о человеке, побывавшем в магазине, что деньги, исчезнувшие из его кошелька, превратились в пакет риса, который появился у него в сумке. Разница в том, что коэффициент между деньгами и количеством зерен — цена одного зерна — может меняться от магазина к магазину. А в физике энергетическая стоимость единицы массы — величина постоянная и огромная. Эта стоимость всегда равна c ², где c— это скорость света, а она так велика, что облететь вокруг Земли свет может за долю секунды. Лебедеву когда-то пришлось исхитряться в своих экспериментах со светом именно потому, что там надо было делить на этот огромный коэффициент. А в ядерных процессах на него надо умножать. Формула E = mc ² действует во всех физических процессах, однако вне ядерной физики — даже при взрыве тротила — уменьшение массы, на которую «куплена» энергия взрыва, не больше одной миллиардной доли.

В ядерных делениях и слияниях эта доля в миллионы и миллиарды раз больше. Во столько же раз мощнее, значит, может быть ядерная взрывчатка. Надо только придумать способ, чтобы все отдельные ядерные капельки разделились или слились одновременно.

В первом случае речь идет об атомной бомбе, или бомбе деления, где ядерной взрывчаткой должно быть вещество с большими ядрами — например, уран. Во втором случае речь идет о водородной бомбе, начиненной веществом с маленькими ядрами, например, изотопами водорода — дейтерием или тритием.

Но как сделать, чтобы все отдельные ядерные капельки разделились или слились не поодиночке, а разом — коллективно?

Для реакции деления природа подсказала такой способ через несколько месяцев после открытия самого деления в 1939 году (и за несколько месяцев до начала мировой войны). Оказалось, что при делении капли уранового ядра вылетают еще и несколько брызг-нейтронов, каждая из этих «брызг» способна побудить к делению другое ядро, и так далее — пойдет цепная реакция. Надо только собрать в одном месте достаточное количество урана, и атомный взрыв, какого не видал мир, обеспечен. Но сначала надо было добыть достаточное количество этого редкого — и потому дороже золота — вещества: найти месторождения урана и очистить его в сложных процессах. Поэтому, прежде чем мир увидел такой взрыв в 1945 году, понадобились миллиарды долларов и несколько лет усилий многих тысяч людей.