Сталин и бомба. Советский Союз и атомная энергия. 1939-1956
Шрифт:
Тем не менее Теллер был уверен, что Фукс вполне мог способствовать приоритету Советского Союза в деле создания термоядерной бомбы. Иной взгляд на эту проблему имели другие американские исследователи, утверждавшие, что успешная реализация Соединенными Штатами программы по разработке супербомбы может только помочь Советскому Союзу получить те же результаты. Осенью 1952 г. Консультативное совещание по разоружению при госдепартаменте, на котором председательствовал Ванневар Буш и среди членов которого был Оппенгеймер, выступило за отсрочку испытаний «Майк» и за запрет термоядерных испытаний. Доказывая свою правоту тем, что запрет должен стать предметом переговоров перед испытанием супербомбы, они писали: «Мы почти уверены, что в случае успеха термоядерные испытания повлекут за собой интенсивные исследования в Советском Союзе. Вполне может быть, что уровень советских работ в этой сфере уже высок, но, если русские узнают, что термоядерное устройство практически осуществимо и что мы знаем, как его сделать, их работа, вероятно, будет значительно ускорена. Также возможно, что советские ученые будут способны
Анализ радиоактивных осадков после испытаний бомбы «Майк» мог раскрыть две важные вещи в конструкции супербомбы. Первое: высокие плотности, достигнутые в термоядерном топливе, оставят следы в осадках, которые позволят судить о многом. Изотопный анализ осадков показал бы, что термоядерное топливо было сильно сжато. Второе: действие мощного нейтронного потока, производимого термоядерной реакцией, на исходный делящийся материал зависит от расположения этого материала по отношению к термоядерному топливу. Анализ осадков мог бы показать, что делящийся материал физически отделен от термоядерного топлива. Изотопный анализ раскрыл бы, иными словами, принцип двухступенчатости конструкции «Майка», но анализ осадков не мог показать, что радиационная имплозия являлась механизмом сжатия термоядерного топлива{1682}.
Советские физики с самого начала понимали важность сжатия. В своем докладе 1946 г. Гуревич, Зельдович, Померанчук и Харитон писали: «Если нужно получить дейтерий предельно высокой плотности, необходимо подвергнуть его воздействию высокого давления»{1683}. Сжатие термоядерного топлива было ключевым элементом конструкции «слойки». Но «слойка» не была двухступенчатым оружием. Анализ осадков после испытаний «Майк» мог бы помочь советским физикам в раскрытии идеи «ступенчатости» — если, конечно, они не догадывались об этом раньше.
В начале 1990 г. Дэниел Хирш и Уильям Г. Мэтьюс в статье, опубликованной в «Бюллетене ученых-атомщиков», утверждали, что советские ученые ухитрились вывести идею Теллера — Улама в результате тщательного анализа осадков, выпавших после испытаний «Майк»{1684}. Появление этой статьи вызвало изрядный переполох среди советских ученых, принимавших участие в проекте. Харитон просил, чтобы в архивах ученых, которые занимались обнаружением и анализом иностранных испытаний, был проведен соответствующий поиск. В них не оказалось ничего, указывающего на получение полезной информации из анализа испытания «Майк»{1685}. Это не было самоотречением. Сахаров и Виктор Давиденко действительно собирали в картонные коробки свежий снег, выпавший через несколько дней после испытания «Майк», в надежде, что, анализируя радиоактивные изотопы, содержащиеся в нем, они получат ключ к природе устройства «Майка». Один из химиков в Арзамасе-16, к несчастью, по ошибке спустил концентрат в водосток, прежде чем он был изучен{1686}. Так как характерные радиоизотопы являются короткоживущими, анализ должен быть проведен сразу же после испытаний. Только осенью 1952 г. Курчатов начал осуществлять подготовку радиохимического мониторинга первых советских термоядерных испытаний. В ноябре 1952 г. советский проект был еще недостаточно организован и забора и анализа осадков после ядерных испытаний не проводилось. «Организация работ у нас была в то время еще на недостаточно высоком уровне, — сказал Харитон, — и полезных результатов не было получено»{1687}.
V
Испытания «Майк», хотя они и заставили советских ученых поторопиться с разработкой ядерного оружия, не изменили ее направленность. Советские ученые уже интенсивно работали над «слойкой» и изучали другие возможные конструкции. Было бы ошибкой преувеличивать влияние испытаний «Майк» на советский проект. «Слойка» оставалась главной точкой приложения сил в советских термоядерных исследованиях до весны 1954 г.
В ноябре 1953 г., через три месяца после испытаний «Джо-4», Малышев попросил Сахарова изложить свою концепцию оружия второго поколения, принципы его действия и примерную спецификацию. Харитон и Зельдович были в отпуске, поэтому Сахаров написал краткий доклад под свою ответственность. Две недели спустя его вызвали на заседание Президиума ЦК (так стало называться Политбюро), на котором было решено, что в следующие два года Министерство среднего машиностроения должно будет разработать и испытать оружие, о котором докладывал Сахаров. На том же заседании Президиум утвердил разработку межконтинентальной баллистической ракеты Р-7 в качестве носителя нового вида оружия{1688}. В Арзамасе-16 продолжалась работа над оружием второго поколения по проекту Сахарова, который, как ожидалось, мог бы привести к значительному увеличению взрывного эквивалента, возможно, до нескольких мегатонн или по крайней мере до одной мегатонны. К весне 1954 г., однако, стало ясно, что сахаровская модификация устройства ненамного повысит его мощность{1689}. Именно в это время советские физики пришли к тому, что Сахаров в своих мемуарах назвал «третьей идеей». Юрий Романов, член сахаровской группы в то время, писал: «Ранней весной 1954 г… родились идеи, к которым Улам и Теллер пришли в 1951 г.»{1690} Остается неясным, как возникла «третья идея» и кто сделал главный вклад{1691}. Намек Завенягина может пролить свет на то,
Советские ученые сразу же поняли, как и их американские соперники, что «третья идея» является весьма многообещающей. В своих мемуарах Сахаров пишет: «С весны 1954 года основное место в работе теоретических отделов — Зельдовича и (после отъезда Тамма) моего — заняла “третья идея”. Работы же по “классическому” изделию велись с гораздо меньшей затратой сил и особенно интеллекта. Мы были убеждены в том, что в конце концов такая стратегия будет оправдана, хотя понимали, что вступаем в область, полную опасностей и неожиданностей. Вести работы по “классическому” изделию в полную силу и одновременно быстро двигаться в новом направлении было невозможно, силы наши были ограничены, да мы и не видели в старом направлении “точки приложения сил”» {1695} . Харитон и Курчатов одобрили новое направление, даже несмотря на то, что оно нарушало постановление Президиума, вышедшее в конце 1953 г. Когда Малышев узнал о новом направлении, он выехал в Арзамас-16, чтобы убедить физиков сконцентрироваться на «слойке» и не рисковать с новой идеей. На нескольких бурных совещаниях он пытался убедить Курчатова, Харитона, Сахарова.и Зельдовича в их неправоте относительно «третьей идеи», но не смог заставить их изменить решение. Он был в ярости и добился того, что Курчатову был вынесен строгий партийный выговор. Потом, когда «третья идея» оказалась успешной, этот выговор был снят, а Малышев уже не был министром {1696} . [384] Противодействие Малышева переключению на «третью идею» является дополнительным указанием на то, что в 1953 г. и в начале 1954 г. советское руководство считало «слойку» главной частью работ по термоядерному оружию.
384
Малышев был заменен на посту министра Завенягиным 28 февраля 1955 г.
Важным показателем прогресса в 1953–1955 гг. стало расширяющееся применение компьютеров для осуществления самых сложных расчетов по термоядерному оружию. Более ранние расчеты выполнялись большими коллективами — в основном женскими — с использованием электрических калькуляторов. Работа по усовершенствованию компьютеров началась еще в 1947 г., но в апреле 1949 г. Совет министров издал постановление, отражающее недовольство медленным прогрессом в развитии новой техники «в области ядерной физики, реактивной техники, баллистики, электроники, газовой динамики и т. д.»{1697} Несколько различных компьютеров было разработано в начале 1950-х гг. Наиболее важной из них была БЭСМ, которая начала функционировать в 1952 г. К 1954 г. она стала самой быстродействующей и надежной машиной и была, согласно мнению одного американского специалиста, «близка по параметрам к IBM-701», введенной в эксплуатацию в 1954 г.{1698} Одной из первых сфер применения советских компьютеров должны были стать расчеты по термоядерной программе{1699}.
К ноябрю 1955 г. двухступенчатое оружие было готово к опробованию. В этом месяце Советский Союз провел два термоядерных испытания на Семипалатинском полигоне. Первое, которое имело место 6 ноября, было испытанием «слойки», на этот раз без трития (хотя тритий производился в процессе взрыва). Согласно сообщению американской разведки, испытание заключалось «в атмосферном взрыве усиленного атомного оружия с использованием начинки из урана-235, взрывной эквивалент которого достиг примерно 215 килотонн. Это, вероятно, была боевая версия усиленного устройства 1953 г., уменьшенная в размере для возможности транспортировки»{1700}. Это было резервное устройство, на случай неудачи с двухступенчатой конструкцией{1701}.
Испытание двухступенчатого оружия было запланировано всего лишь на две недели позже, 20 ноября 1955 г. Бомба, сброшенная с бомбардировщика Ту-16, должна была взорваться в воздухе, чтобы снизить выпадение радиоактивных осадков. Курчатов снова отвечал за испытания, которые оказались очень тяжелыми и напряженными. После того, как самолет поднялся с бомбой на борту, место испытаний внезапно закрылось низкой облачностью. Команда бомбардировщика не могла видеть нулевую отметку на земле, и, что более важно, оптические приборы в этих условиях были бесполезны. Курчатов решил отложить испытания.
Бомбардировщику пришлось приземлиться с бомбой на борту. Единственное место, где он мог это сделать, был аэродром около Семипалатинска. Возникла опасность катастрофы или аварии, что вызвало бы взрыв бомбы с опустошительными для города последствиями. Курчатов обратился к Сахарову и Зельдовичу с вопросом, каков будет риск, и они подтвердили письменно, что он очень мал. Посадочная полоса обледенела, и, пока самолет был в воздухе, армейскому подразделению пришлось ее чистить. Курчатов поехал на аэродром и отдал приказ о приземлении. Он встретил экипаж под крылом бомбардировщика и поздравил с благополучной посадкой{1702}.