2.1. Из истории создания термоядерного оружия

31 января 1950 г. Президент США Трумэн объявил о своем решении начать полномасштабную программу разработки супербомбы (водородной бомбы). В 1950-х годах стратегическая авиация США имела 1850 бомбардировщиков В-52 и В-47, базировавшихся на 65 авиабазах, в том числе на 25 аэродромах других стран. Ядерный арсенал США и СССР в этот период отличались на порядок.

В 1945 г. И.В. Курчатов по каналам разведки получил информацию об исследованиях по термоядерной проблеме, ведущихся в США. Там они были начаты по инициативе Э. Теллера в 1942 г. Его идеи оформлялись в обсуждениях с ведущими участниками Манхэттенского проекта и сложились в достаточно целостную концепцию к концу 1945 г. В ней водородная бомба называлась «классическим супером».

По заданию И.В. Курчатова в декабре 1945 г. группа советских физиков под руководством Ю.Б. Харитона выполнила предварительный анализ возможностей создания термоядерного оружия. О результатах этой работы 17 декабря 1945 г. Я.Б. Зельдович доложил Техническому совету, работавшему в то время при Спецкомитете. Вскоре небольшой коллектив сотрудников Института химической физики АН СССР (Я.Б. Зельдович, А.С. Компанеец и С.П. Дьяков) приступил к исследованию одного из возможных вариантов развития термоядерной реакции. Этот вариант (РДС-6т) был выбран на основе данных разведки. Достаточно скупые, они тем не менее регулярно поступали в СССР в период работы над изделиями РДС-6т и РДС-6с. Вся информация о развитии американского термоядерного проекта постоянно анализировалась советскими физиками.

Интересно отметить, что в те годы проблема создания сверхмощной бомбы обсуждалась и в открытой печати. Так, 19 октября 1945 г. английская газета «Таймс» опубликовала высказывания профессора Олифанта о возможности производства бомб с тротиловым эквивалентом до 2 млн т. Несколько позже, в 1947 г., «Бюллетень ученых-атомщиков» поместил статью Э. Теллера по этой тематике, а 17 июля 1948 г. в английском журнале появилась работа У. Дэвиса под названием «Сверхбомба возможна». Более того, попытки раскрыть секрет создания термоядерного оружия предпринимали многие далекие от науки люди. Об этом, в частности, свидетельствует письмо польского гражданина, переданное в КБ-11 через органы разведки и ведомство Л.П. Берия.

Постоянно поступавшая информация о сверхбомбе не могла не вызвать серьезную озабоченность у руководства СССР. Поэтому 8 февраля 1948 г. было принято постановление Совета министров СССР «О работе КБ-11», в котором предусматривалось командирование Я.Б. Зельдовича на «объект». А спустя чуть более месяца, 13 марта того же года, К. Фукс встретился в Лондоне с А.С. Феклисовым и передал ему исключительно важные материалы по водородной бомбе (по всей видимости, это было достаточно полное изложение заявки на изобретение новой схемы «классического супера», которую К. Фукс и Дж. фон Нейман подали 28 мая 1946 г.). Появление этой информации и ее анализ, выполненный политическим руководством страны на основе экспертизы Б.Л. Ванникова, И.В. Курчатова и Ю.Б. Харитона, привели к тому, что И.В. Сталин 10 июня 1948 г. утвердил мероприятия, призванные уже в течение года дать заключение о реальности создания водородной бомбы.

Задача создания термоядерного оружия в СССР была официально сформулирована постановлением Совета министров СССР № 1989-773сс/оп от 10 июня 1948 г. Столь ранняя формулировка проблемы (за полтора года до первого ядерного испытания и за 5 лет до первого термоядерного испытания в СССР) была обусловлена получением разведывательной информации (начиная с 1945 г.) о работах в США по термоядерному оружию. Первые работы проводились в СССР по исследованию возможности осуществления самоподдерживающегося режима детонации дейтериевого горючего.

В Физическом институте им. П.Н. Лебедева АН СССР (Москва) была создана группа теоретиков под руководством И.Е. Тамма, ученого с мировым именем, человека большой души, исключительно честного и принципиального. В состав группы вошли А.Д. Сахаров, В.Л. Гинзбург, Ю.А. Романов, С.З. Беленький и Е.С. Фрадкин. Сахарову в мае 1948 г. исполнилось 27 лет. Столь же молоды (от 24 до 32 лет) были и другие сотрудники группы И.Е. Тамма, только самому руководителю исполнилось к началу работ 52 года. Параллельно в Институте химической физики АН СССР была образована группа под руководством Н.Н. Боголюбова (В.Н. Климов, Д.В. Ширков). Физикам поручалось всесторонне исследовать возможности создания термоядерного оружия. Группе Тамма нужно было прежде всего проверить и уточнить исследования по варианту водородной бомбы, получившему неофициальное название «труба». Этими исследованиями занималась группа Зельдовича. Таким же путем двигались в то время американские физики. Как выяснилось позже, он оказался тупиковым.

Ни сам И.Е. Тамм, ни тем более его сотрудники не получили разрешения на работу с материалами разведки. Однако это не помешало им выдвинуть новые идеи, которые позволили советским ученым достигнуть поставленной цели. Задача рассматривалась ими гораздо шире, чем просто проверка варианта «труба».

Осенью 1948 г. А.Д. Сахаров независимо от американца Э. Теллера приходит к идее гетерогенной схемы с чередующимися слоями из дейтерия и урана-238. Лежащий в ее основе принцип ионизационного сжатия термоядерного горючего назвали «сахаризацией». В конце 1948 г. В.Л. Гинзбург предложил использовать в качестве термоядерного горючего дейтерид лития 6Ш).

26 февраля 1950 г. Совет министров СССР, спустя всего месяц после известного заявления президента США о начале работ над супербомбой, принял постановление № 827-808 «О работах по созданию РДС-6», которое обязывало Первое главное управление и КБ-11 провести расчетно-теоретические, экспериментальные и конструкторские работы по созданию изделий РДС-6с («слойка») и РДС-6т («труба»). В 1950 г. в связи с началом интенсивных работ по термоядерным зарядам, разворачиванием серийного производства, расширением тематики КБ-11, в том числе в области фундаментальных исследований, по предложению Ю.Б. Харитона КБ-11 было выведено из состава Лаборатории № 2 и подчинено Первому главному управлению при Совете министров СССР, т. е. стало полностью самостоятельной структурой (в то время число сотрудников КБ-11 уже составляло 4600 человек). Научным руководителем работ по созданию изделий РДС-6с и РДС-6т был назначен Ю.Б. Харитон, а его заместителями – И.Е. Тамм и Я.Б. Зельдович.

Изделие РДС-6с представляло собой водородную атомную бомбу, как ее называли сами разработчики, или атомную бомбу с термоядерным усилением, говоря современным языком. Протекание взрыва этой бомбы определяется термоядерной реакцией между изотопами водорода, а основным источником выделяющейся при взрыве энергии является расщепление ядер изотопов урана-238 и урана-235 нейтронами, образующимися в термоядерной реакции.

Разработка математических и физических методов детального расчета процессов, протекающих в бомбе, была выполнена по заданиям КБ-11 группами Л.Д. Ландау, А.Н. Тихонова, К.И. Семендяева, И.М. Гельфанда, Л.В. Канторовича, В.Л. Гинзбурга и потребовала серьезной исследовательской и большой вычислительной работы. Количество произведенных при этом арифметических операций исчислялось многими десятками миллионов.

При разработке РДС-6с в КБ-11 был выполнен исключительно большой объем газодинамических исследований, которыми руководили К.И. Щелкин и В.К. Боболев. Были проведены 200 газодинамических опытов с подрывом тротила на моделях конструкции заряда и 31 опыт с зарядами натуральных размеров (масса взрывчатого вещества – около 1 т).

Для успешного решения проблемы создания термоядерного заряда на высоком уровне государственного руководства была принята программа расчетно-теоретических и экспериментальных исследований. По техзаданиям КБ-11 к работам привлекались практически все лучшие научные физические и математические центры страны – ИХФ, Лаборатория № 2 (ЛИПАН), ФИАН, ИФП, ХФТИ, ЛФТИ, РИАН, ТТЛ (ОИЯИ).

Программа ядерно-физических исследований, необходимая для создания термоядерного заряда, во многом послужила основой для развития в дальнейшем ядерной физики в СССР.

Испытание РДС-6с на Семипалатинском полигоне было четвертым по счету в СССР. Соединенные Штаты к началу 1953 г. провели уже 34 ядерных испытания.

Ученые-физики из Комиссии по атомной энергии США составили доклад президенту. Суть его состояла в том, что Советский Союз произвел «на высоком техническом уровне водородный взрыв» и оказался в научно-техническом отношении впереди. Лауреат Нобелевской премии, руководитель первого теоретического отдела Лос-Аламосской лаборатории Г. Бете вполне искренне написал: «Я не знаю, как они его сделали. Поразительно, что они смогли его осуществить».

Успешные идеи, взятые из конструкции РДС-6с, позволили приступить к созданию РДС-37 и разработке термоядерного оружия. Таким образом, облик термоядерного арсенала нашей страны изменился.

Как писал А.Д. Сахаров в своих «Воспоминаниях» (1996), он, начав с изучения отчетов группы Я.Б. Зельдовича, составил «за несколько дней свой первый секретный отчет по этой тематике С1 (Сахаров, первый)». Этот отчет датируется 18 октября 1948 г. и не связан с исследованиями, проводимыми Я.Б. Зельдовичем по тематике супербомбы. Как вспоминал А.Д. Сахаров, после двух месяцев работы в группе И.Е. Тамма он предложил «альтернативный проект термоядерного заряда, совершенно отличный от рассматривавшегося группой Зельдовича по происходящим при взрыве физическим процессам и даже по основному источнику энерговыделения».

Первая идея А.Д. Сахарова состояла в принципиально новой конструкции изделия (бомбы), названной «слойкой». Это предложение позволяло добиться значительного увеличения мощности взрыва без существенного наращивания габаритов ядерного заряда. 16 ноября 1948 г. Тамм сообщил об этом результате в письме директору ФИАНа СССР С.И. Вавилову. По дате письма и можно судить о времени выдвижения этой идеи.

Предложение Сахарова прекрасно согласовывалось со второй идеей, высказанной В.Л. Гинзбургом, – использовать в «слойке» дейтерид лития, обогащенный изотопом 6Ы. Свой первый отчет с изложением указанной идеи В.Л. Гинзбург сделал 3 марта 1949 г., а в дальнейшем существенно развил ее. И.В. Курчатов, правильно оценив большие перспективы применения 6Ы, оперативно организовал его производство на одном из предприятий атомной отрасли. В результате Советский Союз первым применил 6Ы в испытаниях водородного оружия.

Летом 1949 г. А.Д. Сахарова командировали в КБ-11, где он ознакомился с результатами испытания первой советской атомной бомбы. После этого, как свидетельствует Ю.А. Романов, конструкция РДС-6с стала приобретать реальные очертания.

Успешное испытание первой советской атомной бомбы 29 августа 1949 г. было для США неожиданностью, на которую они отреагировали тем, что форсировали свою программу наращивания ядерных вооружений. 31 января 1950 г. Президент США Г. Трумэн заявил, что США будут «продолжать работу над всеми видами атомного оружия, включая так называемую водородную, или сверхбомбу». В план испытаний на 1951 г. включалась модель «классического супера» (на основе патента Фукса—Неймана).

Работа над термоядерным проектом становилась все более приоритетным направлением для СССР.