Борис Альтшулер - Он между нами жил... Воспомнинания о Сахарове (сборник под ред. Б.Л.Альтшуллера)

В 1990 г. в американском журнале была опубликована статья "Водородная бомба: Кто выдал секрет?". В ней отмечается, что информация, переданная Фуксом, не могла помочь русским в создании водородной бомбы, но, вместе с тем, делается еще одна попытка, со ссылками на высказывания известного физика Ханса Бете, показать, что "по соотношению изотопов Андрей Сахаров мог достаточно легко сделать вывод, о том, что… термоядерная реакция происходила в сверхсжатом термоядерном горючем [5] Русский перевод статьи опубликован в журнале «Инженер», 1990, № 8,с.30; № 9, с.28. См. также УФН, 1991, т. 161, № 5, с. 153. (Прим. ред.) ". Речь идет о том, что в конце 1952 г. было взорвано на земле сложное, тяжелое (65тонн) устройство «Майк» с целью проверки идеи Улама-Теллера «настоящей» водородной бомбы, или, ее назвал Андрей Дмитриевич, — "третьей идеи". В результате взрыва образовалось большое количество радиоактивных продуктов, элементный анализ которых, в принципе, может позволить сделать определенные выводы о конструктивных особенностях термоядерного заряда. Авторы статьи пишут: "Итак, взорвав «Майк», Соединенные Штаты навели Советы на верный путь!" "Я считаю, что вероятно, это так и было, — говорит Бете. — Доказать это я не могу, а Сахаров, хотя он теперь и свободен, в определенной степени, вряд ли собирается рассказывать нам об этом". Попытаюсь кратко рассказать об этом. Естественно, что попытки проанализировать продукты взрыва «Майк» предпринимались, об одной из них Андрей Дмитриевич упоминает в его книге «Воспоминания». Однако они оказались безуспешными по одной простой причине — в то время сделать такой анализ мы просто не могли. Прежде всего, отсутствовала методика отбора проб радиоактивных продуктов взрыва в тихоокеанском районе (взрыв «Майк» был проведен на атолле Эниветок), что крайне важно для получения информативных проб. Перемещение продуктов взрыва в верхних слоях атмосферы на некоторое расстояние от места взрыва сопровождается существенным изменением их элементного состава, что исключает возможность каких-то достоверных выводов. Отсутствовали также методики анализа и аппаратура для детального элементного анализа проб. По этим причинам анализу, который ограничивался в основном поисками Be7 и U237, были подвергнуты атмосферные осадки (снег), выпавшие в средней полосе России. Как и следовало ожидать, активность взятых проб оказалась на уровне естественного фона, что исключило возможность какого-либо анализа. Можно утверждать, что никакой информацией об элементном составе продуктов взрыва «Майк» Андрей Дмитриевич не располагал. Разработка "третьей идеи" Андрея Дмитриевича и его сотрудников от начала и до конца основывалась на их идеях и расчетах наших математиков. Следует заметить, что в ноябре 1955 г. впервые был испытан при сбрасывании с самолета боевой вариант (!) советской «настоящей» водородной бомбы.

Одной из красивых физических идей, высказанных Андреем Дмитриевичем в 1951 г., была магнитная кумуляция энергии. Эта удивительно простая идея основывается на всем хорошо известном законе электромагнитной индукции. Но, чтобы прийти к ней, нужно было по новому взглянуть на хорошо известные вещи, что и сделал Андрей Дмитриевич. Эту его черту отмечал И.Е.Тамм: "Сахаров рассматривает все, как если бы перед ним был лист чистой бумаги, и поэтому делает поразительные открытия". Помню, что когда об этой идее стало известно одному очень изобретательному человеку, он долго не мог успокоиться: "Как же я не додумался до столь простой вещи".

Идея магнитной кумуляции возникла у Андрея Дмитриевича, прежде всего, как возможное решение проблемы управляемого импульсного термоядерного синтеза. Вначале им рассматривалась возможность использования мощного газового разряда, индуцированного быстропеременным сверхсильным магнитным полем. Вскоре он обнаружил трудности в реализации такой схемы, и в дальнейшем обсуждались другие способы достижения условий термоядерного синтеза при высокой плотности магнитной энергии. В частности, рассматривалось сжатие оболочками, ускоренными давлением сверхсильного магнитного поля, предварительно разогретой плазмы, магнитное ограничение мощного сильноточного разряда и ряд других способов. Андрей Дмитриевич предвосхитил дальнейшие события. Публикация в 1960 г. результатов исследователей Лос-Аламосской лаборатории, сообщивших о получении магнитного поля 14 млн. эрстед, вызвала интенсивное развитие работ по магнитной кумуляции в лабораториях многих стран. Главным стимулом этих работ была надежда на быстрый успех в решении задачи импульсного термоядерного синтеза.

Следует отметить, что когда Андрей Дмитриевич узнал о создании лазера на рубине, им была высказана естественная для него мысль об использовании лазерного излучения для возбуждения взрывной термоядерной реакции в небольших шариках с DT-смесью. На семинаре в 1960 г. или 1961 г. он впервые обосновал схему с имплозией, в дальнейшем она была усовершенствована за счет окружения шарика оболочкой (из тяжелых элементов) с отверстиями для ввода лазерного излучения в зазор между ними. Оценки Андрея Дмитриевича были уточнены в расчетах Н.А.Попова. Сегодня мишени такого типа широко используются в исследованиях по лазерному термоядерному синтезу.

Вторая задача, которая стимулировала развитие идеи магнитной кумуляции, — создание ядерного заряда с небольшим энерговыделением. Выполненные Андреем Дмитриевичем оценки показали перспективность использования магнитного давления для обжатия малых масс активного вещества с целью перевода их в надкритическое состояние. При этом основная трудность, которую пока преодолеть не удалось, связана с осуществлением сферического сжатия вещества магнитным полем с принципиально цилиндрической симметрией.

Следует отметить характерный для творчества Андрея Дмитриевича подход к проблеме. Им была не только высказана идея магнитной кумуляции, но и предложены конкретные конструктивные схемы устройств, в которых осуществляется преобразование энергии взрыва в магнитную — магнитокумулятивные генераторы. Для задачи термоядерного синтеза — генераторы сверхсильных магнитных полей МК1 и для магнитного обжатия веществ — генераторы энергии МК2. В его отчете, посвященном магнитной кумуляции, наряду с изложением принципа содержатся эскизы устройств с характерными размерами, выполненные Андреем Дмитриевичем.

Хотя эти задачи не были решены, магнитная кумуляция энергии наиболее мощного источника энергии, каким является химический и ядерный взрыв, открыла новые возможности исследований в различных областях физики. Сегодня нет альтернативы взрывному способу генерации сверхсильных магнитных полей, получаемых в относительно больших объемах. На основе генераторов МК2 созданы компактные мощные импульсные источники энергии, с характеристиками, которые соответствуют предельным возможностям современной импульсной энергетики.