Дэвид Холловэй - Сталин и бомба: Советский Союз и атомная энергия. 1939-1956

Арцимович, работая с И.Н. Головиным и Г.Я. Щепкиным, изучал различные возможные методы электромагнитного разделения {997} 997 Там же. . В этом процессе ионы пропускают через магнитное поле; они движутся по полуокружностям, которые имеют разный радиус для разных изотопов; так как легкие ионы движутся по полуокружности меньшего радиуса, соответствующим образом расположенный коллектор накапливает легкие, а не тяжелые ионы.

В начале 1946 г. были выбраны площадки для газодиффузионного и электромагнитного комбинатов. Первый должен был строиться на Среднем Урале, около Невьянска, примерно в 50 км к северу от Свердловска; ему дали кодовое название Свердловск-44. {998} 998 Там же. С. 14, 19; Guensberg G. Defector Reveals How German Scientists Helped Break US Atom Bomb Monopoly. Unpublished manuscript, n. d. P. 12; Cochran Т. В., Norris R. S. Russian/Soviet Nuclear Warhead… P. 116–117. Второй — на Северном Урале, в Северной Туре, и был назван Свердловск-45. Кикоин и Арцимович назначаются научными руководителями этих двух заводов {999} 999 Головин И.Н. Российский научный центр… С. 19; Cochran Т. В., Norris R. S. Russian /Soviet Nuclear Warhead… P. 116–117. .

Значительный прогресс был достигнут в 1946 г. Кикоину удалось сделать пористые перегородки из спеченного никелевого порошка; первые газовые компрессоры пошли в серийное производство; газообразный гексафторид урана начал поступать в достаточных количествах; часть урана была обогащена на небольшом экспериментальном каскаде (поскольку степень обогащения на каждой ступени очень мала, требовался «каскад», состоящий из многих ступеней). Арцимович и его коллеги создали первый ионный источник: пучок электронов ионизовал пары тетрахлорида урана, ионы направлялись на коллектор полем электромагнита, вывезенного из Германии {1000} 1000 Головин И.Н. Российский научный центр… С. 15. .

Разделение изотопов оказалось тем участком атомного проекта, где немецкие ученые приняли наиболее активное участие. Было создано два отдельных института, один под руководством Густава Герца, другой — Манфреда фон Арденне {1001} 1001 CIA. German Scientists at Sukhumi, USSR, OSI/SR-2/49. October 31, 1949. P. 3; Ardenne M. von. Ein gluckliches Leben für Technik und Forschung. 4nd edn. Berlin: Ver-lag der Nation, 1976. P. 161–162; Barwich H. Das Rote Atom. Munich, Berne: Scherz Verlag, 1967. P. 31 ff. . Оба института располагались в зданиях санаториев на берегу Черного моря около Сухуми, в Грузии; институт Герца — в Агудзери, институт фон Арденне — в Синопе. Хотя перед обоими институтами ставилась задача разделения изотопов, ведущие ученые, видимо, сами могли выбирать метод работы {1002} 1002 Steenbeck M. Impulse und Wirk-ungen. Berlin: Verlag der Nation, 1977. P. 189. . В результате исследования проводились по нескольким направлениям.

Только несколько советских ученых — и, в общем, не из числа самых крупных — вначале работали в Сухуми [227] Юрий Александрович Крутков был исключением. Он стал членом-корреспондентом Академии в 1933 г., но был арестован в конце 30-х гг. Он работал в туполевской шараге (тюремное конструкторское бюро) и приехал в Сухуми, когда его освободили из этой шараги в конце войны. См. Barwich H. Das Rote Atom. P. 72; Озеров Г.А. Туполевская шарага. 2-е изд. Франкфурт/н-М.: Посев, 1973. С. 40–41. . Но некоторые ведущие советские ученые посещали эти институты. В ноябре 1945 г. туда приезжал Флеров для чтения лекций по наиболее важным научным проблемам создания бомб из урана-235 и плутония {1003} 1003 Steenbeck M. Impulse und Wirk-ungen. P. 188–189. . Вскоре после этого Сухуми посетили Иоффе, Арцимович, Кикоин и Соболев {1004} 1004 Barwich H. Das Rote Atom. P. 62; Сергей Львович Соболев. Новосибирск: Наука, 1969. С. 10. . Немецких ученых вызывали в Москву на совещания в Техническом совете, где обсуждалась их работа и их предложения. Наиболее важную роль сыграл Николаус Риль, некоторые другие были заняты разработкой электромагнитного и газодиффузионного методов. Макс Штеенбек и Конрад Циппе провели исследовательскую работу по разделению с помощью ультрацентрифуги.

Макс Штеенбек работал с Арцимовичем в Лаборатории № 2 примерно 12–18 месяцев в 1947–1948 гг. {1005} 1005 Steenbeck M. Impulse und Wirkungen. P. 231–239. Штеенбек, занимавшийся в компании «Сименс» проблемой вращающегося в «вихревой трубке» газового разряда, восхищался ясностью ума Арцимовича. Группа Манфреда фон Арденне в Синопе также разрабатывала метод электромагнитного разделения, но отдельно от Штеенбека. В 1949 г. Технический совет одобрил предложенный фон Арденне проект ионного источника для электромагнитного завода. Фон Арденне приехал в Ленинград на завод «Электросила» для наблюдения за внедрением этой исследовательской работы в производство {1006} 1006 Ardenne M. von. Ein gluckliches Leben… P. 185–186; CIA. The Problem of Uranium Isotope Separation by means of Ultracentrifuge. Report NDB-0–3, 613, 414. October 8, 1957. P. 9. . Несколько немецких ученых тоже занимались газовой диффузией, среди них Густав Герц, Петер Тиссен и Хайнц Барвих {1007} 1007 CIA. The Problem of Uranium Isotope Separation… P. 26; Barwich H. Das Rote Atom. P. 103 ff. . Их работа, видимо, не была составной частью проекта Кикоина, а делалась параллельно.

Ни с электромагнитным, ни с диффузионным методом дела не шли гладко. Арцимовичу не удавалось получить источники ионов с требуемым током {1008} 1008 Головин И.Н. Российский научный центр… С. 18. . Проблемы с диффузионным методом были еще более серьезными. Строительство промышленного завода закончилось в 1948 г. {1009} 1009 Первухин М.Г. Выдающийся ученый… С. 12; в кн.: Guensberg G. The Soviet Centrifuge Program for Uranium Enrichment. Unpublished manuscript. November 1980. P. 6 упоминается октябрь 1948 г. Barwich H. Das Rote Atom. P. 106. Когда он начал работать, в конце последнего каскада вообще не оказалось конечного продукта, и даже в 1949 г. степень обогащения достигла только 40% — намного меньше 90% с лишним, требуемых для бомбы. Курчатов поручил Арцимовичу увеличить степень обогащения. Уран, обогащенный до 40%, был привезен в Лабораторию № 2, и после месяца круглосуточной работы Арцимович и его группа, используя экспериментальную установку, получила 400 граммов урана, обогащенного до 92–98% {1010} 1010 Головин И.Н. Российский научный центр… С. 20. .

В ноябре 1949 г. немецким ученым поручили помочь в разработке газодиффузионного процесса {1011} 1011 CIA. The Problem of Uranium Isotope Separation… P. 26; Barwich H. Das Rote Atom. P. 103 ff. . [228] Барвих пишет, что немцы прибыли в Верхне-Невинск в октябре 1948 г., но последняя дата, сообщаемая в «The Problem…», представляется более вероятной, так как она лучше соответствует общей хронологии разработок в Советском Союзе. Шесть немцев, включая Герца, Тиссена и Барвиха, были привезены в Свердловск-44. На следующий день после их прибытия Ванников и Кикоин ознакомили ученых с возникшими трудностями. Кикоин объяснил, что завод не достиг ожидаемого уровня обогащения — получено только 50–60% вместо требуемых 90% и выше. Кроме того, сказал он, большая часть гексафторида урана в процессе диффузии вообще исчезает. Возможно, дело в коррозии, но химический анализ не мог показать, почему теряется уран. Не могли бы немецкие ученые помочь? {1012} 1012 Barwich H. Das Rote Atom. P. 106–107; CIA. The Problem of Uranium Isotope Separation… P. 10. Этот эпизод подтверждается в кн.: Петросьянц А.М. Человек слова и дела// Воспоминания об академике Исааке Константиновиче Кикоине. М.: Наука, 1991. С. 54–56.