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

Курчатов написал для Первухина доклад, озаглавленный «Протон, электрон и нейтрон», из которого тот мог получить основные сведения о структуре атомов {430} 430 Курчатов И.В. Избр. тр. в 3 т. Т. 3: Ядерная энергия. М.: Наука, 1984. С. 9–19. . В следующем месяце он составил более обширный доклад «Урановая проблема», где описал путь, пройденный от открытия радиоактивности к пониманию атомной структуры, и рассказал о разработке ускорителей частиц и их роли в ядерной физике {431} 431 Там же. С. 20–57. . В этом докладе давался обзор представлений о цепной ядерной реакции по состоянию на июнь 1941 г., когда соответствующие исследования в СССР были прекращены. Курчатов лишь кратко остановился на атомной бомбе, упомянув, что цепная реакция на быстрых нейтронах в блоке урана-235 приведет к «взрыву исключительной силы». Но это будет зависеть, писал он, от «решения невероятно сложной технической задачи выделения большого количества этого изотопа из обычного урана» {432} 432 Там же. С. 52, 53. . Потребуется по меньшей мере несколько килограммов чистого урана-235. Оценки критической массы лежат, отмечал Курчатов, в пределах от двух до сорока килограммов. В этом докладе Курчатов коротко коснулся и элемента 94, но не упомянул, что его можно использовать вместо урана-235 в качестве активного материала для бомбы {433} 433 Там же. С. 49, 50. .

Курчатов писал свой доклад после того, как ознакомился с разведывательными материалами, полученными из Англии. То, что он узнал из них, сильно повлияло на содержание доклада, так как в этих материалах особое внимание уделялось различным возможным типам ядерной сборки [123] «Сборка» — реактор. — Прим. ред. , в которой мог быть получен элемент 94. [124] Слово «pile» («сборка») стала общепринятым термином в английском языке для обозначения реактора до того, как был принят термин «реактор». Я использую его вместо слова «котел» для периода до 1945 г.; после этого я использую слово «реактор». Курчатов, однако, не заострил на этом внимания и не сослался прямо на информацию, полученную от разведки. Отсюда можно предположить, что данный доклад был рассчитан на то, чтобы просветить не только Первухина, но и других членов правительства. Тех, кто имел доступ к разведывательным материалам или вообще знал о них, было очень мало. Написав доклад 7 марта, Курчатов передал его черновики помощнику Первухина А.И. Васину, чтобы тот их уничтожил {434} 434 См.: У истоков советского атомного проекта: роль разведки// Вопр. истории естествознания и техники. 1992. №3. С. 116. . В последующие годы Курчатов должен был получать специальное разрешение, чтобы показать какие-либо разведывательные данные, полученные из-за границы, своим коллегам-ученым. В те времена он должен был использовать подобную информацию, не ставя своих коллег в известность, откуда она была получена. И он делал это, указывая перспективные направления исследований и выдвигая новые идеи на совещаниях и семинарах. Так, в своей памятке от 22 марта он пишет, что никому не известно, кто автор доклада, но Алиханов и Кикоин ознакомлены с аргументами, содержащимися в нем {435} 435 Там же. С. 118. .

Курчатов встретился со своими ближайшими коллегами — Харитоном, Флеровым, Зельдовичем, Кикоиным, Алихановым и Лейпунским в Москве в гостинице «Москва», чтобы принять решение о главных направлениях исследований {436} 436 См.: Головин И. Н., Смирнов Ю.Н. Это начиналось в Замоскворечье. М.: Изд. Ин-та атомной энергии им. И.В. Курчатова, 1989. С. 6. . На себя он взял проектирование и постройку экспериментального реактора, производящего образцы элемента 94 для химического и физического анализа {437} 437 См.: Первухин М.Г. У истоков урановой эпопеи// Техника — молодежи. 1975. № 6. С. 17. . Первое решение, которое ему предстояло принять, заключалось в выборе типа сборки. В своем апрельском докладе Первухину он оценил, что для тяжеловодного реактора потребуется 15 тонн тяжелой воды, две тонны природного урана, а для уран-графитовой системы — 500–1000 тонн графита и 50–100 тонн урана {438} 438 См.: Курчатов И.В. Избр. тр. Т. 3. С. 56. . К началу июля Курчатов выбрал в качестве замедлителя графит, и это несмотря на то, что для тяжеловодного реактора потребовалось бы значительно меньше урана. Главная причина такого выбора заключалась в том, что получить графит было легче, чем тяжелую воду: в Советском Союзе имелись электродные заводы, где производился графит, в то время как строительство головного завода по производству тяжелой воды, которое перед войной планировалось осуществить при азотном заводе в Чирчике в Таджикистане, так и не было закончено. Производство тяжелой воды еще надо было организовывать, и она могла быть получена только «в весьма отдаленные времена» {439} 439 Курчатов И. В., Панасюк И; С. Строительство и пуск первого в Советском Союзе уран-графитового котла с саморазвивающейся цепной реакцией// Курчатов И.В. Избр. тр. Т. 3. С. 74. См. также доклад Курчатова от 4 июля 1943 г. для Первухина, где приводятся те же соображения (см.: У истоков… С. 121). . Курчатов взял на себя прямое руководство работой по созданию уран-графитовой системы, выбрав одного из своих бывших учеников, И.С. Панасюка, в качестве главного помощника {440} 440 Наиболее полный обзор ранних исследований уран-графитовой системы можно найти в книге И.Ф. Жежеруна (см.: Жежерун И.Ф. Строительство и пуск первого в Советском Союзе атомного реактора. М.: Атомиздат, 1978). . [125] Флеров продолжил работу по системе природный уран — легкая вода, но вскоре оставил эту идею, как неосуществимую (Там же. С. 62–65). Задача строительства тяжеловодного реактора была возложена на Алиханова, который с неохотой соглашался работать под руководством Курчатова. Работа в этом направлении всерьез началась лишь после окончания войны {441} 441 Об отношении Алиханова см.: Кожевникова Н. «Баловень» жестокой эпохи// Сов. культура. 1990. 14 апр. С. 15. О его исследованиях см.: Абов Ю.Г. Абрам Исаакович Алиханов — директор ИТЭФа// Академик А.И. Алиханов: Воспоминания, письма, документы/ Под ред. А.П. Александрова. Л.: Наука, 1989. С. 77. .

Курчатову не хватало урана для экспериментов. Все, что он мог сделать, — это предложить теоретикам Лаборатории № 2 рассчитать конструкцию сборки. Исай Гуревич и Исаак Померанчук разработали теорию гетерогенной сборки, в которой урановые блоки распределялись в графитовом замедлителе в виде решетки {442} 442 См.: Жежерун И.Ф. Строительство и пуск… С. 34; Гуревич И.И. Исаак Яковлевич Померанчук; Галанин А.Д. О работах И.Я. Померанчука по физике ядерных реакторов// Воспоминания о И.Я. Померанчуке/ Под ред. Л.Б. Окуня. М.: Наука, 1988. С. 44, 45, 230–234. . Такое размещение снижало вероятность резонансного поглощения нейтронов ураном-238, поскольку уменьшало возможность столкновения нейтронов с атомами урана-238 в процессе их замедления, когда вероятность поглощения была особенно велика. Зельдович и Померанчук разработали теорию замедления и поглощения нейтронов в графите и на этой основе развили метод контроля чистоты графита {443} 443 См.: Курчатов И. В., Панасюк И.С. Строительство и пуск… С. 74. . [126] Головин отметил, что эта теория отличается от предложенной Юджином Вигнером в Соединенных Штатах (см.: Golovin I. N. The First Steps in the Atomic Problem in the USSR// Fifty Years with Nuclear Fission: Conf. papers. Washington, DC, 1989. P. 10). Эта работа была проделана в 1943 г. В январе 1944 г. Померанчук разработал теорию экспоненциальных экспериментов, в которых ключевые измерения могли быть проделаны еще до окончания полной сборки реактора {444} 444 См.: Жежерун И.Ф. Строительство и пуск… С. 79; Галанин А.Д. О работах И.Я. Помераичука… С. 243–244. См. также комментарии Головина об этой работе в его докладе «Первые шаги в решении атомной проблемы в СССР» (см.: Golovin I. N. The First Steps…). . [127] Результаты, полученные в Советском Союзе, отличались от полученных в США.