Страница 4 из 20
Случайно или не случайно, но в тот же день, 27 ноября 1942 г., появилось постановление ГКО «О добыче урана». Казалось, наконец озаботились проблемой создания атомного оружия. Однако до начала работы было еще далеко – шла война, физические институты были эвакуированы в города, где научная база если и была, то пользоваться ей было проблематично – электричества в лабораториях порой не было неделями. Но все равно работа продолжалась – тяга к научному поиску неистребима, да и наработано до войны было немало, и отставания в области изучения физики атомного ядра у нас не было. Мы начинали не на пустом месте! У нас было кому анализировать сведения, полученные в ходе операции «Энормоз», а уж способ заставить воплотить эти сведения в жизнь тем более был!
Советская физика в 30-х гг. XX в.
Приступили к плотному изучению строения атомного ядра в нашей стране, конечно, немного поздновато, в начале 1930-х гг. И не только мы. Тогда многие обратились к этой перспективной научной проблеме, настолько она была многообещающей. А обещала она не только открытия и славу. Открытия в области физики ядра сулили дать человечеству огромную энергию (о сопутствующей этой энергии радиации вряд ли кто думал). Международное сообщество ученых-физиков дружно принялось за работу. И советские ученые быстро влились в это сообщество. На равных!
В первых всесоюзных конференциях по ядерной физике принимали участие такие знаменитости, как Нильс Бор, Ирен и Фредерик Жолио-Кюри, Поль Дирак и некоторые другие зарубежные ученые. У нас было на что посмотреть и с кем побеседовать, обсудить проблемы физики ядра. А. Ф. Иоффе, П. Л. Капица, А. И. Лейпунский, С. И. Вавилов и множество молодых перспективных ученых – Лев Ландау, Игорь Курчатов, Яков Зельдович, Анатолий Александров, Дмитрий Иваненко, Павел Черенков, Юлий Харитон и многие другие. В стране работало несколько физических институтов, в которых происходила плодотворная научная работа. В 1932 г. Д. Д. Иваненко предложил интересную и перспективную гипотезу строения ядра из протонов и нейтронов. В 1934 г. П. А. Черенков под руководством С. И. Вавилова открыл свечение, которое оставляли в веществах быстрые электроны, объясненное затем И. Е. Таммом и И. М. Франком (так называемое свечение Вавилова-Черенкова). В 1935 г. И. В. Курчатов совместно с сотрудниками открыл ядерную изомерию. В 1937 г. в Радиевом институте на первом в Европе циклотроне получили пучок ускоренных протонов. К концу 1930-х гг. зарубежные физики к нам ездить перестали, но советские ученые до начала Великой Отечественной войны считали себя частью мирового сообщества ученых-физиков, старались публиковать свои работы в международных журналах, знакомились с публикациями зарубежных коллег.
В марте 1939 г. в Лондоне вышел очередной номер старейшего естественно-научного журнала Nature. Вряд ли бы кто вспомнил теперь об этом событии, если бы не опубликованная там статья Жолио-Кюри, Халбана и Коварского «Высвобождение нейтронов в ядерном взрыве урана». В статье обосновывалась возможность цепной реакции в уране, при которой может произойти выделение колоссальной энергии, то есть ядерный взрыв. Впервые уран во всеуслышание был признан потенциальным взрывчатым веществом и источником энергии. Тогда же Фредерик Жолио-Кюри со своими сотрудниками запатентовал чертежи ядерного реактора и ядерной бомбы. Понятно, что правительство Франции чертежи эти тут же засекретило. Но идеи порой витают в воздухе и нет-нет да и проявляются-таки в светлых головах молодых энергичных людей.
В мае 1940 г. К. А. Петржак и Г. Н. Флёров открыли спонтанное деление урана, подтвердив те самым предположение Жолио-Кюри. Это достижение еще раз подтвердило способность наших физиков идти в ногу с мировой наукой. Оно поставило наших физиков-ядерщиков в один ряд с учеными Запада. По сложившейся практике сообщение об открытии было направлено в один из западных научных журналов. Эта последняя информация об открытии Петржака и Флёрова была опубликована тогда, когда американцы и англичане уже засекретили всю свою информацию по ядерной физике! И хоть Жолио-Кюри долго сопротивлялся, но правительство Франции сделало то же самое.
Неизвестно, дошел ли мартовский номер лондонского Nature 1939 г. до украинского города Харькова. Но летом 1940 г. молодой сотрудник Харьковского физико-технического института Виктор Маслов пишет работу об использовании внутриядерной энергии, в которой утверждает, что создание атомной бомбы – это… всего-навсего технический вопрос. Далее физик предлагал накопить для решения этого технического вопроса необходимое количество изотопа урана-235. Как накопить этот изотоп, Виктор уже знал, так как занимался разработкой метода получения урана-235 вместе с немецким физиком Францем Ланге (приехал в Союз в 1935 г. по приглашению директора ХФТИ Лейпунского) и Владимиром Шпинелем. Денег ученым на реализацию этого метода не дали, так как в СССР в то время средства выделяли только на зарегистрированные патенты. В октябре пришлось писать заявку на патент. «Способ приготовления урановой смеси, обогащенной ураном с массовым числом 235. Многокамерная центрифуга» – за этим длинным незатейливым названием и спрятался метод получения урана-235. Потом подается еще одна заявка, на другую центрифугу, термоциркуляционную. Обе заявки как в воду канули, никакого движения по этому поводу не было. Но молодые ученые были упрямы – в декабре они подают еще одну заявку со следующим названием: «Об использовании урана в качестве взрывчатого вещества». В заявке приводится описание атомной бомбы, почти точно соответствующей той, которую потом разработают американцы. Всех нюансов в 1940 г. В. Маслов и В. Шпинель предусмотреть не могли, но идея их была верной, что и было закреплено спустя пять лет в патенте. Но в 1940 г. они не получили ответа. Упрямцы решили, что под лежачий камень вода не течет, и обратились напрямик к наркому обороны маршалу С. К. Тимошенко. Патентам наконец был дан ход. Они попали к директору Радиевого института В. Г. Хлопину. Хлопину патенты показались фантастичными, не имеющими реальной основы и мало применимыми в жизни: «Даже если бы и удалось реализовать цепную реакцию, то энергию, которая выделится, лучше использовать для приведения в действие двигателей, например, самолетов». И можно было бы уже сказать, что воистину нет пророка в своем Отечестве… Однако В. Г. Хлопин был ученым и знал, что над осуществлением управляемой цепной реакции работают в Германии и США, дело это научно перспективное и его надо форсировать. Но дальше была война. Виктор Маслов ушел на фронт и погиб, а Владимир Шпинель занимался срочной и важной научной работой в Алма-Ате. Фрицу Ланге пришлось без них в голодной военной Уфе практически создавать опытные образцы центрифуг, которые они безуспешно пытались запатентовать в 1940 г.
Начало советского атомного проекта
С началом Великой Отечественной войны нормальный научный процесс был прерван. Многие физики были призваны на фронт. Некоторые, как Курчатов, находились в научных командировках в войсках, решая срочные научно-технические проблемы. Невозможно было отложить защиту кораблей от немецких магнитных мин. Изобретенные в СССР локаторы были несовершенны и неудобны в практическом применении, и надо было срочно приспосабливать их конструкции для фронтовых нужд.
Урановая, атомная проблема возникла перед СССР весьма некстати. Положение страны в 1942 г. было аховое. Развернувшаяся на Волге Сталинградская битва достигла пика отчаяния – советские и немецкие войска выдохлись как борцы в затянувшейся схватке, и только контрнаступление советских войск наконец перевесило чашу весов войны в нашу пользу. И возле Москвы было не слаще – продолжалась затяжная, бесконечная Ржевская битва. Казалось, что в такой обстановке ничего уже сделать нельзя. И к колоссальному напрягу страны уже нечего добавить. Однако нашли чего добавлять. И немало. И для уранового проекта нашли силы и дали импульс к развитию.