Как различные физики относились к атомному проекту

Для английских и американских физиков, которые начали работу после того, как стало ясно, что в процессе деления после захвата ядром урана рождается больше 2 нейтронов, т.е. возможна цепная реакция деления, все было ясно. В Германии правил Гитлер, антифашистов и евреев отправляли в концентрационные лагеря и никак нельзя было допустить, чтобы нацисты были первыми, овладевшими ядерным оружием. Поэтому практически все имевшие отношение к атомному проекту английские и американские физики, а тем более, эмигранты из Германии, полностью отдавали себя работе над атомным проектом. В Германии осталось лишь немного крупных физиков: Ленард и Штарк, которые были активными нацистами, Лауэ, который, хотя и не уехал из Германии, но нацистом не был и Гейзенберг, который возглавлял германский атомный проект, но надеялся, “что лет через 50 нацисты станут приличными людьми” (слова Гейзенберга)[1].

Положение изменилось, когда Германия была побеждена. Ряд физиков считал, что опасность миновала и можно было вернуться к прерванной научной работе и преподаванию. Оппенгеймер ушел с поста директора Лос-Аламоса, Бете вернулся в Корнельский Университет. Однако, когда в СССР была взорвана первая атомная бомба, точка зрения многих физиков и, главное, политиков, изменилась. Холодная война была в разгаре, в июне 1948 года началась блокада Берлина, в 1949 г. была образована Китайская Народная Республика, коммунистические силы продолжали наступление в Греции и Вьетнаме, в “Правде” была помещена статья, в которой предъявлялись претензии на турецкие провинции Карс и Ардаган. В этих условиях Трумэн принял решение продолжать исследования с целью создать водородную бомбу. Однако многие физики на Западе, включая Оппенгеймера, Комптона и ряд других не поддержали это решение. Бор, в свою очередь, пытался уговорить западных лидеров заключить соглашение с СССР о запрете ядерного оружия, но не на Западе, ни на Востоке он не преуспел в этом намерении.

Подавляющее большинство выдающихся физиков, имевших отношение к данной проблеме, были убеждены, что создание атомного и водородного оружия в СССР способствует предотвращению войны и послужит защитой от возможной американской агрессии. Поэтому они работали так хорошо, как могли, проявляя инициативу, не жалея сил и времени. Атомная бомба в СССР была создана в 1949 году. Но, как сейчас открыто признается (в том числе и Харитоном, который возглавлял эти работы), в создании ее мы вначале пошли по пути американцев, располагая данными об устройстве их атомной бомбы. Совсем иная ситуация сложилась с водородным оружием. Советская водородная бомба была оригинальной и в этом заслуга Андрея Дмитриевича Сахарова. Как известно, в водородной бомбе идет реакция слияния трития Т и дейтерия D + D или D + Т. В конце 1940-х — начале 1950-х годов, когда встал вопрос о создании водородной бомбы, в СССР трития практически не было (тритий нестабилен, период его полураспада 12 лет, и в природе он существует в ничтожных количествах). Тритий можно производить в атомных реакторах, работающих на обогащенном уране. В начале 1950-х годов в СССР таких реакторов не существовало и задача их сооружения только была поставлена. Стало очевидно, что за короткое время — два-три года — наработать значительное количество трития не удастся. Поэтому крайне важным было разработать такую водородную бомбу, которая требовала бы минимального количества трития. Эту проблему и решил Сахаров. Он придумал — именно придумал, это была его идея — как сделать водородную бомбу на минимальном количестве трития. Тут я могу сослаться на слова Померанчука, который как-то сказал мне: «Андрей Дмитриевич не столько физик-теоретик — он гениальный изобретатель». В то время я не знал, в чем состояла идея Сахарова (в «Воспоминаниях» Сахарова она названа первой идеей). Говоря о ней со мной, Померанчук произнес только одно слово — «слойка», оставляя мне догадываться обо всем самому. Сейчас эта идея известна. Именно она позволила взорвать в СССР первую водородную бомбу почти одновременно с американской. Первое испытание американской водородной бомбы проводилось 1 ноября 1952 года. Она, в отличие от первой советской водородной бомбы, была нетранспортабельной — использовать ее как оружие было нельзя. Первая транспортабельная американская водородная бомба была испытана на пол года позже советской.

Первая идея Сахарова [5] состояла в том, чтобы создать перемежающиеся слои дейтерия и трития. Тогда быстрые нейтроны, вылетающие из трития, разбивают дейтерий и оттуда появляются дополнительные нейтроны. Вскоре Гинзбург [11] дополнил эту идею, предложив поставить вместо дейтерия LiD, что сильно увеличило поток нейтронов (вторая идея по Сахарову [5]). Третья идея (по Сахарову) состояла в том, чтобы окружить взрывную смесь тяжелой оболочкой, которая в значительной степени отражает у-кванты и нейтроны, во взрывной смеси возникает давление, как следствие повышается температура и при такой температуре, если во взрывную зону поставить 238С/, возникает деление 2381/ быстрыми нейтронами, т.е. энергия взрыва сильно возрастает. Так была достигнута небывалая энергия взрыва 100 Мт.

Уже в конце 1952 года Сталин знал, что работы по созданию у нас водородной бомбы идут успешно и это, с моей точки зрения, полностью коррелировало с его политическими планами. Не все ученые, имевшие отношение к атомной проблеме, оценивали позитивно ее создание в СССР, в частности, Л.Д. Ландау. Это видно из краткого замечания в «Воспоминаниях» Сахарова. Приведу его дословно: «Однажды в середине 50-х годов я (Сахаров) приехал зачем-то в Институт Физических Проблем, где Ландау возглавлял Теоретический Отдел и отдельную группу, занимавшуюся исследованиями и расчетами для «проблемы». Закончив деловой разговор, мы со Львом Давидовичем вышли в институтский сад. Это был единственный раз, когда мы разговаривали без свидетелей, по душам. Л.Д. сказал — «Сильно не нравится мне все это» (по контексту имелось в виду ядерное оружие вообще и его участие в этих работах в частности.)

  • — Почему? — несколько наивно спросил я.
  • — Слишком много шума.

Обычно Ландау много и охотно улыбался... Но на этот раз он был грустен, даже печален».

В этом кратком разговоре — весь Ландау и его отношение к «проблеме». Особенно характерна последняя реплика. Принципом Ландау было следующее: если человек с первого раза не понимает нечто, очевидное с его, Ландау, точки зрения, то объяснять ему незачем — надо прекратить разговор, сказав малозначащую фразу.

Ландау занимался «проблемой» и занимался добросовестно, причем добросовестно в своем масштабе. Он выполнял все порученные ему задачи на самом высоком уровне, так что к нему никак нельзя было придраться. Но он не проявлял инициативы и старался уходить в сторону.

Когда умер Сталин и это известие дошло до Ландау, он, приплясывая, выскочил из своей комнаты в Институте, восклицая: “Сдох, сдох, сдох! Теперь я уже не раб и не буду больше заниматься атомной бомбой”. В.Л. Гинзбург рассказывает, что однажды он спросил Ландау: “Что бы Вы сделали, если бы Вам в голову пришла идея водородной бомбы?” Ландау ответил: “Я бы не удержался и все просчитал, а потом разорвал эти листочки и спустил бы их в унитаз”.

Позиция Зельдовича тоже менялась. Зельдович происходил из интеллигентной семьи и был первоклассным физиком. Казалось, он мог заранее просчитать последствия испытания термоядерной бомбы РДС-37 в 1955 году (погибли двухлетняя девочка и солдат) и предвидеть опасность ее распространения по Земному

Шару. Тем не менее, когда испытание прошло успешно, он подбежал к Сахарову с радостным криком — “Вышло! Вышло! Все получилось” — и стал его обнимать. Самим же Сахаровым в 1955 г. владела “гамма противоречивых чувств и главным среди них был страх, что высвобожденная энергия может выйти из-под контроля, приведя неисчислимым бедствиям”.

Незадолго до смерти Зельдович высказался совсем иначе. Говоря о своих трех Звездах Героя Социалистического Труда, он сказал: “За эти три Звезды я продал дьяволу свою бессмертную душу”.

Сахаров в своих “Воспоминаниях” пишет: “То, что мы делали, было на самом деле большой трагедией, отражающей трагичность всей ситуации в мире, где для того, чтобы сохранить мир, необходимо делать такие страшные, ужасные вещи. Сегодня термоядерное оружие ни разу не применялось против людей на войне. Моя самая страстная мечта (глубже чего-либо еще) — чтобы это никогда не произошло, чтобы термоядерное оружие сдерживало войну, но никогда не применялось”.

В 1955 году И.В. Курчатов, А.И. Алиханов, И.К. Кикоин и А.П. Виноградов написали статью, в которой анализировались возможные последствия атомной войны и делался вывод, что «над человечеством нависла огромная угроза прекращения всей жизни на Земле>>[7,14]. До этого официальным утверждением советской пропаганды было, что новая мировая война означала бы конец капиталистической системы. Статью подписал также министр среднего машиностроения В.А. Малышев, и она была направлена Маленкову, Хрущеву и Молотову. Маленков, по-видимому, разделял точку зрения авторов статьи, поскольку в одном из своих выступлений сказал, что новая мировая война приведет к гибели мировой цивилизации. Однако Хрущев осудил эти взгляды, назвав их «теоретически неправильными, ошибочными и политически вредными». Партия вернулась к старой формуле, и статья не была опубликована.

У Курчатова было острое чувство ответственности, ответственности перед историей. Как свидетельствует А.П. Александров, после испытания водородной бомбы в 1955 году Курчатов вернулся в состоянии глубокой депрессии и сказал ему: «...Какую страшную вещь мы сделали. Единственное, что нас должно заботить, чтобы это дело запретить и исключить ядерную войну».

Расскажу о проекте водородной бомбы, в котором сам принимал участие. Разработка проекта в СССР началась с предложения, внесенного в 1945 году Гуревичем, Зельдовичем, Померанчуком и Харитоном, о чем я уже говорил[2]. Идея заключалась в следующем (на жаргоне эта система называлась «труба»). Длинный цилиндр наполнялся дейтерием. На одном конце трубы помещался тритиевый запал, который зажигался тем или иным способом и создавал очень высокую температуру. Далее, по трубе распространялась взрывная волна реакции D + D. Такая система могла иметь любую, сколь угодно большую длину и была дешева, так как дейтерий дешев, а тритий требовался только для запала. Мощность взрыва такой бомбы ограничивалась лишь возможностью ее транспортировки. Обсуждалась, например, идея, что бомбу, замаскировав, доставят на корабле к берегам Америки и там взорвут, уничтожив все побережье (для сравнения см. приведенное в «Воспоминаниях» Сахарова обсуждение сходной идеи, которое Сахаров вел с контр-адмиралом Ф. Фоминым).

До недавнего времени я считал, что предложение Гуревича и других было оригинальным. В этом же был убежден и сам Гуревич. Сейчас, однако, известно, что аналогичный проект разрабатывался в США — там он назывался «классический Супер» (classical Super). Идею его еще в 1942 году сформулировал Э. Ферми в разговоре с будущим «отцом американской водородной бомбы» Э. Теллером. Теллер стал развивать эту идею и интенсивно работал над нею несколько лет. Весной 1945 года советская разведка представила первую информацию об американском проекте водородной бомбы, а в октябре 1945 года поступили более подробные сведения о нем. Предложение Гуревича и других было представлено

17 декабря 1945 года[3]. Поэтому ныне я думаю, что идея советской «трубы» родилась из разведданных. Но конкретная и детальная проработка проекта, безусловно, была оригинальной. Я уверен в этом, поскольку хорошо знал двух авторов — Померанчука и Гуревича: присвоить чужие идеи они не могли. Почему же Гуревич считал, что все в их предположении, включая основную идею, было оригинальным? Дело в том, что данные разведки сообщались очень узкому кругу лиц: из физиков — только Курчатову, Харитону и, может быть, Зельдовичу, а эти люди, излагая их другим, не могли ссылаться на источник, им приходилось выдавать американские идеи за свои. Поэтому Гуревич (и, по-видимому, Померанчук) искренне думали, что все предложения от начала до конца есть творчество четырех авторов.

Насколько мне известно, до 1949 года работы над этим проектом не велись — по-видимому потому, что атомная бомба еще не была создана и все усилия направлялись на ее. Кроме того, не имея атомной бомбы, призванной служить запалом — поджигать тритий — нельзя было всерьез разрабатывать водородную бомбу. Детальные теоретические расчеты «трубы» начались в 1949 или 1950 году и проводились в основном группой Зельдовича в Арзамасе-16. В работе принимала также участие группа Ландау, но она решала отдельные, выделенные из общей проблемы задачи. Главная проблема, реализация которой определяла, удастся ли создать такую бомбу или нет, состояла в том, каков будет баланс энергии. Чтобы вызвать самоподдерживающуюся ядерную реакцию — взрыв бомбы — необходимо, чтобы этот баланс был положительным, то есть, чтобы энергия, возникающая за счет ядерных реакций, превосходила энергию, вылетающую из системы. Группа Зельдовича провела расчеты «трубы» и получила результат: баланс энергии нулевой, то есть энергия, рождающаяся за счет ядерных реакций, равна энергии, вылетающей из системы. Точность вычислений, однако, была невелика, что-нибудь вроде фактора 1,5- 2. Если бы этот неизвестный фактор сработал в балансе энергии в положительную сторону, бомбу можно было бы сделать. Если же он сработал бы с отрицательным результатом, бомба не взорвалась бы. Естественно, такой ответ никого не устраивал. Подобный стиль вычислений — с точностью до двойки — вообще был характерен для Якова Борисовича. В ряде случаев он был очень хорош и приводил к поразительным успехам, но здесь не сработал.

Повышение точности — доведение ее до 10-20 процентов — требовало совсем других методов. Группе Зельдовича справиться одной с такой задачей оказалось не под силу. В это время — в середине 1950 года — решением высокого начальства в Арзамас-16 в длительную командировку направили Померанчука. Исаак Яковлевич очень тяготился своим пребыванием там и выступил перед руководством с предложением, что он со своей группой в Теплотехнической Лаборатории (ТТЛ) берется в сотрудничестве с группой Зельдовича решить проблему при условии, что его отпустят с базы.

Предложение Померанчука было одобрено, он вернулся в Москву и подал на оформление список участников группы. Дело в том, что, хотя все ее члены уже имели достаточно высокие секретные допуски — мы занимались реакторами — это дело проходило по особой, самой высокой степени секретности: все документы по этой тематике шли «под четырьмя буквами» («с. с. о. п.» — «сов. секретно, особая папка»), а главные отчеты писались от руки, их нельзя было доверить даже самым засекреченным машинисткам (заключительный отчет Померанчук писал сам от руки в трех экземплярах, без копирки). В группу Померанчука из физиков вошли В.Б. Берестецкий, А.Д. Галанин, А.П. Рудик и я. Математическую часть возглавлял А.С. Кронрод. Математический расчет в этой проблеме был важен и труден; Кронрод охотно взялся за решение подобной задачи: для него она явилась своего рода вызовом. И действительно, он придумал эффективный метод численного решения. В то время никаких ЭВМ не было и вычислительная техника сводилась к клавишным счетным машинам. М.В. Келдыш, возглавлявший комиссию по математическому обеспечению атомной проблемы, выделил мощное вычислительное бюро Л.В. Канторовича, будущего лауреата Нобелевской премии, в Ленинграде, в котором было около сорока расчетчиц. В решении этой задачи Кронрод проявил высочайший класс и намного превосходил Канторовича. Я неоднократно присутствовал при их обсуждениях и всегда идеи выдвигал Кронрод, а Канторович был не более, чем квалифицированным исполнителем. Может быть это было связано с тем, что Канторович, мягко говоря, не испытывал по отношению к подобной задаче никакого энтузиазма (хотя ему передавались материалы в таком виде, в котором физика была скрыта — всего лишь «под двумя буквами», но я думаю, он догадывался, что делает).

Из физиков Галанин вообще не участвовал в этой проблеме — он был целиком занят реакторным делом. Берестецкий решал отдельные, связанные с этим, частные задачи. Поэтому работать начали мы с Рудиком. Сначала нам предстояло проверить отчет Ландау, Лифшица, Халатникова и Дьякова, в котором было вычислено сечение комптоновского рассеяния на электроне в плазме. Проверяя, мы определили, что расчет неверен. И тут произошло неожиданное. Мы начали работать, не дожидаясь официального разрешающего допуска — работа не терпела отлагательств. Допуск пришел на всех, кроме Рудика. Рудику в нем было отказано. Алексей Петрович Рудик, по происхождению из казаков, в то время секретарь комсомольской организации ТТЛ, не получил допуска, а я, Иоффе Борис Лазаревич, беспартийный, никогда не бывший даже комсомольцем — получил! Было чему удивиться. Так что из физиков в нашей группе я фактически остался один. Померанчук участвовал в обсуждении результатов, особенно на конечной стадии, но реально не работал. Вычисления были завершены в конце 1952 года. В результате баланс энергии оказался отрицательным, то есть, если принять за единицу энергию, выделяющуюся в ядерных реакциях, то энергия, вылетающая из трубы, составляла 1,2. Система не шла, такую бомбу принципиально нельзя было сделать. Человечеству страшно повезло, или, может быть, Бог смилостивился над ним.

Теперь я хочу остановиться на том, как разные люди относились к «трубе». Прежде всего, Алиханов. Работа велась в ТТЛ (Алиханов являлся директором ТТЛ) и как всякая крупная работа — а по тем временам это была очень крупная работа — она никак не могла проходить мимо директора. Однако Абрам Исаакович с самого начала занял очень четкую позицию: «Вы хотите вести эту работу — вы можете это делать, но я не имею к этому никакого отношения и иметь не хочу». Он издал распоряжение, по которому все бумаги по этой части шли за подписью Померанчука, минуя его, Алиханова, и отстранился от этой деятельности вплоть до самого конца, когда надо было подписать заключительный отчет с отрицательным результатом.

Ландау участвовал на начальном этапе разработки задачи, но затем отошел. В конце, когда стало ясно, что система не идет, то, поскольку баланс энергии был лишь слабо отрицательным, возник вопрос, нельзя ли найти какие-либо неучтенные физические эффекты, которые могли бы улучшить баланс или же как-то видоизменить систему с этой же целью. В 1952-1953 годах эти вопросы неоднократно обсуждались. В обсуждениях, помимо людей из групп Померанчука и Зельдовича, участвовали Б.Б. Кадомцев, Ю.П. Райзер из Обнинска. Они изучали сходную систему — «сферу». Хотя с этой системой с самого начала было ясно: она требует очень много трития и в ней нельзя добиться того эффекта, на который надеялись в «трубе» — неограниченной силы взрыва — у нее, с точки зрения теоретического расчета, оказалось много общего с «трубой». Для участия в этих обсуждениях приглашался и Ландау. Когда к нему обращались с вопросом, может ли тот или иной эффект повлиять и изменить ситуацию, его ответ оказывался всегда одинаковым: «Я не думаю, что этот эффект мог бы оказаться существенным». После того, как выяснилось, что «труба» не проходит, Померанчук сказал, что у него нет идей, как улучшить систему, и поэтому продолжать эту работу он не может. Он предложил мне заняться изучением оставшихся не вполне ясными вопросов и добавил, что организует мое назначение начальником группы, ведущей эти исследования. Но я отказался, заявив, что у меня тоже нет идей. Так как желающих продолжать работу не нашлось, проблему закрыли.

Позиция Ландау здесь была очень важна. Когда он говорил, что не думает, будто такой-то эффект может оказаться существенным, то даже у тех, кто вначале хотел заниматься таким расчетом, подобное желание пропадало. Сходную позицию занимал Е.М. Лифшиц — он по возможности старался оставаться в стороне, во всяком случае, не проявлять собственной инициативы.

В США после того, как атомная бомба была создана, а война окончилась, у многих физиков возникли сомнения в необходимости дальнейшей работы над атомной проблемой, в особенности в деле создания водородной бомбы. Ряд ученых вернулся в университеты, чтобы продолжать прерванную войной научную деятельность и преподавание. Многие считали ненужным и даже вредным для самих США создание водородной бомбы. Широко известна дискуссия между Р. Оппенгеймером и Э. Теллером по этому поводу и последующее «дело Оппенгеймера».

В СССР ничего подобного не было. Возникает вопрос: почему? Естественный ответ на него — потому, что боялись — не может нас полностью удовлетворить. Более того, ссылка на укоренившуюся в советском человеке привычку исполнять приказы не думая, как сказано в известной песне: “А если что не так, не наше дело, как говорится, Родина велела” — также не проясняет ситуацию. Если бы работа ученых по атомной проблеме сводилась только к подневольному труду, то таких успехов, достигнутых за столь короткие сроки, не было бы. В высокой степени этот труд связан с творчеством, инициативой, невозможными при подневольном труде. Наконец, объяснение, что «это очень хорошая физика» (слова Ферми), также неудовлетворительно, поскольку оно в равной степени относится к физикам США и СССР. Мне кажется, все объясняется тем, что большинство создателей водородной бомбы — это люди поколения 1930-х годов, в большей или меньшей степени, но верившие в социализм и его построение в СССР. Лишь постепенно и нередко в результате мучительной переоценки до них доходила истина, что страшное оружие, которое они создают, может попасть в руки отъявленных злодеев. Воспоминания Сахарова, написанные очень искренне, в этом отношении весьма характерны: из них видно, что у Андрея Дмитриевича такое понимание стало появляться только в 1960-х годах. Такие взгляды были не только у людей науки. В еще большей степени это относится к писателям, поэтам, деятелям искусства. Вспомните «если враг не сдается, его уничтожают» Горького или «по оробелым, в гущу бегущим грянь, парабеллум» Маяковского. Но не только у этих двух, но и у значительно более, по нашим современным понятиям, добропорядочных деятелей литературы и искусства можно найти высказывания, относительно которых кажется совершенно непонятным, как такое можно было написать или сказать. И редким исключением были те, кто сумел сохранить ясность мысли, честность поступков и суждений.

  • [1] Цитирую по [10, 36].
  • [2] См.: Гуревич И.И., Зельдович Я.Б., Померанчук И.Я., Харитон Ю.Б. Отчет лаб. № 2. - ИАЭ, 1946; опубл. в УФЫ, 161, 171(1997).
  • [3] Автор благодарен Г. А. Гончарову за эту информацию. См. также: Goncharov G.A. Thermonuclear Millestones. — Physics Today, 49,November 1996, pp. 44-61.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >