Атомный проект. История сверхоружия - Антон Первушин

Впрочем, среди советских физиков был человек, который ощущал настоятельную необходимость возобновления ядерных исследований. То был 28-летний Георгий Флёров, открывший спонтанное деление атомов урана. В начале войны он был призван в армию и направлен в Ленинградскую военно-воздушную академию для подготовки в качестве инженера, обслуживающего пикирующие бомбардировщики «Пе-2». Мысль о ядерной физике не оставляла Флёрова. Он написал Абраму Иоффе о своем желании выступить на научном семинаре. Флёрова командировали из Йошкар-Олы, куда была эвакуирована Военно-воздушная академия, в Казань. Там в середине декабря 1941 года он и выступил перед группой ученых, среди которых были Иоффе и Капица. Георгий Флёров говорил, как всегда, с энтузиазмом, живо, но убедить академиков у него не получилось, что объяснимо: война вошла в самую ожесточенную фазу, немцы приближались к Москве, а военная промышленность еще не оправилась от разрушительных ударов, нанесенных ей гитлеровским вторжением.

И всё же неугомонный Флёров не дал своей инициативе заглохнуть. Он отправил большое письмо Курчатову. В нем молодой физик начал с утверждения, что цепная реакция на медленных нейтронах в природном уране невозможна, а на обогащенном уране или же в природном уране с замедлителем она оказалась бы столь дорогостоящей, что использование ядерной энергии стало бы экономически невыгодным. Но энергетический выход цепной реакции на быстрых нейтронах, писал он, был бы эквивалентен взрыву ста тысяч тонн тринитротолуола, и поэтому соответствующие исследования заслуживают времени и затрат. «Основной вопрос, – писал он, – сможем ли мы вообще осуществить цепную ядерную реакцию на быстрых нейтронах».

Первое условие для осуществления цепной реакции на быстрых нейтронах, отмечал Флёров, состоит в том, чтобы каждый акт деления вызывал по меньшей мере еще одно деление. Далее Флёров рассматривал число нейтронов, образующихся в одном акте деления, для урана-235 и протактиния-231. Оба эти элемента, писал он, можно использовать как активный материал, а критическая масса для каждого оценивается между 0,5 и 10 килограммами. Вторым условием взрывной цепной реакции является быстрый скачкообразный переход в сверхкритическое состояние. Если переход будет слишком медленным, то делению подвергнется лишь малая доля ядер урана и произойдет преждевременная детонация от случайных нейтронов.

Флёров представил расчеты, касающиеся реализации этих условий, а также набросал эскиз экспериментальной бомбы. Он предположил, что обеспечить быстрый переход в сверхкритическое состояние возможно путем сжатия активного материала. На эскизе Флёрова уран-235 или протактиний-231 разделены на две полусферы, а обычная мощная взрывчатка используется для быстрого выстрела одной полусферы в другую. Этот метод позднее стал известен как «пушечный». Флёров надеялся, что письмо заставит Курчатова вновь заняться ядерными исследованиями. Но тот не ответил на него, хотя и хранил это многостраничное послание в ящике рабочего стола до самой смерти.

В начале 1942 года часть, в которой служил лейтенант Георгий Флёров, расположилась в Воронеже, вблизи линии фронта. Воронежский университет эвакуировался, но его библиотека осталась. «Американские физические журналы, несмотря на войну, в библиотеке были, и они больше всего интересовали меня, – писал Флёров позднее. – В них я надеялся ознакомиться с новыми статьями по делению урана, найти отклики на нашу работу по спонтанному делению». Когда Флёров просматривал журналы, он обнаружил, что в них не только отсутствовал отклик на его открытие, но не было и других статей по делению. Возникало четкое ощущение, что ведущие ядерщики переключились на какие-то другие темы.

Флёров сделал напрашивающийся вывод: исследования по ядерному делению в США строго засекречены. И был абсолютно прав. История сохранила анекдотический случай, когда агенты ФБР вызвали на допрос известного американского издателя Джона Кэмпбелла за то, что в его журнале «Эстаундинг сайнс фикшн» (мартовский номер за 1944 год) был опубликован рассказ Клива Картмилла «Дедлайн», в котором фантаст очень точно описал конструкцию реальной атомной бомбы и процесс обогащения урана. Поскольку некоторые из авторов, сотрудничавших с Кэмпбеллом, работали на военные проекты правительства, агенты заподозрили, что произошла «утечка» секретной информации. В действительности Картмилл всего лишь воспользовался научно-популярной литературой по атомной тематике, выходившей еще до войны.

Все это означает, заключил Георгий Флёров, что американцы трудятся над созданием атомного оружия. Еще более тревожным был тот факт, что у нацистской Германии тоже имелись свои первоклассные ученые, значительные запасы урановых руд, завод тяжелой воды, технология получения урана и методы разделения изотопов. Флёров решил бить тревогу и отправил письмо Сергею Кафтанову, уполномоченному Государственного комитета обороны по науке. В письме физик указывал на отсутствие в иностранных журналах публикаций по делению: «Это молчание не есть результат отсутствия работы. <…> Словом, наложена печать молчания, это-то и является наилучшим показателем того, какая кипучая работа идет сейчас за границей». Он также считал уместным «запросить англичан и американцев о полученных ими за последнее время результатах».

Не дождавшись ответа, Флёров решил прибегнуть к последнему возможному для советского гражданина средству – в апреле 1942 года он отправил письмо Иосифу Сталину, в котором утверждал:

Единственное, что делает урановые проекты фантастическими, – это слишком большая перспективность в случае удачного решения задачи. <…> В военной технике произойдет самая настоящая революция. Произойдет она без нашего участия, и все это только потому, что в научном мире сейчас, как и раньше, процветает косность. Если в отдельных областях ядерной физики нам удалось подняться до уровня иностранных ученых и кое-где даже их опередить, то сейчас мы совершаем большую ошибку, добровольно сдавая завоеванные позиции.

Чтобы у вождя не возникло мысли, будто бы физик всего лишь пытается избежать фронта и вернуться к исследованиям из эгоистических соображений, Флёров предложил созвать совещание ученых для обсуждения ядерных исследований. На него должны были быть приглашены Иоффе, Ферсман, Вавилов, Хлопин, Капица, Лейпунский, Ландау, Алиханов, Арцимович, Френкель, Курчатов, Харитон, Зельдович, Гуревич и Петржак. Флёров просил, чтобы лично ему для сообщения выделили полтора часа. «Очень желательно, Иосиф Виссарионович, Ваше присутствие, – добавлял он, – явное или неявное». Флёров настаивал на том, чтобы все приглашенные на совещание выразили свое мнение об урановой проблеме письменно и количественно оценили вероятность того, что она может быть решена. От тех, кто чувствует, что не может этого сделать, все равно следует потребовать присутствия на совещании.

Добралось ли до Сталина письмо Флёрова, доподлинно неизвестно. Заседание, которого он требовал, не состоялось. Письмо было передано Сергею Кафтанову, который, конечно, не обрадовался обвинению в небрежном отношении к делу, затрагивающему интересы государства. Хотя много позже сам Кафтанов вежливо говорил о некоторой значимости письма физика-лейтенанта для принятия решения о старте советского атомного проекта, решающее слово в вопросе сказала разведка.

Разведка и атом

Деятельность британских и американских ядерщиков не осталась без внимания советских разведчиков. Первое оперативное письмо, касающееся темы атомных исследований, было направлено 27 января 1941 года «Геннадию» от «Виктора».

«Геннадий» – оперативный псевдоним Гайка Бадаловича Овакимяна, заместителя резидента в Нью-Йорке. «Виктор» – Павел Михайлович Фитин, новоиспеченный глава внешней разведки органов госбезопасности в должности начальника 1-го Управления НКВД СССР. Письмо четко обозначало круг задач дня разведчиков в США, охватывая все области науки и техники, которые не только представляли интерес для обороны, но и могли открывать новые направления. Именно поэтому в нем значилось:

30. О уране-235.

В шанхайской газете «Норс чайна дейли ньюс» от 26.6.40 г. была помещена статья о работе, проводимой физическим отделением Колумбийского университета (Нью-Йорк), по получению нового вещества, обладающего громадной энергией, превышающей энергию угля в несколько миллионов раз, это вещество названо «U-235». О первых результатах этой работы было напечатано в официальном органе американских физиков – в «Физикел ревью».

В конце февраля прошлого года в университете Минезоты [имеется в виду Миннесота] под наблюдением проф. Альфреда О. Ниера это вещество в минимальных количествах было якобы получено в чистом виде и испытано при помощи колумбийского 150-тонного циклотрона (установка для дробления атома в Колумбийском университете). Испытания дали положительный результат и стимулировали дальнейшие усилия в этой работе.