Сталин и бомба. Советский Союз и атомная энергия. 1939-1956 - Холловэй (Холловей) Дэвид (читаем книги онлайн .txt) 📗

Одним из первых, кого пригласил к себе Харитон, был В.А. Цукерман, работавший в Институте машиноведения. Цукерман, будучи фактически слепым (ему помогала в работе его жена 3. М. Азарх), разработал метод рентгено-фотографического анализа процесса разрушения брони. Во время войны Харитон убедился в важности этого метода как диагностического инструмента, с помощью которого можно исследовать обычные взрывы, и в декабре 1945 г. пригласил Цукермана и его лабораторию присоединиться к работам по атомной бомбе. Поскольку рентгеновские лучи позволяют обнаружить различие в степени плотности, с их помощью можно увидеть, как детонационная волна движется во взрывчатом веществе, и исследовать, как будет сжиматься плутониевая сердцевина бомбы. В своем новом исследовании Цукерман должен был «научиться работать с высокими давлениями, космическими скоростями, регистрировать процессы, длящиеся микросекунды, изучать свойства многих веществ — металлов, ионных соединений, минералов и горных пород при экстремально высоких давлениях» ^{1049}. Он разработал установку, которая, используя микросекундные рентгеновские импульсы, отслеживала быстропротекающие детонационные процессы и анализировала имплозию железа, бронзы и других материалов. Расчеты, проведенные группой Зельдовича, показали, что мощные взрывчатые вещества должны детонировать одновременно — чтобы затем возникла ударная волна, которая уплотняла бы плутоний. Все высокоэффективные взрывчатые вещества должны детонировать за время меньше микросекунды. Даже лучшие взрыватели, бывшие на вооружении Советской армии, не удовлетворяли этим требованиям. В КБ-11 уже более года велись интенсивные исследования, когда для решения этой проблемы в 1948 г. был привлечен В.С. Комельков. Работая в области электрофизики, он спроектировал новые взрыватели, которые могли быть приведены в действие синхронно ^{1050}. За нейтронный инициатор, располагавшийся в центре бомбы и призванный запустить цепную реакцию в строго определенный момент времени, отвечал В. Давиденко, начавший работать в Лаборатории № 2 в 1943 г. и позднее переехавший в Арзамас-16 ^{1051}.

Летом 1946 г. Харитон подготовил документ, названный «Техническим заданием», в нем были сжато изложены технические требования к атомной бомбе — КПД, размеры, условия безопасности и т. д. Документ был подписан Зерновым и Харитоном и направлен на одобрение правительства ^{1052}. «Задание» касалось создания как урановой, так и плутониевой бомбы. Это позволяет предположить, что если бы не возникшие трудности с газодиффузионным заводом, то бомба из урана-235 пушечного типа была бы испытана первой. Хотя оказалось, что разделение изотопов осуществить труднее, чем получить плутоний, сама конструкция бомбы пушечного типа из урана-235 была намного проще, чем плутониевая бомба. Ученые в Лос-Аламосе даже не считали необходимым испытывать бомбу из урана-235 перед тем, как ее использовать, но они полагали необходимым испытать плутониевую бомбу. В случае советского проекта плутоний был получен раньше, чем пригодный для бомбы уран.

В 1945 г. к проекту в качестве заведующего конструкторской группой присоединился В.А. Турбинер, инженер и конструктор. В начале 1946 г. Турбинер и его группа подготовили технические чертежи бомбы, причем основные ее сечения были выполнены в цвете. (Турбинер не знал, что соответствующая информация была получена через органы разведки. [236]) Однако Турбинер не остался во главе инженерной части проектирования ^{1053}. [237] В июле 1948 г. генерал Н.Л. Духов, очень опытный инженер-механик, был направлен в Арзамас-16, чтобы возглавить проектирование и производство основных элементов бомбы. [238] В годы войны Духов был главным конструктором Кировского танкового завода на Урале и разработал тяжелые танки типа KB (Клим Ворошилов) и ИС (Иосиф Сталин) ^{1054}. Теперь его назначили на должность заместителя научного руководителя и заместителя главного конструктора. Другой инженер, В.И. Алферов, директор минно-торпедного завода, также стал заместителем Харитона. Алферов отвечал за электрические системы бомбы и, в частности, за систему поджига, которая должна была обеспечивать подачу импульса для приведения в действие взрывателей [239]. Позже Харитон утверждал, что информация, полученная от Фукса, существенно не уменьшила объем теоретической и экспериментальной работы. Советские ученые и инженеры должны были выполнить те же расчеты и эксперименты, так как данные, полученные от разведки, не могли гарантировать, что они получат нужные результаты.

В конце 1948 или в начале 1949 г. двум группам в КБ-11 была определена задача измерения скорости сгорания продуктов детонации высокоэффективных взрывчатых веществ. Такого рода информация была необходима для расчета давления, которому подвергался плутоний. Одну из этих групп возглавлял Цукерман, другую — Е.К. Завойский, первоклассный физик-экспериментатор, но с меньшим опытом работы со взрывчатыми веществами. Группа Цукермана сделала вывод, что все обстоит благополучно и что нужная степень сжатия будет получена. Но группа Завойского, закончившая свою работу позднее, заключила, что степень сжатия будет недостаточной и ядерный взрыв не произойдет. Об этом сообщили Курчатову и Ванникову; очень обеспокоенный этим противоречием Ванников приехал в Арзамас-16. Обе группы, объединившись, поставили новые эксперименты. Было обнаружено, что Завойский в своей диагностической аппаратуре использовал слишком тонкие электроды и поэтому занизил скорость сгорания продуктов высокоэффективных взрывчатых веществ. Позднее Харитон заметил, что этот случай продемонстрировал, как было важно советским ученым понимать и рассчитывать все самостоятельно ^{1055}.

Плутониевые металлические полусферы в июне 1949 г. были изготовлены под руководством Бочвара в Челябинске-40. Затем Анатолий Александров покрыл их никелем, чтобы обеспечить более безопасное с ними обращение. После этого их направили в Арзамас-16. Когда Зельдович увидел эти полусферы, диаметр которых составлял 8–9 см, он неожиданно осознал, сколько жизней заключено в каждом их грамме: жизней тех заключенных, которые работали в урановых рудниках и на установках атомной промышленности, а также жизней потенциальных жертв атомной войны ^{1056}.

В Арзамасе-16 Флеров, искусный экспериментатор, в маленьком домике проводил опасные опыты с критической массой; это помещение располагалось вдали от других зданий и охранялось часовыми. Он должен был проверить, насколько масса двух сведенных вместе плутониевых полусфер близка к критической, чтобы при сжатии плутония стать сверхкритической. Флеров доложил, что плутониевый заряд будет близок к критическому состоянию, если его окружить оболочкой из урана.

После того, как эти эксперименты были выполнены, бомба была готова к испытанию. Харитон и все те, кто разрабатывал основные компоненты бомбы и приборы для проведения испытания, собрались у Курчатова. Он спрашивал каждого из приглашенных по очереди, готов ли он отправиться к месту испытаний? Получив утвердительный ответ, Курчатов сказал, что доложит об этом правительству и запросит разрешение на испытание бомбы ^{1057}.