К 70-ЛЕТИЮ СОЗДАНИЯ ПЕРВОЙ СОВЕТСКОЙ АТОМНОЙ БОМБЫ

В №6 (140), 2019 «Советского физика» была опубликована статья «К 70-летию испытания первой советской атомной бомбы». Учитывая важность темы, активное участие сотрудников физического факультета в ее создании и подготовку к 270-летию нашего университета, продолжаем освещать эту тему.

Главный редактор К.В. Показеев

Важность атомного проекта для науки и самого существования государств очевидна. Недаром в годы Второй мировой войны по крайней мере шесть государств вели разработки ядерного оружия, отвлекая на это немалые ресурсы. Эти страны: США, Великобритания, Советский Союз, Франция (до мая 1940 г.), Германия и Япония. Советскому, немецкому и японскому атомным проектам была посвящена международная конференция, опубликовавшая обзор в японском журнале Historia Scientiarum: (ISSN 0285-4821) International Journ. of the History of Science Society of Japan. Special Issue: Comparative History of Nuclear Weapons Projects in Japan, Germany, and Russia in the 1940 s. 2005. Vol. 14. № 3.

Как известно, только США успели завершить разработку ядерного оружия до окончания войны. Для сокращения сроков готовности первое советское ядерное устройство, «изделие 501» или «РДС-1», было копией американского заряда Мk-III, что сейчас повсеместно признано, но всё же

для его создания и испытания необходимо было провести огромное число исследований и расчётов. Для чего были мобилизованы огромные силы советских физиков, математиков, радиохимиков, геологов, металлургов. Кстати, сам Ю.Б. Харитон (1904–1996) любил сравнивать себя с Р. Ю. Оппенгеймером (1904–1967) [4], находя некоторые сходства: обоих звали Юлиус и Юлий, оба родились в 1904 г. в интеллигентских еврейских семьях и оба стажировались в 1926 г. в Кембридже у Э. Резерфорда (но не встречались), оба были академиками национальных академий. На этом сходство, однако, и заканчивалось, так как Оппенгеймер в октябре 1945 был отстранен от руководства Лос-Аламосской лабораторией и занимался открытой наукой, а Юлий Борисович почти до конца жизни (по май 1992) был научным руководителем ВНИИЭФ.

Подробная хроника развития ядерной науки и техники, подготовки научных кадров в СССР, феномена всплеска интереса к физике, подогретого ядерными разработками, дана в [5]. Обзор создания ядерной промышленности смотри [6]. А фундаментальной работой по истории разработки советского ядерного и водородного оружия является 3-томный (12 книг) «Атомный проект СССР», изданный в Сарове в 1998–2009 гг. [1].

Хотя руководители советского атомного проекта И.В.Курчатов и Ю.Б.Харитон были выпускниками ленинградских вузов, в проекте участвовало много выпускников и сотрудников МГУ. Это физики Д.В. Скобельцын (1892–1990), В.С. Фурсов (1910–1998), С.Т. Конобеевский (1890–1970), Л.А. Арцимович (1909–1973), Я.Б. Зельдович (1914–1987), И.Е. Тамм (1895–1971), химики В.И. Спицын (1902–1988), И.Е. Старик (1902–1964), З.В. Ершова (1904–1995), И.И. Черняев (1893–1966), геолог А.П. Виноградов (1895–1975), математики С.Л. Соболев (1908–1989), А.Н. Тихонов (1906–1993), Н.Н. Боголюбов (1909–1992) и многие другие. Так, В.С. Фурсов, в 1954–1988 гг. являвшийся деканом физфака, с 22 декабря 1948 по 15 марта 1953 был научным руководителем реактора «А», на котором получен плутоний для первой советской бомбы [7]. Об истории создания реактора «А» и его технических характеристиках [8], [2, т.1 с.131].

Одними из инициаторов проекта были академики: многолетний преподаватель МГУ В.И. Вернадский (1863–1945) и выпускник МГУ геолог А.Е. Ферсман (1883–1945). Начальниками отделов в КБ-11 были выпускники физфака Ю.А. Романов (1926–?), В.Б. Адамский (1923–2005), Ю.Н. Бабаев (1928–1986), В.И. Ритус (1927–?), Л.П. Феоктистов (1928–2002), Г.А. Гончаров (1928–2009), выпускник мехмата Н.А. Дмитриев (1924–2000) Их биографии изложены в [7], [19]. Заслуги учёных были щедро вознаграждены. Только за создание первой бомбы «РДС-1» званием Героя Социалистического труда было награждено 33 чел (в т.ч. 6 в КБ-11), 260 получили ордена Ленина, 496 — Трудового Красного замени, 52 — ордена Знак почёта [19]. Из математиков званием Героя Социалистического труда было награждено только двое: С.Л. Соболев (за атомную бомбу в 1952 г.) и А.Н. Тихонов (за водородную в 1954) [9].

Яркие воспоминания о жизни на «объекте» в 1947–1950 гг. оставил сотрудник физфака д.ф.-м.н. Б.Н. Швилкин [10], а бытописание Саровского завода «Авангард» смотри мемуары его директора Ю.К. Завалишина [11]. Из воспоминаний старых сотрудников КБ-11 (В. А. Цукермана (1913–1993) и Л. В. Альтшулера(1913–2003)) можно привести [12] и [13].

Потрудилась над атомным проектом и разведка. Сотрудник физфака МГУ (кафедра теоретической физики) Я.П. Терлецкий (1912–1993) в ноябре 1945 ездил в Копенгаген к Нильсу Бору со списком из 22 вопросов, составленных советскими бомбоделами от имени П.Л. Капицы [14, с.18–44]. Встреча проходила в институте Бора, на Blagdamsvej 17. Яков Петрович так и не узнал, что в соседней комнате прятался сын Бора, Эрик, с пистолетом, так как датчане всерьез опасались похищения Бора русскими, как это было в 1930-е с лидерами белогвардейской оппозиции в Париже. Миссия успехом не увенчалась, ведь Бор не участвовал в технической стороне Манхэттенского проекта и не мог дать ответа на вопросы по конструкции, однако на Западе еще долго считали именно Капицу главным в советском атомном проекте, о чем свидетельствует книжка некоего А.М. Биева "Капица – атомный царь", изданная в 1954 г. в ФРГ и переведенная вскоре в Англии, Франции и Голландии. В [15, с. 103–134] приведены 14 документов, добытых советской разведкой и подробно описывающих конструкцию американской бомбы и технологию её изготовления. Кстати, основной «открытый» материал, книга Г.Д. Смита [16], изданная в СССР в 1946 г., была переиздана в России ровно через 60 лет (схема «изделия 501» приведена на рисунке ниже).

В 1948 г. сотрудники Института химической физики Н.Н. Семенов (1896–1986, будущий нобелевский лауреат, директор ИХФ), П.А. Ямпольский (1914–1975), О.И. Лейпунский (1909–1990), М.А. Ельяшевич (1908–1996, сотрудник ГОИ) и другие учёные читали для офицеров только что сформированного полигона №2 (в/ч 52605), которым предстояло проводить измерения на первом испытании, ознакомительные лекции в Хамовнических казармах (Комсомольский проспект, 16–24). Так, Н.Н. Семенов читал основы ядерной физики, Ямпольский и Лейпунский - нейтронные и гамма-измерения, Ельяшевич излагал теорию модели огненного шара, М.А.Садовский (1904–1994, будущий академик, а тогда кандидат наук, научный руководитель полигона №2) читал лекции по ударной волне атомного взрыва.

Всё это описано в воспоминаниях [18, стр. 57–143], также [22], работы Ямпольского и Лейпунского [23], [24], статья Н.Н. Семенова «Газовые взрывы и теория цепных реакций», напечатанная в УФН в 1931 г. т. 11 вып. 2, переиздана УФН в апреле 1993 (т. 163 № 4 (1993) стр. 65–75).

Среди офицеров проходил подготовку в Хамовнических казармах человек уникальной судьбы майор-инженер С.Л. Давыдов (1917–2017). Он принимал участие в создании программного автомата поля АП-1 в ИХФ, ему же выпало нажать кнопку первого (а также последующих 15 взрывов на Семипалатинском полигоне). Воспоминания С. Л. Давыдова напечатаны в [3, стр. 583–630] и [17, стр. 159–300].

Там же изложена история создания программного автомата АП-1.

По словам Давыдова, отделка и внешний вид автомата были "предельно изящными". Его оформили в виде пульта управления, напоминавшего трельяж, вдобавок очень похожего на робота, скругленные углы придавали конструкции "мягкость". Впечатление усиливала большая насыщенность вертикальных панелей автомата многочисленными циферблатами и лампами-светофорами. Под вертикальными панелями размещались небольшие наклонные панели — как бы "руки", державшие заключенную между ними деревянную полированную полку-стол.

В вышеупомянутых воспоминаниях описана доставка автомата из Москвы на полигон.

12 августа 1949 спецпоезд с зарядом выехал из Арзамаса-16 на полигон №2 под Семипалатинск. В поезде ехали 25 сотрудников КБ-11 (Ю.Б. Харитон, Я.Б. Зельдович, Д.А. Франк-Каменецкий, Г.Н. Флёров, А.А. Бриш и др.). Начальник эшелона – полковник МГБ В.И.Детнев. Перед спецпоездом шли два поезда прикрытия, сзади – ещё один. Станции остановок и станционные рестораны были зачищены от посторонних.

21 августа 1949 спецпоезд доставил основной заряд и 3 нейтронных запала на полигон (самолётом Ли-2 позже доставлено ещё 4 запала (Н.Л. Духов и В.А. Давиденко)). На ЗИС-110 под охраной двух грузовиков автоматчиков заряд доставлен на склад.

29 августа в 4.17 четверо монтажников КБ-11 по рельсам вкатили изделие в клети подъёмника башни и подняли его на высоту 31 м. В 6.00 с КП-1 по внутренней громкой связи сообщили, что время «Ч» (из-за облачной и ветреной погоды) переносится на час раньше намеченного.

В 6.48 включен автомат поля АП (сотрудник 12-го ГУ МО СССР майор-инженер С.Л.Давыдов).

В 7.00 утра (по местному времени, в 4.00 по московскому) – подрыв. Примерно через 30 секунд к командному пункту подошла ударная волна.

Мощность устройства оценили (по разным показаниям) 18500-22000 т ТЭ. (т.е. к.п.д. 16-19%). Однако Я.П. Докучаев, сотрудник Комбината № 817 и начальник группы дозиметристов на полигоне, в своих воспоминаниях [2, cтр.300-301], сравнивая Семипалатинский взрыв со взрывом в Аламогордо 16 июня 1945 по диаметру воронки (6 и 37 м соответственно, глубина 0,5 и 1,8 м) и размеру зоны заражения (появление заметной радиации лишь в 1800 м от эпицентра), мощность изделия оценивает всего в 2000 т ТЭ (к.п.д. 2 %).

К 20-летию первого в истории ядерного взрыва на полигоне Аламогордо воздвигнут памятный знак, на полигоне в Семипалатинске место первого советского ядерного взрыва отмечает лишь скромная воронка.

По результатам испытания для руководства страны на Киностудии научно-популярных фильмов (ул. Лесная, 27) режиссером А.П. Челаковым и операторами П.П. Петровым и О.С. Лебединским был снят документальный фильм «Опыт на полигоне №2». Создатели фильма были удостоены Сталинской премии. Этот фильм можно посмотреть на youtube.com:

https://www.youtube.com/watch?v=4BIDzZygIq0 . А с нижеперечисленными книгами, по которым был написан этот обзор, можно ознакомиться в библиотеке физического факультета МГУ.

Литература:

1. Атомный проект СССР: Документы и материалы: [в 3т.] / Под общ. ред. Л.Д. Рябева. – М.; Саров, 1998-2009.

2. История советского атомного проекта. – М.: ИздАт, т.2, 1999.

3. История советского атомного проекта. – выпуск 2. – СПб: ИРХГА, 2002.

4. Илькаев, Р.И. Научный руководитель. – Саров-Саранск 2004.

5. К исследованию феномена советской физики 1950-1960-х гг. – СПб, ИРХГА, 2014.

6. Круглов, А.К. Как создавалась атомная промышленность в СССР. – М.: ЦНИИатоминформ, 1994.

7. Сиротинин, Е.И. Московский университет и советский атомный проект. – М.: МГУ 2005.

8. Атомное сердце России. – Озерск-Челябинск, 2018.

9. Андрей Николаевич Тихонов. – М.: Собрание, 2006.

10. Швилкин, Б.Н. Зона особого назначения. Из жизни создателей атомного оружия. Выпуск 29. – М. : URSS, ЛЕНАНД, 2015.

11. Завалишин, Ю.К. Встречи в Сарове. – Саров, 2002.

12. Цукерман, В.А. Люди и взрывы/ В.А. Цукерман, З.М. Азарх. – Арзамас-16, 1994.

13. Экстремальные состояния Льва Альтшулера. – М.: Физматлит, 2011.

14. Терлецкий, Я.П. Операция «Допрос Нильса Бора». ВИЕТ – №2 – 1994.

15. Яцков, А.А. Атом и разведка. ВИЕТ – №3 – 1992.

16. Смит, Г.Д. Атомная энергия для военных целей. – М.: ИздАТ, 2006.

17. Курчатовский институт. История атомного проекта: сб. ст. / Рос. науч. центр «Курчатовский институт» – выпуск 2 –1995.

18. Курчатовский институт. История атомного проекта сб. ст. / Рос. науч. центр «Курчатовский институт» – выпуск 3 – 1995.

19. Советский атомный проект. – Нижний Новгород-Арзамас-16, 1995.

20. Гончаров, Г.А. О создании первой отечественной атомной бомбы/ Г.А. Гончаров, Л.Д. Рябев. – Саров, 2014 (аналогичная статья тех же авторов УФН т.171 №1 (2001) с.79-104).

21. Наследие В.К. Боболева. – Саров, 2015.

22. Горобец, Б. С. Секретные физики из Атомного проекта СССР: Семья Лейпунских. – М.: URSS, 2009.

23. Ямпольский, П.А. Нейтроны атомного взрыва. – М.: Атомиздат, 1960.

24. Лейпунский, О.И. Гамма-излучение атомного взрыва. – М.: Атомиздат, 1959.

25. Андрюшин, И.А. 60 лет мира/ И.А. Андрюшин, А.К. Чернышёв. – Саров, 2009.

26. Создание первой советской ядерной бомбы. – М., Энергоатомиздат, 1995.

27. Жучихин, В.И. Первая атомная. – М., ИздАТ, 1993.

28. К 70-летию испытания первой советской атомной бомбы. «Советский физик» – 2019, №6 (140) – С.26-34.

Лукашик В.Г.