• 27 августа 2019 16:10
  • 596
  • Время прочтения: 27 мин

«Реактивный двигатель С». Как создавался кулак-миротворец

«Реактивный двигатель С». Как создавался кулак-миротворец Фото: Ядерная бомба РДС-1 на экспозиции форума «Армия-2019», innoprom.com
Атомная бомбардировка Японии возвестила миру о наступлении новой эры. Возникла опасность одностороннего диктата, подкрепленного обладанием невиданного по своей разрушительной мощи ядерного оружия. Наша страна входила в атомную эпоху в исключительно тяжелых условиях… Я поражаюсь и преклоняюсь перед тем, что было сделано нашими людьми в 1946-1949 годах… Этот период по напряжению, героизму, творческому взлету и самоотдаче не поддается описанию. Только сильный духом народ после таких невероятно тяжелых испытаний мог сделать совершенно из ряда вон выходящее: полуголодная и только что вышедшая из опустошительной войны страна за считанные годы разработала и внедрила новейшие технологии, наладила производство урана, наладила производство сверхчистого графита, плутония, тяжелой воды… Через четыре года после окончания смертельной схватки с фашизмом наша страна ликвидировала монополию США на обладание атомной бомбой. (Из статьи академика Ю.Б. Харитона «Вступление СССР в атомную эру», 1992 год)

Проморгали

23 сентября 1949 года в газете «Правда» было опубликовано сообщение ТАСС:

«23 сентября президент США Трумэн объявил, что, по данным правительства США, в одну из последних недель в СССР произошел атомный взрыв. Одновременно аналогичное заявление было сделано английским и канадским правительствами. Вслед за опубликованием этих заявлений в американской, английской и канадской печати, а также в печати других стран появились многочисленные высказывания, сеющие тревогу в широких общественных кругах. В связи с этим ТАСС уполномочен заявить следующее.

В Советском Союзе, как известно, ведутся строительные работы больших масштабов – строительство гидростанций, шахт, каналов, дорог, которые вызывают необходимость больших взрывных работ с применением новейших технических средств. Поскольку эти взрывные работы происходили и происходят довольно часто в разных районах страны, то возможно, что это могло привлечь к себе внимание за пределами Советского Союза.

Что же касается производства атомной энергии, то ТАСС считает необходимым напомнить о том, что еще 6 ноября 1947 года министр иностранных дел СССР В.М. Молотов сделал заявление относительно секрета атомной бомбы, сказав, что «этого секрета давно уже не существует». Это заявление означало, что Советский Союз уже открыл секрет атомного оружия, и он имеет в своем распоряжении это оружие. Научные круги Соединенных Штатов Америки приняли это заявление Молотова как блеф, считая, что русские могут овладеть атомным оружием не ранее 1952 года. Однако они ошиблись, так как Советский Союз овладел секретом атомного оружия еще в 1947 году.

Что касается тревоги, распространяемой по этому поводу некоторыми иностранными кругами, то для тревоги нет никаких оснований. Следует сказать, что советское правительство, несмотря на наличие у него атомного оружия, стоит и намерено стоять в будущем на своей старой позиции безусловного запрещения применения атомного оружия.

Относительно контроля над атомным оружием нужно сказать, что контроль будет необходим для того, чтобы проверить исполнение решения о запрещении производства атомного оружия».

Заявление Гарри Трумэна, упомянутое в этом сообщении, было основано на результатах исследований проб воздуха, взятых американскими самолетами-разведчиками. Запад тогда испытал настоящий шок. Трумэн отказывался верить, что у русских имеются технические знания, достаточные для того, чтобы собрать сложные механизмы бомбы и заставить ее действовать.

В сообщении ТАСС, как мы теперь знаем, была правда, да не вся. Советский Союз действительно произвел первое испытание ядерного боезаряда, но произошло это почти за месяц до публикации – 29 августа 1949 года. Успешный эксперимент стал завершением первого этапа советского атомного проекта, работы по которому начались еще во время Великой Отечественной войны, и при этом четко соблюдались условия жесточайшей секретности, что и подтверждает реакция Трумэна.

Появление у Советского Союза собственного ядерного оружия подрывало готовность Америки выполнять собственные планы ударов по СССР, отработанные после первого применения ядерного оружия против японских городов Хиросима и Нагасаки в августе 1945 года. Поэтому к началу 1950 года объединенный комитет начальников штабов США предложил план Dropshot (моментальный удар) по ликвидации Советского Союза как государства. Первым этапом должна была стать атомная бомбардировка территории СССР с уничтожением до 85% экономического потенциала. Так началось ядерное противостояние между двумя сверхдержавами, ставшее, как ни парадоксально, главным условием сохранения мира.

Рожденные революцией

Начало советскому атомному проекту положило вышедшее 27 сентября 1942 года распоряжение Государственного комитета обороны об организации работ по урану, которое стало первым принципиальным решением государственного уровня по созданию основ ядерной инфраструктуры. Академии наук СССР этим распоряжением предписывалось «возобновить работы по исследованию осуществимости использования атомной энергии путем расщепления ядра урана», которые были начаты еще в довоенные годы.

Стоит отметить, что работы в области ядерной физики шли в СССР уже почти четверть века. В 1918 году в Петрограде был организован Государственный рентгенологический и радиологический институт. В 1921 году было принято решение о преобразовании ГРРИ в три самостоятельных научно-исследовательских учреждения: Рентгенологический и радиологический институт, Физико-технический рентгенологический институт (позднее – ЛФТИ) во главе с профессором Абрамом Федоровичем Иоффе и Радиевый институт. В 1932 году в ЛФТИ была образована группа по изучению атомного ядра, которую возглавил уже академик Иоффе, а его заместителем в статусе начальника группы был назначен Игорь Васильевич Курчатов.

У Иоффе был ученик – Юлий Борисович Харитон, которого он еще в 1926 году отправил на стажировку в Кавендишскую лабораторию (Кембридж, Англия), где тот прошел стажировку под руководством двух нобелевских лауреатов – Эрнеста Резерфорда и Джеймса Чедвика, ведущих ядерных физиков того времени. Харитон вернулся из Англии в 1928 году, работал в ЛФТИ, а затем в созданном на базе одного из его секторов Институте химической физики. Вместе с Яковом Борисовичем Зельдовичем, по вечерам, факультативно, как тогда говорили, Харитон занимался исследованиями самой возможности протекания в уране цепной реакции деления. В 1939 году они обосновали эту возможность и даже определили размер критической массы – около 10 кг.

В 1940-м была создана Урановая комиссия при АН СССР, которая утвердила программу работ по первому советскому урановому проекту. В рамках этой программы два физика – Георгий Николаевич Флеров, который был аспирантом у Курчатова, и Константин Антонович Петржак – открыли явление спонтанного деления ядер урана. Чтобы понять, действительно ли деление является самопроизвольным, требовалось убрать все внешние воздействия – космическое излучение, электромагнитное излучение от других приборов и т.д. Курчатов нашел им место под лабораторию – помещение на 60-метровой глубине на станции метро «Динамо». Эксперименты проводились ночью, когда движение поездов останавливалось. Эта работа привела к тому, что в 1940 году Флеров предложил первую модель атомной бомбы: переход через критическое состояние обеспечивается соединением с помощью взрывчатого вещества двух разделенных воздушным промежутком полусфер из урана-235 (так называемый «пушечный» вариант, который впоследствии использовался при разработке одной из первых версий бомбы, но был признан недостаточно эффективным). Стоит отметить, что та же идея была реализована в атомной бомбе «Малыш», которая была сброшена на Хиросиму 6 августа 1945 года. Правда, американцы использовали схему из двух цилиндров – центральную часть при помощи взрыва вгоняли в рубашку из урана. Но суть одна – соединение взрывным способом двух докритичных масс урана. Вот только работа над Манхэттенским проектом началась в 1942 году, когда был запущен первый реактор в Чикаго. Так что здесь еще вопрос, у кого приоритет.

1/9
Абрам Федорович Иоффе
2/9
Игорь Васильевич Курчатов
3/9
Яков Борисович Зельдович
4/9
Павел Михайлович Зернов
5/9
Юлий Борисович Харитон
6/9
Кирилл Иванович Щелкин
7/9
Евгений Иванович Забабахин
8/9
Николай Антонович Доллежаль
9/9
Виктор Анисимович Болятко

Сигнал от разведки

В 1941 году началась война, и атомная тема в СССР была практически свернута. Как отмечал в 1943 году в одном из своих отчетов профессор Курчатов, «До войны над проблемой урана в СССР работала небольшая группа физиков (в Ленинграде и Харькове) … положение отягощалось тем, что область науки, посвященная разделению изотопов, у нас в Союзе находилась в зачаточном состоянии. С началом войны работа над проблемой урана у нас вовсе остановилась в связи с эвакуацией научных институтов из Ленинграда и Харькова, потерей научной базы и переходом ученых на другую тематику. Иначе обстояло дело за границей. Там за годы войны, наоборот, к проблеме урана было привлечено громадное число научных работников, причем исследования велись не только всеми теми учеными, которые всегда работали в области физики и химии атомного ядра, но и большим числом ученых других специальностей. Большая работа (ее результаты стали нам известны в конце 1942 года), проведенная за границей, резко изменила положение проблемы, значительно приблизив сроки технической реализации возможных проектов использования энергии урана».

Первые сведения о зарубежных разработках стали поступать из Англии от нашего резидента, немецкого коммуниста-эмигранта Клауса Фукса, который по своей инициативе установил контакты с советской разведкой в конце 1941 года. Это было несомненной удачей, поскольку впоследствии Фукс был привлечен к работе непосредственно над американской атомной бомбой.

Тема приобретала стратегический характер. Поэтому и появилось распоряжение ГКО об организации работ по урану. Следующим шагом стало создание специальной Лаборатории № 2 АН СССР, которая должна была проводить соответствующие исследования. 10 марта 1943 года руководителем этой лаборатории был назначен Игорь Курчатов. В период с 1943-го по первую половину 1945 года работы лаборатории фактически носили исследовательский характер и были связаны главным образом с изучением вопросов разделения изотопов урана и создания ядерных реакторов. Помимо этого, проводился и анализ вопросов создания атомной бомбы. Важнейшим направлением деятельности лаборатории и лично Курчатова стало создание опытного ядерного реактора и наработка плутония, необходимого для физических, радио-

химических и металлургических исследований. Для создания реактора требовалось определить его принципиальную структуру, разработать теорию ядерного реактора, экспериментально определить характеристики урановых блоков и решить еще многие другие вопросы.

Параллельно работала разведка. Ее роль на этом этапе была действительно велика. Советские резиденты Леонид Квасников, Александр Феклисов, Владимир Барковский, Анатолий Яцков, Леонтина и Морис Коэны, Артур Адамс, Ян Черняк, Клаус Фукс, Василий Зарубин, Жорж Коваль, рискуя собственной безопасностью, передавали важнейшую информацию по самым разным вопросам, связанным с американским атомным проектом.

В конце 1980-х – начале 1990-х появилось немало утверждений, что разведчики передали ученым исчерпывающую документацию, которой было достаточно для прямого копирования американских разработок, а собственные советские достижения на тот момент были незначительны. Сами атомные разведчики так не считали. «Атомную бомбу сделала не разведка, а специалисты, опирающиеся на научно-технический и экономический потенциал страны… Разведка действительно сыграла немаловажную роль в создании советского атомного оружия, но противопоставлять друг другу ученых и разведчиков не следует – живут они по своим законам, каждый делает свое дело и целовать друг другу руки им не надо», – отмечал бывший сотрудник лондонской резидентуры Владимир Барковский. Ему вторил работавший в годы войны в США Анатолий Яцков: «Самая достоверная и перспективная научно-техническая информация становится полезной только тогда, когда попадает на благодатную почву, когда понимается ее значимость. Так случилось с информацией об атомном оружии. Нашу бомбу создавали ученые, инженеры, рабочие, а не разведка. В невероятно сложных условиях они сумели в короткие сроки создать атомный щит для Родины. Сведения, добытые разведкой, только ускорили эту работу».

Насколько ускорили? Да как минимум на три года, если вспомнить позицию Трумэна. И каждая секунда в это время была на вес золота, а если точнее, плутония. Для СССР создание атомной бомбы было вопросом не престижа, а делом жизни и смерти.

Старт взят

В начале июня 1945 года от Клауса Фукса поступила информация о том, что примерно через месяц американцы планируют испытать атомную бомбу. Так и произошло, а уже в начале августа две бомбы были сброшены на Хиросиму и Нагасаки.

20 августа 1945 года постановлением Государственного комитета обороны за подписью Иосифа Виссарионовича Сталина был учрежден Специальный комитет при ГОКО для руководства всеми работами по атомной энергии. Спецкомитет возглавил председатель Совета народных комиссаров СССР Лаврентий Павлович Берия. Научным руководителем атомного проекта стал Курчатов. Руководство предприятиями и организациями было возложено на Первое главное управление при Совете министров СССР, которое возглавил Борис Львович Ванников.

Л.П. Берия и И.В. Сталин

Одной из главных задач на тот момент было обеспечение атомного проекта необходимым количеством урана, которого в СССР было очень мало. На его поиски была отправлена в Германию специальная команда. Ей удалось обнаружить 110 тонн оксида урана – все остальное успели вывезти американцы, причем даже с той территории, которая отходила под контроль Советского Союза. Эти 110 тонн, из которых был выделен металлический уран, дали возможность загрузить исследовательский уран-графитовый реактор Ф-1 в Лаборатории № 2. Первую контролируемую цепную реакцию Курчатов запустил 25 декабря 1946 года.

В 1945 году Спецкомитет принимает постановление о дополнительном привлечении к работам по атомному проекту ряда институтов АН СССР и других научных организаций. Так, институт химической физики занимался решением вопросов, связанных с разработкой теории сходящейся сферической детонационной волны во взрывчатых веществах и воздействия этой волны на металлическое ядро, а также с определением уравнения состояния конструкционных материалов, эффективности взрыва, расчетов критических условий. Сотрудники радио-

института работали над промышленной технологией получения плутония и радиохимическими методами извлечения продуктов деления радиоактивных изотопов. Фактически в этот период началось создание атомной промышленности Советского Союза. А над созданием первой атомной бомбы работала вся страна.

9 апреля 1946 года Совмин СССР принимает постановление об организации первого ядерного центра для проведения научных, конструкторских, исследовательских работ по атомной бомбе. В соответствии с ним в рабочем поселке Сарова Мордовской АССР был создан филиал Лаборатории № 2 – Конструкторское бюро № 11. Сегодня это Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики. Начальником новой организации был назначен генерал-майор Павел Михайлович Зернов, главным конструктором – профессор Юлий Борисович Харитон, заместителем главного конструктора – Кирилл Иванович Щелкин.

21 июня 1946 года было принято постановление Совмина СССР, которое обязывало КБ-11 разработать под научным руководством Лаборатории № 2 академика Курчатова атомную бомбу в двух вариантах – с применением плутония-239 и урана-235. Разработка велась под кодовым наименованием «Реактивный двигатель С», сокращенно – РДС. Для РДС-1 использовался имплозивный вариант, для РДС-2 – «пушечный». Официальной точкой начала разработки РДС-1 является 1 июля 1946 года, когда Харитон подписал тактико-техническое задание на атомную бомбу.

Заряд РДС-1

Пульт подрыва

Работы в КБ-11 начинались в четырех лабораториях. А через год с небольшим их было уже десять. В этих лабораториях проводился комплекс работ по исследованию свойств веществ, входящих в состав физической схемы заряда, газодинамической отработки конструкции, новых методов регистрации быстропротекающих процессов, контроля качества делящихся материалов, их металлургии и механической обработки.

Теоретические работы проводились в КБ-11 под руководством профессора Якова Борисовича Зельдовича, который работал в институте химической физики и был привлечен Курчатовым к работам по атомному проекту. Исследования, проводимые под руководством Харитона, включали в себя работы по нейтронной физике, теории ядерного взрыва, теории гидродинамических процессов, моделям уравнения состояния веществ. Большинство математических расчетов проводилось в четырех специализированных математических подразделениях.

Сами с усами

Атомный заряд бомбы РДС-1 представлял собой конструкцию, в которой перевод активного вещества плутония в закритическое состояние осуществлялся за счет сжатия посредством сходящейся сферической детонационной волны. Информация о том, что американцы используют такую конструкцию, действительно была получена от разведчиков. Но ее еще нужно было воспроизвести. Для обжатия заряда было необходимо создать давление до 1 млн атмосфер. И для этого требовалась качественная, очень чистая взрывчатка. Электродетонаторы, симметрично расположенные на сферической поверхности, должны были сработать с очень высокой точностью – 3 микросекунды. Лучшие умы работали над этой непростой задачей. Получалось не очень. И тут произошел случай. К Якову Зельдовичу обратился молодой капитан Евгений Иванович Забабахин, который заканчивал Академию имени Жуковского и должен был защищать диссертацию на тему создания мощного давления за счет сходящейся взрывной волны. Тема была абсолютно новой, и он не мог найти специалистов, которые взялись бы за проверку диссертации. А Зельдович как опытный «взрывник» был, по сути, его последней надеждой. Чем не ирония судьбы – в секретном закрытом городе занимаются разработкой плутониевого заряда, а тут появляется человек, которого так не хватает, причем он совершенно не в курсе ценности своей работы, которую хранит дома в тумбочке, носит в обычном портфеле и ездит по городу на трамвае. Естественно, кураторы атомного проекта от спецслужб были тут же оповещены, Забабахин успешно защитил диссертацию и был направлен в КБ-11.

Для наработки плутония был необходим промышленный реактор. Он был построен на Комбинате № 817 на Южном Урале. Сегодня этот комбинат называется «Маяк», а город, в котором он расположен, – Снежинск. На проектную мощность реактор был выведен 19 июня 1948 года. С ним тоже связана интересная история. Разведка передала его разработчику Николаю Антоновичу Доллежалю информацию об американском реакторе. Но его конструкция с горизонтальным расположением стержней ему не нравилась. Доллежаль много курил, и вот однажды, размышляя, он взял коробок спичек и начал крутить его в руках. И тут его озарило – если коробок держать вертикально, хорошо получается. Так была предложена идея вертикального расположения реактора, никоим образом не похожего на то, что было получено по линии разведки. Это схема стала базовой для всех последующих поколений отечественных реакторов.

Через год плутоний в достаточном количестве (6 кг) был наработан. В июле 1949 года он был доставлен в КБ-11.

Поле эксперимента

Для проведения испытания РДС-1 в августе 1947 года постановлением Совмина СССР было принято решение о создании полигона с условным названием Учебный полигон № 2 в 170 км западнее города Семипалатинска. Территория представляла собой участок безводной степи диаметром примерно 20 км, окруженный невысокими горами с юга, запада и севера и холмами с востока.

Строительство, организация и формирование полигона были возложены на специальный отдел Генерального штаба ВС СССР, возглавляемый генерал-майором инженерно-технической службы Виктором Анисимовичем Болятко. В 1948 году в Звенигороде Московской области была сформирована специальная воинская часть для решения комплексных задач на полигоне, осуществления натурных испытаний различных образцов атомного оружия и проведения учебно-исследовательских работ по изучению его поражающих факторов, разработке средств и способов защиты личного состава, боевой техники, вооружений, гражданских и промышленных сооружений.

К июлю 1949 года строительство полигона было закончено: подготовлены опытное поле радиусом 10 км, оборудованное специальными сооружениями для проведения испытаний, наблюдения и физических измерений; площадка со зданиями и сооружениями, предназначенными для сборки бомбы перед испытанием, хранения ее деталей, аппаратуры и оборудования; площадка, предназначенная для размещения штаба и энергосилового обеспечения опыта.

В центре опытного поля была смонтирована металлическая решетчатая башня высотой 37,5 м для установки ядерного заряда. Поле было условно разделено на 14 секторов, в которых размещались образцы военной техники, в том числе танки и самолеты, различные боеприпасы, фортификационные сооружения, гражданские строения. Был и биологический сектор с подопытными животными.

Макет опытного поля для испытаний РДС-1 на Семипалатинском полигоне

Гарантированный результат

Тренировочные учения, проведенные с 10 по 26 августа, подтвердили хорошее качество сборки заряда, безотказность системы автоматики подрыва и взрывной линии, готовность всех служб к проведению натурного испытания. Курчатов принял решение об установлении даты основного опыта на 29 августа.

В четыре часа дня 28 августа в мастерскую окончательной сборки был доставлен плутониевый заряд и нейтронные запалы к нему. Через три часа на полигон прибыл председатель спецкомитета Лаврентий Берия.

Окончательная сборка была завершена в полночь, а монтаж изделия – в три часа ночи. В 6.35 утра было включено питание системы автоматов. За 20 секунд до взрыва заместитель главного конструктора Щелкин, отвечающий за натурные испытания, включил главный рубильник, который соединил РДС-1 с автоматикой управления.

Ровно в 7 часов утра 29 августа 1949 года был произведен подрыв заряда. Использованная в опыте аппаратура позволила провести оптические наблюдения, измерения теплового потока, параметров ударной волны, характеристик нейтронного и гамма излучений, определить поле радиоактивного загрязнения местности, изучить воздействие поражающих факторов на биологические объекты. Показания приборов подтвердили достижение планируемой мощности взрыва – 20 килотонн тротилового эквивалента.

Этап подрыва РДС-1, 29 августа 1949 года

Разработка и испытание первой советской атомной бомбы были успешно завершены. Она повторяла собой американскую, и это было сделано с одной единственной целью – чтобы гарантировать результат, сработало – значит, все делаем правильно. Работы над РДС-1 стимулировали развитие новых научных направлений, таких как вычислительная математика, физика высоких плотностей энергии, включая средства диагностики взрывных процессов, ускорительная техника и физика атомного ядра, радиохимия и физикохимия получения высокочистых и специальных материалов, радиационная биология.

Через два месяца, 29 октября 1949 года, вышел указ Президиума Верховного Совета СССР о присвоении звания Героя Социалистического Труда научным инженерно-техническим и руководящим работникам научно-исследовательских, конструкторских организаций и промышленных предприятий «за исключительные заслуги перед государством при выполнении специального задания». В списке 33 фамилии. По сути, тридцать три богатыря, которые встали на защиту Родины.

Подготовлено по материалам конференции «Создание ядерного щита России» на МВТФ «Армия-2019», организованной 12-м Главным управлением МО РФ, и на основе сведений, представленных Музейным комплексом РФЯЦ – ВНИИЭФ к 70-летию со дня испытания первой советской атомной бомбы.

Автор: Сергей Савинов

----------------------------------------

Полезная информация

Соляная кислота известна многим. Она нашла широкое применение во многих сферах. В нефтепереработке, водоочистке, пивной промышленности, промышленности безалкогольных напитков и др. Приобрести соляную кислоту можно на сайте http://transchemical.ru/acid/hydrochloric/. Наши цены вас приятно удивят.