Слойка

Слойка

Хотя конструкторы и приняли решение, что модель РДС-1 должна быть основана на бомбе «Толстяк», весной 1948 года начались экспериментальные работы над собственной советской моделью атомной бомбы. Работу выполняла небольшая группа физиков из Московского института химической физики под руководством Якова Зельдовича, который в основном работал в Арзамасе-16. Советские ученые считали, что итоговая модель будет гораздо прогрессивнее, чем американский оригинал, вполовину меньше, но в два раза мощнее. В целом, эти мнения в значительной степени поддерживали точку зрения Капицы.

Но скоро Зельдович столкнулся с проблемой. Когда Фукс и Феклисов встретились во второй раз, в Голдерз-Грин в Лондоне 13 марта 1948 года, Фукс передал подробный отчет о бомбе «Супер», созданной Теллером, — позже ее стали называть «классической» водородной бомбой. Хотя в документе все еще не хватало многих расчетов, которые подтверждали бы возможность создания такого оружия, эта информация буквально наэлектризовала СССР.

Берия, Сталин и Молотов получили перевод отчета 20 апреля. Через три дня Берия приказал Курчатову, Харитону и Ванникову тщательно изучить все разведданные и представить предложения о параллельной разработке «советской бомбы „Супер“». Решение дополнить работу КБ-11 сборкой «Супер», которая получила кодовое название «РДС-6», 10 июня одобрил Специальный Государственный Комитет.

Зельдовичу теперь поручили изучить модель «Супер» (раньше он проводил независимые исследования по термоядерному синтезу). Тем временем в Физическом институте АН СССР начали параллельное исследование под руководством Игоря Тамма. Обе научные группы знали о существовании друг друга, но отчет Фукса дали только Зельдовичу. Тамм привлек к работе наиболее талантливых молодых советских физиков: Семена Беленького, Виталия Гинзбурга, Юрия Романова и Андрея Сахарова.

Тамм, так, чтобы никто не видел, обратился к Беленькому и 27-летнему Сахарову после институтского пятничного семинара. Он объяснил им, чем придется заниматься. «В ФИАНе[196] по постановлению Совета Министров и ЦК КПСС создается исследовательская группа. Он [Тамм] назначен руководителем группы, мы оба [Сахаров и Беленький] ее члены. Задача группы — теоретические и расчетные работы с целью выяснения возможности создания водородной бомбы», — писал позже Сахаров. Никто не спрашивал у него, согласен ли он работать над созданием термоядерного оружия. Сахаров чувствовал, что на самом деле выбора у него не было. Но это была возможность заниматься той областью физики, которую он считал подлинным раем для теоретика.

К дверям лаборатории приставили вооруженную охрану, молодых физиков снабдили новейшими немецкими калькуляторами, и они принялись за работу с огромным энтузиазмом, как будто «одержимые поистине боевым настроением».

Я не мог не сознавать, какими страшными, нечеловеческими делами мы занимались. Но только что окончилась война — тоже нечеловеческое дело. Я не был солдатом в той войне — но чувствовал себя солдатом этой, научно-технической. (Курчатов иногда говорил: «Мы солдаты» — и это была не только фраза.)

Сахаров оказался особенно драгоценной находкой. «Завидую Андрею Сахарову, — говорил Зельдович. — Мой мозг устроен так, что может работать как хорошо отлаженная, быстродействующая электронно-вычислительная машина. Но эта машина работает только по заранее составленной программе. Мозг же Андрея Дмитриевича сам задает себе программу».

Сахаров потратил два месяца на изучение отчетов Зельдовича и на совершенствование знаний в области газодинамики. Он предположил, что информация об оригинальной модели «Супер», которую изучала группа Зельдовича, получена через разведывательные каналы, и быстро отыскал имевшиеся в модели недоработки.

К концу лета Сахаров разработал план альтернативной модели — в своих мемуарах он называл его «Первая идея». Это была так называемая слойка, состоявшаяся из чередовавшихся слоев дейтериево-тритиевой смеси и урана-238. Суть идеи заключалась в том, что при взрыве бомбы с плутониевым ядром генерируются температура и давление, достаточные для запуска термоядерного синтеза в ядрах дейтерия и трития. Быстрые нейтроны, испускаемые при реакции синтеза, инициируют деление ядер в слое урана-238. Урановый слой служит для изоляции слоев более легких элементов и одновременно обеспечивает при синтезе сжатие термоядерного топлива, что, в свою очередь, увеличивает выход термоядерной энергии.

Ионизационное сжатие термоядерного горючего слоями урана-238 в физических кругах стали называть «сахаризацией» — получался каламбур: слово подчеркивало заслугу Сахарова и в то же время напоминало русское слово «сахар».

Советскую модель усовершенствовали в декабре 1948 года, когда Гинзбург предложил заменить дейтериево-тритиевое горючее дейтеридом лития-6. Сахаров назвал этот вариант «Вторая идея». Ее преимущество заключалось в том, что при комнатной температуре дейтерид лития не радиоактивен и находится в мелоподобном твердом состоянии. Таким образом удалось исключить проблемы, возникавшие из-за газовых смесей дейтерия и трития, которые нужно было в специальных холодильных установках превращать в жидкость.

При захвате нейтрона редкий изотоп Li⁶, составляющий около 7,5 % природного лития, превращался в тритий и гелий. Следовательно, при взрыве плутониевой бомбы в присутствии дейтерида лития-6 синтезировались ядра трития и дейтерия при температуре и давлении, достаточных для слияния этих легких ядер. В результате высвобождалась колоссальная энергия термоядерного взрыва.

Эту модель сразу признали гораздо более перспективной[197]. Затем решили, что группа Тамма сосредоточится на работе над «слойкой» Сахарова, а группа Зельдовича станет поддерживать эту работу, одновременно продолжая исследование оригинальной модели.

В начале 1949 года Тамма и Сахарова пригласили в огромный кабинет Ванникова. Ванников сообщил Сахарову, что тот отправляется в Арзамас-16 работать под началом Харитона. «Это необходимо для успешной разработки темы», — сказал он. Но Тамм очень не хотел отпускать Сахарова. Он доказывал, что Сахаров мог принести большую пользу в решении ключевых научных проблем, и ограничить его только прикладными исследованиями было бы большой ошибкой и совершенно не в интересах государства.

Когда позвонили по прямой линии из Кремля, Ванников ответил. Напрягся. На проводе был Берия. «Да, я вас понял, — сказал Ванников. — Слушаюсь, я им это передам». Он повесил трубку. «Я говорил с Лаврентием Павловичем [Берией], — сообщил он Сахарову. — Он очень просит[198] вас принять наше предложение».

Берия нечасто просил вежливо, а дважды не просил никогда. «Больше разговаривать было не о чем», — написал об этом Сахаров. «Кажется, дело принимает серьезный оборот», — сказал Тамм.