IV
IV
К лету 1949 г. «изделие» было готово к испытанию, которое должно было произойти в степях Казахстана[248]. Был построен небольшой городок на р. Иртыш, примерно в 140 км к северо-западу от Семипалатинска. Этот городок стал известен как Семипалатинске, а позднее как город Курчатов. Бомба должна была быть испытана примерно в 70 км к югу от этого места. В километре от поселка располагались лаборатории, в которых ученые могли бы приготовить свои инструменты и аппаратуру для измерения результатов взрыва. Большая часть этого оборудования была разработана и изготовлена в Институте химической физики; М.А. Садовский играл ключевую роль в этом деле{1110}. Вечером, после дневной работы, люди, трудившиеся в испытательных лабораториях, отправлялись на реку — купаться и рыбачить{1111}.
«Каждый день ранним утром выезжали на газиках в рабочие домики вблизи полигона, — писал один из принимавших участие в испытаниях. — На всем протяжении пути — ни домов, ни деревца. Кругом каменисто-песчаная степь, покрытая ковылем и полынью. Даже птицы здесь довольно редки. Небольшая стайка черных скворцов, да иногда ястреб в небе. Уже утром начинал чувствоваться зной. В середине дня и позже над дорогами стояло марево и миражи неведомых гор и озер. Дорога подходила к полигону, расположенному в долине между невысокими холмами»{1112}. Подготовка полигона, выделенного для испытаний, началась двумя годами ранее. Была воздвигнута башня высотой в 30 м, а рядом с ней — мастерская, в которой должна была проходить окончательная сборка бомбы{1113}.
Курчатов и его коллеги не только хотели знать, взорвется ли бомба, им нужно было еще сделать замеры результатов взрыва, определить, какой разрушительной силой она обладала. Соединенные Штаты опубликовали лишь малую часть информации об эффективности ядерного оружия, и советская разведка несколько раз запрашивала Клауса Фукса о данных, относящихся к американским взрывам[249]. Теперь, когда советские ученые получили свою собственную бомбу, они могли самостоятельно изучить эти эффекты. Были построены одноэтажные деревянные дома и четырехэтажные кирпичные здания вблизи башни, а также мосты, туннели, водокачки и другие сооружения. Железнодорожные поезда и вагоны, танки и артиллерийские орудия размещались на прилегающей площади. Приборы поместили в блиндажи около башни и на больших расстояниях от нее — на поверхности. Это были детекторы, измеряющие давление, вызванное ударной волной, ионизационные камеры для определения интенсивности радиации, фотоумножители для ее регистрации и высокоскоростные кинокамеры. В открытых загонах и в закрытых помещениях поблизости от башни разместили животных, чтобы можно было исследовать первые последствия ядерного излучения{1114}.
А.И. Бурназян, заместитель министра здравоохранения и руководитель службы радиационной защиты, был ответственным за изучение влияния радиации на живые организмы и за измерение уровня радиоактивности после испытания[250]. Он подготовил два танка, которые были оборудованы дозиметрической аппаратурой и должны были направиться к эпицентру взрыва немедленно после его осуществления. Бурназян хотел убрать танковые башни и добавить свинцовые щиты, чтобы обеспечить команду лучшей защитой, но военные были против этого, так как искажался бы силуэт танков. Курчатов отверг протест военных, сказав, что атомные испытания — это не выставка собак и что танки — не пудели, которых надо оценивать по их внешнему виду и позам{1115}.[251]
Курчатов прибыл на полигон в мае. Он должен был взять на себя руководство испытаниями, в которые были вовлечены тысячи людей, решавших те или иные задачи. Все подчинялись ему, включая и армейские подразделения, которыми командовал генерал В.А. Болятка. Первухин отвечал за подготовку полигона{1116}. В конце июля он прибыл на полигон, чтобы проверить выполненные работы{1117}. Башня была готова к началу августа. Мастерская, расположенная у ее основания, имела подъемный кран. По всей длине зала были проложены рельсы. На одном из его торцов соорудили въезд для грузовиков, доставлявших компоненты бомбы. На другом были двери, через которые тележка с «изделием» подавалась на платформу, поднимаемую на башню. Вдоль зала располагались помещения, в которых велась работа с отдельными элементами бомбы. Имелась еще галерея, с которой можно было видеть весь зал{1118}.
Первухин вернулся в Москву, чтобы доложить о готовности полигона{1119}. Следуя советской практике испытания любого типа вооружений, была создана комиссия, наблюдавшая за испытаниями.
Председателем этой комиссии назначался Берия; он вместе с Завенягиным прибыл на полигон во второй половине августа. Берия проинспектировал работы, выполненные в испытательном зале, посетил командные и наблюдательные посты и с командного поста по линии правительственной связи доложил Сталину о готовности. На следующий день Курчатов объявил, что испытание будет произведено 29 августа в 6 часов утра{1120}.
Приезд Берии явился напоминанием о том, что по результатам будет оценено не только качество работ, выполненных Курчатовым и его сотрудниками, но и решена их собственная судьба. Первухин позднее писал: «Мы все понимали, что в случае неудачи нам пришлось бы держать серьезный ответ перед народом»{1121}. Емельянов, который тоже присутствовал на испытаниях, выразился об этом еще более прозрачно, когда сказал Хайнцу Барвиху, что если испытание не удастся, то они будут расстреляны{1122}. Харитон, который лучше других знал о труде, вложенном в изготовление бомбы, был уверен, что она «сработает»{1123}. Курчатов приложил все усилия для того, чтобы испытание прошло хорошо. Под его руководством перед приездом Берии были проведены две репетиции, чтобы убедиться в том, что каждый знает, где ему надлежит находиться, и чтобы проверить, все ли приборы и коммуникационные линии находятся в рабочем состоянии. Он разработал также детальный план работ на завершающую неделю, и сейчас это дало нужный эффект. Берия каждый день приезжал на полигон, появляясь на нем неожиданно, чтобы проследить за последними приготовлениями. Большую часть времени он проводил в зале, в котором проходила окончательная сборка бомбы{1124}.
За окончательной сборкой следили Берия, Курчатов, Завенягин, Харитон и Зернов; Ванников остался в Москве, очевидно из-за болезни. Генерал КГБ Осетров наблюдал за залом с галереи. Щелкин был ответственным за размещение запалов. Нижняя часть уранового отражателя под наблюдением Духова была спущена в нужное место с помощью крана. После этого Духов уложил первую плутониевую полусферу в отражатель. Харитон взял от Давиденко инициатор и установил его в выемку в центре плутония. Затем вторая плутониевая полусфера была помещена сверху, а вслед за ней верхняя половина уранового отражателя. Когда Алферов закончил установку линз, тележку, на которой была собрана бомба (точнее, взрывной заряд без бомбовой оболочки), выкатили в ночь, на открытый воздух, и установили на платформу лифта. Уже было 2 часа утра, наступило 29 августа. Таким образом, все это происходило через 9 лет после того, как Курчатов, Харитон, Флеров и Петржак направили в Академию наук свой план исследования ядерной цепной реакции{1125}.
Берия и Курчатов теперь вышли из башни — Берия, чтобы поспать в домике, построенном неподалеку от командного поста, Курчатов же направился на этот командный пост. Платформа с Зерновым и «изделием» была поднята на башню, где Щелкин с помощью инженера Г.Г. Ломинского вынул один за другим детонаторы из ящика и вставил их в отверстия, сделанные в стенке бомбы, в то время как его помощник отодвигал заслонки этих отверстий{1126}. После этого Щелкин подключил детонаторы к схеме подрыва. Флеров и Давиденко на верхушке башни проверили счетчики нейтронного фона. Когда они закончили свою работу, все покинули башню. После получения докладов о том, что никто не остался в зоне вокруг башни, генерал Осетров снял охрану и покинул зону{1127}.
Были построены два наблюдательных поста: один в 15 км к югу от башни — для военных, второй — в 15 км к северу от нее, для ученых. Командный пункт находился в 10 км от башни, с которой он был связан кабелем для передачи команды подрыва и линиями связи для получения информации о состоянии «изделия». Было воздвигнуто здание из двух помещений: с пультом управления и телефонами, связывающими его с различными пунктами полигона — в одной комнате, и с телефонами для связи с Москвой и городом — в другой. Здание снаружи было окружено земляным валом, предохраняющим его от ударной волны. Курчатов, Харитон, Щелкин, Первухин, Болятко, Флеров и Завенягин, а также Берия со своей свитой ожидали начала испытания на командном пункте{1128}.
Курчатов отдал приказ о взрыве. Щит управления начал работать в автоматическом режиме. Когда все собрались, Харитон подошел к двери в стене, противоположной точке взрыва, и слегка ее приоткрыл. Это было вполне безопасно, потому что ударной волне потребовалось бы около 30 секунд, чтобы достигнуть командного пункта. Когда стрелка часов, которая показывала отсчет времени, достигла нулевой отметки, вся зона на короткое время осветилась очень ярким светом. После этого Харитон закрыл дверь — пока не прошла ударная волна. Затем все вышли наружу. Уже поднялось облако от взрыва{1129}. Вскоре над местом испытания оно приобрело грибообразную форму. Берия обнял Курчатова и Харитона и поцеловал их в лоб{1130}.[252] Присутствующие поздравили друг друга с успехом{1131}. Щелкин говорил позднее, что он не испытывал такой радости со Дня победы в 1945 г.{1132} Харитон сказал: «Когда удалось решить эту проблему, мы почувствовали облегчение, даже счастье — ведь овладев таким оружием, мы лишали возможности применить его против СССР безнаказанно»{1133}.
Комельков представил прекрасное описание всей сцены взрыва, увиденного с северного наблюдательного пункта. «Ночь была холодная, ветреная, небо закрыто облаками. Постепенно рассветало. Дул резкий северный ветер. В небольшом помещении, поеживаясь, собралось человек двадцать. В низко бегущих тучах появились разрывы, и время от времени поле освещалось солнцем.
С центрального пульта пошли сигналы. По сети связи донесся голос с пульта управления: “Минус тридцать минут”. Значит, включились приборы. “Минус десять минут”. Все идет нормально. Не сговариваясь, все вышли из домика и стали наблюдать. Сигналы доносились и сюда. Впереди нас сквозь разрывы низко стоящих туч были видны освещенные солнцем игрушечная башня и цех сборки… Несмотря на многослойную облачность и ветер, пыли не было. Ночью прошел небольшой дождь. От нас по полю катились волны колышущегося ковыля. “Минус пять” минут, “минус три”, “одна”, “тридцать секунд”, “десять”, “две”, “ноль”!
На верхушке башни вспыхнул непереносимо яркий свет. На какое-то мгновение он ослаб и затем с новой силой стал быстро нарастать. Белый огненный шар поглотил башню и цех и, быстро расширяясь, меняя цвет, устремился кверху. Базисная волна, сметая на своем пути постройки, каменные дома, машины, как вал, покатилась от центра, перемешивая камни, бревна, куски металла, пыль в одну хаотическую массу. Огненный шар, поднимаясь и вращаясь, становился оранжевым, красным. Потом появились темные прослойки. Вслед за ним, как в воронку, втягивались потоки пыли, обломки кирпичей и досок. Опережая огненный вихрь, ударная волна, попав в верхние слои атмосферы, прошла по нескольким уровням инверсии, и там, как в камере Вильсона, началась конденсация водяных паров…
Сильный ветер ослабил звук, и он донесся до нас как грохот обвала. Над испытательным полем вырос серый столб из песка, пыли и тумана с куполообразной, клубящейся вершиной, пересеченной двумя ярусами облаков и слоями инверсий. Верхняя часть этой этажерки, достигая высоты 6–8 км, напоминала купол грозовых кучевых облаков. Атомный гриб сносился к югу, теряя очертания, превращаясь в бесформенную рваную кучу облаков гигантского пожарища»{1134}. На другой точке полигона, в 10 км от башни, за одним из холмиков в степи, Бурназян притаился со своими танками. Ударная волна всколыхнула танки, как перышки, а одна из ионизационных камер была повреждена. Бурназян и его коллеги наблюдали несколько минут за радиоактивным облаком и затем заняли свои места в танках. Они включили дозиметры, надели противогазы и двинулись вперед на полной скорости{1135}. «Буквально через десяток минут после взрыва, — писал Бурназян, — наш танк был в эпицентре. Несмотря на то что кругозор наш ограничивала оптика перископа, глазам все же представилась довольно обширная картина разрушений. Стальная башня, на которой была водружена бомба, исчезла вместе с бетонным основанием, металл испарился. На месте башни зияла огромная воронка. Желтая песчаная почва вокруг спеклась, остекленела и жутко хрустела под гусеницами танка. Оплавленные комки мелкой шрапнелью разлетелись во все стороны и излучали невидимые альфа-, бета- и гамма-лучи. В том секторе, куда пошел танк Полякова, горела цистерна с нефтью, и черный дым добавлял траура к и без того мрачной картине. Стальные фермы моста были свернуты в бараний рог.
…Игорь Васильевич счел необходимым организовать автомобильную экспедицию в районы выпадения и собрать сведения о загрязнениях почвы»{1136}. После того как измерения были выполнены и были собраны образцы почвы, танки взяли обратный курс. Вскоре они встретили колонну легковых автомобилей, доставлявших Курчатова и других в зону взрыва. Колонна остановилась, чтобы выслушать отчет Бурназяна и его коллег. Фотографы засняли Курчатова, запечатлев исторический момент{1137}. Работа Бурназяна была упрощена благодаря тому, что радиоактивное облако двигалось в направлении ненаселенной степи, так что зона, в которой находился Курчатов, была не очень сильно загрязнена продуктами деления. «Мы прекрасно сознавали, — писал он, — что темпераментный руководитель испытаний рискнул бы прорваться к эпицентру на легковой машине даже в случае сильного радиоактивного заражения»{1138}.
Когда Курчатов вернулся в гостиницу, он написал отчет от руки и в тот же день послал его самолетом в Москву. Советские измерения показали, что мощность взрыва была той же, или, возможно, чуть большей, чем при взрыве американской бомбы в Аламогордо. Он был эквивалентен, иными словами, примерно 20 килотоннам тринитротолуола, т. е. мощности, предсказанной расчетами{1139}.[253] Анализ результатов испытания продолжался в течение последующих двух недель на полигоне. Проводились измерения уровня радиоактивности и был сделан анализ радиоактивности почвы. Самолеты следовали по пути радиоактивного облака, а автомобильные экспедиции были посланы в районы, где на землю выпали осадки — с тем чтобы собрать информацию о загрязнении почвы. Курчатов созвал специальное совещание, чтобы провести обзор полученных анализов и сформулировать основные выводы по результатам испытания{1140}.
29 октября Совет Министров принял секретное постановление, подписанное Сталиным, о присуждении премий и наград участникам работ атомного проекта. Постановление было подготовлено Берией. Решая, кто должен получить и какую награду, Берия, как говорят, использовал простой принцип: тех, кто мог быть расстрелян в случае неудачи испытания, сделали Героями Социалистического Труда; тем, кому присудили бы большие сроки заключения, дали орден Ленина — и так далее, по намеченному списку. Эта история может быть апокрифом, но тем не менее отражает чувства участников проекта, судьба которых висела на волоске и зависела от успеха испытания{1141}.
Самой высокой награды — звания Героя Социалистического Труда — была удостоена небольшая группа ведущих руководителей проекта. Наряду со званием, они получили большую денежную премию, автомобили марки ЗИС-110 или «Победа» (Курчатов и Харитон получили машины первого типа, остальные — второго), звание лауреатов Сталинской премии первой степени и дачи в Жуковке, поселке, расположенном под Москвой (Курчатов был награжден дачей в Крыму). Их детям было дано право получить образование в любом высшем учебном заведении за государственный счет; сами они получали также право бесплатного проезда для себя, своих жен и детей (до их совершеннолетия) в пределах Советского Союза{1142}.[254] Пятеро физиков стали Героями Социалистического Труда: Курчатов, Харитон, Щелкин, Зельдович и Флеров. Михаил Садовский стал Героем Социалистического Труда за свою работу по подготовке приборов для изучения результатов испытания. Духов и Алферов получили эту же награду.[255] Доллежаль, главный конструктор промышленного реактора, и Бочвар, Виноградов и Хлопин, ученые, обеспечившие производство ядерных материалов требуемого качества, также стали Героями Социалистического Труда. Хлопин к этому времени серьезно болел и умер в июне 1950 г. Николаус Риль был единственным немцем, ставшим Героем Социалистического Труда за свою работу по обогащению урана и получению металлического урана. Героями Социалистического Труда стали также Ванников, Завенягин, Первухин, Музруков, Зернов[256] и Славский[257]. Медали и премии получили другие участники проекта.
Для советских физиков еще до проведения августовского испытания было ясно, что конструкция плутониевой бомбы могла быть существенно улучшена. К весне 1948 г. началась экспериментальная работа над альтернативной конструкцией, и эти эксперименты показали, что она вполне реализуема. В 1949 г. Зельдович, Забабахин, Альтшулер и К.К. Крупников составили предложение, подкрепленное расчетами, о новой конструкции плутониевой бомбы, по весу вдвое меньшей и имеющей вдвое большую взрывную мощность. В.М. Некруткин предложил новый способ получения имплозии, и это позволило значительно уменьшить диаметр бомбы{1143}. Эта новая конструкция была испытана в 1951 г.
Первое испытание было произведено 24 сентября — и снова им руководил Курчатов. Центральное разведывательное управление (ЦРУ) сделало вывод, что для осуществления этого взрыва «вероятно, использовался только плутоний в качестве расщепляющегося материала (хотя и комбинированный вариант оружия не исключается на основе данных наблюдений). КПД использования плутония был большим в сравнении с его значением, полученным в первом взрыве… Изучение радиоактивных осадков наводило на мысль, что взрыв произошел непосредственно на поверхности земли или на небольшой глубине»{1144}. Второе испытание произошло 18 октября. ЦРУ на основе анализа продуктов взрыва сделало вывод, что «в качестве делящихся материалов были использованы как плутоний, так и уран-235. КПД использования плутония в этом взрыве был определен равным примерно 35; но КПД второй составляющей оценен не был. Отношение урана-235 к плутонию было, вероятно, меньшим, чем использованное к тому времени в Соединенных Штатах. Если принять, что заряд состоял из 7 кг урана-235 и 3,5 кг плутония, то ТНТ-эквивалент окажется равным примерно 50 килотоннам. Этот взрыв не был произведен вблизи поверхности, данные более всего соответствуют взрыву в атмосфере». В этой бомбе был использован обогащенный уран, полученный на газодиффузионном заводе, который наконец стал успешно функционировать в конце 1950 г. Сердечник бомбы состоял из урана-235 и плутония; это позволяло использовать делящийся материал более эффективно и тем самым улучшить отношение «мощности на единицу веса» сердечника{1145}. Советские физики определили мощность взрыва в 40 кило-тонн{1146}. Бомба была сброшена с бомбардировщика Ту-4{1147}. Самолет дважды встряхнуло в воздухе: в первый раз — когда он сбросил свой груз, а во второй раз, более сильно, — после того, как он был настигнут ударной волной. Но все обошлось хорошо: «Отныне, — писал Комельков, — наша авиация могла работать с атомными бомбами, не опасаясь за жизнь экипажей»{1148}.
В декабре еще раз были выданы награды. Курчатов стал дважды Героем Социалистического Труда, как и Харитон; Кикоин, который был научным руководителем работ по газовой диффузии, тоже получил эту награду. В лаборатории Курчатова, которая с апреля 1949 г. стала называться Лабораторией измерительных приборов Академии наук (ЛИПАН), 30 человек получили Сталинские премии, а 152 — ордена и другие награды{1149}.
Эти награды представляли собой часть сталинской системы поощрения ученых за их заслуги перед государством. Несмотря на то, что они указывали на изменения в отношении режима к науке, они не обязательно приносили пользу самой науке. Некоторые ученые, и Капица в их числе, позднее выражали недовольство; они полагали, что, когда ученые начинают получать такого рода награды, наука становится центром притяжения для далеко не лучших людей.