III
III
Первая советская атомная бомба была копией первой американской. Но первая советская водородная бомба была оригинальным проектом, и принцип ее разработки, избранный Советским Союзом, отличался от американского. Хотя советские физики продолжали изучать другие возможности, основные усилия сконцентрировались на «слойке». Весной 1950 г. группа Тамма переехала из Москвы в Арзамас-16. Сахаров и Романов приехали в начале марта, а сам Тамм — в апреле; Гинзбургу не позволили присоединиться к ним, так как его жена была выслана в Горький; Беленький остался в Москве из-за болезни{1631}. Таким образом, в Арзамасе-16 оказались две теоретические группы, Зельдовича и Тамма, которые работали в дружеском соперничестве{1632}.
Арзамас-16 стал местом, где велась основная теоретическая и экспериментальная работа по водородной бомбе. В эти работы были вовлечены и другие институты. В Москве были образованы две группы вычислителей, а в Арзамасе-16 еще одна, занимавшиеся расчетами по новому проекту. Одна из московских групп базировалась в Институте прикладной математики. Другая — в Институте физических проблем; ее возглавлял Ландау{1633}. В ряде институтов, включая собственную лабораторию, Курчатов организовал исследования термоядерных реакций и реакций деления, вызванных нейтронами высоких энергий, высвобождавшихся в результате термоядерных реакций{1634}.
Осенью 1952 г. Курчатов также начал подготовку радиохимического мониторинга испытаний. Советские ученые хотели иметь возможность оценить эффективность проекта. Курчатов просил Н.А. Власова исследовать реакции дейтронов (ядер атомов дейтерия) с литием-6 и литием-7. Власов писал в своих воспоминаниях: «Чтобы оценить интенсивность термоядерного процесса и усовершенствовать конструкцию реактора, нужно суметь найти следы реакций. Можно использовать, например, какой-нибудь радиоактивный индикатор, образующийся при участии быстрых дейтронов. Одним из удобных индикаторов был признан радиоактивный бе-риллий-7 с периодом полураспада 53 дня»{1635}. Бериллий-7 мог быть получен в реакции дейтронов с обоими изотопами лития. Чтобы использовать его в качестве индикатора, нужно было знать поперечные сечения реакций лития с дейтронами различных энергий. Такова была задача Власова{1636}. С 1950 г. брат Курчатова, Борис, изучал реакции деления на нейтронах высоких энергий и продукты деления, которые возникают в этих реакциях{1637}.[375] Эта работа также была очень важна для анализа испытаний.
В это же время было организовано производство дейтерида лития. Тяжелая вода, которая содержит атомы дейтерия вместо атомов водорода, обеспечивает источник дейтерия. Продолжали изучаться различные методы производства дейтерия, но не все оказались успешными. Анатолий Александров вспоминает заседание Специального комитета, на котором обсуждалось производство дейтерия: «Несколько военных. Курчатов, Ванников, Первухин, Малышев, Жданов, Махнев… Мешик (отвечал за режим, арестован потом по делу Берии). Меня усаживают по одну сторону от Берии, по другую — Махнев. Он докладывает: “Вот, Лаврентий Павлович, товарищ Александров предлагает построить завод по получению дейтерия”. Берия меня словно и не видит. Обращается только к Махневу: “А товарищ Александров знает, что опытная установка взорвалась?” Тот ему: “Да, знает”. — “А товарищ Александров подпись нэ снимает?” — “Не снимает”. Я тут же рядом сижу — что ему меня спросить! “А товарищ Александров знает, если завод взорвется, он поедет туда, где Макар тэлята гоняет?” Не выдерживаю: “Я себе представляю”. Поворачивается ко мне: “Подпись свою нэ снимаете?” — “Нет, не снимаю”. Завод построили. Слава богу, до сих пор не взорвался»{1638}.[376] Процесс получения дейтерия для первой советской термоядерной бомбы был разработан в Институте физических проблем{1639}.
Разными путями шли также и в поисках способа разделения изотопов лития. Литий-6, из которого производится тритий в результате реакции с нейтронами, составляет только 7,4 природного лития. Группа Арцимовича получила задание по разделению лития-6 электромагнитным методом{1640}. Борис Константинов в Ленинградском физико-техническом институте изобрел намного более дешевый и эффективный химический метод разделения{1641}. Однако метод Константинова требовал строительства нового завода, которое задерживалось. Летом 1952 г. Берия объявил выговор генералу КГБ Николаю Павлову, ответственному работнику Первого главного управления. «Мы, большевики, когда хотим что-то сделать, — сказал Берия, — закрываем глаза на все остальное (говоря это, Берия зажмурился, и его лицо стало еще более страшным). Вы, Павлов, потеряли большевистскую бдительность! Сейчас мы Вас не будем наказывать, мы надеемся, что Вы исправите ошибку. Но имейте в виду, у нас в турме места много!»{1642} Один из членов группы Арцимовича, П.М. Морозов, предложил использовать электромагнитный метод для разделения изотопов лития и получил необходимое количество лития-6 для «слойки»{1643}.[377] Некоторое количество лития-6 было использовано для производства дейтерида лития, а часть подверглась облучению с целью получения трития для бомбы.
Летом 1953 г. на полигоне под Семипалатинском приготовления были в полном разгаре. Уровень радиоактивности от предыдущих испытаний упал, и после некоторой обработки поверхности там была воздвигнута 30-метровая башня и построена небольшая мастерская. Были созданы подземные сооружения, в том числе километровая линия метро, чтобы проверить, насколько хорошо они выдержат воздействие взрыва. Контрольный пост был обсыпан землей и гравием, чтобы ударная волна не могла его разрушить. Наблюдательный пост отодвинули на 20–25 км{1644}.
В последнюю минуту произошла серьезная задержка. В своем стремлении подготовить бомбу ученые игнорировали опасность выпадения осадков. Только с приближением испытаний они осознали, что радиоактивный материал, рассеянный взрывом, может угрожать здоровью людей, живущих на близлежащей территории. На полигоне было организовано несколько команд, чтобы с помощью «Черной книги»{1645}, американского руководства по воздействию ядерного оружия, определить эффект от выпадения осадков.{1646} Расчеты показали, что наземный взрыв даст большое количество радиоактивных осадков и что десятки тысяч людей должны быть эвакуированы. Курчатову, Малышеву и маршалу Василевскому, военному руководителю испытаний, предстояло решить, отложить ли испытания на 6 месяцев, чтобы подготовиться к выпадению осадков из атмосферы, или провести эвакуацию. Они решили провести эвакуацию населения с площади, границы которой отстояли на десятки и даже сотни километров от нулевой точки. Эвакуация продолжалась вплоть до последней ночи перед взрывом. Некоторые из этих эвакуированных не смогли вернуться в свои дома до весны 1954 г.{1647}
Приготовления к испытаниям проходили в напряженной обстановке. Необходимость усиленной работы над водородной бомбой стала осознаваться особенно остро после получения информации о проведении 1 ноября 1952 г. испытаний «Майк»{1648}. Напряжение среди сотрудников Арзамаса-16 возросло после того, как Берия прислал на установку двух ведущих математиков, Михаила Лаврентьева и Алексея Ильюшина, явно в качестве возможной замены Харитона и Щелкина в случае неудачи испытаний{1649}. Ядерный проект оставался вотчиной Берии и после смерти Сталина. Однако после ареста Берии 26 июня руководителем Министерства среднего машиностроения, как стало называться Первое главное управление, был назначен Малышев{1650}. Несмотря на арест Берии испытания продвигались. В речи на заседании Верховного Совета 8 августа Маленков заявил, что Соединенные Штаты не имеют монополии на производство водородной бомбы{1651}. «Изделие» еще не было водружено на башню, и местное население еще не было эвакуировано. Ученые слушали речь Маленкова на полигоне в гостинице. «Заявление Маленкова, — отмечает Сахаров в своих мемуарах, — могло бы прибавить нам волнений. Но мы уже не могли волноваться сильней, мы находились у последней черты»{1652}.
Курчатов снова был ответственным за испытания. В 6 часов утра 12 августа 1953 г. он был на наблюдательном пункте и на связи с контрольным постом. Получив рапорт, что все готово, он дал команду на отсчет времени{1653}. В.С. Комельков так описал взрыв: «Интенсивность света была такой, что пришлось надеть темные очки. Земля содрогнулась под нами, а в лицо ударил тугой, крепкий, как удар хлыста, звук раскатистого взрыва. От толчка ударной волны трудно было устоять на ногах. Облако пыли поднялось на высоту до 8 км. Вершина атомного гриба достигла уровня 12 км, а диаметр пыли облачного столба приблизительно 6 км. Для тех, кто наблюдал взрыв с западной стороны, день сменился ночью. В воздух поднялись тысячи тонн пыли. Громада медленно уходила за горизонт. Наблюдения над облаком вели самолеты, в том числе и те, что были подняты для забора проб»{1654}. Мощность взрыва оказалась близка к оценкам физиков. Об успешных испытаниях Малышев по телефону сообщил Маленкову, который просил его поздравить всех и особенно обнять Сахарова{1655}.
Руководители испытаний, одетые в спецкостюмы, с дозиметрами, проехали вблизи нулевой точки. Малышев и Сахаров вышли, в то время как остальные оставались в машинах, и прошли по оплавленной земле к остаткам башни, на которой была взорвана бомба. Там, где стояла башня, осталось широкое тарелкообразное углубление. Металлическая башня и ее бетонное основание по большей части просто испарились. Озеро оплавленной земли диаметром 5 км окружало место, где стояла башня. Танки и орудия были разбиты и разбросаны повсюду, паровоз перевернут, бетонные стены обрушились, а деревянные дома сгорели. Все присутствовавшие на испытаниях были ошеломлены, видя беспомощных птиц, погибавших в траве далеко от эпицентра. Они взлетели, вспугнутые вспышкой взрыва, их крылья опалились, глаза выгорели{1656}.
Сцена на нулевой отметке была описана Н.А. Власовым, который выехал на место три дня спустя: «Общее впечатление страшной и огромной разрушительной силы складывается уже издалека. Да, взрыв действительно получился куда сильнее взрыва атомной бомбы. Впечатление от него, по-видимому, превзошло какой-то психологический барьер. Следы первого взрыва атомной бомбы не внушали такого содрогающего ужаса, хотя и они были несравненно страшнее всего виденного еще недавно на прошедшей войне»{1657}. Курчатов остался на полигоне для анализа результатов испытаний и составления отчета. 20 августа «Правда» и «Известия» объявили, что Советский Союз «испытал один из видов водородной бомбы»{1658}.
Взрывной эквивалент был оценен советскими учеными в 400 килотонн, примерно в 20 раз мощнее, чем первая атомная бомба, и в 25 раз меньше, чем в испытаниях «Майк»{1659}. Но в отличие от «Майка» советское устройство было — или, скорее, могло быть — транспортируемой бомбой, так как имело те же размеры, что и первая атомная бомба{1660}.[378] В ней использовался и дейтерид лития, и тритий; американцы впервые использовали дейтерид лития в 1954 г.
Конструкция «слойки» отличалась от принципа Теллера — Улама, который позволял создать бомбу с почти неограниченной мощностью взрыва. В ней тоже происходило сжатие термоядерного топлива, но не в такой степени, как в конфигурации Теллера — Улама, и сама конструкция ограничивала количество термоядерного топлива, которое могло быть использовано. С другой стороны, она отличалась от усиленной атомной бомбы, испытанной Соединенными Штатами в 1951 г. В советском устройстве использовалось значительно больше термоядерного топлива — многие килограммы вместо нескольких граммов{1661}. Гораздо большая часть взрывного эквивалента — около 15% — производилась термоядерными реакциями; около 90% производилось термоядерными реакциями вместе с реакциями деления на нейтронах высоких энергий, генерируемых в термоядерных реакциях{1662}. Сахаров считал, что конструкция «слойки» могла быть модифицирована, чтобы достичь взрывного эквивалента по крайней мере порядка одной мегатонны{1663}.
Правительство США учредило комитет под председательством Ганса Бете для оценки советских испытаний. Комитет вскоре определил эквивалент взрыва примерно в 500 килотонн. Был сделан вывод, что «Джо-4» (Соединенные Штаты именовали советские испытания «Джо-1», «Джо-2» и т. д. в честь Сталина) не была супербомбой, ее конструкция не могла обеспечить сколь угодно большой взрывной эквивалент; она была больше похожа на усиленную атомную бомбу. Комитет не смог определить точные размеры или геометрию бомбы, хотя счел, что она должна быть очень громоздким изделием{1664}. Теперь ясно, что оценка комитета Бете была в основном правильной, хотя устройство, видимо, не было столь уж большим и громоздким, как считал комитет.
В то время ни Москва, ни Вашингтон не информировали общественность о мощности испытанных устройств или об устройстве бомбы. Хотя в официальном советском заявлении говорилось, что Советский Союз испытал «один из типов водородной бомбы», различия между видами водородной бомбы не раскрывались публично и оставались неясными большинству официальных лиц в обеих столицах. Некоторые официальные представители Вашингтона утверждали, что испытания «Джо-4» доказали правоту Трумэна, настаивавшего на активизации работ по «Супер». Москва не была заинтересована в отрицании этого утверждения, как и в том, чтобы ее представляли более отсталой и менее сильной, как это хотелось бы Вашингтону{1665}.[379]
Существуют некоторые разногласия о характере устройства «слойки». Назвать ее термоядерной или усиленной атомной бомбой — в какой-то мере дело вкуса[380]. Важно отметить, однако, что именовать ее усиленной атомной бомбой — значит недооценивать придаваемую ей в то время в Советском Союзе значимость. Неясность возникает по причине того, что усиленная бомба в Соединенных Штатах ассоциировалась с направлением, весьма отличным от супербомбы. Это следует из мемуаров Сахарова и из воспоминаний других участников проекта{1666}. В июле 1953 г. на пленуме ЦК Завенягин сказал: «В свое время американцы создали атомную бомбу, взорвали ее. Через некоторое время при помощи наших ученых, нашей промышленности, под руководством нашего правительства мы ликвидировали эту монополию атомной бомбы США. Американцы увидели, что преимущества потеряны и по распоряжению Трумэна начали работу по водородной бомбе. Наш народ и наша страна не лыком шиты, мы тоже взялись за это дело, и, насколько можем судить, мы думаем, что не отстали от американцев. Водородная бомба в десятки раз сильнее обычной атомной бомбы и взрыв ее будет означать ликвидацию готовящейся второй монополии американцев, то есть будет важнейшим событием в мировой политике»{1667}. Значение испытаний, с советской точки зрения, заключалось в том, что Соединенные Штаты были лишены монополии на вторую, термоядерную бомбу. Тамм вернулся в ФИАН. Сахаров остался в Арзамасе-16 и возглавил группу Тамма.
За испытаниями последовала череда наград. В декабре 1953 г. Сахаров, Зельдович и Тамм стали Героями Социалистического Труда. В 1954 г. ту же награду получили Курчатов, Харитон, Александров, Константинов, Духов, Ванников, Алиханов, Ландау и Щелкин. Достижения ядерщиков нашли отражение в результатах выборов в Академию наук в октябре 1953 г. Это были первые выборы после 1946 г. Сахаров в возрасте 32 лет был избран сразу членом Академии, минуя промежуточную стадию члена-корреспондента. Тамм, Харитон, Кикоин, Александров, Виноградов и Арцимович также были избраны действительными членами, а Гинзбург и Духов стали членами-корреспондентами.
Не всех обрадовали эти выборы. Декан физического факультета Московского университета написал Михаилу Суслову, секретарю ЦК по науке и идеологии, что ученых Московского университета не оценили по справедливости{1668}. Один из университетских физиков, Н.С. Акулов, в октябре написал Хрущеву письмо, в котором разоблачал Тамма как политически неблагонадежного и бесполезного в физике: он-де был меньшевиком, общался с предателями и шпионами и недостоин избрания в Академию{1669}.[381] Политические инсинуации подобного рода препятствовали избранию Тамма в члены Академии в 1946 г. Теперь же его вклад в создание водородной бомбы послужил защитой от подобных атак.