4. Курс — на урановый котел

Это было половодье науки, внезапно хлынувшие вешние воды творчества! Иоффе раздобыл справку о том, сколько в Советском Союзе физиков: всего около трехсот, и, чтобы попасть в эту графу, надо было либо напечатать одну работу, либо иметь законченный отчет по научно-исследовательской теме. Иоффе радовался: в их институте трудилась добрая четверть всех физиков страны!

А Курчатова поражало другое. В ноябре 1939 года в Харькове созвали очередное всесоюзное совещание по проблемам атомного ядра. И участвовало в конференции более ста человек, а докладов заслушали тридцать пять, и некоторые были коллективные — не меньше пятидесяти физиков работало в ядерной области, не меньше ста активно интересовалось ею. Уже не крохотная группа энтузиастов, а солидный отряд творческих умов!

Курчатов чувствовал свою особую ответственность за успех ядерных работ. На него равнялись, к нему обращались за советами. Удачи в изучении ядра ныне определялись прежде всего удачами его лаборатории. Он ставил перед собой новую цель: разработку установки, где в смеси урана с замедлителем будет непрерывно выделяться тепловая энергия. По аналогии с паровыми котлами такой агрегат в печати уже называли урановым котлом (в 1955 году Первая женевская международная конференция по мирному использованию атомной энергии переименовала атомные котлы в атомные реакторы). Но для создания уранового котла требовалось точное знание всех констант развала ядер, замедления и поглощения нейтронов — всего того, чем уже давно занимались в его лаборатории и чем занимались медленно, неэффективно — так он в досаде твердил себе, хоть другие говорили с уважением о размахе и глубине исследований. Он-то лучше знал! Он видел огромность задачи и скудость средств для ее решения.

Курчатов, как и обещал уставшему от грызни с поставщиками Алиханову, взял в свои руки строительство ускорителя. И все переменилось. «Нас трясет циклонная лихорадка!» — с восторгом говорил Неменов. Он был счастлив — эта лихорадка была болезнью благородной.

В солнечный день 22 сентября 1939 года Физтех отпраздновал осеннее равноденствие по-своему. На свободной площадке в пятидесяти метрах от ближайшего здания торжественно заложили фундамент будущего циклотрона. Сотрудники и гости сошлись на радостный митинг. С трибуны говорили, что в Европе — война, самолеты за несколько часов превращают в прах то, что потребовало для своего создания десятилетия. А у нас продолжается созидательная работа, свидетельство ее — вот этот циклотрон, сооружаемый для мирного освоения атома. Иоффе положил первый кирпич, руки подрагивали от волнения, кирпич ёрзал по цементному тесту. Второй кирпич понес Курчатов, он пристукнул его мастерком, как заправский каменщик. За Курчатовым шли сотрудники и гости, каждый нес свой кирпич. Инженер Жигулев, специалист по стальным конструкциям, с беспокойством обратился к бригадиру каменщиков: не слишком ли много самодеятельной кладки? Бригадир широко улыбнулся:

— Пускай радуются!

«Циклотронная лихорадка» на самом Курчатове сказалась так, что в лаборатории его почти перестали видеть. Он проводил дни на заводах, в конструкторских бюро, ездил в Москву за фондами на материалы. Опытные заводские работники вздыхали: дадут сотню килограммов меди — успех. Он привез накладные на 10 тонн. Дмитрий Ефремов, главный конструктор «Электросилы», сам увлекся созданием уникального агрегата, теперь они оба часами просиживали над чертежами электромагнита.

В жизни Физтеха произошли важные организационные перемены: он перешел из Наркомтяжпрома в систему Академии наук. Преобразование Физтеха из промышленного в академический институт породило новые надежды.

Теперь можно было ожидать на так называемую «чистую науку» ассигнований покрупней. Курчатов посовещался с помощниками. Мнение было у всех одно: подошла пора начинать сооружение опытного уранового котла.

И 29 августа 1940 года на имя непременного секретаря Президиума Академии наук СССР П. А. Светлова ушло письмо, подписанное четырьмя физиками. В этом письме, озаглавленном «Об использовании энергии деления урана в цепной реакции», авторы писали:

«Исследования последних двух лет открыли принципиальную возможность использования внутриатомной энергии путем осуществления цепной реакции деления урана». Оговорившись, что многие количественные данные пока отсутствуют и нужно расширить исследования, чтобы накопить эти данные, авторы продолжали:

«По нашему мнению, программа работ на ближайшее время должна заключаться в следующем:

1. Определение условий разветвления цепи в массе металлического урана.

Эта задача может быть решена в ЛФТИ при помощи установки Винн-Вильямса научным сотрудником Г. Н. Флеровым при условии предоставления институту чистого металлического урана (98–99 % чистоты), в количестве до 1 кг. Этот уран срочно должен быть изготовлен в одном из химических институтов АН СССР.

2. Выяснение влияния нейтронов, возникших при расщеплении урана с атомным весом 238, на ход цепной редакции в смеси урана и воды.

Эта задача может быть решена профессорами Ю. Б. Харитоном и Я. Б. Зельдовичем (ЛИХФ).

В результате подсчетов с применением данных по пункту 1 может возникнуть необходимость постановки опытов со смесью металлического урана в количестве до 300 кг с водой. Естественно, что в этом случае возникнет необходимость организации специального производства металлического урана.

3. Выяснение величины эффективных поперечных сечений для захвата медленных нейтронов тяжелым водородом, гелием, углеродом, кислородом и другими легкими элементами.

Эта задача ввиду ее актуальности для осуществления цепной реакции и трудности измерения и методики должна решаться независимо в ряде институтов и может быть поручена научному сотруднику Л. Русинову (ЛФТИ), акад. А. Лейпунскому (УФТИ) и научному сотруднику И. Гуревичу (РИАН).

4. Выяснение условий осуществления цепной реакции в смеси уран — тяжелая вода.

Эта задача должна быть поручена проф. Ю. Б. Харитону и Я. Б. Зельдовичу, результаты расчета которых должны содержать ответ на вопрос о количестве воды и урана, необходимых для самопроизвольно идущей цепной реакции, и на вопрос о том, какие количества тяжелой воды и урана необходимы для экспериментального наблюдения начала развития цепи.

5. Выяснение вопроса о получении тяжелой воды в больших количествах.

Ориентировочные расчеты показывают, что необходимое количество тяжелой воды для цепной реакции составляет величину в несколько тонн. В связи с высокой стоимостью этого количества тяжелой воды (порядка десяти миллионов рублей) необходимо произвести техникоэкономическую оценку вопроса о производстве тяжелой воды в большом количестве у нас в Союзе.

Эта оценка могла бы быть произведена акад. Бродским в Днепропетровске.

6. Обогащение урана изотопом с атомным весом 235.

Решение этой задачи потребует постановки ряда исследований, в первую очередь в небольших масштабах, по разделению изотопов различными методами. Вопрос о месте проведения этих работ должен быть решен в Физическом и Химическом отделениях Академии наук СССР

Мы считаем необходимым:

1. Созвать в конце сентября 1940 года специальное Совещание при Президиуме Академии наук, посвященное проблемам урана.

2. Создать при Академии наук СССР фонд урана в количестве нескольких тонн для опытов по цепной реакции».

Письмо подписали: проф. — доктор И. В. Курчатов, проф. — доктор Ю. Б. Харитон, ст. научн. сотр. Л. И. Русинов, научн. сотр. Г. Н. Флеров.

…Мы теперь знаем то, чего не могли знать авторы письма, когда подписывали его. В других странах уже интенсивно шли работы по овладению урановой энергией. Крупнейшие физики, экспериментаторы и теоретики — Энрико Ферми, Лео Силард, Артур Комптон, Джеймс Чадвик, Роберт Оппенгеймер, Эдуард Теллер, Отто Фриш, Виктор Вайскопф, Роберт Пайерлс в Америке и Англии; Вернер Гайзенберг, Вальтер Боте, Пауль Хартек, Карл Фридрих Вайцзеккер, Отто Ган, Фриц Хоутерманс в Гер: мании, — все эти выдающиеся ученые экспериментировали с ураном, создавая предпосылки для ядерного оружия. Мы можем сейчас объективно сравнить программы их работ с программой Курчатова и его помощников. И, сравнивая их, должны подчеркнуть два момента. Первое. По пониманию того, какие пути ведут к овладению урановой энергией, по полноте частных задач, без решения которых нельзя решить задачу главную, создание уранового реактора, программа Курчатова не уступала уже осуществляемым на Западе, а кое в чем и превосходила их. Так, немцы выбрали для замедлителя нейтронов только тяжелую, воду, что, как мы нынче знаем, очень задержало выполнение их программы, а американцы, отвергнув тяжелую воду, обратились к углероду, Курчатов же намеревался исследовать все практически годные замедлители, в том числе и тяжелую воду и углерод (что и было им впоследствии сделано).

И второе, главное. Программа дышит миром, в ней нет акцента на военную сторону проблемы, которая в Америке вскоре стала сутью программы, зловещей ее душой. Курчатов с помощниками не сомневаются, что создание сверхистребительного оружия антиморально — и намека нет, что они предлагают заняться урановой бомбой.

Если бы программа Курчатова была осуществлена с запланированным размахом, первый атомный реактор заработал бы у нас гораздо раньше. Франция в те дни, когда Курчатов писал письмо, лежала под пятой гитлеровских солдат, в ней полностью прекратились урановые исследования, с такой интенсивностью проводившиеся еще недавно: перед вторжением немцев Жолио выкладывал экспериментальный урановый котел, рассчитанный все тем же Френсисом Перреном. И сейчас на Западе историки науки пишут, что если бы не война, то первые реакторы для производства ядерной энергии были бы пущены во Франции и Советском Союзе.

А Курчатов испытывал удовлетворение. Он наметил грандиозную программу. Наука подошла к вратам царства внутриядерной энергии. Ворота массивны и глухо затворены, но уже известен волшебный ключ, отпирающий их. «Толкните — и отворится!» — повторял он про себя древнее изречение. Он крепко толкнул. Не может быть, чтобы дверь не отворилась!