Атомный век Игоря Курчатова - Александр Анатольевич Цыганов

другие ему подобные, кои кемарили себе тихонько в сонной неге Пыжёвского, Большого и Малого Толмачёвских, Старомонетного и других старинных замоскворецких переулков.

Здесь был обширный полуподвал, где часть площади выделили Борису Курчатову для его химических опытов. Ну, то есть что значит – часть площади? Это был стол, приставленный к полуокошку полуподвала. Вентиляция шла через форточку. Для облучения урана использовали радий-бериллиевый источник, тоже привезённый из Ленинграда.

И именно тут, что называется «на коленке», Борису Васильевичу вместе с участвовавшей в его опытах Варварой Константиновой удалось доказать, что 93‐й элемент, ещё нетвёрдо именуемый нептунием, относится к группе актиноидов, а не лантаноидов. Группы очень похожи, но лантаноиды представляют собою редкоземельные металлы, а актиноиды включали уран, и этим всё сказано. Следовательно, можно предполагать, что трансураниды будут обладать близкими с ним химическими свойствами, а значит, для выделения их можно использовать общую для лантаноидов методику. Которую ставший атомным физиком химик по образованию Борис Курчатов и разработал. Это, в свою очередь, облегчало путь к настоящему, чистому оружейному плутонию. Который, правда, так ещё не назывался, а скромно именовался 94‐м элементом. И опыты Курчатова-младшего и В.П. Константиновой указывали на то, что этот элемент будет делиться под воздействием нейтронов, как и уран-235, а также будет обладать меньшей критической массой, а получать его можно будет, обстреливая уран нейтронами.

Пыжёвский переулок на старте Атомного проекта.

Конец 1940‐х гг.

[Из открытых источников]

А уже это, в свою очередь, подтолкнуло Курчатова-старшего к ориентировке на 94‐й элемент как основной для будущей Бомбы.

Так что свою работу – исследования – учёные делали. Но важно было увидеть, что необходимо делать ещё, чтобы эти исследования воплотились в изделии, позднее названном РДС-1.

Собственно, во многом эти жалкие условия для работы и для жизни заставляли Игоря Курчатова точнее определяться с целями деятельности его Лаборатории и требованиями для обеспечения этой деятельности.

Да, повторять за иностранцами чисто научные эксперименты можно было действительно «на коленке». В средней лаборатории среднего академического института. Вроде этого самого Сейсмологического, приютившегося в московской усадьбе. Столы поставил, шкафы, вытяжки – и твори. Можно бегать от лаборатории к лаборатории, как Флёров в ЛФТИ: в одной облучение, в другой измерение, чем быстрее добежал от первой до второй, тем точнее результаты. Флёров бегал быстро.

Но от подобного уровня науки до такого изделия, как Бомба, – гигантская дистанция.

Первое и очевидное: для любой бомбы нужно взрывчатое вещество. В нашем случае – уран-235 или заурановый элемент 94 (плутоний). Вот только в природе его нет – весь распался со времён зарождения планеты Земля.

Уран тоже ещё нужно добыть. А серьёзных его месторождений в СССР по состоянию на 1943 год просто не знали: урановых оруднений, которые стоило разрабатывать, было найдено всего четыре. Не считая открытого ещё в начале ХХ века довольно бедного и уже порядком отработанного радиевого рудника Тюя-Муюн.

Из этих четырёх месторождений, обнаруженных совсем недавно, в 1920–1930‐х годах, за Адрасман и Уйгурсай можно было хвататься (и в войну схватились!) только от отчаяния: там урана и определялось-то по 5 тонн всего. Правда, в Адрасмане руды содержали нужный уран-235, но поди выдели сначала из руды эти десятые доли процента, а потом ещё и обогати до годного концентрата… Деньги требовались неимоверные.

Недаром вскоре после решения главной задачи – создания атомного и водородного оружия – это оруднение было признано не имеющим промышленного значения. Как и то самое Тюя-Муюн [261, с. 75].

Майли-су тоже оценивалось небогато – в 49 тонн. И лишь в Табашаре можно было на что-то рассчитывать с его 412 тоннами. И то в 1940 году в ответ на ещё не грозные, а скорее справочные запросы от правительства местные власти жаловались на «медленное промышленное освоение» месторождений вследствие «узковедомственного подхода работавших на разведках организаций».

В общей сложности это позволяло рассчитывать всего на 471 тонну окиси урана.

И все же создание горно-химических комбинатов на этих месторождениях в 1945 году было вполне закономерно. Тогда Атомному проекту уран был нужен любой ценой. Директору комбината № 6, разрабатывавшего эти пять месторождений, руководство Спецкомитета дало право лично утверждать проекты стоимостью до 5 млн рублей.

То есть пять миллионов на, фигурально говоря, карманные расходы!

Остальные месторождения только ещё находились в стадии разведывательных работ геологов. И за границей урана тоже не купить: как раз в 1941 году американцы с англичанами создали Объединённый трест развития, который наложил лапу на все запасы урана в мире, кроме территорий, подконтрольных СССР и Германии. И разрешение на приобретение он давать не собирался.

Письмо СНК и ЦК КП(б) Киргизии В.М. Молотову по поводу освоения месторождений урана.

[Архив РАН]

А только для начального, опытового реактора, по подтвержденным расчетам, нужно минимум 45 тонн чистого урана. Целые горно-обогатительные комбинаты нужны! И заводы по очистке. «Полезного», «оружейного», «разбиваемого» урана-235 в составе природного урана-238 – семь десятых процента – 0,007! Которые надо поднять минимум до девяноста! Иначе никакого оружейного взрывчатого вещества не будет.

Значит, получаем уран, очищаем его, обращаем в газообразное шестифтористое соединение. И – начинаем разделять его. Отделять более лёгкие атомы от более тяжёлых. Методов два. Первый – разделение центрифугами. Во вращающейся с высокой скоростью центрифуге переведённая в газообразную форму природная смесь изотопов урана разделяется на более лёгкие или более тяжёлые слои под действием центробежной силы. Только лёгких получается так мало по сравнению с тяжёлыми (коэффициент сепарации – 1,01), что центрифуги нужно объединять в каскады.

Блоки газовых центрифуг.

[Портал «История Росатома» / http://www.biblioatom.ru]

А ещё они должны вращаться долго и безостановочно. Значит, нужно построить заводы, которые будут делать необходимые детали для центрифуг.

Качественно делать.

И заводы, дающие надёжные конструкционные материалы для этих деталей.

Качественные материалы.

Второй метод – диффузионный. Для термодиффузии электростанция под боком у лаборатории нужна. Для газовой диффузии требуются тончайшие и прочнейшие пористые мембраны.

А пока этого всего нет, единственным источником нужного вещества остаётся соседний Гиредмет, Институт редких металлов в Большом Толмачёвском переулке. Там над получением пока хотя бы одного килограмма металлического урана трудится Зинаида Ершова. Между прочим, ученица самой Марии Кюри!

З.В. Ершова.

[Портал «История Росатома» /

http://www.biblioatom.ru]

И это мы ещё не вышли за опытно-экспериментальный уровень, который уже, однако, требует серьезной приборно-аппаратной базы…

Далее. Чтобы из урана получить плутоний, нужен котёл-реактор. Графитовый или тяжеловодный. А котёл – это само по себе небольшой заводик. Или большой – в случае с тяжеловодным котлом. Потому что тяжёлой воды надо произвести очень много. А её в обычной воде не больше,