К-19. Рождающая мифы - Владимир Ильич Бондарчук

характер. Эффективное сечение этого процесса достигает очень больших значений при некоторых энергиях нейтронов — промежуточных между быстрыми и тепловыми нейтронами. Быстрый нейтрон, возникающий при делении урана-235, неминуемо проходит эту область энергии при замедлении до тепловой скорости и захватывается ядром урана-238. Нейтронная цепь обрывается… Но недаром кто-то из историков заметил, что ядерная физика тех лет была ближе к искусству, чем к науке. Нашли выход и в этом случае. Если замедление и захват нейтронов несовместимы, то их нужно разделить. Нужно сделать так, чтобы быстрый нейтрон, рожденный при делении урана-235, сперва попал в чистый замедлитель, в котором уменьшил бы свою энергию до тепловой, а после этого снова встретился бы с ядрами урана. Ну, а для того, чтобы реактор все-таки был создан, природа сделала подарок в виде запаздывающих нейтронов, которые в небольшом числе случаев (менее 1 %) сопровождают деление тяжелых ядер. Они образуются в среднем, примерно, через 10 секунд после деления в результате распада некоторых сильно возбужденных продуктов этого процесса. Несмотря на свою малочисленность, именно эта группа нейтронов позволяет осуществлять управляемую цепную реакцию деления.

Отсутствие в природе запаздывающих нейтронов не помешало бы созданию ядерного оружия, но разработка ядерных реакторов, т. е. устройств для осуществления самоподдерживающейся цепной ядерной реакции деления и использования выделяющегося при этом тепла, оказалось бы невозможной.

Для создания ядерного реактора требовалось определить, существуют ли в природе вещества, хорошо замедляющие, но при этом мало захватывающие, нейтроны. Подошли графит и тяжелая вода. Сконцентрировали внимание на получении графита невиданной чистоты — содержание бора в нем не должно превышать миллионной доли процента.

Еще в 1934 году советские физики Я.Б. Зельдович и Ю.Б. Харитон определили, что ядерный реактор можно пустить и на обычной воде, только с использованием обогащенного урана-235 до 2,5 %. Казалось бы, какое малое различие — 2,5 % вместо природных 0,72 %. Но наука и техника тех лет еще не располагали даже такой возможностью обогащения урана изотопом уран-235.

Первый ядерный реактор был создан в США Э. Ферми. 2 декабря 1942 года в Чикаго впервые была осуществлена цепная ядерная реакция деления в реакторе под кличкой «Чикагская поленница».

Датой начала работ по «урановому проекту» в СССР можно считать 20 сентября 1942 года, когда ГКО отдал распоряжение «Об организации работ по урану», в котором обязывал «академию наук СССР (академик Иоффе) возобновить работы по исследованию осуществимости использования атомной энергии путем расщепления ядра урана и представить ГКО к 1 апреля 1943 года доклад о возможности создания урановой бомбы или уранового топлива».

Реакцией на бомбежку Хиросимы и Нагасаки стало создание 20 августа 1945 года Специального комитета по управлению ядерным проектом, который возглавил Л. Берия. Для непосредственного руководства работами при Совнаркоме СССР было создано Первое Главное Управление (ПГУ). Начальником его назначили генерал-полковника Б.Л. Ванникова. В непосредственном подчинении ПГУ находились важнейшие производственные объекты будущей советской атомной промышленности: завод, производивший горно-рудное и химикотехнологическое оборудование для уранодобывающих предприятий; завод, производивший металлический уран; комбинат для добычи и переработки в концентрат урановой руды; комбинат № 817 (п/я Челябинск-40) для получения радиохимическим методом плутония-239; комбинат № 813 (п/я Свердловск-44) для обогащения урана-235 газодиффузионным методом; завод № 412 (п/я Свердловск-45) для обогащения урана-235 методом электромагнитного разделения изотопов.

8 апреля 1946 года вышло постановление Совмина СССР об организации КБ-11 (п/я Арзамас-16). На границе Горьковской области с Мордовией в поселке Саров было решено создать ядерный центр. С начала 1946 года и до 1990-х годов ядерный центр КБ-11 (с 1967 года ВНИИЭФ) и вся жилая зона объекта были закрыты от внешнего мира. Поселок Саров был стерт со всех карт СССР и исключен из всех учетных документов.

Коллектив КБ-11 должен был разработать ядерную бомбу в двух вариантах: в плутониевом, с использованием сферического обжатия (РДС-1) и в урановом-235, с пушечным сближением (РДС-2). До сих пор не выяснено, что обозначает аббревиатура «РДС». По одной версии «Реактивный двигатель Сталина», по другой — «Россия делает сама». Плутониевую бомбу планировалось представить на испытания до 1 января 1948 года, а урановую — до 1 июня 1948 года.

Плутоний предполагалось получить на комбинате № 817 с последующей радиохимической переработкой. Для получения высоко-обогащенного урана-235 методом диффузной селекции изотопов нужно было освоить новый вид машиностроительного производства — атомное машиностроение, отличавшееся очень сложными приборами, изделиями и установками.

25 декабря 1946 года заработал первый советский уран-графитовый реактор Ф-1 в «Монтажных мастерских» на окраине Москвы. В течение нескольких месяцев на неохлаждаемом уран-графитовом реакторе Ф-1 были накоплены первые порции плутония. Надо было разработать технологию извлечения его из урана. В 1947 году, впервые в СССР, двумя различными способами были выделены две порции плутония-239 массой 6 и 17 Мкг. В Радиевом институте под руководством академика В.Г. Хлопина разработали технологию промышленного выделения плутония. Расчеты показали, что для производства 1 кг плутония в день мощность промышленного реактора должна составлять, примерно, 1000 МВт. Такой промышленный реактор был построен на комбинате № 817 (п/я Челябинск-40). Испытательные пуски реактора начались 8 июня 1948 года. В конце года произошла авария — спекание топлива. Была произведена ручная разборка и сборка реактора, в процессе которой облучились тысячи человек, включая членов руководства советским атомным проектом — Курчатова и Завенягина.

К июлю 1949 года на комбинате было получено достаточно плутония, чтобы изготовить первое изделие — РДС-1. 27 июля состоялось совещание, на котором приняли решение об окончательной массе плутониевого заряда. Массу заряда рассчитали по аналогии с первой американской атомной бомбой — 6,2 кг.

5 августа 1949 г. изготовили две полусферы из металлического плутония методом горячего прессования. Технология еще отрабатывалась, и полной гарантии того, что при этой операции не возникнет самопроизвольной цепной ядерной реакции, у исполнителей не было. Об этом историческом моменте вспоминает Ефим Павлович Славский, трижды Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской и двух Государственных премий СССР, тридцать лет возглавлявший Министерство среднего машиностроения: «Помнится, отлили мы полусферы из плутония. А из форм выбить никак не можем. Я взял кувалду, как трахнул — искры посыпались и полусфера вылетела. Вот так, старинным методом. А ведь это была полусфера первой атомной бомбы…».

8 августа 1949 г. детали из плутония спецпоездом были отправлены в Саров. В КБ-11 была проведена контрольная сборка изделия. Автоматические взрыватели обеспечивали одновременность подрыва плутониевого заряда с точностью до миллионных долей секунды.

В 170 км от Семипалатинска был построен испытательный полигон. На полигоне установили 1300 различных приборов для физических измерений, 9000 индикаторов различного типа для исследования проникающего излучения. 29 августа 1949 года в 7.00 ядерный заряд был подорван.

Ядерная бомба на высокообогащенном уране-235 была испытана на