УДИВЛЯЯ САМИХ СЕБЯ…

Добытые разведкой данные ускоряли отечественные работы, а фактор времени был тогда важнейшим. Но, при всех заслугах разведки, успех был бы невозможен без грандиозных усилий множества людей. Чтобы понять это, достаточно познакомиться хотя бы с извлечениями из главы IV «Материалов…», озаглавленной «Трудности решения атомной проблемы в короткие сроки». То, что было рассказано в ней о коллективных усилиях советских людей по созданию новой отрасли народного хозяйства и ликвидации атомной монополии США, поражает и своим размахом, и самоотверженностью, и фантастическими темпами.

Эта сухая информация убедительна и выразительна сама по себе, и перед тем, как довести ее до читателя, лишь подчеркну один момент – чаще всего упускаемый сегодня из вида.

Когда Берия в 1950 г. встречался с молодым физиком Сахаровым, будущим академиком и трижды Героем Социалистического Труда, Сахаров задал Берии вопрос – почему, мол, мы отстаем от США? Берия терпеливо объяснил, что в США приборами занимаются десятки фирм, а у нас все держится на ленинградской «Электросиле». Однако Берия не стал напоминать, что всего за четверть века до этого разговора (при этом четыре года пришлись на войну) в СССР фактически не было собственного приборостроения. А не было его потому, что царская Россия, в то время как в США и Европе зарождались наукоемкие отрасли промышленности, бездарно и преступно спала.

Ведь без, например, обычного (обычного, если знаешь, как его сделать и имеешь оборудование) микрометра нельзя изготовить даже обычный (обычный, если знаешь, как его сделать и имеешь необходимое оборудование) штурманский хронометр. Что уж говорить об атомном реакторе и автоматике подрыва атомной бомбы!

Итак, ниже – фрагменты главы IV «Трудности решения атомной проблемы в короткие сроки» из черновой версии сборника по истории овладения атомной энергией в СССР.

«Хотя работы советских ученых, как было сказано выше, установили принципиальные возможности использования ядерной энергии, но практическое использование этой возможности было связано с колоссальными трудностями...

На конец 1945 г. в основных физических институтах страны работало немногим более 340 физиков, а вопросами ядерной физики занималось около 140 физиков, включая и только что начинавших работать в области физики молодых ученых. Эти физики работали в шести научно-исследовательских институтах. <...>

В области радиохимии на конец 1945 г. в 4 институтах работало всего немногим более 100 человек. Такими малочисленными кадрами специалистов решить радиохимические вопросы атомной энергии нечего было и думать. Необходимо было создавать новые научные центры и собирать людей для решения этих вопросов.

В США, когда решалась атомная проблема, были стянуты специалисты со всего мира. В работах США участвовали целые коллективы физиков из других стран. Все результаты своих исследований эти физики привезли в США. <...>

Председатель атомной комиссии США Г. Дин на заседании Американской артиллерийской ассоциации в Нью-Йорке 5 декабря 1951 г. сообщил, что непосредственно для программы по атомной энергии в США работают 1200 физиков.

Русским ученым при решении атомной проблемы нужно было рассчитывать на собственные силы.

Во-вторых, для того, чтобы практически приступить к использованию атомной энергии, необходимо было срочно решить вопрос о сырье и в первую очередь об урановой руде.

В США к началу работ в области атомной энергии уже имелось значительное количество урановой руды. Соединенные Штаты еще задолго до начала Второй мировой войны имели самую мощную в мире промышленность по добыче радия. Три четверти мировой добычи радия приходилось на долю Соединенных Штатов.

В Советском Союзе к началу работ по атомной проблеме имелось всего одно месторождение урановой руды (в Фергане). <...> Содержание урана в этой руде было в сотни раз ниже по сравнению с рудами, перерабатываемыми на заводах США. Таким образом, если США к началу работ по атомной энергии были обеспечены урановым сырьем, то в Советском Союзе необходимо было начинать с поисков уранового сырья, с организации геологоразведочных работ по урану.

В-третьих, помимо урановой руды, требовался ряд новых материалов и химикатов.

Прежде всего, необходим был графит высокой степени чистоты, такой чистоты, которой не знала ни одна отрасль промышленности Советского Союза. Производство графитовых изделий существовало (в мире – прим. автора) с конца прошлого века... <...> В Советском Союзе отечественные графитовые электроды были впервые изготовлены в 1936 г. <...> Без графитовых изделий высокой степени чистоты нельзя было осуществить атомные котлы (атомные реакторы – прим. автора).

В-четвертых, для создания атомных агрегатов необходимо было иметь тяжелую воду. Все сведения о производстве тяжелой воды имелись в США за много лет до начала работ по атомной проблеме. <...> В Советском Союзе необходимо было начинать эту работу с исследований по изучению методов получения тяжелой воды и методов ее контроля. Необходимо было разработать эти методы, создать кадры специалистов, построить заводы. И все это сделать в очень короткие сроки.

В-пятых, получение чистого металлического урана для атомных агрегатов требовало очень чистых химических реагентов и реактивов.

Необходимо было организовать производство металлического кальция, без которого нельзя было организовать получение урана в металлическом виде.

До начала Второй мировой войны во всем мире было только два завода, изготовлявших металлический кальций: один завод во Франции и один в Германии. <...> В 1939 г., еще до оккупации Франции немецкой армией, американцы по технологии, полученной из Франции, построили свой завод по получению металлического кальция. <...> В Советском Союзе производства металлического кальция не было. <...>

В Соединенных Штатах имеется более десятка фирм, занимающихся изготовлением химически чистых реагентов и реактивов. В число этих фирм входят такие концерны, как «Дюпон де Немур», «Карбид энд Карбон корпорейшн», связанные с немецким концерном «И.Г. Фарбен-индустри». <...>

Перед советскими химиками стояла задача – создание производства многих десятков химических веществ исключительно высокой степени чистоты, совершенно ранее не изготовлявшихся в стране. Эту задачу советские химики должны были решать самостоятельно.

В-шестых, работы физиков, химиков, инженеров требовали самых разнообразных приборов. Требовалось много приборов высокой степени чувствительности, высокой точности. <...>

Приборостроение страны еще не оправилось после только что закончившейся войны с гитлеровской Германией. Приборостроение Ленинграда, Москвы, Харькова, Киева и др. городов еще не было полностью восстановлено после военных лет. Огромные разрушения, причиненные войной, не давали возможности быстро получить от заводов необходимые приборы. Надо было быстро восстановить разрушенные заводы и строить новые.

Новые требования к точности приборов создавали новые трудности, таких точных приборов промышленность ранее не изготовляла. Многие сотни приборов необходимо было разрабатывать заново.

В США конструированием и изготовлением приборов занималось большое количество фирм. Только изготовлением приборов по измерению и контролю ядерных излучений в США занималось 78 фирм.

Многолетние связи с приборостроительными фирмами Германии, Англии, Франции, Швейцарии облегчали специалистам США конструирование новых приборов. <...>

Приборостроительная промышленность Советского Союза в своем развитии несколько отстала по сравнению с другими отраслями промышленности. Эта отрасль промышленности в Советском Союзе является наиболее молодой отраслью. <...>

Попытки приобрести приборы за границей встретили прямое противодействие правительственных организаций США. <...> Оставался единственный выход – организовать разработку и изготовление этих приборов у себя в стране».

Картину дополняла и расширяла глава VII «Решение главных задач», с извлечениями из которой познакомиться тоже небезынтересно. При этом нельзя не заметить: как бы все то, что пришлось бросить на решение Атомной проблемы, пригодилось в народном хозяйстве для чисто мирных целей послевоенного восстановления!

Итак:

«1. Создание сырьевой базы по урану

а) Организация широких геологоразведочных работ по поискам урановых руд

В Советском Союзе к началу работ по атомной проблеме имелось всего одно небольшое месторождение урановой руды. <...> В 1946 г. поисками месторождений урана было занято около 320 геологических партий. <...> К концу 1945 г. геологи уже получили первые приборы, а в середине 1952 г. только одно Министерство геологии получило свыше 7000 радиометров и более 3000 других радиометрических приборов. <...>

Только Министерство геологии до середины 1952 г. получило от промышленности (только для геологоразведочных работ по урану и торию – прим. автора) свыше 900 буровых станков, около 650 специальных насосов, 170 дизельных электростанций, 350 компрессоров, 300 нефтяных двигателей, 1650 автомашин, 200 тракторов и много другого оборудования. <...>

б) Строительство горнорудных предприятий и обогатительных фабрик по урану

До 1945 г. в СССР имелось всего одно горное предприятие, занимавшееся добычей урановой руды. <...> Горнорудные предприятия получили 80 передвижных электростанций, 300 шахтных подъемников, свыше 400 породопогрузочных машин, 320 электровозов, около 6000 автомашин. Для обогатительных фабрик было передано свыше 800 шт. разного химико-технологического оборудования.

В результате горнорудные предприятия и обогатительные фабрики превратились в образцовые предприятия.

2. Решение задачи получения чистого урана

Получение чистого урана представляет собой чрезвычайно трудную техническую задачу. В своей книге «Атомная энергия для военных целей» Смит пишет, что «эта задача была одной из наиболее сложных и для Америки и потребовала привлечения на длительное время крупных специалистов и ряда фирм». <...>

Трудность получения чистого металлического урана объясняется тем, что содержание наиболее вредных примесей в уране, тормозящих или останавливающих ядерные реакции, допускается не более миллионных долей процента. Уже ничтожные доли вредных примесей делают уран непригодным для использования в атомном котле. <...>

До 1945 г. не было не только высокочувствительных методов определения примесей в уране, но не было и необходимых реактивов для проведения таких тонких аналитических работ. <...> Требовалось много новых реактивов, ранее совершенно не изготавливавшихся. <...> Для работ по урану необходимо было более 200 различных реактивов и свыше 50 различных химических реагентов высокой степени чистоты с содержанием некоторых элементов не выше одной миллионной и даже до одной биллионной доли процента. <...> Помимо того, что были необходимы особо чистые химикаты, производство которых надо было организовать заново, необходима была совершенно новая аппаратура для всех химических процессов.

Большинство материалов, обычно используемых в химическом машиностроении, оказалось для этих целей непригодными. Обычные марки нержавеющих сталей не подходили.

Для производства металлического урана нужны были чистый аргон и металлический кальций. До 1945 г. в СССР было небольшое производство аргона, но этот аргон содержал большое количество азота и не мог применяться для плавки урана. <...>

Производства металлического кальция в Советском Союзе совершенно не было. <...> Новая оригинальная технология производства металлического кальция высокой степени чистоты была разработана работниками уранового завода и внедрена в производство на том же заводе. <...>

Промышленное производство фтористого урана было немыслимо без производства чистого фтора. Промышленного производства фтора в стране не было. <...>

Нужно было создать новые марки стекла для химической посуды и аппаратов, новые марки эмалей, новые материалы тиглей и форм для плавки и разливки урана, а также новые составы пластических масс, стойкие в агрессивных средах. <...>

Остро стоял вопрос о печах для плавки урана. <...> Получить такие печи было неоткуда. Вакуумные печи строились в США, но правительство Соединенных Штатов наложило запрет на продажу таких печей Советскому Союзу. <...>

Начиная с 1945 г. трестом «Электропечь» было создано 50 различных типов электропечных установок».

Далеко не все из тех, кто работал на Атомный проект, знали, что они работают на него, и если бы советский аналог книги Смита был открыто опубликован, то страна удивилась бы сама себе – вот, оказывается, что мы смогли сделать сами, в такие сроки и так мощно!

Приведу еще лишь часть сведений, сообщавшихся в неизданном «советском Смите». Например, для выделения урана-235 из природного урана и получения почти чистого урана-235 необходимо процесс обогащения повторить несколько тысяч раз, и при диффузионном методе разделения изотопов шестифтористый уран необходимо многократно пропускать через мелкопористые фильтры с размерами пор не более одного микрона. И такие фильтры были созданы.

Необходимо было создать вакуумные насосы и другое вакуумное оборудование, а в СССР до конца 1945 г. развитие научно-исследовательских работ по вакуумной технике было ограничено очень слабой базой двух лабораторий.

Одних вакуумметров различных типов требовалось только на один 1947 г. свыше 3 тыс. штук, форвакуумных насосов – свыше 4,5 тыс., высоковакуумных диффузионных насосов – свыше 2 тыс. штук. Требовались специальные высоковакуумные масла, замазки, вакуумплотные резиновые изделия, вакуумные вентили, клапаны, сильфоны и т.п.

И в СССР были созданы мощные высоковакуумные агрегаты производительностью в 10-20 и 40 тыс. литров в секунду, по мощности и качеству превосходившие новейшие американские образцы.

На один только атомный реактор требовалось установить около восьми тысяч различного рода приборов, в том числе – совершенно новых. И с 1946 по 1952 гг. советские приборостроительные заводы изготовили для работ в области атомной энергии 135,5 тыс. приборов новых конструкций и более 230 тыс. типовых приборов.

Наряду с контрольно-измерительными приборами была разработана и изготовлена серия специальных манипуляторов, воспроизводивших движения рук человека и позволявших выполнять тонкие и сложные операции.

Эти эпохальные работы, менявшие научно-технический облик СССР, было невозможно выполнить без новых кадров, и к 1951 г. специальные факультеты высших учебных заведений смогли подготовить свыше 2,7 тыс. специалистов, в том числе 1,5 тыс. физиков разных специальностей.

НОВОЙ ПРОБЛЕМЕ – НОВУЮ НАУЧНУЮ БАЗУ

В проекте сборника не только кратко излагалась – без раскрытия дислокации, история создания Лаборатории №2 Академии наук СССР и «мощного технологического института по урану и плутонию – НИИ-9», но даже сообщалось о том, что «для разработки конструкции атомных бомб» было организовано «в составе высококвалифицированных специалистов – ученых и конструкторов – специальное конструкторское бюро КБ-11».

И далее было сказано:

«Организация конструкторского бюро по атомному оружию оказалась очень сложным делом. Для того, чтобы полностью развернуть работы по конструированию, изготовлению и подготовке испытаний атомной бомбы, необходимо было провести многочисленные расчеты, исследования и опыты. Расчеты и исследования требовали высочайшей точности и аккуратности. Любая ошибка в расчетах, исследованиях при проведении опытов грозила величайшей катастрофой. <...>

Необходимость проведения многочисленных исследований и опытов со взрывами, соображения секретности, а также необходимость тесной регулярной связи работников КБ-11 с другими исследовательскими организациями осложняли выбор места для строительства КБ-11.

Наиболее близко этим требованиям отвечал один из небольших заводов, удаленный от населенных пунктов и обладающий достаточной производственной площадью и жилым фондом для начала первых работ.

Этот завод и решено было перестроить под конструкторское бюро для указанных целей».

Дислокация КБ-11 (с 1966 г. – Всесоюзного НИИ экспериментальной физики в «Арзамасе-16»-Кремлеве, ныне – Саров Нижегородской области) даже в 1970-1980-х гг. была одной из самых закрытых тайн СССР, хотя к тому времени для Запада это был секрет Полишинеля.

Само упоминание в открытых беседах о КБ-11 в 1950-1970-е гг. было в СССР недопустимым, хотя было ясно, что такая организация в СССР должна быть. Берия же смотрел на вопрос разумно – не раскрывая места, где находится КБ-11, надо в открытом очерке в пределах возможного сказать и о его работе.

Впечатляюще повествовал сборник и о перспективах развития работ в области изучения атомного ядра и ядерных реакций. В нем сообщалось, что в феврале 1946 г. правительством было принято решение о сооружении мощного циклотрона, обеспечивающего получение протонов с энергией в полмиллиарда электрон-вольт, предназначенного для обслуживания всех основных институтов и лабораторий, работавших в области ядерной физики.

Американский циклотрон в Беркли тогда расценивался в мировой литературе как одно из замечательных сооружений современности, и авторы сборника с гордостью отмечали, что советский циклотрон превосходит американский не только по размерам электромагнита, но и по величине энергии ускоренных частиц, и по своему техническому совершенству.

«Из числа зданий, воздвигнутых строителями, – сообщал сборник, – особо следует отметить главный корпус, в котором размещен электромагнит. Этот корпус представляет собой монолитное железобетонное сооружение высотой до 36 метров со стенами толщиною в два метра». Советский циклотрон (установка «М») с весом электромагнита примерно 7 тыс. тонн был построен в районе Иваньковской ГЭС в 125 км от Москвы. Работы по всему комплексу были завершены в декабре 1949 г., но весной 1952 г. было принято решение о реконструкции установки «М» для повышения энергии протонов до 650-680 млн. электрон-вольт.

Сегодня трудно поверить, что такие задачи и в такие сроки совершалось на той же земле, по которой ныне ходим мы.

Рассказывалось в проекте сборника и о строительстве мощного ускорителя электронов – синхротрона, на принципе автофазировки, предложенном в 1943-1944 гг. советским физиком Владимиром Векслером.

Допустимые отклонения при изготовлении магнита синхротрона не должны были превосходить десятых долей процента, в противном случае ускоритель перестал бы работать, но не менее трудной задачей оказалось создание камеры для ускорения электронов. Опыта в изготовлении такого рода фарфоровых изделий, позволяющих получать высокий вакуум, в СССР не было, и эту задачу решил коллектив фарфорового завода им. Ломоносова.

Но еще до пуска этого крупнейшего синхротрона в Физическом институте им. П.Н. Лебедева АН СССР в октябре 1949 г. был пущен промежуточный ускоритель электронов «С-25» на 250 МэВ.

2 мая 1949 г. было принято Постановление СМ СССР о строительстве мощного кольцевого ускорителя протонов – синхрофазотрона, на энергию в 10 миллиардов электрон-вольт! Начатый разработкой под контролем Берии, он был введен в эксплуатацию 5 декабря 1957 г.

Завершающая глава описывала развитие работ по использованию атомной энергии для нужд народного хозяйства СССР и давала впечатляющую перспективу использования возможностей новой – атомной – отрасли экономики для чисто народнохозяйственных и общественных нужд.

В начале статьи уже отмечалось, что Россия – как общество, все еще не прочла свою атомную историю так, как этого требует наше сегодняшнее положение. Свершения прошлых поколений – для нас и укор, но, одновременно, и пример. Этой констатацией автор и заканчивает свою статью, одной из целей которой было не только рассказать о свершениях прошлого, но и ориентировать соотечественников на свершения будущего.

Автор: Сергей Тарасович БРЕЗКУН – профессор Академии военных наук, член-корреспондент Академии геополитических проблем

Источник: http://www.oborona.ru