Как изготовить водородную бомбу

«Радиоактивный бойскаут»: как подросток собрал атомный реактор в сарае

«Мечтой его жизни было собрать образцы каждого элемента из таблицы Менделеева. Не знаю, как вы, а я в его возрасте мечтал купить машину», — вспоминал школьный учитель физики Дэвида Хана. Парень не стал нобелевским лауреатом и не читал лекции в престижных вузах, хотя вполне мог бы, учитывая его упорство и выдающиеся познания (как минимум для подростка) в химии. Увы, Дэвид не справился с депрессией и закончил весьма скверно. Onliner изучил удивительную историю человека, который к 17 годам собрал в сарае у дома матери ядерный реактор.

Начало экспериментов

Дэвид Хан, который позднее станет более известен как «Радиоактивный бойскаут», родился в 1976 году в штате Мичиган. Он жил пригороде Детройта, родня в основном работала в General Motors. Родители ребенка развелись, отец повторно женился. Дэвид стал жить с папой и мачехой, а к родной матери приезжал на выходные.

В детстве парень был самым что ни на есть обычным: немного замкнутым, худым, играл в бейсбол и футбол. Все изменилось в 10 лет, когда дедушка подарил мальчику «Золотую книгу химических экспериментов» за авторством Роберта Брента. Пособие перевернуло сознание Дэвида.

Парень схватывал формулы на лету и проводил все более сложные эксперименты. Простенькие опыты уже не интересовали подростка, в 12 лет ребенок читал учебники из программы колледжей. По воспоминаниям родственников, они часто заставали парня уснувшим посреди энциклопедий, связанных с химией.

Сперва Дэвид соорудил лабораторию в отцовском доме. Там начинались эксперименты, которые затем примут совсем крутой и опасный для жизни оборот. Несмотря на большой интерес к химии, парень наплевательски относился к безопасности: либо был излишне самоуверен, либо не осознавал потенциальный вред. И ему это не раз аукнулось впоследствии.

Дым и хлопки стали обычным явлением в доме Ханов. Однажды взрослые заглянули в комнату сына и увидели уничтоженный химикатами ковер, после чего потребовали от ребенка перенести лабораторию в подвал. Там у Дэвида началось полное раздолье.

Все закончилось взрывом. Родители бросились на шум и увидели ребенка на полу с обугленными бровями, он был почти без сознания. Оказалось, что парень взбивал отверткой насыпанный в пластиковый контейнер красный фосфор (используется в производстве спичек), и тот загорелся. Дэвиду повезло: он мог потерять зрение из-за частиц пластика, которые попали в лицо при взрыве, но отделался регулярными визитами к офтальмологу. После такого отравление кантаксантином (подросток хотел сделать искусственный загар — лицо стало цвета морковки) и подожженная магнием палатка в лагере скаутов кажутся детскими шалостями.

Деньги на материалы для своих исследований Дэвид получал с мелких подработок. Постепенно он стал более замкнутым, вместо встреч с друзьями все свободное время сидел в подвале. О его экспериментах почти никто не знал, кроме пары близких приятелей. Родители парня особо не интересовались, чем занят ребенок. Вернее, они спрашивали, но ничего не понимали: Дэвид заваливал их научной терминологией, и даже отец, изучавший в колледже химию, слабо понимал суть опытов сына.

Однажды Дэвид загорелся идеей получить значок скаута-орла — высшего ранга в иерархии бойскаутов. Кроме стандартных заданий вроде оказания первой помощи и выполнения социально полезных работ, парню нужно было сделать научный проект. Дэвид выбрал категорию «Атомная энергия» — по словам скаутмастера, на его памяти такую секцию взяли впервые. Парень написал большое сочинение о ядерной энергии, собрал модель реактора (понадобились жестяная банка, сода, спички, вешалки и резинки) и получил заветный значок в 1991 году, когда ему было 14.

Реактор для дома

Судя по всему, в этот период у Дэвида сформировалось убеждение, что ядерный реактор необходим на случай исчерпания других источников энергии. Так он пришел к мысли собрать в домашних условиях настоящий реактор. К тому моменту лаборатория уже переехала в сарай у дома родной матери парня.

Подросток замахнулся на реактор-размножитель. Если по-простому, такое устройство вырабатывает больше ядерного топлива, чем необходимо для его функционирования. На словах звучит хорошо, а на практике оказалось, что есть серьезные проблемы с надежностью и безопасностью: на одной станции реактор начал плавиться, на другой не работал должным образом.

Сперва парень решил сделать нейтронную пушку, которая сталкивала бы изотопы с нейтронами. Хан обратился за советами в исследовательские центры и институты. Дэвид представлялся учителем физики. Он написал в Комиссию по ядерному регулированию, Американское общество ядерной энергетики, Институт электричества имени Эдисона и другие организации. Парень расспрашивал о работе реактора и компонентах для его постройки. Адресаты подробно отвечали, ни разу не проверив его личность.

Где найти компоненты

Узнав, что нужно, Дэвид еще должен был раздобыть редкие и запрещенные для свободной продажи элементы: америций-241, радий-226, уран-238 и т.п. Если на заре увлечения химией эксперименты парня можно было назвать любопытством, то теперь его действия стали принимать все более маниакальный характер.

Дэвид выяснил, что америций-241 в очень малых количествах содержится в датчиках дыма, — производитель продал Хану сотню неработающих устройств всего по доллару за штуку. Найти торий-232 тоже было легко: он применяется в калильных сетках ламп. Правда, пришлось горелкой испепелить сетки и выделить торий с помощью лития из батареек. Результат — подросток получил торий в девять тысяч раз чище, чем он встречается в природе.

Остальные элементы пришлось серьезно поискать. Радий-226 до начала семидесятых использовался в люминесцентной краске на циферблатах и стрелках часов, а также в приборных панелях самолетов и машин. Дэвид объезжал свалки, но улов был скудным. Однажды ему повезло: парень ехал к подружке, как вдруг счетчик Гейгера начал трещать возле антикварного магазина. Там обнаружились подходящие настольные часы, которые Хан купил за $10. Находка была настолько удачной, что Дэвид оставил хозяйке магазина записку, в которой пообещал любые деньги за еще один экземпляр подобных часов.

С ураном все сложнее: вещество не найти в свободном доступе. Хана это не смутило. Он написал в компанию из Чехословакии, которая продавала вещество определенному списку университетов и компаний. Дэвид назвался профессором исследовательской лаборатории, которому уран нужен в научных целях. Европейская фирма, не моргнув глазом, выслала образцы подходящей руды. Бериллий для получения нейтронов друг Дэвида украл из лаборатории, в которой работал.

Остановился почти вовремя

В итоге Дэвид соорудил пушку, с помощью которой удалось получить урановый порошок. Пришлось перебрать несколько компонентов, чтобы добиться желаемого результата. Измерения счетчиком Гейгера на протяжении нескольких недель показали, что уровень радиации становится все выше. Но на тот момент Хана это не беспокоило. Настало время для сбора полноценного реактора.

Дэвид продолжал легкомысленно относиться к безопасности, несмотря на растущий уровень радиации. Максимум, что он делал, — это менял обувь и одежду при входе в сарай. Когда подросток рассказал близкому другу о своем реакторе, тот посоветовал использовать стержни для контроля ядерных реакций — прямо как на настоящих атомных станциях. Хан установил кобальтовые сверла для дрелей, но толку от них оказалось мало — процесс становился неуправляемым. Дэвид по-настоящему забеспокоился, когда счетчик Гейгера выдал тревожные показатели через пять зданий от дома его матери. Стало ясно, что эксперимент пора сворачивать.

Проблемы с полицией

Парень разобрал реактор и хотел вывезти компоненты в лес. Ночью 31 августа 1994 года он загрузил все в багажник своего Plymouth 6000 и отправился в дорогу, но его остановила полиция. Соседям показалось, что Дэвид воровал покрышки, и позвонили копам. Те потребовали открыть багажник.

Увиденное их насторожило, особенно после предупреждения водителя: мол, лучше ничего не трогайте, здесь радиоактивные вещи. Полицейские решили, что парень собирал атомную бомбу, и вызвали отряд саперов вместе со специалистами по здравоохранению. Когда выяснилось, что торий и америций не встречаются в природе в столь сильной концентрации, какая обнаружилась в багажнике машины, делом заинтересовались серьезные органы, включая ФБР.

17-летний парень оказался не из простых: он не испугался ни полиции, ни людей в строгих костюмах, которые допрашивали его. Судя по всему, силовики недооценили молодого человека. Они съездили в дом к отцу Хана и не нашли там ничего подозрительного. Парень умолчал, что настоящая лаборатория была в сарае у дома его матери, а копы не стали проверять ее жилище. Только спустя три месяца Дэвид рассказал, где соорудил реактор. Отправившиеся туда специалисты установили, что уровень радиации некоторых предметов превышал допустимый в тысячу раз.

Расходы по утилизации радиоактивных вещей на могильнике в штате Юта обошлись властям в круглую сумму, и родителям Дэвида выставили счет на $60 000. Парень сильно переживал происходящее: его семья не была состоятельной, к тому же Хан остался без любимого дела. Что еще хуже, подростка взяли на карандаш агенты ФБР. Они опасались его дальнейших экспериментов, к тому же человек с подобными знаниями мог быть полезен террористам.

По настоянию родителей Дэвид поступил в Macomb Community College, где изучал металлургию, но постоянно прогуливал занятия. Наконец, мать с отцом предложили ему отправиться в армию. Парень попал на авианосец (по иронии судьбы, атомный) USS Enterprise, где занимался рутинными делами, а в свободное время продолжал изучать химию.

Отказавшись от военной карьеры, Хан вернулся на гражданку. Через некоторое время парня застукали на краже детекторов дыма — тех самых, которые содержат америций. Дэвида отправили на три месяца за решетку. Дальнейшие годы его жизни прошли относительно спокойно, а незадолго до смерти он хотел получить разрешение на работу механиком.

Дэвида Хана не стало два года назад: он умер 27 сентября 2016 года в возрасте 39 лет. Поначалу высказывались предположения, что сыграло свою роль долгое воздействие радиации. Но обследования при жизни показывали, что серьезного урона здоровью Хан себе не заработал. Да и сам парень заявлял, что своими экспериментами укоротил свою жизнь «не более чем на пять лет». Причина смерти оказалась совсем другой: отравление алкоголем. Оставить след в истории, как того хотел Дэвид, у него так и не получилось.

Как один солдат водородную бомбу изобрел ⁠ ⁠

Летом 1950 года в ЦК ВКП(б) поступило письмо от сержанта, проходившего службу на Сахалине. Автор писал, что знает, как сделать водородную бомбу. Ну, и термоядерный реактор тоже, чтоб дважды не вставать.

Олег Александрович Лаврентьев, герой нашего рассказа, родился в 1926 году в Пскове. До войны парень успел окончить семь классов. Видимо, где-то под конец этого процесса в его руки попала книжка, рассказывающая о физике атомного ядра и последних открытиях в этой области.

30-е годы XX века были временем открытия новых горизонтов. В 1930 году было предсказано существование нейтрино, в 1932 году открыт нейтрон. В последующие годы были построены первые ускорители элементарных частиц. Возник вопрос о возможности существования трансурановых элементов. В 1938 году Отто Ган впервые получил барий, облучая уран нейтронами, а Лиза Мейтнер смогла объяснить, что произошло. Через несколько месяцев она же предсказала цепную реакцию. До постановки вопроса об атомной бомбе оставался один шаг.

Нет ничего удивительного в том, что хорошее описание этих открытий запало в душу подростка. Несколько нетипичнее то, что этот заряд сохранился в ней во всех последующих передрягах. А потом была война. Олег Лаврентьев успел поучаствовать в ее завершающей стадии, в Прибалтике. Затем перипетии службы забросили его на Сахалин. В части была относительно неплохая библиотека, а на свое денежное довольствие Лаврентьев, тогда уже сержант, выписал журнал «Успехи физических наук», чем, видимо, произвел немалое впечатление на сослуживцев. Командование поддержало энтузиазм своего подчиненного. В 1948 году он читал лекции по ядерной физике офицерам части, а в следующем году получил аттестат зрелости, пройдя за год трехлетний курс в местной вечерней школе рабочей молодежи. Неизвестно, чему и как там на самом деле учили, но сомневаться в качестве образования младшего сержанта Лаврентьева не приходится — результат был нужен ему самому.

Как вспоминал он сам через много лет, мысль о возможности термоядерной реакции и ее использовании для получения энергии впервые посетила его в 1948 году, как раз при подготовке лекции для офицеров. В январе 1950 года Президент Трумэн, выступая перед Конгрессом, призвал к скорейшему созданию водородной бомбы. Это было ответом на первое советское ядерное испытание в августе предыдущего года. Ну а для младшего сержанта Лаврентьева это было толчком к немедленным действиям: ведь он-то знал, как ему на тот момент думалось, как сделать эту бомбу и опередить потенциального противника.

Первое письмо с описанием идеи, адресованное Сталину, осталось без ответа, и какие-либо его следы впоследствии найдены не были. Скорее всего, оно просто потерялось. Следующее письмо было отправлено надежнее: в ЦК ВКП(б) через Поронайский горком.

В этот раз реакция была заинтересованной. Из Москвы через Сахалинский обком пришла команда выделить настойчивому солдату охраняемую комнату и все необходимое для подробного описания предложений.

На этом месте уместно прервать рассказ о датах и событиях и обратиться к содержанию сделанных высшей советской инстанции предложений.

Как писал летом 1950 года сам автор, его работа состояла из четырех частей, а именно:

1. Основные идеи.

2. Опытная установка по преобразованию энергии литиево-водородных реакций в электрическую.

3. Опытная установка по преобразованию энергии урановых и трансурановых реакций в электрическую.

4. Литиево-водородная бомба (конструкция).

Далее О. Лаврентьев пишет, что подготовить части 2 и 3 в подробном виде не успел и вынужден ограничиться кратким конспектом, часть 1 тоже сыровата («написана весьма поверхностно»). По сути, в предложениях рассматриваются два устройства: бомба и реактор, при этом последняя, четвертая, часть — там, где предлагается бомба, — крайне лаконична, это всего несколько фраз, смысл которых сводится к тому, что все уже разобрано в первой части.

В таком виде, «на 12 листах», предложения Ларионова в Москве попали на рецензию к А.Д.Сахарову, тогда еще кандидату физматнаук, а главное, одному из тех людей, которые в СССР тех лет занимались вопросами термоядерной энергии, в основном подготовкой бомбы.

Сахаров выделил в предложении два основных момента: осуществление термоядерной реакции лития с водородом (их изотопов) и конструкция реактора. В написанном, вполне благожелательном, отзыве о первом пункте говорилось кратко — это не подходит.

Непростая бомба

Чтобы ввести читателя в контекст, необходимо сделать краткий экскурс в реальное положение дел. В современной (а, насколько можно судить по открытым источникам, базовые принципы конструкции с конца пятидесятых годов практически не изменились) водородной бомбе роль термоядерной «взрывчатки» выполняет гидрид лития – твердое белое вещество, бурно реагирующее с водой с образованием гидроксида лития и водорода. Последнее свойство дает возможность широко применять гидрид там, где нужно временно связать водород. Хорошим примером является воздухоплавание, но им список, конечно, не исчерпывается.

Гидрид, применяемый в водородных бомбах, отличается своим изотопным составом. Вместо «обычного» водорода в его составе участвует дейтерий, а вместо «обычного» лития — его более легкий изотоп с тремя нейтронами. Получившийся дейтерид лития, 6LiD, содержит почти все необходимое для большой иллюминации. Чтобы инициировать процесс, достаточно всего-навсего взорвать расположенный поблизости (например, вокруг или, наоборот, внутри) ядерный заряд. Образовавшиеся при взрыве нейтроны поглощаются литием-6, который в результате распадается с образованием гелия и трития. Повышение давления и температуры в результате ядерного взрыва приводит к тому, что вновь появившийся тритий и дейтерий, бывший на месте событий изначально, оказываются в условиях, необходимых для начала термоядерной реакции. Ну вот и все, готово.

А Боеголовка перед взрывом; первая ступень вверху, вторая ступень внизу. Оба компонента термоядерной бомбы.

Б Взрывчатое вещество подрывает первую ступень, сжимая ядро плутония до сверхкритического состояния и инициируя цепную реакцию расщепления.

В В процессе расщепления в первой ступени происходит импульс рентгеновского излучения, который распространяется вдоль внутренней части оболочки, проникая через наполнитель из пенополистирола.

Г Вторая ступень сжимается вследствие абляции (испарения) под воздействием рентгеновского излучения, и плутониевый стержень внутри второй ступени переходит в сверхкритическое состояние, инициируя цепную реакцию, выделяя огромное количество тепла.

Д В сжатом и разогретом дейтериде лития-6 происходит реакция слияния, испускаемый нейтронный поток является инициатором реакции расщепления тампера. Огненный шар расширяется…

Этот путь не является единственным и уж тем более обязательным. Вместо дейтерида лития можно использовать готовый тритий в смеси с дейтерием. Проблема в том, что оба они — газы, которые сложно содержать и перевозить, не говоря уже о том, чтобы запихнуть в бомбу. Получающаяся конструкция вполне пригодна для взрыва на испытаниях, таковые производились. Проблема только в том, что ее невозможно доставить «адресату» — размеры сооружения исключают такую возможность напрочь. Дейтерид лития, будучи твердым веществом, позволяет элегантно обойти эту проблему.

Изложенное здесь совсем не сложно для нас, живущих сегодня. В 1950 году это было сверхсекретом, доступ к которому имел крайне ограниченный круг лиц. Разумеется, солдат, несущий службу на Сахалине, в этот круг не входил. При этом свойства гидрида лития сами по себе тайной не были, любой мало-мальски компетентный, например в вопросах воздухоплавания, человек о них знал. Неслучайно Виталий Гинзбург, автор идеи применения дейтерида лития в бомбе, на вопрос об авторстве обычно отвечал в том духе, что вообще-то это слишком тривиально.

Конструкция бомбы Лаврентьева в общих чертах повторяет описанную выше. Здесь мы тоже видим инициирующий ядерный заряд и взрывчатку из гидрида лития, причем ее изотопный состав тот же — это дейтерид легкого изотопа лития. Принципиальное отличие в том, что вместо реакции дейтерия с тритием автор предполагает реакцию лития с дейтерием и/или водородом. Умница Лаврентьев догадался, что твердое вещество удобнее в применении и предложил использовать именно 6Li, но лишь потому, что его реакция с водородом должна дать больше энергии. Чтобы выбрать для реакции другое горючее, требовались данные об эффективных сечениях термоядерных реакций, которых у солдата-срочника, конечно, не было.

Допустим, что Олегу Лаврентьеву еще раз повезло бы: он угадал нужную реакцию. Увы, даже это не сделало бы его автором открытия. Описанная выше конструкция бомбы разрабатывалась к тому времени уже более полутора лет. Разумеется, поскольку все работы были окружены сплошной секретностью, знать о них он не мог. Кроме того, конструкция бомбы — это не только схема размещения взрывчатки, это еще очень много расчетов и конструктивных тонкостей. Выполнить их автор предложения не мог.

Надо сказать, что полная неосведомленность о физических принципах будущей бомбы была характерна тогда и для людей куда более компетентных. Много лет спустя Лаврентьев вспоминал эпизод, бывший с ним чуть позднее, уже в студенческие времена. Проректор МГУ, читавший студентам физику, зачем-то взялся рассказать и о водородной бомбе, представлявшей собой, по его мнению, систему полива вражеской территории жидким водородом. А что? Заморозить врагов — милое дело. У слушавшего его студента Лаврентьева, который про бомбу знал немножко больше, невольно вырвалась нелицеприятная оценка услышанного, но ответить на язвительную реплику услышавшей ее соседки было нечем. Не рассказывать же ей все известные ему подробности.

Рассказанное, видимо, объясняет, почему о проекте «бомбы Лаврентьева» забыли практически сразу после его написания. Автор продемонстрировал недюжинные способности, но этим все и кончилось. Иная судьба оказалась у проекта термоядерного реактора.

Конструкция будущего реактора в 1950 году виделась его автору довольно простой. В рабочую камеру помешается два концентрических (один в другом) электрода. Внутренний выполняется в виде сетки, ее геометрия просчитывается таким образом, чтобы, насколько это возможно, минимизировать контакт с плазмой. На электроды подается постоянное напряжение порядка 0,5–1 мегавольт, причем внутренний электрод (сетка) является отрицательным полюсом, а внешний — положительным. Сама реакция идет в середине установки и вылетающие наружу, через сетку, положительно заряженные ионы (преимущественно, продукты реакции), двигаясь дальше, преодолевают сопротивление электрического поля, которое в итоге разворачивает большую их часть обратно. Энергия, затраченная ими на преодоление поля, — это и есть наш выигрыш, который относительно несложно «снять» с установки.

В качестве основного процесса опять предлагается реакция лития с водородом, которая опять не подходит по тем же причинам, но примечательно не это. Олег Лаврентьев оказался первым человеком, придумавшим изолировать плазму при помощи какого-нибудь поля. Даже то, что в его предложении эта роль, вообще говоря, второстепенна — главная функция электрического поля в том, чтобы получить энергию вылетающих из зоны реакции частиц, — ничуть не меняет значения этого факта.

Схема термоядерной реакции. Рисунок О.А.Лаврентьева, 1950 г. / © УФН

Как впоследствии неоднократно заявлял Андрей Дмитриевич Сахаров, именно письмо сержанта с Сахалина впервые навело его на мысль использовать поле для удержания плазмы в термоядерном реакторе. Правда, Сахаров и его коллеги предпочли использовать другое поле — магнитное. Пока же он написал в рецензии, что предложенная конструкция скорее всего нереальна, ввиду невозможности сделать сетчатый электрод, который выдержал бы работу в таких условиях. А автора все равно надо поощрить за научную смелость.

Особый студент

Мы покинули автора предложений на Сахалине. Самое время вернуться к его судьбе.

Вскоре после отсылки предложений Олег Лаврентьев демобилизуется из армии, отправляется в Москву и становится студентом первого курса физфака МГУ. Имеющиеся источники говорят (с его слов), что сделал это он полностью самостоятельно, без протекции каких-либо инстанций.

«Инстанции», тем не менее, следили за его судьбой. В сентябре Лаврентьев встречается с И.Д.Сербиным, чиновником ЦК ВКП(б) и получателем его писем с Сахалина. По его поручению он описывает свое видение проблемы еще раз, обстоятельнее.

В самом начале следующего, 1951 года первокурсник Лаврентьев был вызван к министру измерительного приборостроения СССР Махневу, где познакомился с самим министром и своим рецензентом А.Д.Сахаровым. Надо заметить, что возглавляемое Махневым ведомство имело к измерительным приборам довольно отвлеченное отношение, его действительным назначением было обеспечение ядерной программы СССР. Сам Махнев был секретарем Специального комитета, председателем которого был всемогущий в ту пору Л.П.Берия. С ним наш студент познакомился через несколько дней. Сахаров снова присутствовал при встрече, но о его роли в ней практически ничего сказать нельзя.

По воспоминаниям О.А.Лаврентьева, он готовился рассказывать сановному начальнику о бомбе и реакторе, но Берию это как будто не интересовало. Разговор велся о самом госте, его достижениях, планах и родственниках. «Это были смотрины, — резюмировал Олег Александрович. — Ему хотелось, как я понял, посмотреть на меня и, возможно, на Сахарова, что мы за люди. По-видимому, мнение оказалось благоприятным».

Следствием «смотрин» стали необычные для советского первокурсника поблажки. Олегу Лаврентьеву была установлена персональная стипендия, выделена для жилья отдельная комната (правда, маленькая — 14 кв. м.), два персональных преподавателя по физике и математике. Он был освобожден от платы за обучение. Наконец, была организована доставка необходимой литературы.

Вскоре состоялось знакомство с техническими руководителями советской атомной программы Б.Л.Ванниковым, Н.И.Павловым и И.В.Курчатовым. Вчерашний сержант, за годы службы не видевший ни одного генерала даже издалека, теперь на равных беседовал сразу с двумя: Ванниковым и Павловым. Правда, вопросы задавал в основном Курчатов.

Очень похоже, что предложениям Лаврентьева после его знакомства с Берией послушно придавалось даже слишком большое значение. В Архиве Президента РФ лежит адресованное Берии и подписанное вышеупомянутыми тремя собеседниками предложение о создании «небольшой теоретической группы» для обсчета идей О. Лаврентьева. Была ли такая группа создана и если да, то с каким результатом, сейчас неизвестно.

Вход в Курчатовский инстутут. Современная фотография. / © Викимедиа

В мае наш герой получил пропуск в ЛИПАН — Лабораторию измерительных приборов Академии наук, ныне Институт им. Курчатова. Странное тогдашнее название тоже было данью всеобщей секретности. Олег был назначен практикантом в отдел электроаппаратуры с задачей ознакомиться с идущей уже работой над МТР (магнитным термоядерным реактором). Как и в университете, к особому гостю был прикреплен персональный гид, «специалист по газовым разрядам тов. Андрианов» — так гласит докладная записка на имя Берии.

Сотрудничество с ЛИПАНом уже тогда вышло достаточно напряженным. Там проектировали установку с удержанием плазмы магнитным полем, впоследствии ставшую токамаком, а Лаврентьев хотел работать над доработанной версией электромагнитной ловушки, восходившей к его сахалинским мыслям. В конце 1951 года в ЛИПАНе состоялось детальное обсуждение его проекта. Оппоненты не нашли в нем ошибок и в целом признали работу верной, но реализовывать отказались, решив «сосредоточить силы на главном направлении». В 1952 году Лаврентьев готовит новый проект с уточненными параметрами плазмы.

Надо отметить, что Лаврентьев в тот момент думал, что его предложение по реактору тоже запоздало, и коллеги из ЛИПАНа разрабатывают целиком собственную идею, пришедшую им в головы независимо и раньше. О том, что сами коллеги придерживаются иного мнения, он узнал существенно позднее.

Ваш благодетель умер

26 июня 1953 года был арестован и вскоре расстрелян Берия. Сейчас можно только догадываться, имел ли он какие-то конкретные планы в отношении Олега Лаврентьева, но на его судьбе утрата столь влиятельного покровителя сказалась весьма ощутимо.

— В университете мне не только перестали давать повышенную стипендию, но и «вывернули» плату за обучение за прошедший год, фактически оставив без средств к существованию, — рассказывал много лет спустя Олег Александрович. — Я пробился на прием к новому декану и в полной растерянности услышал: «Ваш благодетель умер. Чего же вы хотите?» Одновременно в ЛИПАНе был снят допуск, и я лишился постоянного пропуска в лабораторию, где по существующей ранее договоренности должен был проходить преддипломную практику, а впоследствии и работать. Если стипендию потом все-таки восстановили, то допуск в институт я так и не получил.

После университета Лаврентьева так и не взяли на работу в ЛИПАН, единственное в СССР место, где тогда занимались термоядерным синтезом. Сейчас невозможно, да и бессмысленно, пытаться понять, виновата ли в этом репутация «человека Берии», какие-то личные сложности или что-то еще.

Наш герой отправился в Харьков, где в ХФТИ как раз создавался отдел плазменных исследований. Там он и сосредоточился над своей любимой темой — электромагнитными ловушками плазмы. В 1958 году была пущена установка С1, наконец-то показавшая жизнеспособность идеи. Следующее десятилетие ознаменовалось строительством еще нескольких установок, после чего идеи Лаврентьева стали восприниматься в научном мире всерьез.

В семидесятых предполагалось построить и запустить большую установку «Юпитер», которая должны была стать наконец полноценным конкурентом токамаков и стеллараторов, построенным на других принципах. К сожалению, пока новинка проектировалась, обстановка вокруг изменилась. В целях экономии средств установка была уменьшена вдвое. Потребовалась переделка проекта и расчетов. К моменту ее завершения технику пришлось уменьшать еще на треть — и, конечно, все снова пересчитывать. Запущенный наконец образец был вполне работоспособен, но до полноценных масштабов было, конечно, далеко.

Мемориальная доска в Пскове. / © Викимедиа

Олег Александрович Лаврентьев до конца своих дней (его не стало в 2011 году) продолжал активную исследовательскую работу, много публиковался и, в общем, вполне состоялся как ученый. Но главная идея его жизни пока так и осталась непроверенной.

Другие интересные статьи:

Я щас ИМХО скажу.

Произошло то же, что потом произойдет в ракетостроении и что давно уж было в авиации.

И Сахаров и работники ЛИПАН банально съели перспективного конкурента.

Сахаров «благосклонно» выдал нейтрально-отрицательное заключение.

А в ЛИПАНе, как мне кажется, не особо то и скрывали неприязнь к новичку.

Не оставили у себя, не научили, не ввели в работу те положительные моменты,которые были в его предложениях, а навесили ярлыки «бериевец», «самоучка»и «чужой».

Это не ново и у нас и за рубежом.

Люди всегда завидуют таланту «выскочек». Сахаров в этом смысле тоже человек

Неслучайно Виталий Гинзбург, автор идеи применения дейтерида лития в бомбе, на вопрос об авторстве обычно отвечал: «идея витала в воздухе»

1945 год- победоносное окончание тяжелейшей Войны, в которой Советский Союз понёс чудовищные потери как в людях, так и в экономике

1950 год- советский народ возводит атомный щит Родины, попутно изобретая новые виды и направления науки и промышленности.

До запуска человека в космос оставалось 11 лет.

Атом в Atomic Heart более мирный чем у нас!⁠ ⁠

Нашёл интересную отсылку в ВДНХ, говорят эта локация очень богата на отсылки.

Текст на листке: Реактивный снаряд РДС-5 — это капсульная система распространения селективных пестицидов нового поколения. Данные вещества способны выборочно подавлять размножение лишь отдельных видов насекомых, не затрагивая окружающую экосистему и не отравляя сами сельскохозяйственные культуры.

А в нашей реальности это «изделие РДС-1» — первая советская атомная бомба, которая выглядит вот так:

В игре её сделали сельскохозяйственным инструментом, да еще и безобидным для окружающей среды) Хороши, чертяки!

Ответ на пост «Правда ли, что для защиты от заражения сразу после воздействия радиации нужно принять йод?»⁠ ⁠

О препаратах йода простыми словами.
У человека есть щитовидная железа, которая очень любит йод. Если йода не хватает, то эта железа пытается его получить из любого источника. Причем крайне активно. При ядерных реакциях выделяется радиоактивный Йод-131. Пример: ядерная авария. Бомба ли, "Чернобыль" ли — не важно. В атмосферу выбросило кучу всяких "вкусняшек". В том числе йод. Если у Вас недостаток йода и Вы попали в зону заражения, то этот йод крайне быстро впитается в щитовидную железу. При этом радиоактивный йод начнем изнутри облучать организм. Это очень вредно. Прэтому пить препараты йода "после" — особого смысла нет. Их нужно принимать до, не допуская дефицита этого элемента. Щитовидка Вам скажет спасибо, а от неё и весь организм. Ибо она рулит эндокринной системой. Это и все действия йода. Т.е. его нельзя рассматривать, как лекарство от радиации. Потому что йод никак не влияет на реакцию организма на ионизирующие излучения. А также не влияет на другие радиоактивные изотопы. А их при ядерной реакции получается целый ворох. И йод из них самый безобидный. Ещё и с коротким периодом полураспада.
Был знаком с человеком, который почти на моих глазах получил очень солидную дозу этого йода. Врачи его спасли медикаментозно, даже не пришлось удалять повреждённый орган. А если бы он не был таким глупым и соблюдал рекомендации врачей, то и этой травмы бы не получил. Нужно было всего-лишь принимать препарат постоянно, не допуская дефицита йода. Тогда и радиоактивный не впитался бы.

Правда ли, что для защиты от заражения сразу после воздействия радиации нужно принять йод?⁠ ⁠

Бытует мнение, что прием препаратов йода сразу после радиационного выброса спасает организм от заражения. Мы решили проверить, стоит ли на самом деле запасать сейчас йод, чтобы сразу после плохих новостей начать его принимать.

(Для ЛЛ: йод защищает только щитовидную железу и только от радиоактивного йода)

Радиация или ионизирующее излучение по определению ВОЗ — это перенос энергии в виде электромагнитных волн или субатомных частиц. В природе встречаются естественные источники радиации — радиоактивные вещества, присутствующие в почве, воде, воздухе и в организме человека. Также существуют искусственные источники ионизирующего облучения —рентген-аппараты или радиофармацевтические препараты. Выброс радиации может случиться из-за аварии на производстве (как это было в Чернобыле и на Фукусиме), теракта на АЭС (например, существует угроза теракта на Запорожской АЭС, находящейся в районе боевых действий) или в случае применения ядерного оружия (как это произошло в японских городах Хиросима и Нагасаки).

Важно сразу отметить, что в результате ядерной катастрофы выделяются различные радиоактивные элементы, а не только йод (I-131). Например, в реакциях деления урана и плутония выделяется также цезий (Cs-137 и Cs89-134) и стронций (Sr-89 и Sr-90). Помимо этого в результате взрывов может происходить загрязнение таллием, рутенией, ксеноном и другими элементами. Для каждого из веществ существуют свои антидоты, то есть противоядия. Приём йода ни в какой мере не снизит вредного воздействия цезия или стронция. При этом, например, вредное воздействие цезия и таллия минимизирует берлинская лазурь, антидот к стронцию — активированный сульфат бария (адсобар) и полисурьмин. Также в мире существуют комплексные препараты, защищающие сразу от нескольких радиоактивных соединений. Например, доступный в России препарат ускоряет выведение из организма изотопов плутония, америция и кюрия. То есть в каждом конкретном случае радиационного воздействия следует использовать для защиты свою группу препаратов.

Препарат йода, а именно йодид калия, действительно способен минимизировать вредное воздействие на организм радиоактивного йода, в частности, защитив щитовидную железу — орган, накапливающий самое значительное количество радиоактивного изотопа элемента. В случае приёма йодида калия (стабильного йода) он «заполняет» щитовидную железу и она просто не может впитать радиоактивный йод. Такой метод называется йодной блокадой щитовидной железы. Так как йодид калия широко доступен (продаётся в аптеках без рецепта), то и его популярность для защиты от радиации куда выше, чем, например, берлинской лазури, которую достаточно сложно приобрести или вовсе нужно изготавливать кустарным способом с помощью непростых химических реакций.

Важно помнить, что во-первых, от радиоактивного йода эффективную защиту даёт только приём йодида калия; йодная сеточка на коже должного эффекта не даст. А вот раствор Люголя, используемый для лечения инфекционно-воспалительных заболеваний горла, вполне может заменить таблетированную форму йодида калия. ФМБА (Федеральное медико-биологическое агентство) на своём официальном сайте также допускает применение спиртового раствора йода в том случае, если чрезвычайная ситуация произошла, а таблеток йодида калия нет. Однако там же строго оговаривается, что такая терапия должна проводиться исключительно медицинским персоналом. Сайт Всемирной организации здравоохранения в разделе «Использование йодида калия для защиты щитовидной железы во время ядерных или радиологических чрезвычайных ситуаций» упоминает исключительно таблетированную форму йодида калия и не оговаривает варианты замены. Нужно также отметить, что БАДы с йодом и мультивитаминные комплексы не могут выступать заменой йодиду калия. В среднем в таких препаратах содержится суточная доза йода — 100-200 МИКРОграмм, а для эффективной блокады щитовидной железы взрослому человеку необходимо принять 125 МИЛЛИграмм, то есть 625 – 1250 витаминок в зависимости от дозировки йода в их составе! Также альтернативой йодиду калия не может выступать йодированная соль — стабильного йода там слишком мало, а приём значительных объёмов соли в короткое время опасен для здоровья.

Также стоит отметить, что принимать йодид калия на всякий случай бесполезно, а при некоторых состояниях организма может быть и вредно. ВОЗ называет самым оптимальным интервал от менее 24 часов до и до 2 часов после предположительного попадания радиоактивного йода в организм, также целесообразно, но менее эффективно, принимать йодид калия вплоть до 8 часов после предполагаемого облучения. По истечение 24 часов с момента излучения йодная профилактика бесполезна. Йодная блокада щитовидной железы достаточно кратковременна — она длится всего 24 часа. При продолжительном или повторном воздействии, невозможности избежать употребления загрязнённых продуктов питания и питьевой воды или при невозможности эвакуации из района аварии допустим повторный приём препаратов йода через 24 часа после первого.

Из-за кратковременного характера йодной блокады принимать йодид калия на всякий случай каждый день также не стоит. В 2004 году после аварии на Балаковской АЭС местные жители стали массово принимать йод — в виде спиртового раствора, таблеток, йодированной соли или морской капусты. С серьёзными отравления были госпитализированы жители Саратова, Самары, Саранска и Пензы. Йодом можно отравиться даже насмерть — летальная доза при одномоментном приёма составляет 3 грамма. При интоксикации йодом отекают язык и голосовые связки, развивается удушье, повреждаются почки и сердечно-сосудистая система, начинаются рвота и диарея, также страдают психические функции — появляется бред преследования, психоз и бессонница.

Подводя итог: препараты йода, в первую очередь, йодид калия, действительно защищает щитовидную железу от радиоактивного йода. При этом важно принимать его в рекомендуемых дозах и строго при реальной опасности заражения. Для профилактики делать блокаду щитовидной железы бесполезно и даже опасно. При этом нужно помнить, что йод защищает только щитовидную железу и только от радиоактивного йода. Для комплексной защиты необходимо спрятаться в укрытии, а также действовать в соответствии с инструкциями медицинского и эвакуационного персонала, возможно, в том числе принимать другие препараты-радиопротекторы.

«Слойка Сахарова»: была ли советская водородная бомба первой в мире?

Испытания первой советской термоядерной бомбы РДС-6с прошли 70 лет назад

Испытания первой советской водородной бомбы РДС-6с на Семипалатинском ядерном полигоне, 12 августа 1953 года

Wikimedia Commons

Как прошли испытания?

РДС-6с взорвали на Семипалатинском полигоне в Казахстане. Заряд установили на башне на высоте 30 метров в центре гигантской тестовой площадки. На полигоне было расположено множество измерительных приборов и камер, а также для эффекта взрыва — специально построенные здания, танки, самолеты и другая военная техника.

Сигнал для инициации взрыва подали в 7:30 утра 12 августа 1953 года. Мощность РДС-6с оказалась равна 400 килотонн, что в десятки раз больше, чем у бомб, сброшенных на Хиросиму и Нагасаки. Здания были разрушены в радиусе четырех километров. Советское руководство было довольно результатом, и Андрею Сахарову, «отцу» этой бомбы, сразу присвоили звание академика. В честь него и схему РДС-6с прозвали «слойкой Сахарова» — поскольку она выглядела как атомная бомба, обернутая несколькими чередующимися слоями урана-238 и дейтерида-тритида лития-6.

Чем водородная бомба отличается от «обычной» ядерной?

Эти два вида бомб похожи по эффекту, но противоположны по физической основе. Элементы в таблице Менделеева расположены по возрастанию числа протонов в атомном ядре. Если увеличивать число протонов, то из легких элементов образуются более тяжелые, а если уменьшать — то наоборот. Эти процессы называются ядерным синтезом и распадом соответственно, и оба протекают с выделением энергии.

Ядерная бомба выделяет энергию за счет распада ядер урана или плутония после доведения массы этого вещества до критической, а водородная (или термоядерная) в основном из-за слияния ядер тяжелых изотопов водорода, дейтерия и трития. Обе реакции порождают мощный взрыв, но обычная ядерная бомба имеет практический потолок мощности, который очень трудно превысить. Водородную бомбу, напротив, можно сделать сколь угодно мощной — что доказали в СССР на практике, испытав в 1961 году 58-мегатонную «Царь-бомбу». В теории термоядерный взрыв не загрязняет местность радиоактивными осадками. Однако внутри каждой реальной термоядерной бомбы расположена ядерная в качестве «запала», чтобы сжать и разогреть водород для начала реакции синтеза.

На практике поражающие факторы при взрывах обоих типов одни и те же — раскаленный огненный шар радиусом менее сотни-другой метров, яркая вспышка, поджигающая все вокруг, мощная взрывная волна и радиация. У устройств разных типов отличаются лишь мощность, количество радиоактивных осадков и соотношение поражающих факторов.

Была ли РДС-6с первой термоядерной бомбой?

И да, и нет. В строгом смысле к этому типу можно отнести лишь те бомбы, у которых больше половины энергии выделяется за счет реакции синтеза. У РДС-6с этот показатель не превышал 20%, и взрыв с использованием подобного устройства был впервые произведен американцами в мае 1951 года (испытание «Джордж», операция «Теплица»). В октябре 1952 года, там же на атолле Эниветок испытали первое в мире настоящее термоядерное устройство (испытание «Майк», операция «Плющ»).

Однако РДС-6с была именно бомбой — компактным устройством, пригодным для сброса с самолета, в то время как на испытаниях «Джордж» и «Майк» использовались громоздкие изделия размером с небольшой дом. При этом и здесь необходима оговорка. Хоть РДС-6с и влезала в бомбардировщик Ту-16, ее невозможно было поставить на вооружение. Для ее производства необходимо было много трития, дорогого и сложного в производстве изотопа водорода. К тому же срок службы бомбы не превышал полгода, так что «золотые» по цене боеприпасы пришлось бы регулярно утилизировать. Настоящую термоядерную бомбу РДС-37, пригодную для массового производства, СССР испытал в 1955 году.

Таким образом, испытание РДС-6с было важно с политической и с научной точки зрения, но не оказало прямого влияния на баланс сил на потенциальном поле боя.

Как один солдат водородную бомбу изобрел

Летом 1950 года в ЦК ВКП(б) поступило письмо от сержанта, проходившего службу на Сахалине. Автор писал, что знает, как сделать водородную бомбу. Ну, и термоядерный реактор тоже, чтоб дважды не вставать.

Олег Александрович Лаврентьев, герой нашего рассказа, родился в 1926 году в Пскове. До войны парень успел окончить семь классов. Видимо, где-то под конец этого процесса в его руки попала книжка, рассказывающая о физике атомного ядра и последних открытиях в этой области.

30-е годы XX века были временем открытия новых горизонтов. В 1930 году было предсказано существование нейтрино, в 1932 году открыт нейтрон. В последующие годы были построены первые ускорители элементарных частиц. Возник вопрос о возможности существования трансурановых элементов. В 1938 году Отто Ган впервые получил барий, облучая уран нейтронами, а Лиза Мейтнер смогла объяснить, что произошло. Через несколько месяцев она же предсказала цепную реакцию. До постановки вопроса об атомной бомбе оставался один шаг.

Нет ничего удивительного в том, что хорошее описание этих открытий запало в душу подростка. Несколько нетипичнее то, что этот заряд сохранился в ней во всех последующих передрягах. А потом была война. Олег Лаврентьев успел поучаствовать в ее завершающей стадии, в Прибалтике. Затем перипетии службы забросили его на Сахалин. В части была относительно неплохая библиотека, а на свое денежное довольствие Лаврентьев, тогда уже сержант, выписал журнал «Успехи физических наук», чем, видимо, произвел немалое впечатление на сослуживцев. Командование поддержало энтузиазм своего подчиненного. В 1948 году он читал лекции по ядерной физике офицерам части, а в следующем году получил аттестат зрелости, пройдя за год трехлетний курс в местной вечерней школе рабочей молодежи. Неизвестно, чему и как там на самом деле учили, но сомневаться в качестве образования младшего сержанта Лаврентьева не приходится — результат был нужен ему самому.

Как вспоминал он сам через много лет, мысль о возможности термоядерной реакции и ее использовании для получения энергии впервые посетила его в 1948 году, как раз при подготовке лекции для офицеров. В январе 1950 года Президент Трумэн, выступая перед Конгрессом, призвал к скорейшему созданию водородной бомбы. Это было ответом на первое советское ядерное испытание в августе предыдущего года. Ну а для младшего сержанта Лаврентьева это было толчком к немедленным действиям: ведь он-то знал, как ему на тот момент думалось, как сделать эту бомбу и опередить потенциального противника.

Первое письмо с описанием идеи, адресованное Сталину, осталось без ответа, и какие-либо его следы впоследствии найдены не были. Скорее всего, оно просто потерялось. Следующее письмо было отправлено надежнее: в ЦК ВКП(б) через Поронайский горком.

В этот раз реакция была заинтересованной. Из Москвы через Сахалинский обком пришла команда выделить настойчивому солдату охраняемую комнату и все необходимое для подробного описания предложений.

Спецработа

На этом месте уместно прервать рассказ о датах и событиях и обратиться к содержанию сделанных высшей советской инстанции предложений.

Как писал летом 1950 года сам автор, его работа состояла из четырех частей, а именно:

1. Основные идеи.
2. Опытная установка по преобразованию энергии литиево-водородных реакций в электрическую.
3. Опытная установка по преобразованию энергии урановых и трансурановых реакций в электрическую.
4. Литиево-водородная бомба (конструкция).

Далее О. Лаврентьев пишет, что подготовить части 2 и 3 в подробном виде не успел и вынужден ограничиться кратким конспектом, часть 1 тоже сыровата («написана весьма поверхностно»). По сути, в предложениях рассматриваются два устройства: бомба и реактор, при этом последняя, четвертая, часть — там, где предлагается бомба, — крайне лаконична, это всего несколько фраз, смысл которых сводится к тому, что все уже разобрано в первой части.

В таком виде, «на 12 листах», предложения Ларионова в Москве попали на рецензию к А.Д.Сахарову, тогда еще кандидату физматнаук, а главное, одному из тех людей, которые в СССР тех лет занимались вопросами термоядерной энергии, в основном подготовкой бомбы.

Сахаров выделил в предложении два основных момента: осуществление термоядерной реакции лития с водородом (их изотопов) и конструкция реактора. В написанном, вполне благожелательном, отзыве о первом пункте говорилось кратко — это не подходит.

Непростая бомба

Чтобы ввести читателя в контекст, необходимо сделать краткий экскурс в реальное положение дел. В современной (а, насколько можно судить по открытым источникам, базовые принципы конструкции с конца пятидесятых годов практически не изменились) водородной бомбе роль термоядерной «взрывчатки» выполняет гидрид лития – твердое белое вещество, бурно реагирующее с водой с образованием гидроксида лития и водорода. Последнее свойство дает возможность широко применять гидрид там, где нужно временно связать водород. Хорошим примером является воздухоплавание, но им список, конечно, не исчерпывается.

Гидрид, применяемый в водородных бомбах, отличается своим изотопным составом. Вместо «обычного» водорода в его составе участвует дейтерий, а вместо «обычного» лития — его более легкий изотоп с тремя нейтронами. Получившийся дейтерид лития, 6 LiD, содержит почти все необходимое для большой иллюминации. Чтобы инициировать процесс, достаточно всего-навсего взорвать расположенный поблизости (например, вокруг или, наоборот, внутри) ядерный заряд. Образовавшиеся при взрыве нейтроны поглощаются литием-6, который в результате распадается с образованием гелия и трития. Повышение давления и температуры в результате ядерного взрыва приводит к тому, что вновь появившийся тритий и дейтерий, бывший на месте событий изначально, оказываются в условиях, необходимых для начала термоядерной реакции. Ну вот и все, готово.

• А) Боеголовка перед взрывом; первая ступень вверху, вторая ступень внизу. Оба компонента термоядерной бомбы.
• Б) Взрывчатое вещество подрывает первую ступень, сжимая ядро плутония до сверхкритического состояния и инициируя цепную реакцию расщепления.
• В) В процессе расщепления в первой ступени происходит импульс рентгеновского излучения, который распространяется вдоль внутренней части оболочки, проникая через наполнитель из пенополистирола.
• Г) Вторая ступень сжимается вследствие абляции (испарения) под воздействием рентгеновского излучения, и плутониевый стержень внутри второй ступени переходит в сверхкритическое состояние, инициируя цепную реакцию, выделяя огромное количество тепла.
• Д) В сжатом и разогретом дейтериде лития-6 происходит реакция слияния, испускаемый нейтронный поток является инициатором реакции расщепления тампера. Огненный шар расширяется…

Этот путь не является единственным и уж тем более обязательным. Вместо дейтерида лития можно использовать готовый тритий в смеси с дейтерием. Проблема в том, что оба они — газы, которые сложно содержать и перевозить, не говоря уже о том, чтобы запихнуть в бомбу. Получающаяся конструкция вполне пригодна для взрыва на испытаниях, таковые производились. Проблема только в том, что ее невозможно доставить «адресату» — размеры сооружения исключают такую возможность напрочь. Дейтерид лития, будучи твердым веществом, позволяет элегантно обойти эту проблему.

Изложенное здесь совсем не сложно для нас, живущих сегодня. В 1950 году это было сверхсекретом, доступ к которому имел крайне ограниченный круг лиц. Разумеется, солдат, несущий службу на Сахалине, в этот круг не входил. При этом свойства гидрида лития сами по себе тайной не были, любой мало-мальски компетентный, например в вопросах воздухоплавания, человек о них знал. Неслучайно Виталий Гинзбург, автор идеи применения дейтерида лития в бомбе, на вопрос об авторстве обычно отвечал в том духе, что вообще-то это слишком тривиально.

Конструкция бомбы Лаврентьева в общих чертах повторяет описанную выше. Здесь мы тоже видим инициирующий ядерный заряд и взрывчатку из гидрида лития, причем ее изотопный состав тот же — это дейтерид легкого изотопа лития. Принципиальное отличие в том, что вместо реакции дейтерия с тритием автор предполагает реакцию лития с дейтерием и/или водородом. Умница Лаврентьев догадался, что твердое вещество удобнее в применении и предложил использовать именно 6 Li, но лишь потому, что его реакция с водородом должна дать больше энергии. Чтобы выбрать для реакции другое горючее, требовались данные об эффективных сечениях термоядерных реакций, которых у солдата-срочника, конечно, не было.

Допустим, что Олегу Лаврентьеву еще раз повезло бы: он угадал нужную реакцию. Увы, даже это не сделало бы его автором открытия. Описанная выше конструкция бомбы разрабатывалась к тому времени уже более полутора лет. Разумеется, поскольку все работы были окружены сплошной секретностью, знать о них он не мог. Кроме того, конструкция бомбы — это не только схема размещения взрывчатки, это еще очень много расчетов и конструктивных тонкостей. Выполнить их автор предложения не мог.

Надо сказать, что полная неосведомленность о физических принципах будущей бомбы была характерна тогда и для людей куда более компетентных. Много лет спустя Лаврентьев вспоминал эпизод, бывший с ним чуть позднее, уже в студенческие времена. Проректор МГУ, читавший студентам физику, зачем-то взялся рассказать и о водородной бомбе, представлявшей собой, по его мнению, систему полива вражеской территории жидким водородом. А что? Заморозить врагов — милое дело. У слушавшего его студента Лаврентьева, который про бомбу знал немножко больше, невольно вырвалась нелицеприятная оценка услышанного, но ответить на язвительную реплику услышавшей ее соседки было нечем. Не рассказывать же ей все известные ему подробности.

Рассказанное, видимо, объясняет, почему о проекте «бомбы Лаврентьева» забыли практически сразу после его написания. Автор продемонстрировал недюжинные способности, но этим все и кончилось. Иная судьба оказалась у проекта термоядерного реактора.

Реактор

Конструкция будущего реактора в 1950 году виделась его автору довольно простой. В рабочую камеру помешается два концентрических (один в другом) электрода. Внутренний выполняется в виде сетки, ее геометрия просчитывается таким образом, чтобы, насколько это возможно, минимизировать контакт с плазмой. На электроды подается постоянное напряжение порядка 0,5–1 мегавольт, причем внутренний электрод (сетка) является отрицательным полюсом, а внешний — положительным. Сама реакция идет в середине установки и вылетающие наружу, через сетку, положительно заряженные ионы (преимущественно, продукты реакции), двигаясь дальше, преодолевают сопротивление электрического поля, которое в итоге разворачивает большую их часть обратно. Энергия, затраченная ими на преодоление поля, — это и есть наш выигрыш, который относительно несложно «снять» с установки.

В качестве основного процесса опять предлагается реакция лития с водородом, которая опять не подходит по тем же причинам, но примечательно не это. Олег Лаврентьев оказался первым человеком, придумавшим изолировать плазму при помощи какого-нибудь поля. Даже то, что в его предложении эта роль, вообще говоря, второстепенна — главная функция электрического поля в том, чтобы получить энергию вылетающих из зоны реакции частиц, — ничуть не меняет значения этого факта.

Как впоследствии неоднократно заявлял Андрей Дмитриевич Сахаров, именно письмо сержанта с Сахалина впервые навело его на мысль использовать поле для удержания плазмы в термоядерном реакторе. Правда, Сахаров и его коллеги предпочли использовать другое поле — магнитное. Пока же он написал в рецензии, что предложенная конструкция скорее всего нереальна, ввиду невозможности сделать сетчатый электрод, который выдержал бы работу в таких условиях. А автора все равно надо поощрить за научную смелость.

Особый студент

Мы покинули автора предложений на Сахалине. Самое время вернуться к его судьбе.

Вскоре после отсылки предложений Олег Лаврентьев демобилизуется из армии, отправляется в Москву и становится студентом первого курса физфака МГУ. Имеющиеся источники говорят (с его слов), что сделал это он полностью самостоятельно, без протекции каких-либо инстанций.

«Инстанции», тем не менее, следили за его судьбой. В сентябре Лаврентьев встречается с И.Д.Сербиным, чиновником ЦК ВКП(б) и получателем его писем с Сахалина. По его поручению он описывает свое видение проблемы еще раз, обстоятельнее.

В самом начале следующего, 1951 года первокурсник Лаврентьев был вызван к министру измерительного приборостроения СССР Махневу, где познакомился с самим министром и своим рецензентом А.Д.Сахаровым. Надо заметить, что возглавляемое Махневым ведомство имело к измерительным приборам довольно отвлеченное отношение, его действительным назначением было обеспечение ядерной программы СССР. Сам Махнев был секретарем Специального комитета, председателем которого был всемогущий в ту пору Л.П.Берия. С ним наш студент познакомился через несколько дней. Сахаров снова присутствовал при встрече, но о его роли в ней практически ничего сказать нельзя.

По воспоминаниям О.А.Лаврентьева, он готовился рассказывать сановному начальнику о бомбе и реакторе, но Берию это как будто не интересовало. Разговор велся о самом госте, его достижениях, планах и родственниках. «Это были смотрины, — резюмировал Олег Александрович. — Ему хотелось, как я понял, посмотреть на меня и, возможно, на Сахарова, что мы за люди. По-видимому, мнение оказалось благоприятным».

Следствием «смотрин» стали необычные для советского первокурсника поблажки. Олегу Лаврентьеву была установлена персональная стипендия, выделена для жилья отдельная комната (правда, маленькая — 14 кв. м.), два персональных преподавателя по физике и математике. Он был освобожден от платы за обучение. Наконец, была организована доставка необходимой литературы.

Вскоре состоялось знакомство с техническими руководителями советской атомной программы Б.Л.Ванниковым, Н.И.Павловым и И.В.Курчатовым. Вчерашний сержант, за годы службы не видевший ни одного генерала даже издалека, теперь на равных беседовал сразу с двумя: Ванниковым и Павловым. Правда, вопросы задавал в основном Курчатов.

Очень похоже, что предложениям Лаврентьева после его знакомства с Берией послушно придавалось даже слишком большое значение. В Архиве Президента РФ лежит адресованное Берии и подписанное вышеупомянутыми тремя собеседниками предложение о создании «небольшой теоретической группы» для обсчета идей О. Лаврентьева. Была ли такая группа создана и если да, то с каким результатом, сейчас неизвестно.

В мае наш герой получил пропуск в ЛИПАН — Лабораторию измерительных приборов Академии наук, ныне Институт им. Курчатова. Странное тогдашнее название тоже было данью всеобщей секретности. Олег был назначен практикантом в отдел электроаппаратуры с задачей ознакомиться с идущей уже работой над МТР (магнитным термоядерным реактором). Как и в университете, к особому гостю был прикреплен персональный гид, «специалист по газовым разрядам тов. Андрианов» — так гласит докладная записка на имя Берии.

Сотрудничество с ЛИПАНом уже тогда вышло достаточно напряженным. Там проектировали установку с удержанием плазмы магнитным полем, впоследствии ставшую токамаком, а Лаврентьев хотел работать над доработанной версией электромагнитной ловушки, восходившей к его сахалинским мыслям. В конце 1951 года в ЛИПАНе состоялось детальное обсуждение его проекта. Оппоненты не нашли в нем ошибок и в целом признали работу верной, но реализовывать отказались, решив «сосредоточить силы на главном направлении». В 1952 году Лаврентьев готовит новый проект с уточненными параметрами плазмы.

Надо отметить, что Лаврентьев в тот момент думал, что его предложение по реактору тоже запоздало, и коллеги из ЛИПАНа разрабатывают целиком собственную идею, пришедшую им в головы независимо и раньше. О том, что сами коллеги придерживаются иного мнения, он узнал существенно позднее.

Ваш благодетель умер

26 июня 1953 года был арестован и вскоре расстрелян Берия. Сейчас можно только догадываться, имел ли он какие-то конкретные планы в отношении Олега Лаврентьева, но на его судьбе утрата столь влиятельного покровителя сказалась весьма ощутимо.

— В университете мне не только перестали давать повышенную стипендию, но и «вывернули» плату за обучение за прошедший год, фактически оставив без средств к существованию, — рассказывал много лет спустя Олег Александрович. — Я пробился на прием к новому декану и в полной растерянности услышал: «Ваш благодетель умер. Чего же вы хотите?» Одновременно в ЛИПАНе был снят допуск, и я лишился постоянного пропуска в лабораторию, где по существующей ранее договоренности должен был проходить преддипломную практику, а впоследствии и работать. Если стипендию потом все-таки восстановили, то допуск в институт я так и не получил.

Харьков

После университета Лаврентьева так и не взяли на работу в ЛИПАН, единственное в СССР место, где тогда занимались термоядерным синтезом. Сейчас невозможно, да и бессмысленно, пытаться понять, виновата ли в этом репутация «человека Берии», какие-то личные сложности или что-то еще.

Наш герой отправился в Харьков, где в ХФТИ как раз создавался отдел плазменных исследований. Там он и сосредоточился над своей любимой темой — электромагнитными ловушками плазмы. В 1958 году была пущена установка С1, наконец-то показавшая жизнеспособность идеи. Следующее десятилетие ознаменовалось строительством еще нескольких установок, после чего идеи Лаврентьева стали восприниматься в научном мире всерьез.

В семидесятых предполагалось построить и запустить большую установку «Юпитер», которая должны была стать наконец полноценным конкурентом токамаков и стеллараторов, построенным на других принципах. К сожалению, пока новинка проектировалась, обстановка вокруг изменилась. В целях экономии средств установка была уменьшена вдвое. Потребовалась переделка проекта и расчетов. К моменту ее завершения технику пришлось уменьшать еще на треть — и, конечно, все снова пересчитывать. Запущенный наконец образец был вполне работоспособен, но до полноценных масштабов было, конечно, далеко.

Олег Александрович Лаврентьев до конца своих дней (его не стало в 2011 году) продолжал активную исследовательскую работу, много публиковался и, в общем, вполне состоялся как ученый. Но главная идея его жизни пока так и осталась непроверенной.