Петр Асташенков - Советские Ракетные войска
Наконец, все ближе цель, все яснее, что частицы, которые «откроют» реакцию деления ядер, — нейтроны. В 1940 г. по инициативе и под руководством И. В. Курчатова были выполнены исследования, приведшие к замечательному открытию самопроизвольного деления ядер урана. К этому времени проблему исследования деления тяжелых ядер ученый уже рассматривает со многих сторон, под действием как быстрых, так и медленных нейтронов.
Осенью 1940 г. И. В. Курчатов был уже не просто участником 3-й Всесоюзной конференции ученых-атомников. Он выступил на ней с обзорным докладом о ядерных реакциях и практических возможностях деления ядра. Из доклада Курчатова следовало, что наши специалисты были на уровне самых последних представлений по этим вопросам в мировой науке. Ученый уже тогда подчеркнул, что можно принципиально ставить вопрос о трех возможностях осуществления цепной реакции. Действительно, в Ленинградской лаборатории И. В. Курчатова было экспериментально подтверждено, что при делении ядра урана выделяется 2–3 свободных нейтрона, которые могут вызвать последующие деления, то есть показана возможность цепной ядерной реакции.
По заданию И. В. Курчатова ученые Я. Б. Зельдович и Ю. Б. Харитон впервые в мире производят принципиальный расчет цепных реакций деления ядер.
И. В. Курчатов вносит предложение в Президиум Академии наук СССР о развертывании широких научных исследований по практическому осуществлению цепных ядерных реакций. Но навязанная нам гитлеровцами война на время приостановила осуществление замыслов ученого. Он добровольно пошел работать в Военно-Морской Флот, много сил отдал усовершенствованию и организации противоминной защиты кораблей, бывал в Севастополе, Мурманске, Баку, Поти, Туапсе. В самый разгар войны он был отозван Советским правительством, чтобы возглавить работы по ядерным реакциям. В то время выяснилось, что на основе достижений ядерной физики гитлеровская Германия отчаянно стремится к созданию нового оружия. Да и союзники в глубоком секрете усиленно «куют» свой атомный меч.
«Мы начали работу, — вспоминал впоследствии И. В. Курчатов, — по практическому использованию атомной энергии в тяжелые дни Великой Отечественной войны, когда родная земля была залита кровью, когда разрушались и горели наши города и села, когда не было никого, кто не испытывал бы чувства глубокой скорби из-за гибели близких и дорогих людей.
Мы были одни, — рассказывал И. В. Курчатов. — Наши союзники в борьбе с фашизмом — англичане и американцы, которые в то время были впереди нас в научно-технических вопросах использования атомной энергии, вели свои работы в строжайше секретных условиях и ничем нам не помогли».
Особенно расчетливо орудовали американские военные круги. Пользуясь ослаблением стран Западной Европы, американцы вывезли в США наиболее известных ученых-атомников. Одного из них при перевозке поместили даже в бомболюк бомбардировщика. Причем этот «путешественник» даже не знал, что экипажу было приказано при первой же опасности захвата со стороны гитлеровцев сбросить его в океан.
Усиленные работы над ядерным оружием начались в атомных центрах в Окридже (производство урана-235), Хэнфорде (производство плутония), Лос-Аламосе (производство атомного оружия). Так, например, газодиффузионный завод в Окридже был построен в апреле 1945 г. Изготовленное на нем ядерное делящееся вещество— уран-235 — было использовано для снаряжения бомбы, кощунственно названной ласковым именем «Малыш». Плутоний, произведенный на заводах Окриджа, послужил начинкой другой бомбы, получившей имя «Толстяк». Обе они без какой-либо военной необходимости в августе 1945 г. были сброшены на японские города Хиросима и Нагасаки.
«В конце войны, — говорил И. В. Курчатов, — когда Германия уже капитулировала, а военная мощь Японии рухнула, американские самолеты сбросили две атомные бомбы на японские города Хиросима и Нагасаки. Погибло от взрывов и пожаров более 300 тыс. человек, а 200–250 тыс. мирных жителей было ранено и поражено радиацией.
Эти жертвы понадобились американским военным политикам для того, чтобы положить начало беспримерному атомному шантажу и „холодной войне“ против СССР.
Советские ученые сочли своим священным долгом обеспечить безопасность Родины…».
Наши ученые-атомники, и в первую очередь И. В. Курчатов, трудились самоотверженно, отдавались делу самозабвенно. Они понимали, что надо не только разработать принципы устройства ядерного оружия, но и создать мощную атомную промышленность, без которой невозможно производство нового оружия в массовом масштабе.
Центральный Комитет партии и Правительство СССР приняли решение в короткий срок создать современное атомное производство. Научным руководителем этого грандиозного дела стал И. В. Курчатов. Здесь во всем блеске проявились кругозор ученого и замечательная хватка крупного организатора производства. За короткий срок под его наблюдением удалось расширить исследования, внедрить их в практику, ввести в эксплуатацию месторождения урана, перестроить под атомное производство множество заводов, институтов, лабораторий.
Когда шла эта гигантская работа, за рубежом, как всегда, раздавались скептические высказывания. Американский генерал Гровс, например, категорически утверждал, что на создание атомных зарядов в СССР потребуется «в лучшем случае… 15–20 лет». Но руководимые партией ученые-патриоты опрокинули все расчеты недругов, совершили настоящий научный подвиг. Это благодаря их трудам, трудам академика коммуниста И. В. Курчатова, работе производственников в 1947 г. Советское правительство могло уже заявить на весь мир о том, что секрета атомных зарядов не существует. Но твердолобые за рубежом не поверили этому сообщению. Они продолжали повторять, что этого не может быть.
И вот в августе 1949 г. американский самолет доставил пробу радиоактивного воздуха. Лишь тогда военные круги США убедились, что в СССР осуществлен ядерный взрыв. С признанием этого огорчительного для них факта 23 сентября 1949 г. выступил президент Гарри Трумэн.
Под руководством Коммунистической партии советские ученые самостоятельно и в короткий срок решили сложнейшие задачи по разработке методов получения ядерной энергии и созданию ядерных зарядов. Наши ученые с успехом потрудились в области технологии получения ядерного делящегося вещества. В Советском Союзе создана атомная промышленность. Это позволило обеспечить широкое использование атомной энергии в интересах безопасности нашей Родины и в мирных целях.
Познакомимся теперь подробнее с физическими основами устройства ядерных зарядов. Ядра атомов большинства веществ настолько прочны, что разделить их на части очень трудно. Но имеются и такие вещества, у которых ядра атомов распадаются сами. Это радиоактивные вещества. Распад ядер атомов таких веществ сопровождается выделением энергии. Ядра атомов радиоактивных веществ распадаются не все сразу, а постепенно. Поэтому количество ядерной энергии, освобождающееся при естественном радиоактивном распаде в единицу времени, очень невелико. Искусственным путем можно создать такие условия, при которых тяжелые ядра атомов некоторых радиоактивных веществ (урана, плутония) распадаются на части (осколки) в миллионные доли секунды, то есть практически одновременно. В этом случае мгновенно освобождается огромное количество ядерной энергии — происходит ядерный взрыв.
Если более подробно говорить о ядерной реакции, то следует отметить, что она свершается как бы в две ступени. Для первой ступени характерно образование возбужденного ядра под действием бомбардирующей частицы — нейтрона. На второй ступени происходит распад возбужденного составного ядра.
Современной науке известны многие типы ядерных реакций, но наиболее важной для атомной техники оказалась реакция деления тяжелых ядер изотопов урана с массовыми числами 235 и 233 и плутония с массовым числом 239.
Под воздействием нейтронов ядра урана-235 или плутония расщепляются каждое на два примерно равных осколка. Одновременно при этом испускается 2–3 новых вторичных нейтрона и выделяется большое количество энергии. Главная ее доля приходится на кинетическую энергию осколков деления — 83 процента. Излучение уносит с собой 5 процентов энергии. Остальные 12 процентов энергии приходятся на радиоактивный распад осколков ядра.
Итак, при делении каждого тяжелого ядра выделяются 2–3 вторичных нейтрона. Именно в этом явлении лежит ключ к осуществлению цепной (лавинообразной) реакции деления тяжелых ядер. Деление одного ядра приводит к возникновению новых быстрых нейтронов, а они вызывают дальнейшие акты деления. И так следует акт за актом со все большим размахом. Образуется цепной лавинообразный процесс. За очень короткий срок выделяется громадная энергия.
