Харьковский вклад в Советский Атомный Проект. Начало

6 августа 1945 года экипажем американского бомбардировщика под командованием полковника П. Тиббетса на японский город Хиросиму была сброшена атомная бомба «Малыш», эквивалентом от 13 до 18 килотонн тротилла. Это была первая в истории человечества атака с боевым применением атомной бомбы, разрушившая город, унесшая полторы сотни тысяч человеческих жизней, подарившая кошмары ученому Роберту Оппенгеймеру, изотопы цезия-137 всему человечеству и временное первенство в вооружении Соединенным Штатам. Вторая и последняя в истории человечества боевая ядерная атака была осуществлена американскими ВВС (командир борта Ч. Суини) на Нагасаки через три дня. Бомба называлась «Толстяк», и погибло в результате ее взрыва до 80 тыс. человек. Это были беспрецедентные по масштабам и варварскому вероломству авианалеты, повергшие в ужас не только японцев, но и все человечество, включая самих создателей смертоносных устройств и военных, его применивших.

Через два года, 6 ноября 1947 года в газете «Правда» было опубликовано сообщение ТАСС о том, что министр иностранных дел СССР В.М. Молотов сделал заявление относительно секрета атомной бомбы: «Этого секрета давно уже не существует». Заявление означало, что Советский Союз уже овладел секретом ядерного оружия. Научные круги США приняли это заявление В.М. Молотова как блеф, считая, что русские могут овладеть секретом атомной бомбы не ранее 1952 года.

Однако 29 августа 1949 года в СССР на Семипалатинском полигоне были произведены испытания так называемого «изделия 501» или «РДС-1» (по многочисленным вариантам расшифровки — «Реактивный Двигатель Специальный», «Реактивный Двигатель Сталина» или «Россия Делает Сама») с эквивалентом 22 килотонны. Весь мир замер. Президент Соединенных Штатов Гарри Трумэн риторически обратился к советникам: «Что же нам теперь делать?»

Демонстрация ядерной мощи уравновесила силы на политической карте мира, но поставила руководство США в тупик — ведь украсть американские разработки, технологии и чертежи бомбы, хранившиеся в строгой секретности, казалось невозможным, а на создание собственной бомбы, как считалось, у СССР ушли бы десятилетия. Американская сторона, прежде всего ее разведка, и не подозревала, что в СССР атомные разработки существовали еще в конце 1920-х годов.

В свое время академик А.Ф. Иоффе, занимавший должность вице-президента Академии наук СССР, выступил с предложением о создании учреждения, идентичного Ленинградскому физико-техническому институту, директором которого он и являлся: «Индустриализация требует научного обеспечения, поэтому науку надо выводить за пределы столиц (Ленинграда и Москвы) и нести ее в провинции».

Академик Абрам Федорович Иоффе

В качестве площадки для открытия института был выбран Харьков как южная столица культуры и науки, тогда город был столицей Украины. Помимо прямого назначения, создание крупных научно-промышленных предприятий на Украине имело политический характер. В тот период, с одной стороны, повсеместно создавались всяческие формирования, политические и культурные течения («Украинская партия самостийников-социалистов» и др.), которые за основу брали «национальное сознание и традиционную культуру». С другой  -  Советский Союз старался всячески продвигать общегосударственные тенденции, внесамостийные — закладывать особую объединительную «советскую культуру», выстроенную на достижениях науки и техники, с уверенным взглядом в будущее, на фоне которой «песни и танцы в народных костюмах» не должны были носить самодостаточного характера.

30 октября 1928 года Совнарком УССР принял решение об основании в Харькове Украинского физико-технического института (УФТИ) и его внесли в план первой пятилетки. Директором УФТИ был назначен академик АН СССР И.В. Обреимов, который активно взялся за обустройство своей организации — даже ездил по Европе, где приобретал для института необходимое новейшее оборудование, изготовленное по последнему слову науки и техники.

Иван Васильевич Обреимов

Очень быстро, через девять месяцев институт начал свою деятельность. Рабочая группа специалистов включала тогда около 20 человек, по большей части прибывших из ЛФТИ. Это были молодые отечественные физики и бежавшие от нацизма европейские эмигранты. Лев Ландау, в будущем получивший Нобелевскую премию, Дмитрий Иваненко, награжденный за работу в области теории ядра Сталинской премией, Георгий Гамов, в будущем разработавший теорию «горячей Вселенной» и получивший премию ЮНЕСКО. Некоторые члены коллектива успели поработать в известных зарубежных университетах Кембриджа, Копенгагена, Геттингена. Благодаря этим умам УФТИ приобрел известность в научных кругах мира.

Результат деятельности такого коллектива не заставил себя ждать — 10 октября 1932 года под руководством ученых Александра Лейпунского, Антона Вальтера, Кирилла Синельникова и Георгия Латышева в стенах УФТИ был успешно проведен эксперимент по расщеплению атомного ядра лития, что, безусловно, было ярчайшим достижением науки в СССР. Корпус, в котором проводили этот легендарный эксперимент, сохранился и сейчас.

Здание Украинского физико-технического института

Однако этот серьезный научный эксперимент не был первым в мире — Джон Кокрофт и Эрнест Уолтон провели такой же под руководством Эрнеста Резерфорда на пять месяцев раньше. Но и такой результат, как небезосновательно полагали, выводил отечественных ученых на передовую мировой физической мысли и демонстрировал научную мощь СССР.

Некоторые ученые достаточно скептически отнеслись к результатам нашумевшего эксперимента. Например, Л. Ландау утверждал: «Нужно признать, что у нас нередко приходится слышать относительно той или другой работы, даже посредственной, что она опережает западноевропейскую науку и так далее. Напомню здесь известный пример с телеграммой, адресованной товарищам Сталину и Молотову по поводу достижений в расщеплении атомного ядра. Повторение опыта Кокрофта и Уолтона, которое в дальнейшем не привело к каким-либо особенным результатам, было в этой телеграмме выдано за какое-то громадное достижение науки, чуть ли не опережение работы Кавендишской лаборатории во главе с Резерфордом».

Лев Давидович Ландау

Но мог ли Ландау и другие скептики тогда предположить, что результаты «повторения» эксперимента дадут выводы, которые в будущем станут площадкой для развития важнейшей оборонной кампании, называемой «Атомным проектом СССР»?

В том же году А.Ф. Иоффе был назначен директором Комбината физико-технических институтов, а Наркомат тяжелой промышленности выделил огромные средства для строительства в УФТИ высоковольтного корпуса и единственного в СССР большого электростатического генератора, который служил для получения ядерных констант, позже используемых для разработки атомной бомбы. Изучение и развитие ядерной физики заняли в университете доминирующую позицию.

С середины 1930-х научные разработки и эксперименты оказались сильно приторможенными из-за сложной внутриполитической ситуации в стране. Многие физики и инженеры были арестованы — бежавшие из Вены А. Вайсберг, К. Вайсельберг, а также Л. Шубников, Л. Розенкевич, В. Горский, В. Фомин, Ф. Хоутерманс, И. Обреимов, Л. Ландау.

Время было жестокое. Поскольку в защиту Вайсберга выступили светила мировой физики, включая Эйнштейна и супругов Жолио-Кюри, в 1940 г. от него избавились иезуитским способом: передав Германии, фактически в руки гестапо. Так же прошла депортация в Германию Фрица Хоутерманса. Вайсельберг, Шубников, Розенкевич, Горский и Фомин — всего восемь известных ученых из этого проекта, были расстреляны. К счастью, для советской науки уцелели Обреимов и Ландау.

Даже тогдашний директор УФТИ Александр Лейпунский, лично принимавший участие в эксперименте с ядром атома, после своей трудовой командировки был арестован по подозрению в шпионаже в пользу Польши. В отличие от многих других, Лейпунский был отпущен, но в прежней должности не восстановлен — оставлен научным руководителем радиоактивной лаборатории УФТИ. В 1939 году он начал работу над темой «Изучение деления урана», что привело к двум научным трудам — «Деление ядер» (1940 год) и «Деление урана» (1941 год).

Александр Ильич Лейпунский

В 1940 году аспирант Лейпунского Виктор Маслов вместе с сотрудниками УФТИ Владимиром Шпинелем и Фридрихом Ланге подал несколько заявок на изобретение (одна из них называлась «Об использовании урана как взрывчатого и ядовитого вещества»), а также на методы получения урана-235. Утверждалось, что в этом изотопе возможна самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция, что сделает его незаменимым для использования в оружии или реакторе.

Вот некоторые отрывки из заявки: «Как известно, согласно последним данным физики, в достаточно больших количествах урана (именно в том случае, когда размеры уранового блока значительно больше свободного пробега в нем нейтронов) может произойти взрыв колоссальной разрушительной силы. Это связано с чрезвычайно большой скоростью развития в уране цепной реакции распада его ядер и с громадным количеством выделяющейся при этом энергии (она в миллион раз больше энергии, выделяющейся при химических реакциях обычных взрывов)...

В качестве примера осуществления такого принципа может служить следующая конструкция. Урановая бомба может представлять собой сферу, разделенную внутри на пирамидальные сектора, вершинами для которых служит центр сферы и основаниями — ее поверхность. Эти сектора-камеры могут вмещать в себе количество урана, только немногим меньше критического. Стенки камер должны быть полыми и содержать воду либо какое-нибудь другое водосодержащее вещество (например, парафин и т.д.). Поверхность стенок должна быть покрыта взрывчатым веществом, содержащим кадмий, ртуть или бор, т.е. элементы, сильно поглощающие замедленные водяным слоем нейтроны (например, ацетиленит кадмия). Наличие этих веществ даже в небольшом количестве вместе с водяным слоем сделает совершенно невозможным проникновение нейтронов из одних камер в другие и возникновение в вследствие этого цепной реакции в сфере. В желаемый момент при помощи какого-нибудь механизма в центре сферы может быть произведен взрыв промежуточных слоев...»

Харьковские ученые первыми предложили использовать взрывчатку в качестве запала для достижения критической массы и создания цепной реакции. Особо отметим, что впоследствии во всех ядерных бомбах детонация осуществлялась именно таким образом. В том же документе были предположены и последствия удара от атомной бомбы — отравления радиоактивными веществами.

Заявка прошла нелегкий бюрократический путь — отдел изобретательства в Управлении военно-химической защиты Народного комиссариата обороны, Научно-исследовательский химический институт РККА и Радиевый институт АН СССР.

В последней инстанции академик В. Г. Хлопин, один из основоположников советской радиохимии и радиевой промышленности, получивший первые отечественные препараты радия в 1921 году, полностью отверг идею, опережающую время, написав: «Заявка не имеет под собой реального основания, идея атомной бомбы фантастична».

Однако настойчивый В. Маслов не принял отказа и отправил личное письмо наркому обороны СССР маршалу С.К. Тимошенко: «Чисто научная сторона вопроса сейчас находится в такой стадии, что позволяет перейти к форсированному проведению работ в направлении практического использования энергии урана. Для этой цели мне представляется крайне необходимым как можно быстрее создать в одном из институтов лабораторию специально для урановых работ. Это дало бы нам возможность проводить исследования в постоянном контакте с наиболее квалифицированными техниками, химиками, физиками и военными специалистами нашей страны. Особенно для нас необходимо сотрудничество с высококвалифицированными конструкторами и химиками». В ответ на предложение ученого пришла резолюция неизвестного эксперта: «Не подтверждается экспериментальными данными». Это было правдой — таких экспериментов на тот момент человечество, в самом деле, еще не ставило. Подтверждение экспериментальными данными произошло, но через шесть лет, американцами, что и подтолкнуло наших оборонщиков вновь взяться за «давно забытое старое», увы, с опозданием.

Оборонщики вновь взялись за «давно забытое старое», увы, с опозданием

На неизменно дискутирующийся вопрос, кто же все-таки является изобретателем атомной бомбы, существует конкретный, формально подтвержденный ответ. В 1940 году именно харьковчане официально получили авторские свидетельства на открытия в этой области - руководитель лаборатории ударных напряжений Украинского физико-технического института УФТИ Ф. Ланге и научные сотрудники института В. Шпинель и В. Маслов. 

В наши дни знаменитый УФТИ действует и носит название Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт». В нем до сих пор проходят исследования и эксперименты, а обогащенный уран был вывезен с территории института только в 2010 году.

Институт сотрудничает и проводит совместные исследования с Объединенным институтом ядерных исследований в Дубне (Россия), Международным агентством по атомной энергии, Европейским центром ядерных исследований и другими.

Памятник Александру Лейпунскому, Антону Вальтеру, Кириллу Синельникову и Георгию Латышеву, расщепившим атом 10 октября 1932 года

К 350-летию Харькова (в 2004 году) на территории института был установлен памятник ученым, расщепившим атом 10 октября 1932 года. Владимир Лапшин, занимавший в то время должность генерального директора института, ныне отмечает: «Мы считали, что нужно открывать тогда памятный знак, когда можно показать, что центр работает в полную мощь. Имеет не только сейчас громадное значение, имеет хорошую перспективу на будущее».

Однако кем и когда будут востребованы результаты труда харьковских ученых?