Создание советской атомной бомбы

Если попытаться взглянуть на события второй половины 40-х годов глазами советских лидеров, то для них ситуация в мире выглядела следующим образом: США обладают оружием невиданной ранее разрушительной силы, а СССР - пока нет; США вышли из войны с огромным военно-экономическим потенциалом, а СССР вынужден залечивать свои раны; отказ США продолжать экономическую помощь СССР, препятствия на пути распространения советского влияния, политические демарши западных лидеров - есть ни что иное,  как необъявленная война, цель которой ослабить Советский Союз и свести к минимуму его роль в Европе и мире (в т.ч. путем гонки вооружений, а в будущем возможно и открытым военным путем). Сегодня, когда в США опубликованы документы первого периода «холодной» войны, тезис о желании американского руководства измотать СССР в гонке вооружений, ослабить его и даже уничтожить с помощью атомной бомбы, находит новые подтверждения. Так, стали доступными документы о возможном нанесении ядерных ударов по СССР (планы «Пинцерз», «Дропшот» и др.); известна позиция одного из министров в администрации Трумена У. Фостера, который обосновывал удвоение военных расходов США тем, что это «лишит русский народ трети и так очень скудных товаров народного потребления». Не является секретом и мнение самого Г. Трумена, заявлявшего после испытания американской атомной бомбы, что теперь у него имеется «хорошая дубинка» для русских парней.

Приоритетное значение в послевоенной экономике СССР играл военно-промышленный комплекс. И.В. Сталин не исключал мысль о том, что страна может вновь, как и в 1941 г. оказаться неготовой к большой войне, - теперь уже с США и их союзниками. Наряду с модернизацией сухопутных сил (созданием новых танков, артиллерийских орудий, выпуском в 1947 году автомата, изобретенного конструктором Калашниковым - знаменитого на весь мир АК-47), осваивались новые реактивные истребители МИГи, закладывались новые боевые корабли. Однако главный упор был сделан на скорейшей ликвидации ядерной монополии США - создании собственной атомной бомбы и средств доставки ядерного оружия на территорию потенциального противника.

Для реализации советского атомного проекта было принято решение идти путём приближения к американским прототипам, работоспособность которых была уже доказана на практике. К тому же научно-техническую информацию об американских атомных бомбах удалось получить разведывательным путём. В основном благодаря Клаусу Фуксу, передавшему весь секрет ядерной бомбы.

Конструкция советской бомбы во многом опиралась на американского «Толстяка», из-за принятого принципиального решения максимально повторить американскую бомбу. Хотя некоторые системы, такие как баллистический корпус и электронная начинка, были советской разработки.

В то время в Соединенных Штатах уже имелись планы нанесения атомных ударов по 20, 50, а затем и большему числу советских городов. Курировать советский атомный проект со стороны правительства был назначен Л. Берия, который стал председателем специального (атомного) комитета в Президиуме Совета министров. В его распоряжении были направлены огромные технические, финансовые и человеческие ресурсы, включая труд заключенных. Невероятными усилиями советских ученых и конструкторов, благодаря труду сотен тысяч человек, в 1948 г. в СССР была успешно запущена первая баллистическая ракета Р-1, а в 1949 г. произведено испытание атомной бомбы. Следует отметить, что работы в этой области были существенно ускорены советской разведкой и контрразведкой.

Создание в СССР ракеты и атомной бомбы могло бы завершиться позднее, если бы советские ученые не использовали в своих разработках информацию о производстве немецких ракет «Фау», добытую в советской зоне оккупации Германии, и не сверяли свои исследования в ядерной сфере с данными об американском атомном проекте, полученными от советской разведсети на Западе (в т.ч. от членов т.н. «Кембриджской пятерки»). Достижения СССР в области ядерных и ракетных технологий, ставшие возможными благодаря таким ученым как Курчатов, Королев, Келдыш и др., позволили не только создать ракетно-ядерный щит страны, но и использовать новейшие открытия в мирных целях. Уже в 1954 г. в Обнинске была пущена первая в мире атомная электростанция, и активно велись исследования по запуску в космос искусственного спутника Земли, увенчавшиеся успехом в 1957 г.

Давайте пройдем по некоторым событиям и фактам, характеризующим выше написанное.

- 20 августа 1945 - Постановлением ГКО был создан Специальный комитет при ГКО для руководства всеми работами по использованию атомной энергии. Председатель - Л.П. Берия, члены Специального комитета - Г.М. Маленков, Н.А. Вознесенский, Б.Л. Ванников, А.П. Завенягин, И.В. Курчатов, П.Л. Капица, М.Г. Первухин и В.А. Махнев.

- При Специальном комитете был создан Технический совет. Председатель - Б.Л. Ванников, члены Технического совета - А.И. Алиханов, И.Н. Вознесенский, А.П. Завенягин, А.Ф. Иоффе, П.Л. Капица, И.К. Кикоин, И.В. Курчатов, В.А. Махнев, Ю.Б. Харитон и В.Г. Хлопин.

- При Техническом совете были созданы:
- Комиссия по электромагнитному разделению урана (руководитель - А.Ф. Иоффе),
- Комиссия по получению тяжелой воды (руководитель - П.Л. Капица),
- Комиссия по изучению плутония (руководитель - В.Г. Хлопин),
- Комиссия по химико-аналитическим исследованиям (руководитель - А.П. Виноградов),
 - Секция по охране труда (руководитель - В.В. Парин).
- 30 августа 1945 - Решением СНК СССР было образовано Первое главное управление (ПГУ) при СНК СССР. Начальник ПГУ - Б.Л. Ванников, заместители начальника - А.П. Завенягин, П.Я. Антропов, Н.А. Борисов, А.Г. Касаткин и П.Я. Мешик, члены коллегии ПГУ - А.Н. Комаровский, Г.П. Корсаков и С.Е. Егоров.

- 4 сентября 1945 - Решение ГКО об организации производства тяжелой воды.
- Сентябрь 1945 - Начало совместных работ по разведке урановых месторождений и добыче урана в Восточной Германии.
- 8 октября 1945 - Решение Технического совета Специального комитета о создании Лаборатории № 3 (ныне ИТЭФ, г. Москва) по разработке реакторов на тяжелой воде (директор - А.И. Алиханов).
- 17 октября 1945 - Соглашение с правительством Болгарии по разведке и добыче урановых руд.
- 23 ноября 1945 - Договор с Чехословакией о добыче и поставках урановой руды из Яхимовского месторождения.
- 29 января 1946 - Решение Генеральной Ассамблеи ООН о создании Комиссии ООН по атомной энергии.
- Март 1946 - Начало разработки двух вариантов промышленных реакторов (главный конструктор вертикальной схемы реактора - Н.А. Доллежаль, главный конструктор горизонтальной схемы реактора - Б.М. Шолкович).
- 21 марта 1946 - Постановление СМ СССР об установлении специальных премий за научные открытия и технические достижения по использованию атомной энергии.
- 9 апреля 1946 - Постановление Правительства СССР о создании КБ–11 (г. Арзамас-16, ныне РФЯЦ-ВНИИЭФ, г. Саров), центра по разработке атомного оружия (директор - П.М. Зернов, главный конструктор и научный руководитель - Ю.Б. Харитон).
- Апрель 1946 - Постановление Правительства СССР о создании в Институте химической физики средств диагностики ядерного взрыва (научный руководитель работ - М.А. Садовский).
- 19 июня 1946 - Советский Союз внес в Комиссию ООН по атомной энергии предложения о международной конвенции «О запрещении производства и применения атомного оружия».
- 21 июня 1946 - Постановление СМ СССР о плане развертывания работ КБ-11 по созданию двух вариантов атомной бомбы на основе плутония и урана-235. Постановление предписывало разработать и предъявить на Государственные испытания авиабомбу на основе плутония к 1 марта 1948 года, а авиабомбу на основе урана-235 к 1января 1949 года.
- 1946 - Создание в Радиевом институте технологии по переработке облученного реакторного топлива и выделению из него плутония (научный руководитель В.Г. Хлопин).
- 21 апреля 1947 - Постановление Правительства СССР о создании полигона (Горная станция, Учебный полигон № 2, Семипалатинский испытательный полигон) для испытания атомной бомбы (начальник полигона - П.М. Рожанович, научный руководитель - М.А. Садовский).
- 15 сентября 1947 - Соглашение с правительством Польши по разведке и добыче урановых руд.
- 1947 - Начало формирования подразделений КБ–11. 10 июня 1948 - Постановление СМ СССР о дополнении плана работ КБ–11. Это Постановление обязывало КБ-11 произвести до 1 января 1949 года теоретическую и экспериментальную проверку данных по возможности создания новых типов атомных бомб:
•          РДС-3 - атомная бомба на принципе имплозии «сплошной» конструкции с использованием комбинации материалов Pu-239 и U–235; •          РДС-4 - атомная бомба на принципе имплозии усовершенствованной конструкции с использованием Pu-239;
•          РДС-5 - атомная бомба на принципе имплозии усовершенствованной конструкции с использованием комбинации материалов Pu-239 и U-235.

После отказа от создания атомной бомбы пушечного типа РДС-2 на основе U-235 индексы этих ядерных зарядов были изменены. Это же постановление обязало КБ-11 к 1 июня 1949 года провести теоретическую и экспериментальную проверку данных о возможности создания водородной бомбы РДС–6.
- 10 июня 1948 - Постановление СМ СССР «Об укреплении КБ–11 руководящими конструкторскими кадрами» утвердило К.И. Щелкина первым заместителем главного конструктора, В.И. Алферова и Н.Л. Духова - заместителями главного конструктора.
- 15 июня 1948 - Промышленный реактор - объект «А» комбината № 817 - выведен на проектную мощность.
- 15 августа 1948 - Постановление СМ СССР о разработке вопросов по возможностям создания средств противодействия ядерному оружию на основе использования потоков нейтральных и заряженных частиц высоких энергий (Институт химической физики, Физический институт, Лаборатория № 2).
- 3 марта 1949 - Постановление Правительства СССР о создании первого серийного завода по производству атомного оружия (ныне ЭМЗ «Авангард», г. Саров).
- Апрель 1949 - Запуск первого исследовательского реактора на природном уране и тяжелой воде (Теплотехническая лаборатория АН СССР, ИТЭФ).
- 26 июля 1949 - Завершение подготовки полигона к испытанию атомной бомбы РДС-1.
- 22 августа 1949 - Генеральная репетиция испытания первой атомной бомбы на полигоне.
- 29 августа 1949 - испытание первой атомной бомбы РДС-1. (7 часов утра местного времени, 4 часа утра московского времени).
- 28 октября 1949 - Л.П. Берия доложил И.В. Сталину о результатах испытания первой атомной бомбы.

Работы в области атомного ядра в СССР начались еще в 1930-х годах. Во всесоюзных конференциях АН СССР того времени принимали участие физики и химики не только советских научных центров, но и иностранные специалисты.

В 1932 году были получены образцы радия, в 1939 был произведен расчет цепной реакции деления тяжелых атомов. Знаковым в развитии ядерной программы стал 1940 год: сотрудники Украинского физико-технического института подали заявку на прорывное по тем временам изобретение: конструкцию атомной бомбы и методы наработки урана-235. Впервые обычную взрывчатку было предложено использовать как запал для создания критической массы и инициирования цепной реакции. В будущем ядерные бомбы подрывались именно так, а предложенный учеными УФТИ центробежный способ и по сей день является основой промышленного разделения изотопов урана.

В предложениях харьковчан были и существенные изъяны. Как отметил в своей статье для научно-технического журнала "Двигатель" кандидат технических наук Александр Медведь, "предложенная авторами схема уранового заряда в принципе не являлась работоспособной…. Однако ценность предложения авторов была велика, поскольку именно эту схему можно считать первым в нашей стране обсуждавшимся на официальном уровне предложением по конструкции собственно ядерной бомбы". Заявка долго ходила по инстанциям, но так и не была принята, а легла в итоге на полку с грифом "совершенно секретно".

Кстати, в том же сороковом году, на всесоюзной конференции, Курчатов представил доклад о делении тяжелых ядер, что явилось прорывом в решении практического вопроса осуществления цепной ядерной реакции в уране.

После нападения фашистской Германии на Советский Союз 22 июня 1941 года ядерные исследования были приостановлены. Основные московские и ленинградские институты, занимавшиеся проблемами ядерной физики, были эвакуированы.

Берия, как руководитель стратегической разведки, знал, что крупные ученые-физики на Западе считают атомное оружие достижимой реальностью. По данным историков, еще в сентябре 1939 года в СССР инкогнито приезжал будущий научный руководитель работ по созданию американской атомной бомбы Роберт Оппенгеймер. От него советское руководство впервые могло услышать о возможности получения сверхоружия. Все - и политики и ученые - понимали, что создание ядерной бомбы возможно, и ее появление у противника принесет непоправимые беды.

В 1941 году в СССР начали поступать разведданные из США и Великобритании о развертывании интенсивной работы по созданию ядерного оружия.

Академик Петр Капица, выступая 12 октября 1941 года на антифашистском митинге ученых, сказал: "…атомная бомба даже небольшого размера, если она осуществима, с легкостью могла бы уничтожить крупный столичный город с несколькими миллионами населения…".

28 сентября 1942 года было принято постановление "Об организации работ по урану" - эта дата считается стартом советского ядерного проекта. Весной следующего года специально для производства первой советской бомбы была создана Лаборатория № 2 АН СССР. Встал вопрос: кому доверить руководство вновь созданной структурой.

"Надо подыскать талантливого и относительно молодого физика, чтобы решение атомной проблемы стало единственным делом его жизни. А мы дадим ему власть, сделаем академиком и, конечно, будем зорко его контролировать", - распорядился Сталин.

Первоначально список кандидатур составлял около пятидесяти фамилий. Берия предложил остановить выбор на Курчатове, и в октябре 1943 года того вызвали в Москву на смотрины. Сейчас научный центр, в который с годами трансформировалась лаборатория, носит имя своего первого заведующего - "Курчатовский институт".

9 апреля 1946 года было принято постановление о создании конструкторского бюро при Лаборатории № 2. Первые производственные корпуса в зоне Мордовского заповедника были готовы только в начале 1947 года. Часть лабораторий разместилась в монастырских строениях.

Советский прототип получил название РДС-1, что означало по одной из версий - "реактивный двигатель специальный". Позже аббревиатуру начали расшифровывать как "Реактивный двигатель Сталина" или "Россия делает сама". Бомба так же была известна под названиями "изделие 501", атомный заряд "1-200". Кстати, для обеспечения режима секретности бомба в документах именовалась как "ракетный двигатель".

РДС-1 представляла собой устройство мощностью 22 килотонны. Да, в СССР велись собственные разработки атомного оружия, но необходимость догнать Штаты, ушедшие вперед за время войны, подтолкнула отечественную науку к активному использованию данных разведки. Так, за основу был взят американский "Толстяк" (Fat Man). Бомба под этим кодовым именем США сбросили 9 августа 1945 года на японский Нагасаки. "Толстяк" работал на основе распада плутония-239 и имел имплозивную схему подрыва: по периметру делящегося вещества взрываются заряды конвенционального взрывчатого вещества, которые создают взрывную волну, "сжимающую" вещество в центре и инициирующую цепную реакцию. Кстати, в дальнейшем эта схема была признана малоэффективной.

РДС-1 была выполнена в виде свободнопадающей бомбы большого диаметра и массы. Заряд атомного взрывного устройства выполнен из плутония. Баллистический корпус бомбы и электрооборудование были отечественной разработки. Конструктивно РДС-1 включала в себя ядерный заряд, баллистический корпус авиабомбы большого диаметра, взрывное устройство и оборудование систем автоматики подрыва заряда с системами предохранения.

Взяв за основу американскую плутониевую бомбу, советская физика столкнулась с проблемой, решить которую предстояло в сжатые сроки: на момент разработок производство плутония в СССР еще не начиналось.

На первоначальном этапе использовался трофейный уран. Но большой промышленный реактор требовал не менее 150 тонн вещества. В конце 1945 года возобновили работу рудники в Чехословакии и Восточной Германии. В 1946 году были найдены месторождения урана на Колыме, в Читинской области, в Средней Азии, в Казахстане, на Украине и Северном Кавказе, возле Пятигорска.

Первый промышленный реактор и радиохимический завод "Маяк" начали строить на Урале, возле города Кыштым, в 100 км к северу от Челябинска. Закладкой урана в реактор руководил лично Курчатов. В 1947 году было развернуто строительство еще трех атомградов: двух - на Среднем Урале (Свердловск-44 и Свердловск-45) и одного - в Горьковской области (Арзамас-16).

Строительные работы шли быстрыми темпами, но урана не хватало. Даже в начале 1948 года первый промышленный реактор не мог быть запущен. Уран загрузили к седьмому июня 1948 года.

Курчатов взял на себя функции главного оператора пульта управления реактором. Между одиннадцатью и двенадцатью часами ночи он начал эксперимент по физическому пуску реактора. В ноль часов тридцать минут 8 июня 1948 года реактор достиг мощности ста киловатт, после чего Курчатов заглушил цепную реакцию. Следующий этап подготовки реактора продолжался два дня. После подачи охлаждающей воды стало ясно, что для осуществления цепной реакции имеющегося в реакторе урана недостаточно. Только после загрузки пятой порции реактор достиг критического состояния, и вновь стала возможной цепная реакция. Это произошло десятого июня в восемь часов утра.

17 июня в оперативном журнале начальников смен Курчатов сделал запись: "Предупреждаю, что в случае остановки подачи воды будет взрыв, поэтому ни при каких обстоятельствах не должна быть прекращена подача воды... Необходимо следить за уровнем воды в аварийных баках и за работой насосных станций".

19 июня 1948 года в 12 часов 45 минут состоялся промышленный пуск первого в Евразии атомного реактора.

Десять килограммов плутония - количество, заложенное в американскую бомбу - были накоплены в СССР в июне 1949 года,  были решены и отработаны все вопросы, связанные с конструкцией РДС-1. Программа её испытаний была сформулирована в специальном постановлении Совета Министров СССР. Ответственность за всю организацию работ по подготовке испытаний РДС-1 возлагалась на Ю. Б. Харитона. Руководитель опыта Курчатов, в соответствии с указанием Берии, отдал распоряжение об испытании РДС-1 29 августа.

Руководство испытаниями осуществлялось Государственной комиссией. Испытания РДС-1 были проведены на Семипалатинском полигоне.

Под испытательный полигон был отведен участок безводной прииртышской степи в Казахстане, в 170 километрах западнее Семипалатинска. На полигоне разбросали танки, здания, самолеты, устройства для сбора данных. В общем, всё подготовили как надо - такой подготовки к испытаниям даже не было при взрыве "Тринити" [но были в операции Sandstone, где влияние ядерного оружия на здания очень даже хорошо изучили].

В центре опытного поля диаметром примерно 20 километров была смонтирована металлическая решетчатая башня высотой 37,5 метров.

Заряд представлял собой многослойную конструкцию, в которой перевод активного вещества в критическое состояние осуществлялся путём его сжатия посредством сходящейся сферической детонационной волны во взрывчатом веществе.

В мае 1949 года на полигон прибыл Курчатов; он руководил испытаниями. 21 августа 1949 года основной заряд прибыл на полигон. В 4 часа утра 29 августа атомная бомба была поднята на испытательную башню высотой 37,5 м. В 7 часов утра состоялось первое испытание советского атомного оружия. Успех: бомба взорвалась с мощностью в 20 килотонн.

37-метровая башня, на которой была установлена бомба, была уничтожена полностью, на её месте образовалась воронка диаметром 3 м и глубиной 1,5 м, покрытая стеклом (оплавленным), уровень радиации в центре составлял 0,5 Зивертов в секунду, разрешалось находиться в 2 км от эпицентра не более 15 минут. В 25 м от башни находилось здание из железобетонных конструкций, с мостовым краном в зале для установки плутониевого заряда в заряд из ВВ. Сооружение частично разрушилось, сама конструкция устояла. Из 1538 подопытных животных (собак, овец, коз, свиней, кроликов, крыс) в результате взрыва погибло 345 (некоторые животные имитировали солдат в окопах).

В основном повреждения были получены от ударной волны. Железнодорожный (1000 м) и шоссейный мосты (1500 м) были искорежены и отброшены от своего места на 20—30 м. Вагоны и автомашины, располагавшиеся на мостах, полуобгоревшие, были разбросаны по степи на расстоянии 50—80 м от места установки. Танки, на которых проверялась сила удара, лежали на боку со сбитыми башнями, пушки превратились в груду искореженного металла, сгорели десять "подопытных" автомашин "Победа".

25 сентября 1949 года газета «Правда» опубликовала сообщение ТАСС «в связи с заявлением президента США Трумэна о проведении в СССР атомного взрыва»:

"6 ноября 1947 года министр иностранных дел СССР В. М. Молотов сделал заявление относительно секрета атомной бомбы, сказав, что «этого секрета давно уже не существует». Это заявление означало, что Советский Союз уже открыл секрет атомного оружия, и он имеет в своём распоряжении это оружие. Научные круги Соединённых Штатов Америки приняли это заявление В. М. Молотова как блеф, считая, что русские могут овладеть атомным оружием не ранее 1952 года."

Павел Судоплатов, начальник группы «С», созданной НКВД в 1944 году для координирования работы разведки в сфере атомных исследований, писал в книге «Спецоперации. Лубянка и Кремль 1930—1950 годы»:

"Качество и объём полученной нами информации от источников в Великобритании, Канаде и США были крайне важны для организации и развития советской атомной программы. Подробные доклады об устройстве и эксплуатации первых атомных реакторов и газовых центрифуг, по специфике изготовления урановой и плутониевой бомб сыграли важнейшую роль в становлении и ускорении работы наших атомщиков, потому что целого ряда вопросов они просто не знали.

Это, в первую очередь, касается конструкции системы фокусирующих взрывных линз, размеров критической массы урана и плутония, сформулированного Клаусом Фуксом принципа имплозии, устройства детонационной системы, времени и последовательности операций при сборке самой бомбы и способа приведения в действие ее инициатора… Атомная бомба в СССР была создана за 4 года. Если бы не разведчики, этот срок был бы в два раза больше…."

Еще до испытания в СССР построили завод КБ-11 по производству ядерных бомб на производственную мощность 20 единиц РДС в год. Например, кроме атомной бомбы для испытания 29 августа 1949 г., опытным производством КБ-11 к концу 1949 г. были изготовлены еще две РДС-1.

Задолго до окончательного пуска на полную проектную мощность первого серийного завода по промышленному производству атомных бомб, к 1 марта 1951 г. в арсенале атомного оружия Советского Союза имелось 15 (плутониевых) атомных бомб типа РДС-1.

В общем, было изготовлено 29 атомных бомб типа РДС-1. Позже появлялись новые типы бомб, ядерное оружие усовершенствовалось - и теперь не только в США, но и в СССР. Еще пара десятков лет, и СССР перегонит США по темпу развития ядерного оружия...