Атомный проект и фундаментальная наука

Молодые инженеры ИФВЭ познакомились с предысторией института

В этом году в протвинский Институт физики высоких энергий (ИФВЭ) приняли на работу 25 молодых инженеров. По инициативе профсоюза они побывали на выставке в Манеже, посвященной 70-летию атомной отрасли, где познакомились с историческими событиями, которыми ИФВЭ обязан своим происхождением.

Молодые инженеры ИФВЭ познакомились с предысторией института
Модель «Царь-бомбы» АН-602

Большинство молодых специалистов приехали в Протвино после окончания Ивановского энергетического университета, есть ребята из Томска, а кто-то местный — после учебы в филиале университета «Дубна». Пока новички набираются опыта на ускорительной технике, учатся в аспирантуре, знакомятся с проблемами физики частиц и информатики, обслуживают электроподстанцию. Но рано или поздно им предстоит сменить старожилов ИФВЭ, которые вот уже более полувека обеспечивают надежную работу ускорителя. Наверняка молодежь удивляется, почему это старые сотрудники института не спешат на пенсию и предпочитают проводить время в шахтах и за пультом ускорителя? Откуда такая преданность своей профессии? Ответы на эти вопросы отчасти кроются в истории атомной отрасли. А познакомиться с ней как раз помогла выставка, организованная Росатомом. На ней впервые представлены рассекреченные документы, личные вещи руководителей атомного проекта, интерактивные экспонаты и макет «Царь-бомбы» — самой мощной водородной бомбы на Земле.

Делегация ИФВЭ на выставке

Атомный проект

Входя на выставку через черно-белый КПП со шлагбаумом, посетители буквально кожей ощущают атмосферу тотальной секретности, которая царила на заре становления атомной отрасли. Все участники тех событий подписывали соглашение о неразглашении. Любые документы сразу приобретали гриф «Совершенно секретно», фотосъемку вели только в случае крайней необходимости, а за неосторожные слова можно было схлопотать срок.

В годы Великой Отечественной войны русский физик-ядерщик Игорь Курчатов не прекращал работы по изучению урана. Тогда руководство ставило перед нашими учеными задачу — понять, можно ли создать урановую бомбу. Когда же за рубежом появились данные о том, что это вполне реально, советская разведка начала охоту за документами. Материалы о немецкий атомной бомбе поступили Курчатову весной 1945 года. А уже 20 августа появилось постановление Государственного комитета обороны «О специальном комитете при ГОКО», в котором говорилось: «Возложить на Специальный комитет при ГОКО руководство всеми работами по использованию внутриатомной энергии урана». Тем же постановлением ведение этих работ поручали Первому главному управлению при Совете народных комиссаров СССР. Общее руководство проектом возложено на ближайшего сподвижника Иосифа Сталина, зампредседателя министров Лаврентия Берию. Он должен был организовать разведывательную работу о состоянии урановой промышленности и атомных бомбах за рубежом. Курчатов же стал научным руководителем работ. С этого момента ведется отсчет Атомного проекта в СССР.

В том же 1945 году, как следует из рассекреченных архивов, в США подготовили план атомной атаки на нашу страну под названием «Пинчерс», что означает «Клещи». Согласно этому плану, на 20 крупнейших городов СССР собирались сбросить 50 атомных бомб. Вот почему советское руководство решило форсировать работы по созданию собственного ядерного оружия.

Записки тех лет, составленные Курчатовым и другими руководителями атомного проекта, очень лаконичные и ясные. Смотришь и диву даешься, как люди кратко и по делу излагали сложнейшие научные обоснования работ из области ядерной физики. Как шаг за шагом планировали исследования и обеспечение отрасли, составившей основу могущества нашего государства.

Ядерное топливо

Для создания атомной бомбы требовалось произвести несуществующий в природе элемент — плутоний-239. Впервые его получили при облучении урановых блоков в московском НИИ №9 («девятка», теперь НИИ неорганических материалов им. А.А. Бочвара). Далее, чтобы отработать технологию производства плутония, в лаборатории №2, которой руководил Курчатов, (теперь это территория Курчатовского института) построили первый в стране экспериментальный реактор Ф-1. Слова «ядерный реактор» были запрещены, вместо них говорили «атомный котел». Так вот, для первого «атомного котла» требовалось 100 тонн урана. А где их взять? В стране тогда не было открыто месторождений, способных дать нужные объемы урановой руды. Начались ее срочные поиски. Пришлось геологам пересмотреть образцы горных пород, собранных в экспедициях 1920-30 годов. По ним определили, что месторождение урановой руды расположено в Таджикистане, в районе поселка Табошар. Геологические партии отправлялись во все концы страны, за открытие урановых рудников с запасами более 1000 тонн обещали Сталинскую премию, но только к 1950-му году удалось решить проблему дефицита урана.

Для управления ядерной реакцией в реакторе требовался еще один компонент — чистый графит. Технологию его получения в стране только предстояло разработать. Эту задачу поручили заместителю наркома цветной металлургии Ефиму Славскому. В октябре 1945 года чистый графит был получен. Способности Славского оценили и перевели его в Атомный проект. Позже он стал руководителем всей атомной отрасли.

Технологию получения плутония из облученного урана разработали в Радиевом институте под руководством Виталия Хлопина. Научный отчет об испытаниях этой технологии содержался в тетради в синем переплете. Ее так и назвали «Синяя книга». По совпадению цвет первой капли плутония, который получили в лаборатории Хлопина, оказался тоже синим. Позднее «Синяя книга» затерялась, но организаторы выставки ее разыскали и включили в экспозицию.

Первую управляемую ядерную реакцию произвели 25 декабря 1946 года на реакторе Ф-1. Полученные результаты легли в основу строительства нового реактора по наработке оружейного плутония, так называемого завода А-1 («Аннушка») в Челябинской области (комбинат «Маяк»). Его пуском 19 июня 1948 года руководил лично Курчатов. К концу 1940-х годов в Свердловской области завершили строительство секретного завода Д-1, предназначенного для обогащения урановой руды, служащей сырьем для производства оружейного плутония.

Чтобы защитить производство оружейного плутония в случае ядерного удара, в 1950 году на берегу Енисея приступили к строительству Горнохимического комбината. Его буквально выдолбили в скальных породах. Сотрудники ГХК прибывают к месту работы на электропоезде.

Некоторое представление о гигантских масштабах развернутого строительства дают немногочисленные фотографии тех лет, представленные на выставке. Многое пришлось делать впервые, к примеру, рыть котлованы под реакторы. На стройках задействовали десятки тысяч заключенных, многие работы не были механизированы и выполнялись вручную с помощью самых примитивных средств.

Бомба

Работы советских ученых не остались незамеченными за рубежом. Но благодаря режиму суперсекретности и работе нашей разведки, точные данные конкурентам получить не удавалось. В 1948 году в США вышла книга под названием «Когда Россия будет иметь атомную бомбу?». На основе имеющейся неверной информации авторы полагали, что ядерное оружие у нас появится не ранее 1954 года. В России книгу перевели, а предисловие к ней редактировал лично глава государства Иосиф Сталин. Только американцы ошиблись.

Первые испытания советской атомной бомбы РДС-1 прошли 29 августа 1949 года на полигоне в Семипалатинске (Казахстан). Бомба размещалась в металлической башне высотой 37,5 метров. При взрыве вся конструкция просто испарилась, а построенные на полигоне дома сложились, как карточные домики. За испытаниями наблюдали руководители Атомного проекта. Известно, что за несколько минут до взрыва Берия сказал Курчатову: «Ничего у тебя Васильевич не получится». На что Курчатов ответил, что обязательно получится. Он даже выбежал на улицу, но его вовремя заметили и увели в бункер.

Газеты всего мира отозвались на испытания атомной бомбы в СССР бесчисленными восторженными публикациями. Президент США Гарри Трумэн вынужден был признать, что «эти азиаты смогли сделать такое сложное оружие, как атомная бомба». Бомбардировку нашей страны, намеченную было на январь 1950 года, пришлось отложить.

В начале ядерной гонки между странами арсеналы были неравны. Когда у нас создали две атомные бомбы, у американцев их было уже более 170. Когда у нас стало 84 — США располагали 841 ядерным зарядом. Стало понятно, что идти нужно не по пути создания количества бомб, а по пути увеличения их мощности.

В 1950 году физики Андрей Сахаров и Игорь Тамм переехали в секретный город Арзамас-16 (теперь Саров), где сосредоточились на создании водородной бомбы. Испытания первой отечественной водородной бомбы РДС-6с прошли 12 августа 1953 года на семипалатинском полигоне. Когда стало ясно, что в руках людей находится оружие неограниченной мощности, между США и СССР наступило равновесие сил. Главы государств понимали, что война с использованием ядерного и водородного оружия приведет не только к тотальному уничтожению противника, но и к глобальной катастрофе. Тем не менее производство нового ядерного оружия и наращивание мощности продолжались. На полигоне за Полярным кругом, на архипелаге Новая Земля, 30 октября 1961 года Советский Союз испытал самое мощное оружие в мире — водородную бомбу АН-602, или «Царь-бомбу». Ее мощность уменьшили вдвое, до 50 мегатонн в тротиловом эквиваленте, боясь, что при взрыве расколется земная кора. Взрывная волна трижды обошла планету и была зафиксирована всеми сейсмостанциями мира. Вспышку от взрыва видели на расстоянии 1000 км, а его купол поднялся на высоту 65 км. Демонстрация мощнейшего оружия, когда-либо создаваемого на Земле, поставила точку в вопросе ядерной войны.

Мирный атом

Атомный проект в СССР завершен, и управление отраслью перешло в Министерство среднего машиностроения, созданное 26 июня 1953 года. Отныне опасные реакции следовало поставить на службу экономике и промышленности. С этого времени пошел отсчет истории мирного атома. Уже в 1954 году в Обнинске запустили первую в мире атомную электростанцию. Россия становится лидером в производстве электроэнергии на атомных электростанциях. Сейчас в стране действуют 34 энергоблока в составе десяти АЭС.

СССР первыми стали строить атомные реакторы для ледоколов и подводных лодок, а также подумывать о запуске космических аппаратов с двигателями, работающими на ядерной энергии.

Атомный проект, начавшись как военное предприятие, в итоге дал государству множество полезных технологий и поднял экономику на мировой уровень. Но и это не все. Дело в том, что фундаментальные исследования в области ядерной физики тоже обязаны своим развитием атомной отрасли. Об этом рассказал председатель профкома ИФВЭ Игорь Вишняков. Прекрасно понимая, что чистые исследования прекращать нельзя, Игорь Курчатов распорядился 10% бюджета Атомного проекта отдавать на фундаментальные исследования. Оттуда берут начало ускорительная техника и строительство крупнейших научных центров изучения элементарных частиц в Дубне в 1957 году и десять лет спустя в Протвино. ИФВЭ долгое время пребывал под крылом Минсредмаша, преобразованного в позднейшее время в корпорацию «Росатом». В 2011 году институт окончательно вывели из атомной отрасли и передали в управление Курчатовскому институту, восстановив тем самым в некотором роде историческую справедливость. Ведь задачу построить протонный ускоритель на самую высокую в мире энергию поставил Игорь Курчатов.

В ИФВЭ работали многие ученые и инженеры, получившие опыт в Атомном проекте. Они вывели институт на высочайший уровень. Его научные результаты вошли в золотой фонд достижений физики частиц, а сотрудники востребованы в ведущих научных центрах мира. И хотя в последние десятилетия финансирование и круг задач института значительно сократились в связи с общим положением науки в стране, он по-прежнему решает актуальные фундаментальные задачи. К ним прибавились и прикладные проекты, такие, как медицинские применения ускорительной техники, лечение онкологии с помощью облучения протонами и ядрами углерода. Так что молодым специалистам есть чем заняться и у кого поучиться.

Что еще почитать

В регионах

Новости региона

Все новости

Новости

Самое читаемое

Популярно в соцсетях

Автовзгляд

Womanhit

Охотники.ру