Rating@Mail.ru

История атомного проекта

История атомного проекта
физика
Физика
632 публикаций
18 Июня 2018
Физик Виктор Мурогов и историк Максим Гаммал рассказывают об истории и методологии ядерной науки и техники, гонке ядерного вооружения, возникновении атомной энергетики и людях, которые за этим стояли
Мария Склодовская-Кюри —первый дважды нобелевский лауреат в истории. Она была удостоена Нобелевской премии по физике (1903) и по химии (1911) за исследования радиоактивности.

Если говорить об истории развития ядерной науки, то нужно вернуться в начало XX века. Тогда еще не был открыт нейтрон, не было приемлемой теории строения атома, даже не обсуждалась возможность цепной реакции деления ядра. Но уже в 1912 году выдающийся российский ученый Владимир Иванович Вернадский выступил в РАН с докладом о новых ядерных силах на базе исследований радиоактивности радия. В то время уже были известные опыты лауреатов Нобелевской премии Марии Склодовской-Кюри и Пьера Кюри. 

Вернадский понимал, что открыты ядерные силы, которые в миллион раз более эффективны, чем известные химические силы. Он предположил, что человечество вступает в новую эру, когда не будет ограничения доступа к энергии, а все проблемы питания, здоровья, промышленного и социального развития будут решены. 

Это было одним из первых предсказаний о грядущем золотом веке человечества на основе научно-технологической революции. Однако позднее он же впервые осознал весь трагический драматизм этого открытия дверей не только в светлое будущее, но и к возможности самоуничтожения человечества. 

Первые школы ядерной физики 

Одной из первых экспериментально-теоретических школ, сыгравших историческую роль в освоении ядерной энергии, была школа Эрнеста Резерфорда в Лондоне. В то же время в Центральной Европе начала развиваться Копенгагенская школа под руководством Нильса Бора, и вместе со школой Резерфорда они заложили основы современной теории ядра.

В России ядерная физика развивалась прежде всего школой «папы Иоффе» — Абрама Федоровича Иоффе, директора Физико-технического института в Санкт-Петербурге. Он собрал молодых и талантливых учеников, организовывал им стажировки у Резерфорда, и фактически многие будущие руководители советского атомного проекта — Харитон, Лейпунский, Капица, Ландау — прошли эту школу. Так образом, до начала Второй мировой войны развитие ядерной физики в СССР и Европе шло параллельно с исследованиями на Западе. Однако с установлением в Италии, Германии и Испании фашистских режимов началась эмиграция ученых из европейских стран, в особенности из Германии.

В Соединенных Штатах Америки в один момент собрались восемнадцать нобелевских лауреатов по химии и физике — эмигрантов во главе с признанным мировым авторитетом — немецким ученым Альбертом Эйнштейном.

В 1939 году два венгерских эмигранта-физика Лео Сциллард и Юджин Вигнер подвигли Альберта Эйнштейна написать президенту США Рузвельту письмо и объяснить необходимость развития атомного проекта в Америке в противовес разработкам в нацистской Германии. Ученые понимали, что ядерные силы — это источник могучей силы добра и зла, и поэтому выступали за необходимость контроля над этой технологией. Рузвельт отнесся к этому письму очень серьезно, и уже через несколько месяцев в США был создан Урановый комитет, положивший впоследствии начало Манхэттенскому атомному проекту. 

Нильс Бор // wikipedia.org
Нильс Бор // wikipedia.org
Эрнест Резерфорд // wikipedia.org
Эрнест Резерфорд // wikipedia.org
Семинар Иоффе // wikipedia.org
Семинар Иоффе // wikipedia.org
Лео Сциллард и Альберт Эйнштейн //  nuclearweaponarchive.org
Лео Сциллард и Альберт Эйнштейн // nuclearweaponarchive.org

Как работает ядерный реактор 

В 1938 году Отто Ган и Фриц Штрассман открыли, что ядра урана при бомбардировке его нейтронами образуют другие элементы.

Работа ядерного реактора основана на использовании делящегося изотопа. В природе существует единственный такой изотоп — уран-235, который так и называется — делящийся. Нейтральный нейтрон способен проникнуть в ядро. Поглотив нейтрон, ядро урана-235 начинает деформироваться, возбужденное внесенной энергией связи нейтрона. После этого ядро может разделиться на две части — на осколки деления с испусканием новых нейтронов деления.

Когда нейтроны деления попадают в следующее ядро, оно может тоже разделиться с выделением свободных нейтронов, приводя к цепной реакции деления. Если контролировать число свободных нейтронов деления, поглощая избыточные, то цепная реакция может протекать стационарно. Кинетическая энергия осколков деления вносит в окружающее вещество энергию, которая приводит к разогреву этой среды. В результате ядерной реакции деления в реакторе высвобождается энергия, во много раз превосходящая энергию химических реакций: деление 1 грамма урана-235 эквивалентно сжиганию 3 тонн угля.

«Деление 1 грамма урана-235 эквивалентно сжиганию 3 тонн угля»

Если же поглотить рождающиеся нейтроны деления, цепная реакция остановится. Если не ограничивать число рождающихся нейтронов после деления, например, в ядерной бомбе, то произойдет разгон, то есть случится ядерный взрыв. 

Первые ядерные реакторы

Перед создателями первых в мире ядерных реакторов встала трудная задача. Содержание делящегося урана-235 в природном уране составляет ничтожную долю — всего лишь 0,71%. Основную долю природного урана составляет уран-238, вероятность деления которого очень мала.

Тепловые нейтроны — с энергией, сниженной по сравнению с быстрыми нейтронами в миллион раз.

Вероятность взаимодействия нейтрона с ядром, приводящая к делению, существенно возрастает при снижении высокой энергии быстрых нейтронов деления (замедлении нейтронов) до практически комнатной температуры.

С самого начала разработки ядерного реактора встал вопрос, по какому направлению идти в поиске вещества-замедлителя: использовать легкую (обычную) воду, тяжелую воду с дейтерием вместо водорода, чтобы избежать избыточного поглощения нейтронов в водороде, графит, бериллий или парафин?

image
Схема распада ядра урана // wikipedia.org //
Энрико Ферми —итальянский физик, наиболее известный благодаря созданию первого в мире ядерного реактора. // leggotenerife.com

Физики обнаружили, что есть два вещества, которые могут замедлять нейтроны, с тем чтобы при этом достаточно увеличилась вероятность его взаимодействия с ураном, но практически не поглощались бы нейтроны, — это тяжелая вода (дейтерий) и графит.

В нацистской Германии сделали ставку на тяжелую воду: завод по производству удобрений в Норвегии, захваченный нацистами, производил достаточное количество тяжелой воды. Но союзники, узнав об этом, захватили всю тяжелую воду и на барже переправили ее в Англию, а завод уничтожили.

Немцы в 1940 году, будучи очень близки к осуществлению реакции деления, остались без тяжелой воды. Конструкция их первого реактора была очень оригинальна. Топливные элементы выглядели как цепочки «сосисок» из урана. Если эти цепочки подвесить внутри реактора на решетке, то наблюдается гетерогенный эффект: нейтроны более избирательно поглощаются в уране и более эффективно достигают делящихся ядер.

Если что-то случилось, «сосиски» можно просто отпустить, они упадут, и образуется гомогенная зона реактора, в которой нейтроны начинают использоваться неэффективно, и реактор глохнет. И вот тогда нацистам в Германии не хватило тяжелой воды, чтобы заполнить эту критическую сборку.

В США ученые выбрали два направления — графит и тяжелую воду, причем в качестве приоритетного направления взяли графит. В декабре 1942 года коллективом под руководством итальянского ученого и лауреата Нобелевской премии по физике Энрико Ферми был запущен первый в мире уран-графитовый ядерный реактор — Chicago Pile 1 (СР-1). Затем этот реактор был разобран и перенесен в Аргонскую национальную лабораторию (ANL), созданную в США, под названием СР-2. В 1944 году в АNL запустили первый в мире тяжеловодный ядерный реактор СР-3.

Принципиально важным шагом стал запуск в ANL последователями Ферми первого в мире реактора на быстрых нейтронах (без замедлителя) Clementine (CP-4), в котором в качестве охлаждающей жидкости впервые использовался жидкий металл — ртуть.

 

Ядерный реактор СР-1 // wikipedia.org
Ядерный реактор СР-1 // wikipedia.org
Рисунок реактора во время первого запуска // academcity.org
Рисунок реактора во время первого запуска // academcity.org

Создание атомной бомбы

От создания ядерных реакторов до создания атомной бомбы оставался один шаг. Но для создания атомной бомбы необходим делящийся материал в высокой концентрации. То есть, если говорить об уране, требуется существенно повысить процент содержания делящегося вещества урана-235 по сравнению с природным ураном — произвести обогащение по урану-235 до 93%. Созданное в США обогатительное производство было исключительно энергоемким — фильтр из тысяч мембран с микроотверстиями размером порядка ангстрема, через которые проходят газообразные молекулы UF6.

Как работает такой фильтр? U235F6 легче, чем U238F6, всего на 1%. Но если этот газ с двумя изотопными компонентами, различающимися по атомному весу всего на один процент, пропустить через тысячи мембран тысячу раз, то на выходе процент обогащения можно поднять сначала до 4%, а потом и до 20%. Это примерно половина энергетических затрат для достижения показателей в 90%, требуемых для создания бомбы.

В СССР, например, при реализации такой «диффузионной» наработки высокообогащенного урана отключалось электричество в европейской части страны, когда включался такой завод по обогащению.

Другой способ — это центрифужное обогащение. Если вращать центрифугу со скоростью тысячи оборотов в секунду, то за счет центробежных сил U238F6 и U235F6 можно разделить по весу до необходимого обогащения по урану-235. 

 

Изображение: История атомного проекта — parallax 14 //

Третье направление наработки делящегося материала начало реализовываться в США после 1943 года на Хэнфордских заводах по переработке облученного в уже созданных ядерных реакторах урана с целью выделения плутония.

Дело в том, что уран-238, характеризуемый очень низкой вероятностью деления ядра в реакторе, при поглощении нейтрона превращается в короткоживущий уран-239, который после двух бета-распадов превращается в искусственный (отсутствующий в природе) делящийся элемент плутоний-239. По своим ядерным свойствам плутоний-239 более привлекательный материал для создания атомной бомбы по сравнению с ураном-235.

Роберт Оппенгеймер:«Это было потрясающе ужасное зрелище. Как наступление конца света».

В июле 1945 года в США взорвали первую бомбу — «Тринити». Этот взрыв считается началом ядерной эпохи. 

Разрабатывалось также ядерное оружие с использованием урана-233, второго искусственного делящегося изотопа. Уран-233 образуется в процессе облучения нейтронами тория — «сырьевого» изотопа, существующего в природе в виде единственного изотопа торий-232. То есть в природе торий не содержит делящихся изотопов и может быть первоначально использован в ядерном реакторе только с «запалом» в виде урана или плутония с последующей наработкой урана-233.

Успешное испытание ядерного оружия сконцентрировало усилия ученых, инженеров и технологов стран-союзников над приоритетной государственной задачей их выживания —созданием арсеналов ядерного оружия и средств его доставки.

Развитие ядерной энергетики и наступление золотого века энергетического благополучия ушло на обочину прогресса.

 

image
Взрыв «Тринити» через 0,016 секунд после детонации // wikipedia.org //

Атомный проект в СССР

До начала Второй мировой войны исследования по ядерной физике в СССР концентрировались в центральных институтах Академии наук: в Ленинграде в Физико-техническом институте, в Радиевом институте, в Физико-техническом институте в Харькове и в Москве.

Но в 1940 году И. В. Курчатов, Л. И. Русинов, Г. Н. Флеров и Ю. Б. Харитон обратились в Президиум АН СССР с письмом «Об использовании энергии урана в цепной реакции». В сентябре была создана Комиссия по проблеме урана, на основании решения которой была утверждена программа работ по первому советскому урановому проекту. 

А в 1943 году ГКО СССР принял постановление об организации работ по использованию атомной энергии в военных целях. Курирование атомной проблемы было возложено на В. М. Молотова, а ответственным за вопросы обеспечения военных и ученых разведывательной информацией был назначен Л. П. Берия. Научное руководство проблемой возложили на Игоря Курчатова. 

Для управления работами по атомному проекту 20 августа 1945 года постановлением ГКО СССР был создан новый орган — Специальный комитет. На него возлагалась организация всей деятельности по использованию атомной энергии в СССР: научно-исследовательские работы, разведка месторождений и добыча урана в СССР и за его пределами, создание атомной промышленности и ядерно-энергетических установок, разработка и производство атомных бомб. Последняя задача была ключевой в реализации атомного проекта СССР.

Результаты не замедлили себя ждать: уже в декабре 1946 года, через 4 года после США, запустили первую в Европе ядерную критическую установку — установку Ф-1. Она до сих пор работает в Курчатовском институте.

Все учреждения и привлеченные участники повседневно ощущали особый стиль руководства и организации работ, который как бы продолжал, но уже в мирных условиях стиль работы и оперативного управления оборонной промышленностью в годы Великой Отечественной войны.

В решение атомной проблемы необходимо было вовлечь специалистов самых различных областей науки и техники: металлургов, механиков, химиков, биологов, текстильщиков и специалистов по стеклу. Проблема была комплексной, и ее можно было решить только путем объединения максимального числа людей, наиболее сведущих в области науки и техники. 

В июне 1946 года Берия отписывает Курчатову материалы, полученные по конструкции американской атомной бомбы, сброшенной на Нагасаки.

В 1947 году постановлением Совета министров СССР определены основные задачи программы испытания первой советской ядерной бомбы, носившей условное обозначение РДС-1 — «Реактивный двигатель С-1». Было принято решение о строительстве в Томской области комбината № 816 — он станет крупнейшим в СССР комбинатом для производства оружейного плутония и высокообогащенного урана (ныне это Сибирский химический комбинат в городе Северске Томской области).

В июле 1949 года практически завершено строительство и оборудование Семипалатинского ядерного полигона для подрыва ядерного заряда первой советской плутониевой бомбы. 29 августа 1949 года там был взорван первый советский ядерный заряд РДС-1 мощностью 20 килотонн тротилового эквивалента. Более 3500 человек были удостоены правительственных наград за вклад в эту победу.

«За время холодной войны в результате ядерной гонки вооружений в США и СССР суммарно было создано более 85 000 ядерных зарядов»

Таким образом, задача создания ядерного оружия в СССР и ликвидации ядерной монополии была решена. В дальнейшем за время холодной войны в результате ядерной гонки вооружений в мире было проведено более 1500 ядерных испытаний и суммарно создано в США и СССР более 85 000 ядерных зарядов.

Одновременно в США и СССР решалась проблема доставки ядерного оружия. Огромные средства были затрачены на создание более 500 атомных подводных лодок примерно с 1000 ядерных реакторов и ракет с ядерными зарядами.

Число государств, обладающих ядерным оружием, так называемых ядерных держав, стало расти: вслед за США и СССР — Великобритания, Франция, Китай. Появилась опасность «расползания» ядерного оружия. 

 

Изображение: История атомного проекта — parallax 22 //

Юлий Харитон — научный руководитель советского атомного проекта 

Исходной точкой рассказа о Юлии Харитоне будет его автобиография 1947 года, сохранившаяся в архиве Института химической физики. В это время он находится в самом начале своей карьеры в советском атомном проекте — долгое время он будет занимать должность главного теоретика. В Сарове, ставшем Арзамасом-16, создается атомный центр под ничего не говорящим названием «Конструкторское бюро № 11» (КБ-11) — в дальнейшем Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики. В то же время в стране свирепствует сталинская реакция, которая выражалась в так называемой «борьбе с космополитизмом», имевший ярко выраженный антисемитский акцент. 

Юлий Харитонwikipedia.org

В своей автобиографии Юлий Борисович Харитон крайне сухо, буквально в одном предложении, сообщает о своих родителях и опускает какие-либо подробности о своем детстве и юности. 

«Родился в Санкт-Петербурге в 1904 году. Мой отец был журналистом, мать — актриса»

Очевидно, что основной акцент в автобиографии Харитона сделан на профессиональной деятельности. Но не только это соображение заставило автора быть столь лаконичным по поводу своей семьи: анкетные данные Харитона и его родственников были настолько далеки от идеальных советских стандартов, что распространяться о них было небезопасно.

Дед со стороны отца, Иосиф Давидович Харитон, был купцом первой гильдии в Феодосии. Его семья благодаря имущественному положению имела значительные послабления в правовом отношении по сравнению с большей частью евреев Российской империи. Они имели право жить вне черты оседлости, что давало возможности получения европейского образования и полноценного участия в жизни общества. 

Отец Юлия Харитона, Борис Иосифович, окончил юридический факультет Киевского университета и выбрал карьеру журналиста. В 1910-х годах он стал редактором ведущей газеты кадетской партии «Речь». Мать, Мирра Яковлевна Буровская, была довольно известной актрисой (под псевдонимом Мирра Биренс) и даже играла в 1908–1910 годах в Московском художественном театре. Семья будущего главного теоретика советского атомного проекта в полной мере может быть отнесена к художественной богеме. 

Семейная жизнь родителей Юлия Харитона была крайне неровной, и в 1907 году родители разошлись. Мирра Буровская впоследствии вышла замуж за психоаналитика Марка Эйтингона, ученика Зигмунда Фрейда. 

«Философский пароход» — собирательное название для двух рейсов немецких пассажирских судов Oberbürgermeister Haken (29—30 сентября 1922 года) и Preussen (16—17 ноября 1922 года), доставивших из Петрограда в Штеттин более 160 насильственно высланных из Советской России представителей интеллигенции, включая многих известных философов и мыслителей.

Революция 1917 года и последовавшие за ней события имели трагические последствия для семьи Харитона. Отца выслали на знаменитом «корабле философов» из Советской России в 1922 году. В 1924 году он поселился в Риге, где стал одним из ведущих журналистов в русскоязычной эмигрантской прессе. После аннексии прибалтийских республик СССР в 1940 году он был арестован, осужден и погиб в ГУЛАГе в 1942 году. Что касается матери Юлия Борисовича, то она вместе с мужем после прихода к власти в Германии нацистов в 1933 году переехала в подмандатную Палестину.

Но в автобиографии Юлия Харитона мы не найдем даже отдаленных намеков на перипетии в жизни семьи и революционные обстоятельства в стране. Она выглядит простой и ясной дорогой в науке талантливого молодого человека.

«В 1919 г. я окончил среднюю школу. В 1920 г. поступил в Политехнический институт, который окончил в 1925 г. по физико-механическому факультету со званием инженера-физика. С 1921 г. начал работать в Физико-техническом институте в качестве аспиранта в лаборатории Н. Н. Семенова. Одной из первых моих работ было исследование конденсации металлических паров на поверхности. В 1925–1926 гг. исследовал окисление паров фосфора.

В 1926–1928 гг. находился в научной командировке за границей. Работал в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета под руководством Резерфорда и Чедвика по вопросам методики регистрации альфа-частиц. В 1928 г. защитил диссертацию на степень доктора философии»

Николай Семенов советский физико-химик, единственный советский лауреат Нобелевской премии по химии // wikipedia.org

Первая полноценная исследовательская работа была выполнена Харитоном в 1924 году. Диплом об окончании вуза он получил через два года, в 1926 году. В этом же году Юлий Харитон и Зинаида Вальта выполнили серию экспериментов, о которых Харитон весьма скупо упоминает как об исследовании окисления паров фосфора, хотя это имело далеко идущие последствия. Результаты этих исследований были подвергнуты критике со стороны ведущего специалиста по химической кинетике того времени Макса Боденштейна из Института физической химии Берлинского университета. Юлий Харитон тогда находился в научной стажировке в Англии и не смог перепроверить результаты. Тогда подробным изучением этих процессов и их обоснованием занялся Н. Н. Семенов, что привело его в 1927–1928 годах к открытию разветвленных цепных химических реакций, за что он был удостоен Нобелевской премии.

На рубеже веков Российская империя не могла быть причислена к странам-лидерам в науке, и в Советской России научная физическая школа строилась практически с нуля. Но революционные изменения, происходившие в физической картине мира в начале XX века, создали ситуацию, когда молодое поколение физиков быстрее и естественнее воспринимало новые физические теории, чем физики, чье мировоззрение сформировалось ранее. Научная революция уравнивала шансы всех, кто только входил в науку в то время. Требовались лишь талант и возможность контакта с научными центрами. 

И Юлий Харитон менее чем за десятилетие смог пройти впечатляющий путь от студента-первокурсника до одного из ведущих физиков-экспериментаторов, специалиста в совершенно новой области физики — ядерной физике. Но в то время можно выделить целую группу талантливых молодых ученых, в судьбе которых присутствуют все те же основные компоненты успеха: молодость, талант и возможность стажироваться в ведущих научных центрах. 

Но научная революция была лишь одной из составляющих этого уравнения. В биографиях физиков поколения Харитона всегда акцентируется их одаренность, выдающиеся способности, но проходит без внимания тот факт, что портрет этого поколения обладает и единым социальным фоном. Политические события в России начала XX века имели далеко идущие социальные последствия, важным оказалось то, что у ранее бесправных слоев населения появилась возможность социального лифта. Так, общедоступной стала возможность получения высшего образования. Советская власть в первое десятилетие своего существования столкнулась с дефицитом квалифицированных кадров и прикладывала значительные усилия, чтобы привлечь в вузы молодежь рабоче-крестьянского происхождения и обеспечить себя политически благонадежными кадрами.

Однако если мы обратимся к научному сообществу, мы практически не встретим среди ученых «классово близких» по своему происхождению советской власти. Скорее, наоборот, первое поколение советских ученых вовсе не обладало безупречным происхождением. Они происходили из семей, которые можно было отнести к русской интеллигенции, или, хуже того, были из дворян и купцов. Среди них было много евреев, которые были уравнены в правах с окружающим населением лишь только в после Февральской революции. 

Но, затрагивая «еврейский вопрос» в науке, стоит отметить, что среди советских физиков, которые сформировались как ученые в 1920-х — начале 1930-х годов, мы не встретим выходцев из еврейского местечка. Их анкетные данные однозначно свидетельствуют о том, что они происходили из прослойки русско-еврейской интеллигенции. И биография Юлия Харитона в этом смысле служит ярким примером сложившегося положения вещей. Стык культурных предпочтений и социальной реальности определял выбор жизненных стратегий, открывавшихся перед новым поколением. Поэтому неудивительно, что именно русско-еврейская интеллигенция оказалась основным поставщиком научных кадров в этот период.

В 1930–1940-х годах происходит резкий поворот в научной биографии Харитона:

«По возвращении в СССР возобновил работу в руководимом Н. Н. Семеновым физико-химическом секторе Физико-технического института и после непродолжительного экскурса в область биофизики … перешел к систематической работе над вопросами взрывчатых веществ.

В 1931 г. физико-химический сектор был реорганизован в Институт химической физики и мне была поручена Н. Н. Семеновым организация лаборатории взрывчатых веществ и руководство ею».

Он уходит из атомной физики и начинает заниматься физикой горения и взрыва, имевшей очевидное оборонное применение. Возможно, именно это обстоятельство спасает его во времена репрессий второй половины 1930-х годов. Во время войны ценность Харитона как уникального специалиста в области взрывчатых веществ возрастает многократно.

Яков Зельдович советский физик-теоретик и астрофизик, основатель релятивистской астрофизики // wikipedia.org

В этом отрывке из автобиографии Харитона существует очередная «фигура умолчания»: он ничего не говорит об одном событии в своей научной биографии, которое сыграет важную роль в его дальнейшей судьбе. Речь идет об открытии в 1939 году реакции деления ядер урана и о теоретических статьях по этой теме, написанных Юлием Харитоном и Яковом Зельдовичем в 1939–1941 годах. В этих статьях авторы проводят первые теоретические расчеты цепной реакции урана, которые, как выяснилось позднее, были весьма неточными, но демонстрировали саму возможность такой реакции. 

В 1943 году была создана знаменитая лаборатория № 2 АН СССР под руководством И. В. Курчатова, он предложил Харитону участвовать в советском атомном проекте. Таким образом, Юлий Харитон попадает в атомный проект с первых дней его создания, а в 1946 году назначается на пост научного руководителя. На этом посту он пробудет вплоть до 1992 года. Уникальность Юлия Харитона и его безусловная полезность для проекта заключались в том, что он совмещал специальности физика-экспериментатора и физика-теоретика и мог контролировать все стадии создания «изделия» — от научной идеи до ее воплощения. 

Дальнейшая научная и организационная деятельность Харитона проходит за завесой секретности. В 1949 году в СССР была успешно испытана атомная бомба, а в 1953 и 1955 годах — первые образцы водородного оружия. Государство оценило заслуги Ю. Б. Харитона очень высоко, и так он стал трижды Героем Социалистического Труда, а в 1953 году был избран в АН СССР. Харитон в этот период жизни не только руководитель научного проекта и большого коллектива ученых, но и официальный советский деятель — он несколько раз избирался депутатом Верховного Совета СССР. С точки зрения советского человека, карьера Харитона была более чем успешной.

В стране, в которой под лозунгами борьбы с космополитизмом разворачивалась антисемитская кампания, работа в атомном проекте давала некоторые гарантии неприкосновенности. Кроме этого, ответить отказом на предложение властей об участии в проекте было просто небезопасно. Неудивительно, что в нем участвовали практически все ведущие физики Советского Союза. Для многих это оказалось одним из сложнейших периодов в жизни, когда работа противоречила внутренним убеждениям. Так, Лев Ландау, отличавшийся высокой степенью внутренней свободы, позднее говорил о том, что, если бы не «пятый пункт», он никогда бы не согласился на эту работу. 

В конце жизни Харитон вспоминал атмосферу, в которой создавалась первая советская атомная бомба. Человек системы, он был немногословен и уходил от конкретно заданных вопросов. Сказанное им можно подытожить следующим образом: участие в атомном проекте воспринималось им как исполнение долга, и угрызений совести по поводу создания атомного оружия он не испытывал. Биография Юлия Борисовича Харитона не имеет полутонов, она черно-белая. Но, как это часто случается с талантливыми людьми, его жизнь весьма ярко преломляет исторические события, когда совокупность частных жизненных обстоятельств вдруг оттеняет историю.

 

 

image
Юлий Харитон возле советской атомной бомбы РДС-1 // rusarchives.ru //

Мирный атом

В 1953 году Дуайт Эйзенхауэр выступил в ООН с идеей создания режима международного контроля за развитием и использованием ядерных технологий и создания Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) для контроля за его реализацией. В качестве практического шага предлагалось провести I Женевскую конференцию по мирному использованию ядерной энергии под эгидой ООН, где можно было бы обсудить способы мирного использования ядерной энергии. На этой конференции настоящий фурор произвел доклад о первой в мире атомной станции в СССР, запущенной в 1954 году в Обнинске, — с уран-графитовым реактором, охлаждаемым водой на обогащенном уране.

После этого количество атомных стаций по всему миру начало быстро расти, используя базу, созданную оружейными атомными проектами: топливную базу, всю промышленную инфраструктуру (от добычи урана до производства ядерного топлива и использования его в реакторе), подготовку кадров, знания и опыт специалистов. Более того, пущенные первые в мире АЭС различного типа реально были результатом конверсии разработок для военных целей.

К середине 1980-х годов в мире строилось в год до сорока ядерных блоков. И все шло прекрасно до 1979 года — крупнейшей аварии в истории коммерческой атомной энергетики в США на АЭС Three Mile Island. Затем в 1986 году случилась авария на Чернобыльской АЭС, переросшая в ядерную катастрофу с глобальными социально-политическими последствиями. Прежде всего это касалось СССР, поскольку реакторы такого типа строились только в СССР. Однако резко возросло негативное отношение населения в странах Европы. Семь малых стран приняли решение о запрете развития ядерной энергетики. Начался процесс пересмотра концепции безопасности АЭС и дальнейшего развития «культуры ядерной безопасности» как одной из основ ядерной энергетики.

С целью выхода из наступившего кризиса в 2000 году были организованы два международных проекта. Инновационный проект ядерной энергетики ИНПРО, предложенный Россией, развивался под эгидой МАГАТЭ и объединял усилия специалистов развитых и развивающихся в ядерном отношении стран. Цель ИНПРО — определение стратегии развития и требований к будущей ядерной энергетике.

Проект по разработке реакторов четвертого поколения для АЭС будущего направлен на создание реакторов, которые решат проблемы дальнейшего развития ядерной энергетики: безопасности, экономической эффективности, неограниченности ресурсов развития, обращения с отходами и отработанным топливом, нераспространения. Участниками этого проекта, предложенного по инициативе США, являются только десять наиболее развитых в ядерном отношении стран.

К сожалению, ситуация резко усугубилась в результате самой крупной ядерной аварии уже в XXI веке. Она произошла на станции Фукусима в 2011 году в Японии — одной из самых развитых в промышленном и ядерном отношении стран мира. 

 

АЭС Three Mile Island // wikipedia.org
АЭС Three Mile Island // wikipedia.org
Чернобыльская АЭС // wikipedia.org
Чернобыльская АЭС // wikipedia.org
Авария на станции Фукусима-1 в Японии // eadaily.com
Авария на станции Фукусима-1 в Японии // eadaily.com

Ядерное сообщество должно найти выход из возникшего противоречия: ядерная технология до сих пор не привела человечество в золотой век решения энергетических проблем (при современном ее вкладе в полный энергетический баланс около 5%), но позволила создать ядерный оружейный потенциал, способный уничтожить человечество.

Анализ истории развития ядерной науки и техники заставляет нас задуматься над пророчеством столетней давности академика Владимира Вернадского.

 

Виктор Мурогов
Виктор Мурогов
доктор технических наук, профессор НИЯУ (МИФИ-ИАТЭ), главный научный сотрудник НИЦ КИ, член Международной ядерной академии, директор Международного центра ядерного образования МИФИ, директор Российской ассоциации ядерной науки и образования
Максим Гаммал
Максим Гаммал
историк, научный сотрудник кафедры иудаики Института стран Азии и Африки Московского Государственного Университета им. М. В. Ломоносова