Курчатов, стр. 41
Другой метод — газовая диффузия. Известно, что молекулы газов с различным удельным весом по-разному проникают (диффундируют) через пористую перегородку. Это похоже на действие сита, отсеивающего более мелкие частицы от крупных. Разделение производится в несколько ступеней.
Газодиффузионное предприятие может давать не только чистый уран-235, но и уран, обогащенный этим изотопом. Вместо обычных 0,7 процента урана-235 может содержаться 1,5 процента и больше. Разумеется, для этого нужно меньшее число ступеней, и стоит такое производство дешевле, чем получение чистого урана-235.
Каждое из направлений разделения изотопов урана возглавляется виднейшими учеными.
Создание в нашей стране производства чистого урана-235 и обогащенного урана явилось новым этапом в совершенном здании атомной техники, возводимом по проекту Игоря Васильевича Курчатова.
Новая победа имела далеко идущие последствия. Одно из них — это увеличение источников получения ядерных зарядов, которые шли в атомные арсеналы, усиливали мощь нашей страны.
Получение обогащенного урана открыло возможности для новой отрасли реакторостроения, в которой в качестве замедлителя стала применяться вода.
Напряженная работа ученых, конструкторов, инженеров, больших производственных коллективов нашей атомной промышленности дала результаты. В СССР был сделан запас атомного оружия, достаточный для того, чтобы защитить Родину от всяких посягательств. Испытания, проведенные в 1950—1951 годах, показали превосходные качества советского атомного оружия.
Много работая для укрепления обороноспособности Родины, Игорь Васильевич даже стал называть себя солдатом. На некоторых записках он ставил подпись: «Солдат Курчатов».
В декабре 1951 года ему в третий раз была присуждена Государственная премия. Его грудь украсила вторая золотая медаль «Серп и Молот».
И снова ни тени успокоения. С утра до ночи он работает в кабинете и лабораториях.
Пример его вдохновенного трудолюбия без лишних призывов действовал на всех сотрудников института. Появится у человека мысль: может, хватит, утомился вроде. Глянет он на главное здание: горит огонек. Борода на посту... Теплеет на душе, и новые силы в человека вливаются...
В 50-х годах не было более притягательного вопроса для американской прессы, чем создание атомного оружия в СССР. Предсказание о том, что Советский Союз долго еще не сможет иметь свое атомное оружие, было опровергнуто первым взрывом. Страницы печати Запада стали заполняться всякими выдумками об утечке атомных секретов из США и т. д. и т. п., на что сами американские специалисты и, в частности, доктор Джеймс Бекерлн, начальник секретного отдела Комиссии по атомной энергии, отвечал так: «Лично я считаю, что атомная бомба поступила на вооружение СССР в 1949 году благодаря усилиям советских ученых и инженеров», — и пояснил, что именно их усилиями «создавалось оружие и громадные заводы по производству делящихся материалов, необходимых для получения ядерного взрывчатого вещества».
И очень знаменательно звучало заявление в печати США одного из специалистов: «Основные трудности, которые должны были преодолеть Советы для создания бомбы, были связаны с тяжелой промышленностью и производством. Атомные секреты, фанатически оберегаемые Соединенными Штатами, скрыли от нас тот факт, что у Советского Союза были свои прекрасные ученые, которые могли найти ответы на все вопросы самостоятельно».
Что же, нам остается подтвердить это трезвое высказывание ссылкой на свидетельство Игоря Васильевича:
«Мы начали работу 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 испытал бы чувства глубокой скорби из-за гибели близких и дорогих людей.
Мы были одни. 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 они нам не помогли.
В конце войны, когда Германия уже капитулировала, а военная мощь Японии рухнула, американские самолеты сбросили две атомные бомбы на японские города Хиросиму и Нагасаки. Погибли от взрывов и пожаров более 300 тысяч человек, а 200—250 тысяч 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 и при повседневной заботе партии и правительства, вместе со всем нашим советским народом добились выдающихся успехов в деле создания атомного и водородного оружия».
Вторая молния
Дейтоны заявляют о себе
Одними из первых реакций, которые изучал Игорь Васильевич, были реакции под действием дейтонов. Теперь, на новом этапе овладения ядерной энергией, дейтоны снова заявили о себе: без них невозможны термоядерные реакции, те, что по современным представлениям науки являются источниками энергии Солнца и звезд. Наиболее многообещающими считались реакция слияния двух дейтонов и реакция слияния дейтона с ядром трития — сверхтяжелого водорода с массовым числом 3. Расчеты ученых показали, что выделение энергии при термоядерной реакции в расчете на единицу веса исходных продуктов значительно выше, чем при делении тяжелых ядер.
Мы уже отмечали, что дейтерий входит в состав тяжелой воды, а тяжелая вода содержится во всех водоемах мира, в том числе и в океанах. Значит, запасы дейтерия на Земле практически неограниченны, но разделить изотопы водорода не так трудно, как изотопы урана. В нашей стране под руководством Игоря Васильевича Курчатова было налажено промышленное производство тяжелой воды. Это открывало возможность развития третьей линии реакторостроения, с тяжелой водой в качестве замедлителя, и давало в руки ученых дейтерий, играющий решающую роль в термоядерных реакциях.
Вот что писал о дейтерии и организации производства его в нашей стране Игорь Васильевич в одной из своих статей: «Дейтерия в природе вполне достаточно — на каждые 6 тысяч ядер обычного водорода приходится одно ядро дейтерия. Литр обычной воды по энергии равноценен приблизительно 400 литрам нефти...
В ближайшие 15 лет ежегодная добыча угля и нефти в нашей стране достигнет в сумме около миллиарда тонн. Только 400 тонн дейтерия потребовалось бы для замены всего этого угля и нефти. Еще 20 лет назад эта величина могла показаться непомерно большой и труднодостижимой. Я помню, что до войны для работы на циклотроне в Ленинграде нам с большим трудом удавалось получать из Днепропетровска, где лабораторным способом в Институте физической химии Академии наук Украинской ССР велось изготовление тяжелой воды, граммы дейтерия. Теперь положение совсем другое. У нас создано промышленное производство дейтерия. Оно ведется разными способами».
Еще труднее, чем дейтерий, получить тритий. Игорь Васильевич не раз подчеркивал трудности производства трития. «Трития, — подчеркивал он, — в природе ничтожно мало. Изготовление трития в необходимых количествах вполне осуществимо при помощи нейтронного облучения лития, но это дорогой процесс».
Следует сразу же подчеркнуть своеобразие этих реакций, определившее коренное отличие организации исследований по сравнению с реакциями деления. Там ученые сначала получили управляемый процесс в реакторах, а потом, хорошо изучив его особенности в контролируемых, вполне безопасных условиях, осуществили реакцию взрывного типа. С термоядерным процессом так поступить нельзя: для его протекания нужна температура, которую можно создать только взрывом атомной бомбы.
При температуре в миллионы градусов вещество должно находиться в состоянии плазмы, то есть в виде полностью ионизированных атомов (голых ядер) и свободных электронов. Часть дейтонов при таком нагреве приобретают скорости, позволяющееим преодолевать электрические силы отталкивания, сближаться и вступать в реакцию синтеза. При этом из двух дейтонов может получиться ядро гелия с массовым числом 3 и вылетит один нейтрон. Если сливаются дейтон и ядро трития, то образуется ядро гелия с массовым числом 4 и также вылетает нейтрон.