http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=1e5c7a75-6257-4a95-9d45-806f94c0a1c9&print=1© 2024 Российская академия наук
Двадцать второго ноября 1955 года в Советском Союзе на Семипалатинском полигоне состоялось успешное испытание первой полноценной отечественной водородной бомбы РДС-37. Она стала прототипом будущих боеприпасов, ставших основой ядерного щита России и обеспечивших стратегический паритет с США и в конечном счете мир. По мнению специалистов, ключевой вклад в те успехи внес молодой тогда сотрудник ядерно-оружейного "штаба" страны — Конструкторского бюро-11 (ныне Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Саров) — Юрий Трутнев.
Второго ноября этого года первому заместителю научного руководителя по перспективным исследованиям РФЯЦ-ВНИИЭФ академику Трутневу исполнилось 90 лет. Президент России Владимир Путин в Кремле вручил легендарному ученому орден "За заслуги перед Отечеством" первой степени. О том, как создавались отечественные термоядерные заряды, как опыт советского атомного проекта может помочь развивать новые направления оборонных исследований и о том, что нужно молодежи, чтобы состояться в науке, Юрий Трутнев рассказал в интервью РИА Новости. Беседовал специальный корреспондент Владимир Сычев.
- Юрий Алексеевич, как вы считаете, несмотря на развитие новых видов оружия, например гиперзвукового, остается ли необходимость в существовании ядерного оружия?
— Конечно, остается, причем необходимость не просто в его существовании, но и совершенствовании. Мы этим занимаемся в нашем ядерном центре. Но не только этим, а и другими вещами, которые, скажем так, помогли бы ядерному оружию поразить врага.
- Ведущие державы, обладающие ядерным оружием, соблюдают запрет на его испытания. Не может ли в таких условиях снизиться качество оснащения ядерных сил?
— В том, что испытания запрещены, я думаю, ничего страшного нет — накоплен необходимый опыт, накоплены заряды, которые мы можем делать. Создаются и новые носители, на которые можно ставить существующие заряды.
- Ваши ученики и коллеги в один голос говорят о том, что вы сохраняете большую работоспособность и огромную любознательность в науке. Можно ли, в пределах возможного, рассказать, над какими вещами вы сейчас работаете?
— С самого начала я работал на обороноспособность страны. И сейчас это самая главная моя задача. Но подробно говорить, какими задачами я занимаюсь в настоящее время, наверное, все-таки нецелесообразно.
- А каким образом вам удалось прийти к идеям, которые легли в основу нашего современного термоядерного оружия?
Первая атомная: как новое оружие изменило судьбу СССР и всего мира
- С чего все началось? После того, как был сделан и испытан в 1949 году первый советский атомный заряд, и американцы, и наша страна начали разрабатывать термоядерные заряды. 12 августа 1953 года был испытан наш заряд, так называемая слойка, конструкция которой — атомный заряд, окруженный слоями термоядерного "горючего" и урана-238 — была предложена Андреем Сахаровым. Но это не был термоядерный заряд в современном понимании. Дело в том, что заряд можно считать термоядерным, если больше половины энергии при его взрыве выделяется за счет термоядерных реакций слияния ядер изотопов водорода — дейтерия и трития, а не за счет реакций деления ядер урана или плутония. С этой точки зрения "слойка Сахарова" была атомным зарядом с так называемым термоядерным усилением, дававшим поток нейтронов, которые способствовали делению ядер урана-238. Это позволило повысить мощность заряда до 400 килотонн. Для сравнения, первый наш атомный заряд дал около 20 килотонн.
Перед нами стояла задача повысить мощность заряда до мегатонного уровня. Но в какой-то момент стало ясно, что в силу особенностей конструкции "слойки" этого не добиться.
- В чем были основные затруднения?
— Надо было придумать, как эффективно сжимать большие количества термоядерного "горючего" — дейтерида лития-6. Ведь термоядерные реакции идут при колоссальных температурах и давлениях. Так вот, обычные взрывчатые вещества для обеспечения нужного сжатия, или как мы называем имплозии, не годились.
Использовать для этого энергию взрыва атомных зарядов впервые предложил Авраамий Завенягин — один из руководителей нашей атомной отрасли в то время. Он сказал — возьмите термоядерный заряд, обложите его кругом атомными зарядами, одновременно взорвите их, они его и обожмут. И вот это было еще, конечно, не решение проблемы, но намек на то, что делать. Эту идею потом развил наш теоретик Виктор Давиденко. Фактически он предложил схему так называемого двухступенчатого заряда — кожух, в котором находились пространственно разделенные атомный и термоядерный узлы. Энергия взрыва первичной атомной ступени использовалась бы для зажигания термоядерных реакций во вторичной ступени. У наших выдающихся специалистов Якова Зельдовича и Андрея Сахарова были большие надежды на эту схему так называемой ядерной имплозии.
- А какие идеи были у вас?
- Расскажу. Я много занимался теорией КПД атомных зарядов. Я знал, что при их взрыве очень много энергии выходит в виде рентгеновского излучения. И я начал подумывать о том, как бы сделать так, чтобы термоядерный заряд обложить легким веществом — "обмазкой". Это могут быть химические элементы с малым номером, имеющие очень хорошую теплопроводность, и с помощью рентгеновского излучения от взрыва первичного атомного заряда "обмазку" нагреть. При этом ее вещество испарялось бы наружу, навстречу излучению, а в результате, как при движении ракеты, создавался бы реактивный импульс, направленный внутрь вторичного заряда и создающий давление, нужное для эффективного сжатия термоядерного "горючего".
Но как было обеспечить равномерное, симметричное воздействие излучения на сферическую поверхность термоядерного заряда с "обмазкой"? Тут я застрял.
И вот в некий момент весной 1954 года из Москвы приезжает Зельдович и говорит: "Знаю, что делать! Давайте будем выпускать излучение вот так". И тут же нарисовал схему, каким образом можно реализовать принцип радиационной имплозии. И я сразу понял, что моя идея пригодна для этого.
Я в тот же день пришел к Сахарову и говорю: "Андрей Дмитриевич, вот Яков Борисович предлагает действовать излучением таким-то образом. А я предлагаю термоядерный заряд окружить легким веществом и с его помощью производить обжатие". И остановились на этом.
- На вашем предложении?
— Нет, это не только мое предложение. Это предложение трех людей — Зельдовича, Сахарова, Трутнева. Зельдович предложил, как именно направлять рентгеновское излучение, Сахаров показал, что это излучение не поглощается стенками кожуха, а остается в нем и поэтому может происходить равномерное воздействие на поверхность термоядерного узла. А моя идея — "обмазка" из легкого вещества для перевода излучения в необходимое давление. Я помню, как я придумал свою идею, но как они дошли до своих идей, сейчас могу только догадываться.
Но, конечно, надо было сначала все рассчитать, показать, получится ли что-нибудь. Это же не велосипед — соединил два колеса и едешь. Здесь температуры в десятки миллионы градусов. Давления невероятные. Времена… У нас было измерение времени в мигах, а за один миг принималась одна десятимиллионная доля секунды. А весь процесс взрыва происходит за несколько десятков мигов. Представляете, какие это малые времена?
- А сколько времени заняли расчеты и создание заряда?
— Могу сказать — идея появилась весной 1954 года, а испытание произошло в ноябре 1955 года. И все это время шла бешеная работа. К ней подключились молодые специалисты — те, кто пришли в наш центр в 1951-м году, в том числе и я. И каждый рассматривал определенный момент процесса. И в результате был сконструирован фактически первый наш настоящий термоядерный заряд РДС-37. Основной принцип его устройства сейчас не скрывается.
- Как проходило его испытание 22 ноября 1955 года?
— Мы стояли в 40 километрах от эпицентра взрыва. У нас, конечно, были темные очки, защищавшие глаза. Вспышка. Мы вскочили, начали кричать: "Победа!" — и тут пришла ударная волна. Как нас тряхнуло! Мы попадали, вскакиваем — а тут вторая волна, отраженная от земли. Опять все упали.
Самое главное — то, что мы получили расчетную мощность 1,6 мегатонны. Мощность заряда, правда, изначально была уменьшена вдвое, потому что полигон не был рассчитан на взрывы больших мощностей.
Но у меня тем временем в голове уже была другая идея — более совершенного изделия на основе нового принципа конструирования термоядерного заряда. После испытания РДС-37 я на следующий день вечером позвал на берег Иртыша моего друга и коллегу Юрия Николаевича Бабаева и говорю: "Юра, давай мы попробуем сделать вот такую штуку". И он согласился. Мы вернулись в Саров и нарисовали схему заряда, предложили ее. Это изделие получило индекс 49. Я не буду говорить, что это такое. Изделие 49 похоже на РДС-37, но не во всем. Над нами начали смеяться, это все ерунда, ничего у вас не получится. Короче, нас не поддержали — потому что не поняли. Решили, по-видимому, так — ну придумывает молодежь, ну и пусть. И долгое время так было.
А мы что? Наше КБ-11 в части расчетов сотрудничало с Мстиславом Келдышем, с его Институтом прикладной математики. С его молодыми ребятами мы к тому времени уже сработались. И начали считать. Все было ясно и понятно.
В то же время наши специалисты — Зельдович, Сахаров, Евгений Забабахин, Лев Феоктистов — предлагали свои варианты, оставаясь в рамках схемы РДС-37. Я до сих пор не могу понять, как такие люди, выдающиеся умы, вместо того чтобы приспосабливать термоядерный заряд к носителю, к ракете, начали исследовать — а нельзя ли получить еще большую мощность? И напоролись на то, что те изменения, которые они предлагали, приводили к отказу. У Зельдовича на испытаниях подряд было три отказа термоядерных узлов!
- Что же в итоге?
— Мы стали настаивать на своем предложении. Нас поддержал Игорь Васильевич Курчатов. Испытание изделия 49 состоялось в День Советской Армии, 23 февраля 1958 года на полигоне на Новой Земле. Успех был очень большой. В 1958 году состоялось несколько испытаний изделий разных мощностей на основе 49-го заряда. Он пошел в серию, его поставили на ракеты, и это уже была основа термоядерного оружия нашей страны.
Но после испытаний в ноябре 1958 года наше руководство прекратило дальнейшие эксперименты на полигонах, это был первый мораторий на ядерные испытания. И вот какая вещь — Сахаров выступил за отказ от испытаний. Но в стране в это время не было ни одного боевого термоядерного заряда! А Сахаров настаивал — мы будем сдавать военным свои заряды без испытаний.
Я некоторое время назад начал перелистывать историю наших испытаний и сопоставлять ее с тем, что делал тогда Сахаров и о чем он потом писал в своих воспоминаниях. Так вот что выясняется — он все время выступал против испытаний именно наших новых зарядов. Выходит некрасивая вещь — у него не получается с его зарядами, а у нас получается, и он выступает против наших испытаний. Как это можно было делать в тех условиях противостояния с США, когда американцы испытывали свои новые термоядерные заряды? Не могу понять. Тут даже не знаешь, что и думать.
Однажды, много позже, я сказал Юлию Борисовичу Харитону (научному руководителю КБ-11/ВНИИЭФ — ред.): " Давайте съездим к Сахарову и зададим ему вопросы, в том числе можно ли сдавать заряды военным в серию без испытаний". Приехали, спрашиваем. Он отвечает, можно сдавать без испытаний. Говорил только я. Юлий Борисович молчал. Но когда мы уходили, одевались, вдруг Харитон сказал: "Андрей Дмитриевич, ваша позиция — это позиция игрока". Попрощались и ушли. Через три дня Сахаров умер.
- Конец 1950-х годов, начало 1960-х — постепенно приближалось время для самого мощного в истории термоядерного заряда, которое сейчас в обиходе называют по-разному — "Царь-бомбой" или "Кузькиной матерью"…
— Это изделие под индексом 602 предложил тоже я. Харитону я сказал: "Юлий Борисович, давайте сделаем 100-мегатонный заряд. Может быть, тогда на Западе поймут, что дальше им будет бессмысленно наращивать свой мегатоннаж". Он согласился. Но мы и здесь в целях безопасности сделали заряд половинной мощности, ступень из урана-238 заменили на свинец.
Приехали на Новую Землю. Испытание состоялось 30 октября 1961 года. Мы стояли у пульта, где шел обратный отсчет. И в некий момент хлоп! — и радиосвязь прекратилась. Это значит, что взрыв успешно произошел, его мощность составила 58 мегатонн.
Взрыв был очень чистым с точки зрения выделения радиоактивных осколков. Американцы и англичане потом удивлялись — как это, такая мощность и так мало осколков — процента три? После этого все, что мы, молодые, ни предлагали, все шло на испытания. Удивительное дело — уже не случалось, чтобы нам отказали, даже разговоров таких не было. Мы с Бабаевым подключили кучу теоретиков, которые тут же обучались и получали нужные результаты.
Был такой любопытный случай. Мы решили сделать 40-мегатонный, но при этом компактный заряд. Опять-таки чтобы радиоактивной грязи не было, убрали урановую ступень и тоже заменили ее на свинец. Расчетную мощность тем самым снизили до 20 мегатонн. В день испытаний я был здесь, в Сарове. Съездил на рынок, вернулся домой. Раздается звонок Юлия Борисовича Харитона: "Юрий Алексеевич, немедленно приезжайте в кабинет Музрукова". Это был директор нашего центра. Я спрашиваю, а как дела на полигоне?— "Вот приезжайте". Приезжаю. Картина: пустой кабинет, сцепив руки за спиной, быстро, из угла в угол, нахмурившись, ходит Харитон. Я опять: "Юлий Борисович, что получилось-то?" — "Две мегатонны". — " Как две мегатонны? Там должно быть 20 мегатонн". — "Ну вот так вышло". Думаю, елки-палки, как же так? Но я догадался спросить: "Юлий Борисович, а по какой методике определяли мощность?" — "По подъему облака". Довольно нахально говорю: "По подъему облака? Юлий Борисович, я поехал домой. Когда будут настоящие измерения, тогда другое дело".
- Что же произошло?
- Облако всегда поднимается на ту или иную высоту в зависимости не только от мощности взрыва, но и от состояния атмосферы. В тот раз инверсия воздуха была такой, что облако поднялось только на 16 километров при двадцати мегатоннах. Так вот, я приехал домой и размышляю — что же там могло быть? Вдруг новый звонок: "Юра? Мы сейчас к вам приедем". Это был Давид Абрамович Фишман (руководитель конструкторского бюро КБ-11/ВНИИЭФ по разработке ядерных зарядов — ред.). Приехали они с Харитоном и говорят, да, по другим методикам измерили мощность, получили двадцать мегатонн.
- Правильно мы понимаем, что, возможно, самым главным результатом испытания "супербомбы" в 1961-м году стало то, что американцы практически сразу прекратили гонку за наращивание мегатоннажа своих зарядов?
— Абсолютно правильно. Американцы поняли, что нас не испугаешь, а мы их испугаем. И они опустили мощности в своих испытаниях. Мы могли и больше сделать, но какой смысл?
- Вы отметили очень высокую степень чистоты того заряда. Именно тогда возникло направление по созданию зарядов для мирных, промышленных взрывов?
— Мы с самого начала думали о том, как использовать ядерные взрывы для мирных целей. Что для этого нужно было сделать? Очень сильно уменьшить, фактически ликвидировать радиоактивность осколков, возникающих при взрыве. Я и здесь проявил инициативу — как сделать чистый заряд, в термоядерном узле которого нет делящихся материалов. И мы спроектировали такой заряд. Параллельно тематикой промышленных зарядов занимался и второй наш ядерный центр — нынешний ВНИИТФ в Снежинске.
- Известно, что с помощью первого мирного ядерного взрыва в 1965 году в Казахстане было создано озеро Чаган.
— Это было сделано как раз с помощью нашего заряда. Его взорвали в русле реки Чаган. Сделали воронку, она заполнилась водой. Позже там сделали гидростанцию.
- Писали, что вы в этом озере купались.
— И купались мы, и ничего страшного. Врут, когда говорят, что там опасно. В этом озере рыбы развелось огромное количество.
- Юрий Алексеевич, сами ученые считают ядерные и термоядерные заряды совокупностью оригинальных и даже красивых физических принципов и инженерных решений. А с чем бы вы сравнили разработку зарядов? Например, с работой архитектора? Ведь это же тоже можно назвать настоящим творчеством?
— Это творчество, но совершенно иного порядка, чем, например, работа художника. Художник работает в первую очередь на эмоциях: здесь проведем кистью так, а здесь иначе. Этот куст страшно "кричит", сделаем так-то. А у нас — расчет, очень сложный и очень ответственный. Если что-то прозеваешь, ничего не получится. И мы делали расчеты группами, работали командами, где каждый понимает друг друга. Если надо что-то проверить — не спорят, а смотрят, проверяют. С такими группами я привык работать, организую их — и дело идет.
- На проходивших в сентябре выборах президента Российской академии наук запомнилось ваше яркое выступление с трибуны в поддержку кандидатуры Александра Сергеева, впоследствии избранного главой РАН.
— Я должен сказать, что выступление Александра Михайловича с его четкой программой, пониманием, что и как делать, значительно превосходило выступления всех остальных кандидатов. Было видно, что вот он — настоящий лидер.
- По мнению Александра Сергеева, о чем он не раз говорил, в России сейчас практически исчерпан накопленный в советские времена научный задел для решения оборонных задач. Как вы полагаете, для улучшения ситуации может ли помочь опыт нашего атомного проекта, когда четко ставились конкретные задачи, а для их решения концентрировались все необходимые ресурсы — интеллектуальные и материальные?
— Может. То, что важно с точки зрения обороны, надо сосредотачивать в таких институтах, как наш. Я выступаю за то, чтобы в нашем ядерном центре развивать то, что хуже идет в других местах, но что у нас, наоборот, идет успешно и что мы могли бы делать.
- Можете ли привести пример?
- Суперкомпьютеры. Я считаю, что эти машины по-настоящему должны делать мы, наш институт, потому что мы в этом заинтересованы в высшей степени. Не в материальной выгоде — продать и деньги положить в карман, а в возможности применять эту технику и знать, что она работает на дело. Для того чтобы правильно спроектировать заряд, надо сначала его рассчитать, тем более что мы же не можем пощупать, что происходит в термоядерном узле. И для этого надо иметь не только соответствующих физиков-теоретиков, но и математиков и, естественно, вычислительную технику. За это я боролся всю жизнь и борюсь сейчас.
В свое время мы считали на "Рейнметаллах" — они были электромеханические и здорово трещали. Потом появились первые наши ламповые машины "Стрела". Вот как раз на них и был рассчитан РДС-37. А после 49-го изделия к нам в центр поступили машины М-20 и затем БЭСМ — быстродействующие электронные счетные машины. БЭСМ-3, БЭСМ-4 и, наконец, БЭСМ-6. Я хочу подчеркнуть, что это была, конечно, для своего времени суперЭВМ, первая наша вычислительная машина на полупроводниках, она позволила Советскому Союзу сравняться с американцами в вычислительных мощностях.
Но дальше у нас в стране пошли по неверному пути — стали ориентироваться на западные ЭВМ, и в итоге отстали. Но в нашем ядерном центре мы работаем целиком на отечественных машинах.
- Юрий Алексеевич, а что нужно молодым людям, чтобы состояться в науке?
— Я могу, судя по своему опыту, сказать так — прежде всего надо много читать. Сейчас мало читают, причем читают в основном ерунду. Но как привить молодежи потребность к хорошей литературе, описывающей науку и научные исследования? Конечно, надо читать научно-популярные книги. Например, "Охотники за микробами" и "Стоит ли им жить?" Поля де Крюи. Это же любопытнейшие, великолепные вещи. Фантастику — ее я читаю с большим удовольствием, люблю именно научную фантастику, перечитываю Станислава Лема. Очень советую читать книги из серии "Жизнь замечательных людей".
Я с детства собирал книги, у меня большая библиотека. Когда наша семья в 1944 году вернулась в Ленинград после снятия блокады, одно из самых больших впечатлений на меня произвели книжные развалы на фоне разрушенных домов. Горы книг, их продавали, и я покупал и покупал книги по науке. Интересно, что даже потом находились владельцы некоторых книг.
Как-то раз, еще до войны, я купил небольшую книжечку о конференции по физике атомного ядра. Автором был Юлий Харитон. И вот ведь как получилось — мы потом несколько десятилетий работали вместе. Однажды я рассказал ему, что у меня есть такая книжка. А у Харитона ее почему-то не было, видимо, потерялась. И он попросил подарить ее. Конечно, Юлию Борисовичу я отказать не мог.