Создание советской атомной бомбы (военная часть атомногопроекта СССР) - история фундаментальных исследований, разработки технологий и практической ихреализации в СССР, направленных на создание оружия массового поражения с использованием ядернойэнергии. Мероприятия в немалой степени были стимулированы деятельностью в этом направлении научныхучреждений и военной промышленности стран Запада, в том числе в нацистской Германии, а вдальнейшем - США.
Предыстория советского проекта
Работы до 1941 года
В 1930-1941 годах активно проводились работы в ядерной области.
В это десятилетие проводились также фундаментальные радиохимические исследования, без которыхвообще немыслимо какое бы то ни было понимание этих проблем, их развитие и, тем более - реализация.
Проводились всесоюзные конференции АН СССР по ядерной физике, в которых принимали участиеотечественные и иностранные исследователи, работавшие не только в области атомной физики, но и в другихсмежных дисциплинах - геохимии, физической химии, неорганической химии и др..
Работы с начала 1920х годов интенсивно развивались в Радиевом институте и в первом Физтехе (оба вЛенинграде), в Украинском физикотехническом институте, в Институте химической физики в Москве.
Авторитетом в этой области считался академик В. Г. Хлопин. Также серьёзный вклад сделали, в числе многихдругих, сотрудники Радиевого института: Г. А. Гамов, И. В. Курчатов и Л. В. Мысовский (создатели первого вЕвропе циклотрона), Ф. Ф. Ланге (создал первый советский проект атомной бомбы - 1940), а такжеоснователь Института химической физики Н. Н. Семёнов. Советский проект курировал Председатель СНКСССР В. М. Молотов
В 1941 году исследования по атомной проблематике были засекречены. Начало Великой Отечественнойвойны в значительной степени обусловило то, что в СССР были вынуждены сократить объёмыпроводившихся ядерных исследований, в том числе - исследования возможности осуществления цепнойреакции деления, тогда как в Великобритании и США работы по этой проблеме энергично продолжались.
Роль деятельности Радиевого института
Хронология исследований, проводившихся сотрудниками Радиевого института в Ленинграде, говорит о том,что работы в данном направлении не были свёрнуты полностью, чему в немалой степени способствовалипредвоенные фундаментальные изыскания. Ещё в 1938 году здесь была создана первая в СССРлаборатория искусственных радиоактивных элементов (заведующий А. Е. Полесицкий); в 1939 годуопубликованы работы В. Г. Хлопина, Л. В. Мысовского, А. П. Жданова, Н. А. Перфилова и другихисследователей о делении ядра урана под действием нейтронов; в 1940 году Г. Н. Флеровым иК. А. Петржаком было открыто явления спонтанного деления тяжелых ядер на примере урана.
Под председательством В. Г. Хлопина сформирована Урановая комиссия АН СССР, в 1942 году в периодэвакуации института, А. П. Жданов и Л. В. Мысовский открыли новый вид ядерного деления - полный развалатомного ядра под действием многозарядных частиц космических лучей; в 1943 году В. Г. Хлопин направилписьмо в ГКО и АН СССР, дающее обоснование обязательного участия Радиевого института в "урановомпроекте".
Радиевому институту поручена разработка технологии выделения эка-рения (Z = 93) и эка-осмия (Z = 94) изоблучённого нейтронами урана; в 1945 году с помощью циклотрона получен первый советский препаратплутония в импульсных количествах. Под руководством Б. С. Джелепова начаты работы по бета-, гамма-спектроскопии ядер.
Институту были поручены: проверка и испытания методов выделения плутония, изучение химии плутония,разработка технологической схемы выделения плутония из облученного урана, выдача технологическихданных заводу. В 1946 году завершена разработка технологии получения плутония из облученного урана(руководитель В. Г. Хлопин). Институт совместно с проектировщиками ГИПХ (Я. И. Зильберман,Н. К. Хованский) выдал технологическую часть проектного задания объекта "Б" ("Синяя книга"),содержащую все необходимые первичные данные для проектирования радиохимического завода.
В 1947 году Г. М. Толмачёв разработал радиохимический метод определения коэффициента использованияядерного горючего при ядерных взрывах. В 1948 году под руководством Радиевого института и на основеразработанной им ацетатной осадительной технологии пущен первый в СССР радиохимический завод подЧелябинском. К 1949 году наработано количество плутония, необходимое для испытания ядерного оружия.Проведена первая разработка полоний-бериллиевых источников в качестве запала для ядерных бомбпервого поколения (руководитель Д. М. Зив).
Работа в 1941-1943 годах
Информация внешней разведки
Уже с сентября 1941 года в СССР начала поступать разведывательная информация о проведении вВеликобритании и США секретных интенсивных научно-исследовательских работ, направленных наразработку методов использования атомной энергии для военных целей и создание атомных бомб огромнойразрушительной силы. Одним из наиболее важных, полученных ещё в 1941 году советской разведкой,документов является отчёт британского "Комитета MAUD". Из материалов этого отчёта, полученного поканалам внешней разведки НКВД СССР от Дональда Маклина, следовало, что создание атомной бомбыреально, что вероятно она может быть создана ещё до окончания войны и, следовательно, может повлиятьна её ход.
Разведывательная информация о работах по проблеме атомной энергии за рубежом, имевшаяся в СССР кмоменту принятия решения о возобновлении работ по урану, была получена как по каналам разведки НКВД,так и по каналам Главного разведывательного управления Генерального штаба (ГРУ) Красной армии.
В мае 1942 года руководство ГРУ информировало Академию наук СССР о наличии сообщений о работах зарубежом по проблеме использования атомной энергии в военных целях и просило сообщить, имеет ли внастоящее время эта проблема реальную практическую основу. Ответ на указанный запрос в июне 1942 годадал В. Г. Хлопин, который отметил, что за последний год в научной литературе почти совершенно непубликуются работы, связанные с решением проблемы использования атомной энергии.
Официальное письмо главы НКВД Л. П. Берия на имя И. В. Сталина с информацией о работах поиспользованию атомной энергии в военных целях за рубежом, предложениями по организации этих работ вСССР и секретном ознакомлении с материалами НКВД видных советских специалистов, варианты которогобыли подготовлены сотрудниками НКВД ещё в конце 1941 - начале 1942 годов было отправленоИ. В. Сталину в октябре 1942 года, уже после принятия распоряжения ГКО о возобновлении в СССР работ поурану.
Советская разведка имела подробные сведения о работах по созданию атомной бомбы в США, исходившиеот специалистов, понимавших опасность ядерной монополии или сочувствующих СССР, в частности, Клауса Фукса, Теодора Холла, Жоржа Коваля и Давида Грингласа. Однако решающее значение, как полагаютнекоторые, имело адресованное Сталину в начале 1943 года письмо советского физика Г. Флёрова, который сумел разъяснить суть проблемы популярно. С другой стороны, имеются основания предполагать, что работаГ. Н. Флёрова над письмом Сталину завершена не была и отправлено оно не было.
Запуск атомного проекта
28 сентября 1942 г., через полтора месяца после старта Манхэттенского проекта, было принятопостановление ГКО Љ 2352сс "Об организации работ по урану". Оно предписывало:
Обязать Академию наук СССР (акад. Иоффе) возобновить работы по исследованию осуществимостииспользования атомной энергии путём расщепления ядра урана и представить Государственномукомитету обороны к 1 апреля 1943 года доклад о возможности создания урановой бомбы или урановоготоплива...
Распоряжение предусматривало организацию с этой целью при Академии наук СССР специальнойлаборатории атомного ядра, создание лабораторных установок для разделения изотопов урана ипроведение комплекса экспериментальных работ. Распоряжение обязывало СНК Татарской АССРпредоставить Академии наук СССР в Казани помещение площадью 500 м² для размещения лабораторииатомного ядра и жилую площадь для 10 научных сотрудников.
Работы по созданию атомной бомбы
11 февраля 1943 г. было принято постановление ГКО Љ 2872сс о начале практических работ по созданиюатомной бомбы. Общее руководство было возложено на заместителя председателя ГКО В. М. Молотова,который, в свою очередь, назначил главой атомного проекта И. Курчатова (его назначение было подписано10 марта). Информация, поступавшая по каналам разведки, облегчила и ускорила работу советских учёных.
12 апреля 1943 вицепрезидентом АН СССР академиком А. А. Байковым было подписано распоряжение осоздании Лаборатории Љ 2 АН СССР. Начальником Лаборатории был назначен Курчатов.
Љ 5582сс обязало Народный комиссариат химическойпромышленности (М. Г. Первухина) спроектировать в 1944 г. цех по производству тяжёлой воды и завод попроизводству шестифтористого урана (сырьё для установок по разделению изотопов урана), а Народныйкомиссариат цветной металлургии (П. Ф. Ломако) - обеспечить в 1944 г. получение на опытной установке500 кг металлического урана, построить к 1 января 1945 г. цех по производству металлического урана ипоставить Лаборатории Љ 2 в 1944 г. десятки тонн высококачественных графитовых блоков.
После разгрома Гитлеровской Германии
После оккупации Германии в США была создана специальная группа, целью которой было не дать СССРвозможности захватить какие либо данные об атомном проекте Германии[5]. Ею были захвачены и немецкиеспециалисты, не нужные США, которые уже имели свою бомбу. 15 апреля 1945 года американскаятехническая комиссия организовала вывозку уранового сырья из Штасфурта, и в течение 5-6 дней весь уранбыл вывезен вместе с относящейся к нему документацией; также американцы полностью вывезлиоборудование из шахты в Саксонии, где велась добыча урана.
Берия доложил об этом Сталину, который, однако, не стал поднимать шум; в дальнейшем "отсутствиеинтереса к урану" и определило цифру "10-15 лет", которую аналитики сообщили президенту США опредполагаемом сроке разработки атомной бомбы в СССР. Позднее эта шахта была восстановлена, и былоорганизовано совместное предприятие "Висмут", на котором работали немецкие специалисты.
Однако НКВД всетаки удалось добыть несколько тонн малообогащённого урана в институте Кайзера Вильгельма.
24 июля 1945 года в Потсдаме президент США Трумэн сообщил Сталину, что у США "теперь есть оружиенеобыкновенной разрушительной силы". По воспоминаниям Черчилля, Сталин улыбнулся, но не сталинтересоваться подробностями, из чего Черчилль сделал вывод, что тот ничего не понял и не в курсесобытий. Некоторые современные исследователи считают, что это был шантаж[7]. В тот же вечер Сталин далуказание Молотову переговорить с Курчатовым об ускорении работ по атомному проекту.
После атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки
6 августа 1945 года военновоздушными силами США была сброшена атомная бомба на японский городХиросиму, а 9 августа - на Нагасаки. Эти события коренным образом изменяли политическую и военнуюобстановку в мире, и с этого момента направление материальных и людских ресурсов на создание атомногооружия в СССР приобретает масштабы, многократно превосходящие все предыдущие затраты по этойтематике.
Через 14 дней после атомной бомбардировки Хиросимы постановлением Государственного комитетаобороны Љ 9887сс/оп от 20 августа 1945 г. за подписью И.В. Сталина был создан Специальный комитет дляруководства всеми работами по использованию атомной энергии во главе с Л. П. Берия. Спецкомитет былнаделён чрезвычайными полномочиями по привлечению любых ресурсов, имевшихся в распоряженииправительства СССР, к работам по атомному проекту.
Для непосредственного руководства научноисследовательскими, проектными, конструкторскимиорганизациями и промышленными предприятиями, занятыми в атомном проекте было создано Первоеглавное управление при СНК СССР (ПГУ), подчиненное Специальному комитету при ГКО. Начальником ПГУбыл назначен нарком вооружений Б. Л. Ванников. В распоряжение ПГУ передавались многочисленныепредприятия и учреждения из других ведомств, включая научно-технический отдел разведки, Главноеуправление лагерей промышленного строительства НКВД (ГУЛПС) и Главное управление лагерей горно-металлургических предприятий НКВД (ГУЛГМП) (с общим количеством 293 тыс. заключённых). Директива Сталина обязывала ПГУ обеспечить создание атомных бомб, урановой иплутониевой, в 1948 году.
28 сентября 1945 года было принято Постановление Совета Народных Комиссаров СССР "Одополнительном привлечении к участию в работах по использованию внутриатомной энергии научныхучреждений, отдельных учёных и других специалистов".
В приложении к документу был приведён список учреждений атомного проекта (под Љ 10 значился Физико-технический институт Украинской Академии Наук и его директор К. Д. Синельников).
Первоочерёдными задачами были организация промышленного производства плутония-239 и урана-235. Длярешения первой задачи было необходимо создание опытного, а затем и промышленного ядерных реакторов,строительство радиохимического и специального металлургического цехов. Для решения второй задачи былоразвёрнуто строительство завода по разделению изотопов урана диффузионным методом.
Решение этих задач оказалось возможным в результате создания промышленных технологий, организациипроизводства и наработки необходимых больших количеств чистого металлического урана, окиси урана,гексафторида урана, других соединений урана, графита высокой чистоты и целого ряда других специальныхматериалов, создания комплекса новых промышленных агрегатов и приборов. Недостаточный объём добычиурановой руды и получения урановых концентратов в СССР в этот период был компенсирован трофейнымсырьём и продукцией урановых предприятий стран Восточной Европы, с которыми СССР заключилсоответствующие соглашения.
В 1945 году Правительством СССР были приняты следующие важнейшие решения:
о создании на базе Кировского завода (г. Ленинград) двух специальных опытно-конструкторских бюро,предназначенных для разработки оборудования , производящего обогащённый по изотопу 235 уран методомгазовой диффузии;
о начале строительства на Среднем Урале (около посёлка ВерхНейвинский) диффузионного завода дляполучения обогащённого урана-235;
об организации лаборатории для работ по созданию тяжеловодных реакторов на природном уране;
о выборе площадки и начале строительства на Южном Урале первого в стране предприятия по производствуплутония-239.
В состав предприятия на Южном Урале должны были входить:
уран-графитовый реактор на естественном (природном) уране (завод "А");
радиохимическое производство по выделению плутония-239 из облучённого в реакторе естественного(природного) урана (завод "Б");
химикометаллургическое производство по получению особо чистого металлического плутония (завод "В").
Участие немецких специалистов в атомном проекте
В 1945 году из Германии в СССР в добровольнопринудительном порядке былидоставлены сотни немецких ученых, имевших отношение к ядерной проблеме. Большая часть (около 300 человек) их была привезена в Сухуми и тайно размещена в бывших имениях великого князя Александра Михайловича и миллионера Смецкого (санатории "Синоп" и "Агудзеры"). В СССР было вывезено оборудование из немецкого Института химии и металлургии, Физического института кайзера Вильгельма,электротехнических лабораторий Siemens, Физического института министерства почт Германии.
Три изчетырёх немецких циклотронов, мощные магниты, электронные микроскопы, осциллографы,трансформаторы высокого напряжения, сверхточные приборы были привезены в СССР.
В ноябре 1945 г. всоставе НКВД СССР было создано Управление специальных институтов (9-е управление НКВД СССР) для руководства работой по использованию немецких специалистов.
Санаторий "Синоп" назвали "Объект "А"" - им руководил барон Манфред фон Арденне. "Агудзеры" стали"Объектом "Г""- его возглавил Густав Герц.
На объектах "А" и "Г" работали выдающиеся учёные Николаус Риль, Макс Фольмер, который построил первую в СССР установку по производству тяжёлой воды, Петер Тиссен, конструктор никелевых фильтров для газодиффузионного обогащения изотопов урана, Макс Штеенбек, автор способа разделения изотопов с помощью газовой центрифуги и обладатель первого западного патента на центрифугу Гернот Циппе. На базе объектов "А" и "Г" был позднее создан Сухумский физико-технический институт.
Некоторые ведущие немецкие специалисты за эту работу были удостоены правительственных наград СССР,в том числе, Сталинской премии.
В период 1954 - 1959 немецкие специалисты в разное время переезжают в ГДР (Гернот Циппе - в Австрию).
Строительство Челябинска-40
Для строительства первого в СССР предприятия по наработке плутония в военных целях была выбранаплощадка на Южном Урале в районе расположения старинных уральских городов Кыштым и Касли. Изыскания по выбору площадки проводились летом 1945 года, в октябре 1945 года Правительственнаякомиссия признала целесообразным размещение первого промышленного реактора на южном берегу озера Кызыл-Таш, а под жилой массив выбор полуострова на южном берегу озера Иртяш.
На месте выбранной строительной площадки со временем был возведён целый комплекс промышленныхпредприятий, зданий и сооружений, соединённых между собой сетью автомобильных и железных дорог,системой теплоэнергоснабжения, промышленного водоснабжения и канализации. В разное время секретныйгород назывался по-разному, но наиболее известное название - "Сороковка" или Челябинск-40.
Внастоящее время промышленный комплекс, первоначально названный комбинатом Љ 817, называетсяпроизводственным объединением "Маяк", а город на берегу озера Иртяш, в котором живут работники ПО "Маяк" и члены их семей, получил название Озёрск.
В ноябре 1945 года на выбранной площадке приступили к геологическим изысканиям, а с начала декабря начали прибывать первые строители.
Первым начальником строительства (19461947 гг.) был Я. Д. Раппопорт, впоследствии его сменил генералмайор М. М. Царевский. Главным инженером строительства был В. А. Сапрыкин, первым директоромбудущего предприятия - П. Т. Быстров (с 17 апреля 1946 г.), которого сменил Е. П. Славский (с 10 июля1947 г.), а затем Б. Г. Музруков (с 1 декабря 1947 г.). Научным руководителем комбината был назначенИ. В. Курчатов
Строительство Арзамаса-16
С конца 1945 года был начат поиск места для размещения секретного объекта, который позже будет названКБ11. Ванников поручил обследовать завод Љ 550, расположенный в посёлке Саров и 1 апреля 1946посёлок был выбран как место расположения первого советского ядерного центра, впоследствии известногокак Арзамас16. Ю. Б. Харитон рассказывал, что лично облетал на самолёте и осматривал площадки,предложенные для размещения секретного объекта, и местоположение Сарова ему понравилось достаточно безлюдный район, имеется инфраструктура (жел.дорога, производство) и не очень далеко от Москвы.
9 апреля 1946 года Совет Министров СССР принял важные решения, касающиеся организации работ над атомным проектом СССР.
Постановление СМ СССР Љ 803325сс "Вопросы Первого главного управления при СМ СССР" предусматривало изменение структуры ПГУ и объединение Технического и Инженерно-технического советовСпециального комитета в единый Научнотехнический совет в составе ПГУ. Председателем НТС ПГУ былназначен Б. Л. Ванников, заместителями председателя НТС - И. В. Курчатов и М. Г. Первухин. С 1 декабря1949 г. председателем НТС ПГУ стал И. В. Курчатов.
Постановлением СМ СССР Љ 805327сс "Вопросы Лаборатории Љ 2" сектор Љ 6 этой Лаборатории былпреобразован в Конструкторское бюро Љ 11 при Лаборатории Љ 2 АН СССР по разработке конструкции иизготовлению опытных образцов реактивных двигателей (условное наименование атомных бомб).
Постановление предусматривало размещение КБ11 в районе посёлка Сарова на границе Горьковскойобласти и Мордовской АССР (теперь г. Саров Нижегородской области, раннее известный как Арзамас-16).Начальником КБ11 был назначен П. М. Зернов, а главным конструктором был назначен Ю. Б. Харитон.Строительство КБ11 на базе завода Љ 550 в посёлке Саров возлагалось на Народныйкомиссариат внутренних дел . Для проведения всех строительных работ была создана специальнаястроительная организация - Стройуправление Љ 880 НКВД СССР. С апреля 1946 года весь личный составзавода Љ 550 был зачислен рабочими и служащими Стройуправления Љ 880.
Продукция
Разработка конструкции атомных бомб
Постановлением СМ СССР Љ 1286525сс "О плане развёртывания работ КБ11 при Лаборатории Љ 2 АН СССР" были определены первые задачи КБ11:
создание под научным руководством Лаборатории Љ 2(академика И. В. Курчатова) атомных бомб, условно названных в постановлении "реактивными двигателямиС", в двух вариантах: РДС1 - имплозивного типа с плутонием и атомной бомбы РДС-2 пушечного типа сураном-235.
Тактикотехнические задания на конструкции РДС1 и РДС2 должны были быть разработаны уже к 1 июля1946 г., а конструкции их главных узлов - к 1 июля 1947 г. Полностью изготовленная бомба РДС-1 должнабыла быть предъявлена к государственным испытаниям для взрыва при установке на земле к 1 января1948 г., в авиационном исполнении - к 1 марта 1948 г., а бомба РДС2 - соответственно к 1 июня 1948 г. и к1 января 1949 г. Работы по созданию конструкций должны были проводиться параллельно с организацией вКБ11 специальных лабораторий и развёртыванием работ этих лабораторий. Такие сжатые сроки иорганизация параллельных работ стали возможными также благодаря поступлению в СССР некоторых разведывательных данных об американских атомных бомбах.
Научноисследовательские лаборатории и конструкторские подразделения КБ11 начали разворачивать своюдеятельность непосредственно в Арзамасе16 весной 1947 года. Параллельно создавались первые производственные цеха опытных заводов Љ 1 и Љ 2.
Атомные реакторы
Первый в СССР опытный ядерный реактор Ф1, строительство которого было осуществлено в Лаборатории Љ 2 АН СССР, был успешно запущен 25 декабря 1946 года.
6 ноября 1947 года министр иностранных дел СССР В. М. Молотов сделал заявление относительно секретаатомной бомбы, сказав, что "этого секрета давно уже не существует". Это заявление означало, что СоветскийСоюз уже открыл секрет атомного оружия, и он имеет в своём распоряжении это оружие. Научные круги СШАрасценили это заявление В. М. Молотова как блеф, считая, что русские могут овладеть атомным оружием неранее 1952 года.
Менее чем за два года, здание первого атомного промышленного реактора "А" комбината Љ 817 былоготово, и были начаты работы по монтажу самого реактора. Физический пуск реактора "А" состоялся в 00:3018 июня 1948 года, а 19 июня реактор был выведен на проектную мощность.
22 декабря 1948 года на радиохимический завод "Б" поступила первая продукция с атомного реактора. Назаводе "Б" наработанный в реакторе плутоний отделялся от урана и радиоактивных продуктов деления. Всерадиохимические процессы для завода "Б" были разработаны в Радиевом институте под руководствомакадемика В. Г. Хлопина. Генеральным проектировщиком и главным инженером проекта завода "Б" былА. З. Ротшильд, а главным технологом - Я. И. Зильберман. Научным руководителем пуска завода "Б" былчлен-корреспондент АН СССР Б. А. Никитин.
Первая партия готовой продукции (концентрат плутония, состоявший в основном из фторидов плутония илантана) в аффинажном отделении завода "Б" была получена в феврале 1949 года.
Получение оружейного плутония
Концентрат плутония был передан на завод "В", который предназначался для получения высокочистого металлического плутония и изделий из него.
Основной вклад в разработку технологии и проектирование завода "В" внесли: А. А. Бочвар, И. И. Черняев,А. С. Займовский, А. Н. Вольский, А. Д. Гельман, В. Д. Никольский, Н. П. Алексахин, П. Я. Беляев, Л. Р. Дулин,А. Л. Тараканов и др.
В августе 1949 года на заводе "В" были изготовлены детали из высокочистого металлического плутония для первой атомной бомбы
Испытания
Успешное испытание первой советской атомной бомбы было проведено 29 августа 1949 года напостроенном полигоне в Семипалатинской области Казахстана. Оно держалось в тайне.3 сентября 1949 г. самолет специальной метеорологической разведывательной службы США взял пробы воздуха в районе Камчатки, и затем американские специалисты обнаружили в них изотопы, которые указывали на то, что в СССР был произведен ядерный взрыв.
23 сентября 1949 г. президент США Г. Трумэн заявил журналистам:
... Мы располагаем данными о том, что в течение последних недель в Советском Союзе произошёлатомный взрыв. С тех пор, как атомная энергия была высвобождена человеком, следовало ожидатьсоответствующего развития этой новой силы другими нациями. Такая вероятность всегда принималасьво внимание. Почти четыре года тому назад я указал, что ученые фактически единодушно считали, чтосущественно важные теоретические сведения, на которых основывается открытие, уже широко известны.
25 сентября 1949 года газета "Правда" опубликовала сообщение ТАСС "в связи с заявлением президентаСША Трумэна о проведении в СССР атомного взрыва":
"В Советском Союзе, как известно, ведутся строительные работы больших масштабов - строительствогидростанций, шахт, каналов, дорог, которые вызывают необходимость больших взрывных работ сприменением новейших технических средств. <...> Возможно, что это могло привлечь к себе внимание за пределами Советского Союза."