Игорь Курчатов: Лидер атомного мегапроекта

Находясь в командировке в Челябинске, порадовался новому аэровокзалу Челябинска, который носит имя Игоря Васильевича Курчатова. Во-первых, потому что новый аэропорт стал лицом города. Во-вторых, теперь есть повод вспомнить легендарный советский атомный мегапроект. Из этого и родилась данная публикация.

Рис.1 Международный аэропорт КУРЧАТОВ в Челябинске

Великая Отечественная война была в самом разгаре, когда Государственный Комитет обороны (ГКО) сформулировал задачу создания ядерного оружия в нашей стране. Ученым было предписано «возобновить работы по исследованию осуществимости использования атомной энергии путем расщепления ядра урана и представить к апрелю 1943 года доклад о возможности создания урановой бомбы».

Реализацией стратегического мегапроекта занялась Лаборатория № 2 под руководством И.В.Курчатова на северо-западе Москвы. Молодому ученому предоставили широкие полномочия по привлечению институтов, конструкторских бюро, заводов, специалистов из действующей армии.

Научные работы развивались по нескольким направлениям:

• Создание различных типов ядерных реакторов
• Строительство циклотрона
• Проведение физико-химических исследований.

Работы на циклотроне позволили, облучая уран нейтронами, накопить индикаторные количества нового, не существующего в природе элемента, плутония — основного вещества для ядерного заряда.

Руководство страны для ускорения этих работ назначило куратором Лаврентия Берию.

Рис.2 Руководство атомного мегапроекта

Формально работы по советскому атомному проекту начались 28 сентября 1942 года, когда вышло Распоряжение ГКО СССР №2352 под грифом «совершенно секретно» — «Об организации работ по урану».

12 апреля 1943 года распоряжением по АН СССР была организована Лаборатория № 2, которую возглавил сорокалетний сотрудник Ленинградского Физико-технического института И.В.Курчатов. Еще в 1935 году Курчатов выпустил монографию «Расщепление атомного ядра» и два учебных пособия для физических факультетов.

Курчатов привлек к решению поставленной задачи наиболее талантливых и готовых по своей предвоенной деятельности специалистов: Ю.Б.Хартона, Я.Б.Зельдовича, Г.Н.Флерова, И.К.Кикоина, А.И.Алиханова. Им предстояло конкурировать с лучшими физиками мира, собранными в США для решения этой проблемы и уже практически три года активно работающими над ней.

Рис.3 Фотохроника курчатовского мегапроекта

По сведениям коллег, Курчатов обладал незаурядными организаторскими способностями. Руководить учеными — особое искусство. Курчатову удавалось добиваться от своих сотрудников фантастической работоспособности только потому, что он сам трудился больше других, без передышки. Это давало ему право «перегружать» всех, кто работал на атомный проект. И добиваться своего.

Изначально все усилия были направлены на создание ядерного реактора, на котором можно было бы наработать необходимое количество плутония (не существующего в природе элемента) для изготовления атомной бомбы. В результате выполненных экспериментальных работ, были определены требуемые характеристики по чистоте реакторных материалов — урана и графита. Была разработана технология их производства в необходимом количестве.

В 1943 году были начаты геологоразведочные работы для поиска месторождений урановых руд, организована их добыча и переработка. 

Рис. 4 Записка руководства мегапроекта И.В.Сталину

Но это было только началом самого дорогостоящего проекта в истории советской науки и оборонной промышленности (известно, что создание ракетной отрасли и космонавтики потребовало куда меньше капиталовложений).

В 1945 году начали выпускать уран и графит необходимого качества и в необходимых объемах. По мере поступления материалов с предприятий началось моделирование сборки активной зоны реактора, который решили строить на территории Лаборатории № 2. Днем и ночью, в армейских палатках, научные сотрудники, лаборанты, рабочие собирали графитовые призмы с ураном, проводили эксперименты, изучали характеристики урановых блоков, выбирали их оптимальные размеры.

В 1946 году было построено специальное здание с шахтой для реактора глубиной 10 метров, с надежной биологической защитой, приборами внутреннего и внешнего дозиметрического контроля, дистанционным управлением реактором. Из различных вариантов был выбран гетерогенный реактор, где уран располагается отдельными блоками между замедлителем реакции, в качестве которого использовался графит.

Рис.5  Фотохроника курчатовского мегапроекта

Поочередно были собраны четыре сборки со все более увеличивающимися размерами, и в результате спрогнозированы основные размеры реактора. В ноябре началась финальная сборка реактора, на котором 25 декабря 1946 года Курчатов с сотрудниками впервые в Евразии осуществил цепную реакцию деления урана. Этот реактор стал легендарным реактором Ф-1 — «Физическим первым». Он заработал в Покровском-Стрешневе. На осуществление этого грандиозного проекта, сложнейшего и чрезвычайно трудоемкого, понадобилось всего 16 месяцев.

Именно с пуском реактора Ф-1 связана легендарная фраза Курчатова:

Рис.6 Курчатов и атомный «продукт» мегапроекта

В 1947-1948 годах на Ф-1 были произведены чрезвычайно важные эксперименты, которые позволили построить и пустить на южном Урале первый промышленный реактор, наработать на нем необходимое количество плутония и в 1949 году испытать первый атомный заряд.

Участники Атомного проекта приняли смелое решение начать строительство промышленного реактора еще до пуска Ф-1. В строительстве комбината в городе Челябинск-40 принимали участие свыше 45 тысяч человек — наиболее квалифицированных строителей, инженеров. Научным руководителем комбината стал Курчатов.

Рис.7 Фотохроника курчатовского мегапроекта

Пуск под Челябинском промышленного атомного реактора и радиохимического завода по выделению плутония из урана позволил приступить к изготовлению и успешному испытанию на полигоне в Семипалатинске 29 августа 1949 года. Первую советскую атомную бомбу из соображений секретности назвали РДС-1, «реактивный двигатель специальный». Ровно в 7 часов над полигоном поднялся атомный «гриб», который можно было увидеть за десятки километров.

Рис.8 Результат испытаний в Семипалатинске

В 1950-е годы ученые продолжили работы в различных областях ядерной физики, усовершенствовали и провели испытания новых ядерных зарядов.

Заслуги Курчатова и его коллег по созданию нового оружия были отмечены государственными наградами: званием Героев Социалистического труда и лауреатов Сталинской премии.

Рис.9 Памятник Курчатову в Челябинске

Коллеги дали Курчатову прозвище «Борода», на которое он с удовольствием откликался. В научном мире всегда приветствовали самоиронию, и веселые прозвища присваивали самым уважаемым ученым. А бриться он перестал в 1942 году, во время воспаления легких. Когда выздоровел — решил оставить бороду «до Победы». Потом — до испытания бомбы. А потом он уже и сам не мог представить себя без длинной бороды.

Рис.10 Оформление аэропорта в Челябинске

После 1955 года Курчатов часто выступал на конференциях, появлялся на страницах зарубежной прессы — и, как правило, говорил об антивоенной политике СССР, о мирном использовании атома. Импозантный улыбчивый бородач стал лицом советской науки.

В подтверждение этих слов Курчатов предложил, разработал и довел до ума первую в мире атомную электростанцию в Обнинске. Она дала промышленный ток летом 1954 года.

Курчатов ушел в 57 лет, создав научную школу и целую отрасль промышленности, атомную, которая неотделима от его начинаний и свершений.

В качестве резюме о Курчатове: