История создания первой советской атомной бомбы РДС-1

История атомной бомбы - это история о том, как «отцы» оружия Судного дня работали над своим детищем. Отцами атомной бомбы обычно называют американца Роберта Оппенгеймера и советского ученого Игоря Курчатова. Но, учитывая, что работы над смертоносным оружием велись параллельно в четырех странах и кроме ученых этих стран в них участвовали выходцы из Италии, Венгрии, Дании и так далее, родившаяся в результате бомба по справедливости может быть названа детищем разных народов.

Первое в мире ядерное испытание "Тринити", США, 1945 год

Обычно ответ на вопрос «Кто создал атомную бомбу?» звучит просто: «Роберт Оппенгеймер». Однако не стоит забывать, что первыми за дело взялись немцы. В декабре 1938 года их физики Отто Ган и Фриц Штрассман впервые в мире осуществили искусственное расщепление ядра атома урана. В апреле 1939 года в адрес военного руководства Германии поступило письмо профессоров Гамбургского университета П. Хартека и В. Ученые писали: «Та страна, которая первой сумеет практически овладеть достижениями ядерной физики, приобретет абсолютное превосходство над другими». И вот уже в имперском министерстве науки и образования проводится совещание на тему «О самостоятельно распространяющейся (то есть цепной) ядерной реакции». Среди участников профессор Э. Шуман, руководитель исследовательского отдела Управления вооружений Третьего рейха. Не откладывая, перешли от слов к делу. Уже в июне 1939 года началось сооружение первой в Германии реакторной установки на полигоне Куммерсдорф под Берлином.

Германия начинает и... проигрывает гонку

26 сентября 1939 года, когда в Европе уже полыхала вoйна, было принято решение засекретить все работы, имеющие отношение к урановой проблеме и осуществлению программы, получившей название «Урановый проект». Задействованные в проекте ученые поначалу были настроены весьма оптимистично: они считали возможным создание ядерного оружия в течение года. К участию в проекте были привлечены 22 организации, в том числе такие известные научные центры, как Физический институт Общества Кайзера Вильгельма, Институт физической химии Гамбургского университета, Физический институт Высшей технической школы в Берлине, Физико-химический институт Лейпцигского университета и многие другие. Проект курировал лично имперский министр вооружений Альберт Шпеер.

На концерн «ИГ Фарбениндустри» было возложено производство шестифтористого урана, из которого возможно извлечение изотопа урана-235, способного к поддержанию цепной реакции. Этой же компании поручалось и сооружение установки по разделению изотопов. В течение двух лет группа Гейзенберга вела исследования, необходимые для создания атомного реактора с использованием урана и тяжелой воды. Было подтверждено, что взрывчатым веществом может служить лишь один из изотопов, а именно - уран-235, содержащийся в очень небольшой концентрации в обычной урановой руде. Первая проблема заключалась в том, как его оттуда вычленить.

Отправной точкой программы создания бомбы был атомный реактор, для которого - в качестве замедлителя реакции - требовался графит либо тяжелая вода. После оккупации Норвегии в руки нацистов перешел в то время единственный в мире завод по производству тяжелой воды. Но там запас необходимого физикам продукта к началу вoйны составлял лишь десятки килограммов, да и они не достались немцам - французы увели ценную продукцию буквально из-под носа нацистов. А в феврале 1943 года заброшенные в Норвегию английские коммандос с помощью бойцов местного сопротивления вывели завод из строя. Реализация ядерной программы Германии оказалась под угрозой.

На этом злоключения немцев не кончились: в Лейпциге взорвался опытный ядерный реактор. Урановый проект поддерживался Гитлером лишь до тех пор, пока оставалась надежда получить сверхмощное оружие до конца развязанной им вoйны. Гейзенберга пригласил Шпеер и спросил прямо: «Когда можно ожидать создания бомбы, способной быть подвешенной к бомбардировщику?» Ученый был честен: «Полагаю, потребуется несколько лет напряженной работы, в любом случае на итоги текущей вoйны бомба повлиять не сможет». Германское руководство рационально посчитало, что форсировать события не имеет смысла. В итоге Гитлер решил сосредоточить научные, производственные и финансовые ресурсы только на проектах, дающих скорейшую отдачу в создании новых видов оружия. Государственное финансирование работ по урановому проекту было свернуто.

В 1944 году Гейзенберг получил литые урановые пластины для большой реакторной установки, под которую в Берлине уже сооружался специальный бункер. Последний эксперимент по достижению цепной реакции был намечен на январь 1945 года, но 31 января все оборудование спешно демонтировали и отправили из Берлина в деревню Хайгерлох неподалеку от швейцарской границы, где оно было развернуто только в конце февраля. Реактор содержал 664 кубика урана общим весом 1525 кг, окруженных графитовым замедлителем-отражателем нейтронов весом 10 т. В марте 1945 года в активную зону дополнительно влили 1,5 т тяжелой воды. Но радость была преждевременна - реактор не достиг критической точки, цепная реакция не пошла.

После перерасчетов оказалось, что количество урана необходимо увеличить по крайней мере на 750 кг, пропорционально увеличив массу тяжелой воды. Но запасов ни того ни другого уже не оставалось. Конец Третьего рейха неумолимо приближался. 23 апреля в Хайгерлох вошли американские войска. Реактор был демонтирован и вывезен в США.

Тем временем за океаном

Параллельно с немцами (лишь с небольшим отставанием) разработками атомного оружия занялись в Англии и в США. Начало им положило письмо, направленное в сентябре 1939 года Альбертом Эйнштейном президенту США Франклину Рузвельту. Инициаторами письма и авторами большей части текста были физики-эмигранты из Венгрии Лео Силард, Юджин Вигнер и Эдвард Теллер. В СССР первые сведения о работах, проводимых как союзниками, так и противником, были доложены Сталину разведкой еще в 1943 году. Сразу же было принято решение о развертывании подобных работ в Союзе. Так начался советский атомный проект.

Ценнейшие сведения о работе над атомной бомбой в США, добытые разведкой, очень помогли продвижению советского ядерного проекта. Участвовавшие в нем ученые сумели избежать тупиковых путей поиска, тем самым существенно ускорив достижение конечной цели.

Опыт недавних врагов и союзников

Естественно, советское руководство не могло оставаться безразличным и к немецким атомным разработкам. По окончании вoйны в Германию была направлена группа советских физиков, среди которых были будущие академики Арцимович, Кикоин, Харитон, Щелкин. Все были закамуфлированы в форму полковников Красной армии. Кроме нужных немецких ученых «полковники» разыскали тонны металлического урана, что, по признанию Курчатова, сократило работу над советской бомбой не менее чем на год. Немало урана из Германии вывезли и американцы, прихватив и специалистов, работавших над проектом.

А в СССР, помимо физиков и химиков, отправляли механиков, электротехников, стеклодувов. Некоторых находили в лагерях военнопленных. Например, Макса Штейнбека, будущего советского академика и вице-президента АН ГДР, забрали, когда он по прихоти начальника лагеря изготовлял солнечные часы. Всего по атомному проекту в СССР работали не менее 1000 немецких специалистов.

Из Берлина была целиком вывезена лаборатория фон Арденне с урановой центрифугой, оборудование Кайзеровского института физики, документация, реактивы. Лабораторией «А» руководил барон Манфред фон Арденне, талантливый физик, разработавший метод газодиффузионной очистки и разделения изотопов урана в центрифуге. Поначалу его лаборатория располагалась на Октябрьском поле в Москве. К каждому немецкому специалисту было приставлено по пять-шесть советских инженеров. В Сухуми на базе лаборатории фон Арденне сложился Сухумский физико-технический институт. В 1947 году Арденне удостоился Сталинской премии за создание центрифуги для очистки изотопов урана в промышленных масштабах. Через шесть лет Арденне стал дважды Сталинским лауреатом. Жил он с женой в комфортабельном особняке, жена музицировала на привезенном из Германии рояле.

Не были обижены и другие немецкие специалисты: они приехали со своими семьями, привезли с собой мебель, книги, картины, были обеспечены хорошими зарплатами и питанием. Были ли они пленными? Академик А.П. Николаус Риль, уроженец Санкт-Петербурга, в 1920-е годы переехавший в Германию, стал руководителем лаборатории «Б», которая проводила исследования в области радиационной химии и биологии на Урале (ныне город Снежинск). Здесь с Рилем работал его старый знакомый еще по Германии, выдающийся русский биолог-генетик Тимофеев-Ресовский («Зубр» по роману Д. Получив признание в СССР как исследователь и талантливый организатор, умеющий находить эффективные решения сложнейших проблем, доктор Риль стал одной из ключевых фигур советского атомного проекта. После успешного испытания советской бомбы он стал Героем Социалистического Труда и лауреатом Сталинской премии.

Работы лаборатории «В», организованной в Обнинске, возглавил профессор Рудольф Позе, один из пионеров в области ядерных исследований. Под его руководством были созданы реакторы на быстрых нейтронах, первая в Союзе АЭС, началось проектирование реакторов для подводных лодок. Объект в Обнинске стал основой для организации Физико-энергетического института имени А.И. Лейпунского. Руководителем лаборатории «Г», размещенной в сухумском санатории «Агудзеры», стал Густав Герц, племянник знаменитого физика XIX века, сам известный ученый. Он получил признание за серию экспериментов, ставших подтверждением теории атома Нильса Бора и квантовой механики. Результаты его весьма успешной деятельности в Сухуми в дальнейшем были использованы на промышленной установке, построенной в Новоуральске, где в 1949 году была выработана начинка для первой советской атомной бомбы РДС-1.

За свои достижения в рамках атомного проекта Густав Герц в 1951 году удостоился Сталинской премии. Немецкие специалисты, получившие разрешение вернуться на родину (естественно, в ГДР), давали подписку о неразглашении в течение 25 лет сведений о своем участии в советском атомном проекте. В Германии они продолжали работать по специальности. Так, Манфред фон Арденне, дважды удостоенный Национальной премии ГДР, занимал должность директора Физического института в Дрездене, созданного под эгидой Научного совета по мирному применению атомной энергии, которым руководил Густав Герц. Национальную премию получил и Герц - как автор трехтомного труда-учебника по ядерной физике. Там же, в Дрездене, в Техническом университете, работал и Рудольф Позе.

Участие немецких ученых в атомном проекте, как и успехи разведчиков, нисколько не умаляют заслуг советских ученых, своим самоотверженным трудом обеспечивших создание отечественного атомного оружия. Однако надо признать, что без вклада тех и других создание атомной промышленности и атомного оружия в СССР растянулось бы на долгие годы.

Создание КБ-11 и разработка РДС-1

Одними из первых прак­ти­че­ских шагов Спец­ко­ми­тета и ПГУ были решения о созда­нии про­из­вод­ствен­ной базы ядер­ного ору­жейного ком­плекса. В 1946 году был принят ряд важ­нейших решений в связи с этими планами. 9 апреля 1946 года Совет Мини­стров СССР принял закры­тое поста­нов­ле­ние № 806-327 о созда­нии КБ-11. К моменту при­нятия поста­нов­ле­ния вопрос о созда­нии КБ-11 был детально про­ра­бо­тан. выбор мало­на­се­лен­ной, скрытой от визу­аль­ных наблю­де­ний мест­но­сти. С другой - не сле­до­вало чрез­мерно уда­ляться от пред­при­ятий и орга­ни­за­ций-соис­пол­ни­те­лей атом­ного проекта, зна­чи­тель­ная часть которых нахо­ди­лась в цен­траль­ных районах страны. По завер­ше­нии раз­ра­ботки наме­ча­лось про­ве­дение госу­дар­ствен­ных испы­та­ний зарядов на спе­ци­аль­ном поли­гоне.

В 1946 г. Ю. Б. Харитоном было составлено техническое задание на разработку атомной бомбы, конструктивно напоминавшей американскую бомбу «Толстяк». Раз­ра­ботка кон­струк­ции соб­ственно атом­ного заряда - «РД-1» - (позднее, во второй поло­вине 1946 года, назван­ного «РДС-1») была начата в НИИ-6 в конце 1945 года. Раз­ра­ботка нача­лась с модели заряда в мас­штабе 1/5 натур­ной вели­чины. ука­за­ниям Ю. Б. Хари­тона. Ю. Б. Хари­тону и Е. М. Адас­кину - зам. В начале 1946 года модель была раз­ра­бо­тана, а к лету изго­тов­лена в 2-х экзем­пля­рах.

Раз­ра­ботка нача­лась с модели заряда в мас­штабе 1/5 натур­ной вели­чины. Если для тео­рети­ков и рас­чет­чи­ков многое было продол­же­нием пре­ды­ду­щей работе), то для кон­струк­то­ров эта тема­тика была совер­шенно новой. Крупные размеры деталей из ВВ и их сложные гео­мет­ри­че­ские формы, жесткие допуска потре­бо­вали решения многих тех­ноло­ги­че­ских проблем. образец корпуса, после чего эти корпуса стали изго­тав­ли­вать на Киров­ском заводе в Ленин­граде. тех­ни­че­ские условия, нормали, постро­е­ние чер­теж­ного обо­зна­че­ния и т.д.). Это поло­же­ние сильно затруд­няло про­из­вод­ство из-за больших раз­ли­чий в тре­бо­ва­ниях к изго­тав­ли­ва­е­мым эле­мен­там заряда. Поло­же­ние было исправ­лено в 1948-1949 гг. с назна­че­нием заме­сти­те­лем глав­ного кон­струк­тора и началь­ника научно-кон­струк­тор­ского сектора КБ-11 Н. Л. Духова. хозяйства» и орга­ни­зо­вал пере­ра­ботку ранее раз­ра­бо­тан­ной доку­мен­та­ции, приведя ее к единой системе. Что каса­ется радио- и элек­тро­тех­ни­че­ских эле­мен­тов заряда («РДС-1»), то они целиком оте­че­ствен­ной раз­ра­ботки.

Све­де­ния, достав­ляв­ши­еся раз­вед­кой, об обводах бомб и их раз­ме­рах были немно­го­чис­ленны и зача­стую проти­во­ре­чивы. сооб­ща­лось, что он то 3"(дюйма), то 51/2" (на самом деле, калибр ока­зался заметно больше). О плу­то­ни­е­вой бомбе, т.е. 100, под руко­вод­ством акад. Необ­хо­ди­мость исполь­зо­вать сложную систему авто­ма­тики - вот еще одно прин­ци­пи­аль­ное отличие от раз­ра­ботки обычных авиа­бомб. Больших успехов достигли не только тех­нологи, но и метал­лурги и радио­химики. Высо­чайшая сте­пень чистоты плу­то­ния. неболь­шое коли­че­ство при­ме­сей и высо­ко­ак­тив­ных изо­то­пов. В полости плу­то­ни­е­вого ядра в состав­ной оболочке из при­род­ного урана уста­нав­ли­вался нейтрон­ный запал (НЗ). диа­метром до 1500 мм. Исходя из этого габа­рита и был опре­де­лен мидель бал­ли­сти­че­ского корпуса бомбы РДС-1. Внешний слой заряда ВВ РДС-1 соби­рался из отдель­ных эле­мен­тов.

Перед атомным взрывом работоспособность систем и механизмов бомбы при сбрасывании с самолёта была успешно проверена без плутониевого заряда.

Семипалатинский полигон

Стро­и­тель­ство поли­гона было начато в 1947 году, а к июлю 1949 года было закон­чено. Всего за два года были выпол­нены работы колос­саль­ного объема, с отлич­ным каче­ством и на высоком тех­ни­че­ском уровне. воз­действия пора­жа­ю­щих фак­то­ров ядер­ного взрыва. сектора для раз­ме­ще­ния образ­цов военной техники; биоло­ги­че­ский сектор. раз­ме­щены образцы само­летов, танков, артил­ле­рийских ракет­ных уста­но­вок, кора­бель­ных над­строек раз­лич­ных типов.

Семипалатинский испытательный полигон на карте Казахстана

Испытание РДС-1

Испытание первой советской атомной бомбы РДС-1 на Семипалатинском полигоне

21 августа 1949 г. специальным поездом на полигон были доставлены плутониевый заряд и четыре нейтронных запала, один из которых должен был использоваться при подрыве боевого изделия. Курчатов, в соответствии с указанием Л. П. Берии, отдал распоряжение об испытании РДС-1 29 августа в 8 ч. В ночь на 29 августа была проведена сборка заряда, а окончательный монтаж был завершён к 3 ч. утра. В течение последующих трёх часов заряд был поднят на испытательную башню, снаряжён взрывателями и подключён к подрывной схеме. Члены специального комитета Л. П. Берия, М. Г. Первухин и В. А. Махнев контролировали ход заключительных операций.

комис­сией было сделано заклю­чение о полной готов­но­сти поли­гона и пред­ложено в течение 15 дней про­ве­сти деталь­ную отра­ботку опе­ра­ций по сборке и подрыву изделия. В ночь на 29.08.49 была про­ве­дена окон­ча­тельная сборка заряда. про­во­дила группа в составе Н. Л. Духова, Н. А. Тер­лец­кого, Д. А. Фишмана и В. А. Дави­денко (уста­новка «НЗ»). к 3 часам утра 29 августа под руко­вод­ством А. Я. Маль­ского и В. И. Алфе­рова.

В 6 ч. 35 мин. операторы включили питание системы автоматики, а в 6 ч. 48 мин. был включён автомат испытательного поля. Ровно в 7 ч. утра 29 августа на полигоне в Семипалатинске произошло успешное испытание первой атомной бомбы Советского Союза. В моменты «ноль» все увидели очень яркое осве­ще­ние земли и облаков. Все выбе­жали из поме­ще­ния и взбе­жали на бруст­вер, огра­жда­ю­щий КП от прямого воз­действия взрыва. Но вот из репро­дук­тора раз­дались слова Маль­ского: «Всем немед­ленно войти в здание КП! Войдя в поме­ще­ние, Л. П. Берия всех тепло поздравил с успеш­ным испы­та­нием, а И.В. Кур­ча­това и Ю. Б. Хари­тона рас­це­ло­вал. На втором наблю­да­тель­ном пункте Берия так же тепло поздравил М. Г. Меще­ря­кова, Я.Б. Зель­до­вича, Н. Л. Духова и других това­ри­щей. После этого он при­дир­чиво рас­с­пра­ши­вал Меще­ря­кова о внешнем эффекте аме­ри­кан­ских взрывов. Раз­вед­кой было уста­нов­лено, что все соору­же­ния в центре поля снесены. На месте башни обра­зо­ва­лась воронка, почва в центре поля оплави­лась и обра­зо­ва­лась сплош­ная корка шлака. Гра­ждан­ские здания и про­мыш­лен­ные соору­же­ния были пол­но­стью или частично раз­ру­шены.

Через 20 мин. 28 октября 1949 г. Л. П. Берия доложил И. В. Сталину о результатах испытания первой атомной бомбы. За успешную разработку и испытание атомной бомбы Указом Президиума Верховного Совета СССР от 29 октября 1949 г.

К этому времени в США уже был готов план Троян: он предусматривал массированную ядерную атаку 20 советских городов. Недавние союзники по антигитлеровской коалиции вступили в конфронтацию с Советским Союзом фактически сразу по завершении Второй мировой. Как финальный аккорд войны, США успели проверить своё ядерное оружие на практике - во время бомбардировок Хиросимы и Нагасаки. К слову, Соединенные Штаты по сей день - единственная страна в мире, в действительности применившая атомное оружие против мирного населения.

«Ускорить создание советского ядерного оружия помогли сведения, добытые выдающимися советскими разведчиками - Владимиром Барковским, Леонидом Квасниковым, Александром Феклисовым и Анатолием Яцковым. Над созданием советской атомной бомбы работали лучшие ученые-физики того времени, во главе которых были Игорь Курчатов и Юлий Харитон, последний был назначен и ответственным за проведение испытаний. Советская атомная бомба получила название РДС-1. Как точно расшифровывается эта аббревиатура, неизвестно, утверждают, что в документах указывалась расшифровка «реактивный двигатель "С"». Но в народе первая атомная бомба РДС-1 получила характерное прозвище «Россия делает сама».

«Дисбаланс сил неизбежно порождает дефицит ответственности. Достаточно вспомнить трагедию Хиросимы и Нагасаки, когда американское командование, ощущая свою монополию и безнаказанность, применило атомное оружие против сотен тысяч мирных граждан, совершив одно из самых страшных преступлений в истории человечества. Паритет ядерных арсеналов стал благом для всего человечества.

Вклад немецких специалистов в советский атомный проект

Вклад немецких специалистов в советский атомный проект представлен в таблице:

Ученый	Лаборатория	Вклад
Манфред фон Арденне	Лаборатория «А»	Разработка метода газодиффузионной очистки и разделения изотопов урана в центрифуге.
Николаус Риль	Лаборатория «Б»	Исследования в области радиационной химии и биологии.
Рудольф Позе	Лаборатория «В»	Создание реакторов на быстрых нейтронах, первой в Союзе АЭС, проектирование реакторов для подводных лодок.
Густав Герц	Лаборатория «Г»	Эксперименты, ставшие подтверждением теории атома Нильса Бора и квантовой механики.