Академик Виталий Гинзбург и "вторая идея термоядерной бомбы"

Восьмого ноября 2010 года, исполняется ровно год с того момента, как ушел из жизни нобелевский лауреат академик Виталий Гинзбург (4.10.1916 – 8.11.2009). Виталий Лазаревич больше 70 лет проработал в Отделении теоретической физики ФИАН – мы попросили ведущего научного сотрудника теоротдела ФИАН, профессора Илью Исаевича Ройзена, рассказать о вкладе Гинзбурга в создание ядерного оружия и связанных с этим перипетиях, мало известных широкой общественности. Речь пойдет о так называемой «2-ой идее термоядерной бомбы».

В основу первой отечественной водородной бомбы – «слойки» – было положено две ключевых идеи:

  • слоистая композиция атомной и термоядерной взрывчатки (Сахаров) и
  • использование в качестве последней твёрдого вещества – дейтерида лития 6LiD (Гинзбург), отчего она получила ещё и другое шутливое прозвище – «LiDочка».

Стоит отметить, что сам Виталий Лазаревич никогда не считал эту свою идею серьёзным научным достижением – и действительно, в ряде других его работ по теоретической физике, которой он посвятил всю свою сознательную жизнь, она занимает весьма скромное место.

Все началось с того, что в июне 1948 года в помощь Якову Зельдовичу и его команде, которые занимались развитием идеи водородной бомбы, в ФИАНе была создана группа под руководством Игоря Тамма. В нее вошли, в частности, и выдающиеся ученики Тамма – Виталий Гинзбург и Андрей Сахаров. Сначала родилась идея Сахарова. Он предложил совершенно отличную от американской схему термоядерного заряда – она состояла из чередующихся слоев легкого (дейтерий + тритий) и тяжелого веществ (уран-238). В результате взрыва тяжелое вещество должно было «распухнуть» (за счет ионизации) и сжать легкое вещество, а значит, активизировать в нем процесс слияния ядер, который сопровождается высвобождением огромной по величине энергии связи.

Виталий Лазаревич предложил использовать в «Слойке» дейтерид лития, но сначала лишь с целью подогреть термоядерное топливо. Дело в том, что при облучении лития нейтронами, возникающими в огромном количестве после взрыва атомного заряда, выделяется огромная энергия. Эта энергия будет греть то легкое вещество, которое уже подготовлено заранее как топливо, как термоагент в термоядерной бомбе, в результате оно сожмется быстрее и сильнее, а взрыв будет более высокой мощности", – рассказывает профессор Илья Ройзен.

Возможность использования лития в качестве источника энергии Гинзбург рассматривал еще за 2 года до начала размышлений о термоядерной бомбе. В 1946 году он написал научно-популярную брошюру «Атомное ядро и его энергия», в которой рассказывает о том, откуда в ней берется эта самая энергия. В частности, здесь он приводит пример, как можно извлечь энергию просто из лития. Для этого необходимо облучить 7Li протонами с энергией, сравнительно ничтожной – всего-то 100 кВольт – по масштабам того, сколько ее выделяется в результате: сначала литий «заглатывает» протон и образуется составное ядро бериллия (8Be), которое делится на 2 альфа-частицы, разлетающиеся с огромной энергией – 17 Мэв. Освободившаяся энергия есть не что иное, как энергия связи.

Получается, – делает вывод Илья Исаевич, – что какие-то, быть может, подсознательные взоры Виталия Лазаревича уже тогда были обращены на литий. Хотя, конечно, описанный в этой брошюре пример ещё очень далёк от «второй идеи» – альфа-частицы при термоядерном взрыве не нужны. Но через два года Гинзбург сообразил, что можно облучать не 7Li, а более лёгкий и редкий изотоп – 6Li, и не протонами, а нейтронами, которые возникают в огромном количестве в ходе начального атомного взрыва. Тогда образуются тритий и гелий. Таким образом, дейтерид лития потенциально содержит в себе все необходимые ингредиенты – и дейтерий и тритий, последний обладает рядом свойств, из-за которых с ним лучше вовсе не иметь дела, – он радиоактивен, нетехнологичен, ядовит, его очень трудно производить и т.д.

Теперь же тритий образуется прямо в ходе взрыва. Вот тогда дело запахло жареным, потому что стало понятно, – это не просто подогрев, а совершенно другой механизм, который качественно меняет ситуацию".

Правда, понятно это стало вовсе не сразу. Для того, чтобы полностью оценить роль трития, нужно было знать сечение взаимодействия трития с дейтерием. От этого зависело то, насколько быстро пойдет термоядерная реакция – ведь пойди она чуть медленнее, чем это необходимо, и вся конструкция бомбы разлетится прежде, чем успеет выгореть топливо.

Курчатову и Берии это сечение было известно из разведывательных данных, – продолжает профессор Ройзен, – но, как и все, что было связано с американским атомным проектом, это было тайной за семью печатями. Однако Виталий Лазаревич был страшно жаден до научной информации, он имел привычку читать свежие научные журналы в тот же день, когда они появлялись. И когда под большим секретом в апреле 1949 года Тамму сообщили о том, что сечение взаимодействия дейтерия с тритием в сто раз больше, чем дейтерия с дейтерием, то есть оно огромно и, значит, реакция пойдет быстро, Гинзбург уже об этом знал. Он вычитал это из журнала «Physical Rewiew» за пару недель до того, как этот “секрет Полишинеля” был извлечен на свет".

Сообщать эту информацию Виталию Лазаревичу не собирались. Это парадокс, но человек, который сделал в этом проекте один из самых решающих шагов, в «святая-святых» советского атомного проекта никогда допущен не был. Самого Виталия Лазаревича такое положение дел вполне устраивало – он мог заниматься фундаментальной наукой, и именно в те годы была сделана знаменитая работа, за которую он, спустя более полувека, получит Нобелевскую премию. Причина недоверия властей очевидна – он был женат на Нине Ивановне Гинзбург (Ермаковой), репрессированной, которая находилась под «гласным надзором полиции» в ссылке – в захолустном городке Бор на левом берегу Волги напротив Горького, куда Гинзбург периодически ездил.

К этой грандиозной военно-политической операции по созданию термоядерного оружия были подчас удивительным образом привязаны и обычные житейские судьбы некоторых людей, – отмечает Илья Исаевич. – Например, к тому времени, как Гинзбург узнал о сечении взаимодействия трития с дейтерием, его жена, Нина Ивановна, уже довольно давно явочным порядком переселилась из Бора в город Горький. Она мне рассказывала, что за ней, конечно, послеживали, но ее не трогали, несмотря на это вопиющее нарушение предписанного режима, так как понимали, насколько нужен Гинзбург. Здесь большую роль сыграли личные качества Лаврентия Павловича Берии, который, как известно, курировал атомный проект. Дело в том, что в придачу к другим своим «замечательным» свойствам он был ещё и абсолютно всеядным и циничным прагматиком – теперь это называется успешный менеджер – его не останавливали политические хвосты и огрехи (тем более абсолютно надуманные – именно так было в данном случае), которые тянутся за человеком, если тот был позарез нужен для дела".

В жизни Гинзбурга недооцениваемая им самим «LiDочка» сыграла далеко не малую роль. Это не только семейное благополучие, но и всевозможные награды, которые «посыпались» на него после успешного взрыва «Слойки» в августе 1953 года – орден Ленина, удвоенная Сталинская премия 1-ой степени, да и избрание в члены-корреспонденты РАН, как он с сожалением понял позже, было не за достижения в теоретической физике (которые, безусловно, этого заслуживали), а за ту же «2-ую идею».

В жизни нашей страны «LiDочка» значила и того больше. Несмотря на то, что первый термоядерный взрыв произвели американцы и сделали это в конце 1952 года, то есть почти на год раньше нас, их устройство вряд ли можно назвать оружием. Взорвав целую лабораторию высотой с трёхэтажный дом, американцы лишь продемонстрировали принципиальную возможность реализации термоядерного взрыва. Проблемы компактификации и транспортабельности были решены только после рождения «LiDочки».

По материалам:

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.8 (16 votes)
Источник(и):

1. АНИ ФИАН-информ