От слова до дела: жизненный цикл великих открытий

Ядерное оружие и атомная энергетика — ​их появление стало поворотным событием в истории человечества. Сначала о грандиозной силе, таящейся в атомном ядре, заговорили писатели, следом — ​изобретатели. Потом экспериментальным путем выяснилось: сконструировать бомбу или реактор могут и неядерные физики, главная преграда — ​нужно очень много денег.

Писатели-предсказатели

В 1914 году увидел свет «Освобожденный мир» Герберта Уэллса. В самом начале романа автор вложил в уста эдинбургского профессора физики рассуждения о перспективах окиси урана в качестве горючего для производства электроэнергии. Это было блестящим предвидением. Правда, для атомного оружия Уэллс не взял уран, а придумал каролиний — ​радиоактивный элемент с периодом полураспада 17 суток.

В 1922 году писатель Федор Ильин (литературный псевдоним Тео Эли) закончил роман «Долина новой жизни», который выстрелил снопом прогностических искр: левитирующие поезда на магнитной подушке, высокотехнологичная медицина, генная инженерия, позволяющая штамповать биороботов-рабов. В этой антиутопии злоумышленник Макс Куинслей мечтает переустроить «изначально ущербное человечество» и основывает в отдаленном районе Гималаев собственное государство. Туда Куинслей правдами и неправдами заманивает лучшие умы. В Долине новой жизни атомная энергетика есть, осталось изобрести атомное оружие. Вот цитата: «Мы регулируем скорость распада атомов радиоактивных элементов. <…> В естественных условиях распад длится годы и годы. Теперь мы можем заставить элементы распасться сразу. Мы можем регулировать распад, задавая ему ту или другую скорость. Вы понимаете, какой неисчерпаемой энергией обладает Долина, имеющая в своем распоряжении богатейшие в мире радиоактивные руды?» В конечном счете ядерный взрыв, намеренно устроенный одним героем, погубил зловещую Долину — ​средоточие высоких технологий и социального зла.

Нужно сказать, что Федор Ильин (по образованию военный врач, участник Русско-японской войны, впоследствии профессор медицины и известный в Баку гинеколог) о радиоактивности знал не понаслышке и был в ряду основоположников применения в СССР препаратов радия при онкологических заболеваниях. Первую часть «Долины новой жизни» опубликовали в 1928 году, вторую — ​только в 1967 году.

Изобретатели-визионеры

В 1940 году в США в журнале «Поразительная научная фантастика» вышел рассказ отставного офицера флота Роберта Хайнлайна «Взрывы случаются». Автор, впоследствии корифей жанра, представил концепцию ядерного реактора и ядерного взрыва, весьма грамотно сформулированную на основе общедоступной информации о ядерной физике.

Практически в это же время мобилизованный на военную службу капитан резерва и нобелевский лауреат Фредерик Жолио-Кюри с коллегами по так называемой научно-исследовательской группе № 1, согласно воспоминаниям одного английского ученого, «реально думали о возможности практически извлечь из урана энергию, годную для военного использования». Группа, действовавшая под эгидой Министерства вооружений Франции, даже запатентовала конструкцию урановой бомбы и способы управления промышленным ядерным реактором. Эти патенты в 1939‑м были положены на хранение в Парижской академии наук. Когда в 1949 году конверт вскрыли, выяснилось, что Жолио-Кюри и компания опередили физиков в других западных странах. Но Хайнлайн с этими выкладками, разумеется, знаком не был. А «Манхэттенский проект» (программа ядерного оружия в США) к моменту публикации рассказа «Взрывы случаются» только-только стартовал.

У нас тогда тоже не знали о секретной стороне деятельности Жолио-Кюри и не читали Хайнлайна. Тем не менее в конце 1940 — ​начале 1941 года приехавший в СССР немецкий физик-антифашист Фриц Ланге и его коллеги по Харьковскому физико-техническому институту Виктор Маслов и Владимир Шпинель предложили принципиальный проект атомной бомбы, указав, что «проблема создания взрыва в уране сводится к получению за короткий промежуток времени массы урана в количестве, значительно большем критического» и что «построение урановой бомбы, достаточной для разрушения таких городов, как Лондон или Берлин, очевидно, не явится проблемой». Их предложение тоже основывалось на общеизвестных результатах научных исследований. Фактически именно они первыми в Советском Союзе вчерне разработали классическую схему ядерного заряда. Но руководство Наркомата обороны, которому был представлен проект, не сочло его достойным внимания.

Физики-экспериментаторы

Уже в 1950‑е годы принципиальные схемы устройства атомной, а вскоре и водородной бомбы перестали быть тайной. Разумеется, это не относилось к теоретическим расчетам, технологическим изюминкам, а также способам установки и приведения в действие ядерных и термоядерных боеприпасов на разных носителях. Распространение общетеоретических знаний в области ядерной физики и развитие атомной энергетики заставили ядерные державы задаться вопросом: не может ли на публичной информационно-технологической почве вырасти какая-нибудь новая ядерная держава?

США так озаботились этим, что в 1964–1967 годах Национальная лаборатория Лоуренса провела в закрытом формате «Эксперимент N-й страны». Трем физикам, не привлекавшимся к ядерной оружейной тематике, поручили разработать ядерное оружие, используя только открытые данные. Физики справились. Заряд их конструкции (имплозивного типа на основе плутония‑239) был непригоден для ракет, но вполне подходил для авиабомб. Если бы экспериментаторы задались целью оптимизировать боеприпас в плане массогабаритных характеристик, у них вышла бы и головная часть ракеты.

На всякий случай полный отчет засекретили. Участники опыта отметили, что основной проблемой для развитого государства, вздумавшего ядерно вооружиться, станет не разработка боеприпаса, а колоссальные затраты на промышленную инфраструктуру для обогащения урана и «добычи» оружейного плутония. Недаром в свое время в Пакистане говорили: «Индия создает ядерную бомбу, и мы тысячу лет будем есть траву и листья и даже голодать, но обзаведемся своей». В случае Пакистана прошло куда меньше тысячи лет.