Создание атомного оружия

Долгий путь создания атомного оружия завершился “Манхеттенским проектом” кодовое название программы США по разработке ядерного оружия, осуществление которой началось 17 сентября 1943 года. Перед этим исследования велись в «Урановом комитете» (S-1 Uranium Committee, с 1939 года). В проекте принимали участие учёные из Соединённых Штатов Америки, Великобритании, Германии и Канады.

Проект был секретным. Предположительно, он начался в 1943 году, когда стало известно, что в нацистской Германии ведутся работы по созданию атомного оружия.[источник не указан 901 день] К проекту были подключены многие крупные учёные, эмигрировавшие в 1933 году из Германии (Фриш, Бете, Силард, Фукс, Теллер, Блох и другие), а также Нильс Бор, вывезенный из оккупированной Германией Дании.

Ближе к 1945 году военное ведомство США сумело получить атомное оружие, действие которого было основано на использовании двух видов делящегося материала — либо изотопа урана-235 («урановая бомба»), либо изотопа плутония-239 («плутониевая бомба»). Основная сложность при создании ядерного взрывного устройства на основе урана-235 заключалась в обогащении урана — то есть в повышении массовой доли изотопа 235U в материале (в природном уране основным изотопом является 238U, доля изотопа 235U примерно равна 0,7 %), чтобы сделать возможной цепную атомную реакцию (в природном и низкообогащённом уране изотоп 238U препятствует развитию цепной реакции). Уран смогли обогатить методом газовой диффузии.

Получение плутония-239 для первого испытания ядерного устройства «Тринити» по Манхэттенскому проекту не связано напрямую со сложностями в получении урана-235, так как в случае с плутонием-239 используется специальный ядерный реактор и уран-238.

Первый взрыв атомной бомбы был произведён в штате Нью-Мексико 16 июля 1945 года (первое испытание ядерного взрывного устройства «Тринити» на основе плутония-239, Аламогордо, на севере штата Нью-Мексико). Во время этого первого испытания («Тринити») тестировалась именно плутониевая бомба имплозивного типа, но не урановая, то есть основанная на совершенно ином делящемся материале (плутоний-239) и других механизмах инициации и проведения цепной реакции, чем в случае использования урана-235.

В СССР разработкой ядерного оружия занимался Специальный комитет при Совете Министров СССР под руководством Л. П. Берии. Первое испытание атомного оружия в СССР было осуществлено в 1949 году, спустя четыре года после первого ядерного испытания в США.

28 сентября 1942 г., через полтора месяца после старта Манхэттенского проекта, было принято постановление ГКО № 2352сс «Об организации работ по урану». Оно предписывало:Обязать Академию наук СССР (акад. Иоффе) возобновить работы по исследованию осуществимости использования атомной энергии путём расщепления ядра урана и представить Государственному комитету обороны к 1 апреля 1943 года доклад о возможности создания урановой бомбы или уранового топлива…

Распоряжение предусматривало организацию с этой целью при Академии наук СССР специальной лаборатории атомного ядра, создание лабораторных установок для разделения изотопов урана и проведение комплекса экспериментальных работ. Распоряжение обязывало СНК Татарской АССР предоставить Академии наук СССР в Казани помещение площадью 500 м² для размещения лаборатории атомного ядра и жилую площадь для 10 научных сотрудников

11 февраля 1943 г. было принято постановление ГКО № 2872сс о начале практических работ по созданию атомной 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 подписано 10 марта). Информация, поступавшая по каналам разведки, облегчила и ускорила работу советских учёных.

12 апреля 1943 вице-президентом АН СССР академиком А. А. Байковым было подписано распоряжение о создании Лаборатории № 2 АН СССР. Начальником Лаборатории был назначен Курчатов.

Постановление ГКО от 8 апреля 1944 г. № 5582сс обязало Народный комиссариат химической промышленности (М. Г. Первухина) спроектировать в 1944 г. цех по производству тяжёлой воды и завод по производству шестифтористого урана (сырьё для установок по разделению изотопов урана), а Народный комиссариат цветной металлургии (П. Ф. Ломако) — обеспечить в 1944 г. получение на опытной установке 500 кг металлического урана, построить к 1 января 1945 г. цех по производству металлического урана и поставить Лаборатории № 2 в 1944 г. десятки тонн высококачественных графитовых блоков.

После оккупации Германии в США была создана специальная группа, целью которой было не дать СССР возможности захватить какие либо данные об атомном проекте Германии[5]. Ею были захвачены и немецкие специалисты, не нужные США, которые уже имели свою бомбу. 15 апреля 1945 года американская техническая комиссия организовала вывозку уранового сырья из Штасфурта, и в течение 5—6 дней весь уран был вывезен вместе с относящейся к нему документацией; также американцы полностью вывезли оборудование из шахты в Саксонии, где велась добыча урана.

Берия доложил об этом Сталину, который, однако, не стал поднимать шум; в дальнейшем «отсутствие интереса к урану» и определило цифру «10—15 лет», которую аналитики сообщили президенту США о предполагаемом сроке разработки атомной бомбы в СССР. Позднее эта шахта была восстановлена, и было организовано совместное предприятие «Висмут», на котором работали немецкие специалисты.

Однако НКВД все - таки удалось добыть несколько тонн малообагащённого урана в институте Кайзера Вильгельма.

Потсдамская конференция

24 июля 1945 года в Потсдаме президент США Трумэн сообщил Сталину, что у США «теперь есть оружие необыкновенной разрушительной силы». По воспоминаниям Черчилля, Сталин улыбнулся, но не стал интересоваться подробностями, из чего Черчилль сделал вывод, что тот ничего не понял и не в курсе событий. Некоторые современные исследователи считают, что это был шантаж[7]. В тот же вечер Сталин дал указание Молотову переговорить с Курчатовым об ускорении работ по атомному проекту.

20 августа 1945 года для руководства атомным проектом ГКО создал Специальный комитет с чрезвычайными полномочиями, во главе с Л. П. Берия. При Спецкомитете был создан исполнительный орган — Первое главное управление при СНК СССР (ПГУ). Начальником ПГУ был назначен нарком вооружений Б. Л. Ванников. В распоряжение ПГУ передавались многочисленные предприятия и учреждения из других ведомств, включая научно-технический отдел разведки, Главное управление лагерей промышленного строительства НКВД (ГУЛПС) и Главное управление лагерей горно-металлургических предприятий НКВД (ГУЛГМП) (с общим количеством 293 тыс. заключённых).[источник не указан 126 дней] Директива Сталина обязывала ПГУ обеспечить создание атомных бомб, урановой и плутониевой, в 1948 году.

28 сентября 1945 года было принято Постановление Совета Народных Комиссаров СССР «О дополнительном привлечении к участию в работах по использованию внутриатомной энергии научных учреждений, отдельных учёных и других специалистов».

В приложении в документу был приведён список учреждений атомного проекта (под № 10 значился Физико-технический институт Украинской Академии Наук и его директор К. Д. Синельников).[8]

Первоочерёдными задачами были организация промышленного производства плутония-239 и урана-235. Для решения первой задачи было необходимо создание опытного, а затем и промышленного ядерных реакторов, строительство радиохимического и специального металлургического цехов. Для решения второй задачи было развёрнуто строительство завода по разделению изотопов урана диффузионным методом.

Решение этих задач оказалось возможным в результате создания промышленных технологий, организации производства и наработки необходимых больших количеств чистого металлического урана, окиси урана, гексафторида урана, других соединений урана, графита высокой чистоты и целого ряда других специальных материалов, создания комплекса новых промышленных агрегатов и приборов. Недостаточный объём добычи урановой руды и получения урановых концентратов в СССР в этот период был компенсирован трофейным сырьём и продукцией урановых предприятий стран Восточной Европы, с которыми СССР заключил соответствующие соглашения.

В 1945 году из Германии в СССР в добровольно-принудительном[источник не указан 126 дней] порядке были доставлены 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 министерств почт Германии. Три из четырёх немецких циклотронов, мощные магниты, электронные микроскопы, осциллографы, трансформаторы высокого напряжения, сверхточные приборы были привезены в СССР. В ноябре 1945 г. в составе НКВД СССР было создано Управление специальных институтов (9-е управление НКВД СССР) для руководства работой по использованию немецких специалистов.

Атомные реакторы

Первый в СССР опытный ядерный реактор Ф-1, строительство которого было осуществлено в Лаборатории № 2 АН СССР, был успешно запущен 25 декабря 1946 года.

6 ноября 1947 года министр иностранных дел СССР В. М. Молотов сделал заявление относительно секрета атомной бомбы, сказав, что «этого секрета давно уже не существует». Это заявление означало, что Советский Союз уже открыл секрет атомного оружия, и он имеет в своём распоряжении это оружие. Научные круги США расценили это заявление В. М. Молотова как блеф, считая, что русские могут овладеть атомным оружием не ранее 1952 года.

Менее чем за два года, здание первого атомного промышленного реактора «А» комбината № 817 было готово, и были начаты работы по монтажу самого реактора. Физический пуск реактора «А» состоялся в 00:30 18 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. На заводе «Б» наработанный в реакторе плутоний отделялся от урана и радиоактивных продуктов деления. Все радиохимические процессы для завода «Б» были разработаны в Радиевом институте под руководством академика В. Г. Хлопина. Генеральным проектировщиком и главным инженером проекта завода «Б» был А. З. Ротшильд, а главным технологом — Я. И. Зильберман. Научным руководителем пуска завода «Б» был член-корреспондент АН СССР Б. А. Никитин.

Первая партия готовой продукции (концентрат плутония, состоявший в основном из фторидов плутония и лантана) 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.