© Буянов Е. В., 2021
© ООО «Издательство Родина», 2021
* * *
Предисловие
Главные особенности данной книги, которые я пытался выдержать – это объективная историчность, антивоенная и гуманитарная направленность, а также «эволюционность» в плане описания развития описанных процессов и развития техники. Конечно, книга в определённой мере «политизирована», поскольку «сама тема такая»: те или иные шаги каждой из сторон ракетно-ядерной гонки (РЯГ) определялись политическими, экономическими и военными решениями руководства США и СССР. И надо видеть главные причины, почему эти «шаги» были именно такими, какими мы их видим сейчас. Надо видеть исторические истоки политики каждой страны, а их незнание приводит к непониманию объективных истоков политики и к неверным представлениям, будто политические решения определяются только «прихотями» и эмоциями руководителей государств и их окружения. Я, как инженер-физик, в популярной и доступной для уровня старшеклассников 14 ÷ 16+ форме излагаю и главные физические и технические проблемы, которые приходилось решать в ходе важнейших разработок ядерной гонки. В этом плане книга предназначена и для историков, и для любителей истории, и для пытливой молодёжи, которая ищет свои пути профессиональной деятельности. Если кому-то не хочется глубоко разбираться в некоторых формулах, – их можно пропустить (их смысл популярно раскрыт и в тексте).
Наиболее важные исторические главы касаются пока малоизвестных фактов решения практических проблем создания атомной бомбы – получение Плутония-239 в ядерных реакторах и решение проблемы обогащения природного урана для создания ядерной взрывчатки Урана-235 и обогащённого урана для реакторов. Рассказано, как создавали и испытывали ядерное и термоядерное оружие и его носители. Какие грандиозные объекты и проекты воплощены в жизнь, и какие сложнейшие задачи пришлось решать на этом пути.
И, конечно, книга имеет и патриотическую направленность, – в ней излагаются события тяжелейшей борьбы, которую выдержала наша страна, – СССР и Россия, – в борьбе за всеобщий мир и международную безопасность. Без создания советского ракетно-ядерного потенциала мир не смог бы избежать третьей мировой ракетно-ядерной войны, её тяжёлейших потерь, и катастрофических последствий для всего человечества. Главным результатом ракетно-ядерной гонки явился мир без мировых войн со времён Второй мировой войны. Эта война была первой и, «во спасение» для всех, в своей концовке пока единственной ядерной войной в истории человечества. Это так, – и не только потому, что от ядерного оружия погибли сотни тысяч людей, но и потому, что применение и создание ядерного оружия имело очень серьёзные исторические последствия. Последовавшая за Второй мировой войной «холодная война» тоже была ядерной, – во время неё массово проводились ядерные испытания и создавались огромные арсеналы ядерного оружия и средств его доставки на огромные расстояния. По современной терминологии «холодная война» была и «гибридной войной», которая велась разными методами средствами борьбы. СССР, а потом и Россия не допустили мировую ядерную войну, – и это было важнейшим достижением ракетно-ядерной гонки. Любые утверждения, что кто-то «победил» или «проиграл» в «холодной войне», являются исторической ложью. Победило здесь всё человечество, а «проиграли», очевидно, только те неразумные люди, которые его агрессивно толкали к ракетно-ядерной катастрофе. Главы книги можно читать и отдельно, но надо учитывать, что они взаимосвязаны с целью раскрытия всех главных составляющих РЯГ и их взаимосвязи, как между собой, так и с политикой США и СССР.
Многие лета, – тем, кто поёт во тьме! —
Все части света могут лежать на дне, —
Все континенты могут гореть в огне! —
Только всё это – не по мне! —
Но Парус, – порвали Парус! —
Каюсь! Каюсь, Каюсь!..
(В. С. Высоцкий. «Парус» – эта его песня – образ общей тревоги за всех живущих, призыв не рвать «паруса» и «знамёна» своих усилий и надежд на лучшее будущее…).
Начало ракетно-ядерной гонки: создание и применение ядерного оружия США
Ракетно-ядерная гонка вооружений США и СССР ведёт свою предысторию с конца 30-х годов до середины 1945 года. В США – с письма Эйнштейна, Лео Сцилларда, Юджина Вигнера и Эдварда Теллера президенту США Рузвельту и начала Манхэттенского проекта в августе 1939 года. К президенту США по данному вопросу ранее обращались и другие американские физики (например, 16.03.1939 г. это сделал декан физического факультета Колумбийского университета проф. Дж. Б. Петрам). Американцам, конечно, надо «отдать должное» в части приоритета решения огромной научно-технической задачи практического овладения секретами атомного ядра, но вот использовали они это феноменальное достижение в первую очередь для бомбардировки городов, угроз и планирования мировой ядерной войны. Текст письма известен (он есть в Интернете). В Великобритании по меморандуму «О конструкции супербомбы» Пайерлса-Фриша из университета Бирмингема в марте 1940 г. в Великобритании был создан «Комитет МОД» (MAUD – комитет по использованию урановых зарядов в военных целях), который должен был оценить возможности создания «супербомбы» в ограниченные сроки для использования её в ходе уже идущей Второй мировой войны, – свой доклад с результатами этот комитет представил в июле 1941 года. Группа ведущих учёных «комитета МОД» вскоре присоединилась к «Манхэттенскому проекту», когда Рузвельт и Черчилль договорились о переносе центра исследований ядерного оружия в США).
Библиография приведена в конце данной книги и ссылки в тексте даются на неё в квадратных скобках. «Предыстория» мировой атомной науки кратко, популярно и очень интересно описана в книге [22] А. Первушина «Атомный проект. История сверхоружия» (ООО «торговый дом АМФОРА, С-Пб., 2015 г.). Её можно использовать в качестве «первого тома» данной книги, а на «хронологическом стыке событий» двух книг с 1945 по 1949 год эта и моя книги в большей мере дополняют, чем повторяют друг друга. Много фактического материала по теме книги А. Первушина содержится в объёмной книге [25] «Укрощение ядра» и некоторые выдержки из этой книги ниже кратко приводятся. Об атомном проекте СССР и его героях очень интересно рассказано в книгах [40] А. Б. Горобца. Очень подробно о создании атомной бомбы в СССР рассказано в книгах Холловея Д. [20] и [30], – там изложены многие «перипетии» политической борьбы, но надо видеть за разной «мелкой возьнёй» и резкими телодвижениями политиков была или отчаянная борьба за мир, или безответственнее действия, которые могли спровоцировать мировую войну. Интересно и живо написана книга Джима Бэггота [24]. А о планах ядерной войны, которые разрабатывались США, интересно рассказано в книге писателя-аналитика и борца за мир Даниэла Эллсберга [44]. Эллсберг в начале 60-х годов был аналитиком компании RAND и по заданию министерства обороны США и Белого дома анализировал и давал рекомендации по улучшению планов ведения ядерной войны. Он, как истинный американец, внутренне отождествлял Сталина и его преемников с Гитлером. Но в своей книге он реально показал, что именно США действовали во время Второй мировой войны методами массового уничтожения миллионов людей ковровыми бомбардировками, – методами не менее варварскими, чем бомбардировки Гитлером городов Европы и уничтожением миллионов людей в концлагерях. Но он в какой-то момент усомнился в том, что «советские режимы» стремились к безудержной экспансии и представляли прямую угрозу США и Западной Европе в условиях огромного ядерного превосходства США над СССР и всем миром. Данные об американских ядерных вооружениях до 2010 г. более подробно, чем здесь, даны в книге [49], а планы и политические решения для осуществления ядерной стратегии до 1991 года изложены в книге [48].
Создание ядерного оружия стало возможным после фундаментальных открытий, сделанных с конца 19-го века до 40-х годов 20-го века. После открытия явления радиоактивности, учёным удалось создать модель атома, установить структуру атомных ядер, открыть и изучить свойства элементарных частиц – электрона (открыт в 1897 г. Д. Д. Томсоном и И. Э. Вихертом), протона (открытый Эрнстом Резерфордом в 1919 году), нейтрона (открыт Чедвиком в 1931 г. и супругами Жолио-Кюри в 1932–1934 г.г. в части основных свойств частицы). В результате выдающихся опытов физика Астона Ф. У. и усовершенствования им приборов – масс спектрографов и методик исследований на примере атомов Неона он доказал, что дробные значения массы атомов элементов вызваны наличием разных изотопов с различными атомными весами и с различной концентрацией этих изотопов в природных веществах. Кроме того, на основе его измерений удалось сделать вывод о том, что массы протонов в «связанном состоянии» внутри атомов отличаются по массе от «свободных» протонов (в атоме водорода). Это означало, что для разрыва связей между протонами требуется дополнительная энергия. Причём у разных элементов эта энергия могла быть и положительной, и отрицательной, т. е. разрыв связей в атомах мог сопровождаться как поглощением, так и выделением значительной энергии.
Установили, что ядра атомов состоят из связанных атомными силами протонов и нейтронов (их общее название: нуклоны), и что нейтроны, как тяжёлые нейтральные частицы, способны вызывать деления отдельных тяжёлых элементов, а также образовывать новые элементы при поглощении ядрами атомов нейтронов. Ввиду отсутствия заряда нейтроны не отталкивались (как протоны) положительно заряженными ядрами атомов. Причём, деление атомных ядер порождало и вторичные нейтроны, благодаря которым казалось возможным осуществить цепную реакцию – лавинообразное, в геометрической прогрессии, – нарастание деления атомов с выделением огромной энергии, вызвав подрыв килограммов ядерной взрывчатки в результате начального деления одиночных атомов. В ходе создания реакторов и атомных бомб установили, при каких условиях возможна такая реакция и в каких природных и искусственно созданных веществах, – определённых изотопах урана, плутония, тория. Получение этих веществ оказалось сложной научно-технической проблемой, которая потребовала огромных вложений, создание новой отрасли промышленности с научно-технической базой и крупнейшими предприятиями-комбинатами (каждый комбинат включал в себя несколько заводов с обслуживающей их инфраструктурой – энергетикой, складами и хранилищами материалов, коммуникациями, транспортом и т. п.). Размеры зданий этих предприятий превышали все созданные ранее. Цеха километровой длины, реакторные корпуса с линейными габаритами около ста метров – и всё это со сложнейшим оборудованием, – таким, которого ранее просто не существовало в природе. Атомные проекты породили множество новых научных открытий, исследований, технологий и потребовали новой культуры производства, – в части чистоты, способов получения и обработки многих новых материалов, – в том числе и таких, каких нет на Земле или которые содержатся в урановых рудах в очень небольших концентрациях.
Альберт Эйнштейн и Лео Сциллард
В СССР работы направленно велись в виде теоретических разработок с 28.09.1942 года (когда вышло постановление Сталина об организации «работ по Урану») и они были заметно активизированы в 1944 году. Когда Л. П. Берия по разведывательным каналам узнал об успехах американцев и по приказу Сталина вместо В. Молотова начал курировать эту область исследований. На этом этапе все вопросы по проекту в правительстве фактически замыкались на Первухине М. Г., который информировал Молотова В. Конечно, наиболее активная фаза гонки ядерных вооружений началась с 20 августа 1945 года созданием Специального Комитета (СК) во главе с Л. П. Берия и Б. Л. Ванникова (во время войны – наркома боеприпасов, а также в него вошли: И. В. Курчатов, П. Л. Капица, В. А. Малышев, М. Г. Первухин, А. П. Завенягин). Позже – Специальный комитет при ГКО СССР с 20 августа – по сентябрь 1945 и Специальный комитет при СНК СССР (сентябрь 1945 – март 1946 после расформирования ГКО). А позже и Первого Главного управления (ПГУ) при СНК (совете народных комиссаров) СССР, а – с марта 1946 г – при СМ (совете министров) СССР. Их создание произошло вскоре после применения американцами ядерных бомб против Хиросимы 6 августа и против города Нагасаки 9 августа 1945 г. На Хиросиму американцы сбросили урановую бомбу «Малыш» мощностью около 13–15 кт ТЭ (килотонн тротилового эквивалента), а на Нагасаки – плутониевую бомбу «Толстяк» мощностью около 20–22 кт ТЭ. После этих взрывов Вторая мировая война фактически стала и первой в истории ядерной войной, но не «мировой ядерной войной», а отдельной ядерной войной со стороны США против Японии. Япония адекватно ответить на американские массированные обычные и ядерные бомбардировки не могла. И ясно, что все немногие в то время осведомлённые люди поняли, насколько феодальная императорская Япония технически и в военном отношении отстала от США, и поняли, что война безнадёжно проиграна. Особенно, когда в войну против Японии вступил и Советский Союз, который в кратчайший срок разгромил Квантунскую армию и лишил Японию большей части её колониальных азиатских владений в Китае и Корее. Японцы поняли, что им ничего не удастся удержать из всех их колониальных владений ни в «южных морях», ни на континенте, – против них были два самые могущественные государства в Америке и Азии. Размеры потерянных на материке территорий значительно превосходили размеры самой Японии и лишили Японию и сырьевых источников, и значительной части промышленности, и большей части её армии. Конечно, эти потери во всех отношениях были много больше потерь от атомных бомбардировок. А для руководства СССР сразу стало ясно, что атомные взрывы явились актами политического и военного давления на СССР и проверкой эффективности ядерного оружия на предмет его использования для целей «ядерной дипломатии», «ядерной стратегии» и для военных операций. Это стало ясно и по направленности внешней политики США.
Взрывы американских атомных бомб с огромными жертвами мирного населения, несмотря на то, что советское руководство много знало о работах над ними по разведывательным данным, всё же повергло его в шок. Ядерное оружие из «теоретического замысла» внезапно стало военной и политической реальностью, с которой нельзя было не считаться. Угроза новой, ещё более страшной войны стала свершившимся фактом. У некоторых людей даже возникло чувство, что жертвы Великой Отечественной войны были напрасны. И надо было экстренно решать проблему ликвидации и американской монополии на ядерное оружие и создания средств доставки этого оружия до территории США. На это требовались десятилетия мирного развития страны, в течение которых можно было создать свой ракетно-ядерный потенциал. Всеми силами, восстанавливая и укрепляя экономику и оборону страны, надо было выиграть ещё, как оказалось, 4 года для ликвидации ядерной монополии и 30 лет для создания «щита и меча» ракетно-ядерной обороны страны, соизмеримого по мощи с американским. Не зная точно эти сроки, военная и политическая элита СССР понимала, что надо готовится к «войне нового типа» с применением ядерного оружия на основе старого опыта, новых систем вооружений и новых концепций ведения боевых действий в глобальном масштабе.
Л. П. Берия, как руководитель «атомного» проекта, стал «визави» («противостоящими друг против друга») генерала Лесли Гровса – руководителя MED – «Манхэттенского инженерного округа», – управляющего органа «Манхэттенского проекта», созданного в сентябре 1942 г. с центром в Вашингтоне. После назначений Л. Р. Гровса и Л. П. Берия и американский, и советский ядерные проекты получили резкое «ускорение» в плане и финансирования, и активизации разработок в «авральном» режиме военного времени. Л. П. Берия во время войны вначале недооценивал значимость «работ по урану», но разведывательная информация и настойчивые обращения советских физиков привели его к осознанию чрезвычайной важности данной проблемы. Многие факты из опубликованных в открытой печати и в Интернете показывают, что без особых управленческих усилий Л. П. Берии наша страна не смогла бы столь быстро создать сложную атомную промышленность и начать серийное производство ядерного оружия, а немного позже стать одним из мировых лидеров в атомной энергетике и создании ядерных технологий.
И. В. Курчатова, как научного руководителя атомного проекта СССР, можно условно назвать «визави» американского физика Роберта Оппенгеймера. В таблице ниже – условные «визави» главных организаторов и учёных американского и советского атомных проектов:
Один из подчинённых Лесли Гровса подполковник Кеннет Никол, вспоминал его такими словами:
«Редкая сволочь, но одновременно и один из наиболее умелых людей, которых я встречал в жизни. Я не мог выносить его характер, да и никто его не выносил, но мы по-своему понимали друг друга…».
Думаю, примерно то же самое могли сказать и советские учёные насчёт Л. П. Берии, о его способностях быть и «редкой сволочью», и человеком, который умел организовать дело и заставить других работать с полной отдачей сил. И для обоих проектов характерно то, что их развитие на протяжении примерно первых двух-трёх лет (с 1939 по 1942 для США и с 1942 по 1944 год для СССР) шло достаточно «вяло», а вот резкая активизация разработок, строительства и значительные вложения средств начались именно с назначениями Л. Р. Гровса и Л. П. Берии руководителями проектов. Л. Р. Гровс и Л. П. Берия очень резко и даже жестоко манипулировали людьми в интересах дела. Они знали, что и с них за это дело «спросят» со всех «верхов» – с начальственного, и с исторического уровня оценки действий потомками. Всякие болтуны и дилетанты к таким людям просто боялись подходить.
Примечание. Мнение Ю. Б. Харитона о Берии: «Этот человек, явившийся олицетворением зла в новейшей истории нашей страны, обладал одновременно огромной энергией и работоспособностью. Наши специалисты, входя в соприкосновение с ним, не могли не отметить его ум, волю и целеустремлённость. Убедились, что он первоклассный организатор, умеющий доводить дело до конца. Может быть, покажется парадоксальным, но Берия, не стеснявшийся проявлять порой откровенное хамство, умел, по обстоятельствам, быть вежливым, тактичным и просто нормальным человеком. Проводившиеся им совещания были деловитыми, всегда результативными и никогда не затягивались. Берия был быстр, не пренебрегал выездами на объекты и личным знакомством с результатами работ. По впечатлениям многих ветеранов атомной отрасли, если бы атомный проект страны оставался под руководством Молотова, трудно бы было рассчитывать на быстрый успех в проведении столь грандиозных по масштабам работ» (Харитон Ю. Б., Смирнов Ю. Н. «О некоторых мифах вокруг атомного и водородного проектов», – рукопись 1993 г.).
Гровс Лесли Ричард (Leslie Richard Groves) – 17.08.1896–13.07.1970
Берия Лаврентий Павлович (17(29).03.1899–23.12.1953)
Оппенгеймер Джулиус Роберт (Julius Robert Oppenheimer) (22.04.1904 – 18.02.1967)
Курчатов Игорь Васильевич («Борода») (12.12.1903 – 07.02.1960)
Ферми Энрико Альберто (Enrico Fermi) 29.09.1901–28.11.1954
Харитон Юлий Борисович 27 февраля 1904 – 19 декабря 1996
Лоуренс Эрнст Орландо (Ernest Orlando Lawrence) 08.08.1901–27.08.1958
Арцимович Лев Андреевич 12.02.1909–01.03.1973
Уиллер Джон Арчибальд (John Archibald Wheeler) 09.07.1911–13.04.2008
Александров Анатолий Петрович 13.02.1903–03.02.1994
Кроме «Первого главного управления» и «Специального управления», которые со временем стали атомным «Министерством среднего машиностроения», организовали и другие «направления» при Совете министров СССР. «Второе главное управление» создали для решения проблем ракетной техники, – ракет разной дальности, как носителей и ядерного, и другого оружия (как обычной взрывчатки, так и химических зарядов), – это управление позже превратилось в «Министерство общего машиностроения». Первое в мире испытание ракеты Р-5М с ядерной боеголовкой с ядерным зарядом состоялось 2 февраля 1956 года. Испытательный пуск провели на полигоне Капустин Яр, место взрыва мощностью 80 кт, находилось на границе Аральских Каракумов и солончаков Челкар – Тенгиз, примерно, в 200 км севернее города Аральска. А первой МБР с термоядерной боеголовкой мегатонной мощности стала советская ракета Р-7, которая вывела на орбиту и первые искусственные спутники Земли.
«Третье главное управление» при СМ СССР создали в 1950 г. для решения проблем противовоздушной и противоракетной обороны, – оно проектировало и внедряло в войска зенитно-ракетные комплексы (включая противоракеты). А также радиотехнические средства разведки, обнаружения и указания целей, – крупные локаторы, спутниковые системы, системы навигации и т. п. Это «управление» со временем вместе с Первым главным управлением 26 июня 1953 года стало «министерством среднего машиностроения», – «атомным министерством». Первым министром среднего машиностроения был Малышев, а за ним длительное время – Славский.
А для создания ракетных систем ПВО и ПРО в августе 1954 года организовали «Четвёртое главное управление» МО (В/ч 77969), оперативно подчинённое главкому войск ПВО Маршалу Советского Союза Говорову Л. А. (не путать: 4-е ГУ МО, а не «при СМ» СССР). Начальником 4 ГУ МО был назначен ген. – лейтенант П. Н. Кулешов, зам – полковник Г. С. Легасов. С апреля 1957 г. начальником 4-го ГУ МО был назначен известный лётчик генерал-лейтенант Байдуков Г. Ф., который руководил управлением 15 лет. 7 мая 1955 года первая зенитно-ракетная система комплекса С-25 была принята на вооружение. 4-е ГУ МО СССР сыграло решающую роль в создании войск ПВО и ПРО страны, – оно создавало и зенитно-ракетные комплексы, и мощные локаторы, и системы управления-связи войск ПВО и ПРО. И активно внедряло эти системы в войска.
Частично проблемы создания носителей ядерного оружия и средств ПВО решало и «министерство авиационной промышленности», которое разрабатывало и производило самолёты-бомбардировщики, истребители и ракеты для армии, флота и войск ПВО страны (условно его можно считать отдельным направлением). Все эти «управления и министерства» создавали вооружения, которые передавались и внедрялись в армейских частях – передавались в ведение «министерства обороны СССР». Это внедрение и обучение военных были сложным процессом, которым занимались и военные учебные заведения (училища, академии и военные кафедры институтов), полигоны и войсковые части.
Кроме этих огромных «министерств», создающих современные системы вооружения, СССР должен был держать в боеготовности свою армию по штатам предвоенного времени. Конечно, работа всех этих министерств требовала огромных государственных затрат. И в то время, и сейчас только государство могло обеспечить создание подобного потенциала. По самым приблизительным оценкам «цена» только советского атомного проекта соизмерима с затратами СССР во Второй Мировой войне, но точной цены не знает никто. Конечно, затраты на всю ракетно-ядерную гонку значительно превысили затраты и США и СССР во Второй мировой войне.
Ниже последовательно и кратко рассказано, как работали эти «управления», – с «первого» до «министерства обороны», что и как они создавали для армии, соревнуясь с американскими разработками, для обеспечения безопасности страны. Армия принимала «в серию» не все разработки, а только самые надёжные, эффективные и с наилучшими тактико-техническими показателями, которые позволяли не отставать от «потенциального противника» – США. Часть разработок не прошла просто потому, что не удавалось решить технические проблемы на заданном военными уровне.
Вооружённые силы СССР были всегда главной защитой страны от внешней агрессии – в ходе ракетно-ядерной гонки их пришлось усиливать и модернизировать во всех звеньях технического оснащения, – именно на них работали и все три главных направления, ковавшие «ракетно-ядерный щит и меч». А военные строители были главнейшей силой «атомных» строек.
К атомному проекту в США и в СССР были привлечены ведущие физики из американских университетов и советских институтов – как учебных, так и научно-исследовательских лабораторий. Эти институты стали и источником специалистов для атомных проектов. В США – из университетов – Калифорнийского (лаборатория Беркли), Чикагского, Гарвардского, Колумбийского, Массачусетского технологического института. В СССР крупными источниками кадров атомного проекта явились в Ленинграде: Физико-технический институт с прочно связанным с ним Политехническим институтом им. Калинина и ЛГУ, ЛЭТИ, ЛТИ, в Москве: МГУ, ММИ (МИФИ), МФТИ, МЭИ, в Свердловске: УПИ и УГУ, в Харькове: ФТИ и другие учебные и научные организации. Конечно, в обоих проектах очень активно участвовали военные научные, строительные организации и боевые части.