Создание атомного оружия шло в ходе беспрецедентной гонки, которая развернулась в период Второй мировой войны между фашистской Германией и странами антигитлеровской коалиции. От того, в чьих руках окажется атомная бомба, тогда зависела судьба человечества.
Крах нацистского Уранового проекта
В апреле 1939 года профессор Гамбургского университета Пауль Хартек и его сотрудник доктор В. Грот отправили высшему военному командованию Германии письмо, в котором они сообщили о возможности создания нового вида высокоэффективного оружия. Ученые писали: «…Та страна, которая первой сумеет практически овладеть достижениями ядерной физики, приобретет абсолютное превосходство над другими». Разобраться с письмом поручили физику Курту Дибнеру, сотруднику научного отдела Управления вооружений. Тот оценил предложение ученых и пришел к выводу, что исследования в данном направлении необходимо начинать немедленно. Благодаря его настойчивости Управление вооружений создало специальное отделение ядерной физики, поручив Дибнеру заниматься всеми вопросами, связанными с его деятельностью. Уже в июне 1939 года на полигоне Куммерсдорф под Берлином была сооружена первая в Германии реакторная сборка.
В конце сентября 1939 года в Управлении вооружений прошло совещание специалистов в области ядерной физики. На нем рассматривался вопрос о способах создания ядерного оружия. Участники совещания были полны энтузиазма, по их мнению, Германия могла стать обладателем ядерного оружия уже через 9—12 месяцев. Программу по его созданию назвали «Урановый проект», все работы по проекту засекретили. В атомном проекте непосредственное участие приняли 22 научные организации.
Из Германии эмигрировало немало ученых, в том числе и известных физиков, однако те, кто остался, обладали достаточными знаниями в области физики атомного ядра, чтобы осуществить атомный проект. Этими учеными были О. Ган, В. Гейзенберг, В. Герлах, К. Дибнер, К. Ф. фон Вайцзеккер, П. Дебай, Г. Гейгер, В. Боте, Г. Гофман, Г. Йос, Р. Депель, В. Ханле и В. Гентнер, Э. Шуман и другие. Однако немецких физиков преследовали неудачи. Почти целый год они потеряли на бесплодные эксперименты по разделению изотопов урана. Сооруженная в Леверкузене установка для разделения изотопов по методу Клузиуса — Диккеля принесла одни разочарования, в начале 1941 года немецкие ядерщики пришли к выводу, что разделение изотопов урана данным методом бесперспективно.
Построенный в феврале 1942 года первый немецкий реактор, разработанный профессором Гейзенбергом и профессором Р. Депелем, через некоторое время взорвался. В феврале 1943 года норвежским диверсантам, подготовленным в Великобритании, удалось подорвать завод по производству тяжелой воды в Норвегии. Тяжелую воду немецкие ученые использовали в качестве замедлителя нейтронов. Если бы они перешли на более доступный графит, их работы продвинулись бы значительно быстрее. Считают, что они отказались от использования графита как замедлителя нейтронов из-за знаменитой «ошибки Боте». Однако профессор Вальтер Боте никакой ошибки не сделал, просто ему для исследований предоставили недостаточно чистый графит.
В 1944 году в Берлине планировалось создать большую реакторную сборку, для нее уже готовился специальный бункер, в начале года Гейзенберг уже получил для этой сборки литые урановые пластины.
Однако с получением цепной реакции дело не ладилось, последний эксперимент Гейзенберг наметил на январь 1945 года, но он был отменен. 31 января после ускоренного демонтажа все оборудование было отправлено в южную часть Германии в деревню Хайгерлох.
Здесь реактор В VIII, активная зона которого состояла из 664 кубиков урана общим весом 1525 кг, вновь собрали. В марте его попытались запустить, 23 марта профессор Герлах рапортовал в Берлин, что реактор заработал. Ученый поспешил с этой обнадеживающей новостью, ведь реактор так и не смог достичь критической точки. 23 апреля в Хайгерлох вошли американцы, реактор достался им в целости и сохранности, его сразу вывезли в США.Так закончился немецкий Урановый проект, который, казалось бы, имел все шансы на успех.
От письма Эйнштейна до Хиросимы и Нагасаки
Начало американскому атомному проекту положило письмо Альберта Эйнштейна, которое он совместно с физиками Теллером и Сцилардом отправил президенту Франклину Рузвельту. В письме ученые обосновали реальную угрозу создания в Германии «бомб нового типа, обладающих невероятной разрушительной силой». Руководство США серьезно восприняло предупреждение авторитетных ученых. В сентябре 1940 года американцы по подставным документам закупили у Бельгии большое количество урановой руды, что дало возможность вести полномасштабные работы по созданию ядерного оружия.
В августе 1942 года всю деятельность по созданию атомного оружия американцы объединили в Манхэттенский проект в Лос-Аламосе. Проектом руководил известный физик Роберт Оппенгеймер. Над созданием американской атомной бомбы трудился настоящий интернационал физиков. В отличие от немецких физиков, которые разбились на несколько команд и соперничали друг с другом, перехватывая у соперников оборудование и нужные материалы, в США действовала единая команда, что позволило ей добиться значительных успехов.
Уже в декабре 1942 года в США впервые в мире удалось запустить ядерный реактор. Все работы велись в условиях столь строжайшей секретности, что немцы об этом та к и не узнали.
В рамках Манхэттенского проекта в Лос-Аламосе в начале 1943 года был сооружен специальный комплекс. Стоит отметить, что единственной целью Манхэттенского проекта было создание атомной бомбы, поэтому все научные изыскания, не ведущие к этой цели, безжалостно отбрасывались. В результате уже 16 июля 1945 года американцы успешно испытали первую атомную бомбу.
После успешного испытания президент США Гарри Трумэн решил, что войну с Японией американцы смогут выиграть и без помощи СССР. Он сообщил Сталину о наличии у США атомного оружия. После этого Сталин поручил Молотову «переговорить с Курчатовым об ускорении нашей работы». Далее последовала бомбардировка американцами японских городов, и весь мир узнал о чудовищной мощи нового страшного оружия.
Догнать Америку любой ценой!
Еще перед войной советские ученые сделали ряд важных открытий и расчетов по осуществлению цепной реакции деления ядер и условиям, необходимым для возникновения ядерного взрыва. Когда фашисты напали на СССР, работы по ядерной физике почти полностью были остановлены. Однако в ходе войны советское руководство по агентурным каналам получало информацию о работах над созданием атомной бомбы в Германии и США, что вызывало у него закономерную обеспокоенность.
Становилась очевидной необходимость срочного возобновления аналогичных работ. 28 сентября 1942 года Сталиным было подписано Распоряжение ГКО №2372 «Об организации работ по урану». 11 февраля 1943 года Сталин подписал решение ГКО о программе работ по созданию атомной бомбы. Общее руководство осуществлял Молотов, научное возложили на И. В. Курчатова. Однако в постановлении ГКО СССР о лаборатории И. В. Курчатова от 3 декабря 1944 года «наблюдение за развитием работ по урану» поручалось уже не Молотову, а Л. П. Берии.
По всей стране собрали самых лучших ученых и инженеров, которых объединили под крышей секретного Института атомной энергии («Лаборатория №2»). И. В. Курчатов получил доступ к данным, полученным от разведки, позже они стали доступны и ряду его коллег. В период 1941—1945 годов разведке удалось добыть около 10000 листов секретной документации по разработке атомной бомбы в США и Великобритании. Это помогло значительно ускорить работы по созданию советской атомной бомбы.
Испытание 16 июля 1945 года в Аламогордо первого американского атомного устройства «Фэт Мэн» (Толстяк) заставило руководство СССР еще более ускорить работы по созданию атомной бомбы. После бомбардировок Хиросимы и Нагасаки 20 августа 1945 года решено было создать Специальный комитет с чрезвычайными полномочиями под руководством Л. П. Берии. На Комитет возлагалось «руководство всеми работами по использованию внутриатомной энергии урана».
При Спецкомитете было создано Первое главное управление при СНК СССР (ПГУ), в его системе к концу 1950 года работали сотни тысяч человек. Сталин поставил задачу создать урановую и плутониевую бомбы в 1948 году, но выполнить эту директиву не удалось. В декабре 1946 года в СССР запустили первый атомный реактор, он был только экспериментальным, а вот для запуска промышленного реактора, который предназначался для получения плутония, требовалось 150 тонн урана. Их удалось накопить только к началу 1948 года.
К середине 1949 года удалось получить 10 кг плутония, необходимых для создания атомной бомбы. 29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне была успешно испытана первая советская атомная бомба. Она была аналогом американской плутониевой бомбы, а вот первую советскую урановую бомбу оригинальной конструкции испытали только в 1951 году.
