Создание советской атомной бомбы до сих пор закрытая информация и в открытой литературе встречается редко. Исходя из этого, в настоящей статье мы приведем общие сведения из доступных источников о процессах разработки, испытания и серийного производства ядерного оружия в Советском Союзе.
Предыстория советского ядерного проекта
Советские ученые в 1930-1940 годах, как и их коллеги из многих стран, работали в области ядерных исследований. В это десятилетие проводились фундаментальные радиохимические исследования, без которых вообще немыслимо полное понимание этих проблем, их развитие и, тем более — реализация. Проводились всесоюзные конференции Академии наук (АН) СССР по ядерной физике, в которых принимали участие отечественные и иностранные исследователи, работавшие не только в области атомной физики, но и в других смежных дисциплинах — геохимии, физической химии, неорганической химии и др. Работы с начала 1920-х годов интенсивно развивались в Радиевом институте и в первом Физтехе (оба в Ленинграде), в Харьковском физико-техническом институте, в Институте химической физики в Москве. Авторитетом в этой области считался академик В. Г. Хлопин. Также серьёзный вклад сделали, в числе многих других, сотрудники Радиевого института: Г. А. Гамов, И. В. Курчатов и Л. В. Мысовский, Ф. Ф. Ланге и основатель Института химической физики Н. Н. Семёнов. Считалось, что советский атомный проект курировал Председатель СНК СССР В. М. Молотов.
Академик Виталий Григорьевич Хлопин (в центре) с сотрудниками.
Начало Великой Отечественной войны в значительной степени обусловило то, что в СССР были вынуждены сократить объёмы проводившихся ядерных исследований, в том числе — исследования возможности осуществления цепной реакции деления, тогда как в Великобритании и США работы по этой проблеме энергично продолжались. Уже с сентября 1941 года в СССР начала поступать разведывательная информация о проведении в Великобритании и США секретных интенсивных научно-исследовательских работ, направленных на разработку методов использования атомной энергии для военных целей и создание атомных бомб огромной разрушительной силы. Одним из наиболее важных документов, полученных ещё в 1941 году советской разведкой, является отчёт британского «Комитета M.A.U.D.». Из материалов этого отчёта, полученного по каналам внешней разведки НКВД СССР от Джона Кернкросса (агент «Лист» из Кембриджской пятёрки) — помощника секретаря Имперского военного кабинета лорда Хэнки, следовало, что создание атомной бомбы реально, что вероятно она может быть создана ещё до окончания войны и, следовательно, может повлиять на её ход. Примечательно, что стенограмма сверхсекретного заседания в Лондоне от 16 сентября оказалась на столе у начальника внешней разведки СССР П. М. Фитина уже 17 сентября. Фитин обратил внимание на донесения британских агентов и доложил об этом Л. Берии, распорядившемуся передать полученные сведения на экспертизу в 4-й спецотдел НКВД, занимавшийся научно-исследовательскими разработками. С этого момента НКВД начало разведывательную операцию «Энормоз» по добыче сведений о разработке атомного оружия.
Справедливости ради, надо отметить, что советская разведка обратила свое внимание на этот вопрос еще раньше, когда на Западе была введена строгая цензура на научные публикации — в печати запрещалось употреблять даже выражение «атомная энергия». Именно на этот факт обратили внимание начальник научно-технической разведки Леонид Квасников и нью-йоркский резидент Гайк Овакимян. Квасников инициировал посылку директивы резидентурам в США, Англии, Франции и Германии начать поиск научных центров, где могут вестись исследования по созданию атомного оружия, а также обеспечить получение оттуда достоверной разведывательной информации.
Всего по линии внешней разведки НКВД в операции «Энормоз» были задействованы 14 особо ценных агентов из числа иностранных граждан. В их числе – всемирно известный ученый-физик Клаус Фукс, супруги Розенберг, впоследствии казненные на электрическом стуле, а также агенты-нелегалы Леонтина и Моррис Коэны. В ходе всей операции, длившейся несколько лет, советские разведчики добыли огромное, без преувеличения, количество секретных документов общим объемом 12 тысяч листов.
Через некоторое время после начала операции на имя Сталина пришло письмо от ученого-физика Г. Флерова, открывшего еще до войны вместе с К. Петржаком спонтанное деление ядер урана. Он писал вождю: «Одной ядерной бомбы достаточно для полного уничтожения Москвы или Берлина, в зависимости от того, в чьих руках бомба будет находиться… Государство, первым осуществившее ядерную бомбу, сможет диктовать миру свои условия». Реакции от Сталина не последовало. В апреле 1942 года Г. Флеров направляет второе письмо на имя Сталина: «Это мое письмо последнее, после которого я, как ученый, складываю оружие, и буду ждать, когда удастся решить атомную задачу в Германии, Англии или США. Результаты будут настолько огромны и ошеломительные, что будет не до того, кто виноват в том, что у нас в Союзе забросили подобные работы…».
Георгий Николаевич Флёров — советский физик-ядерщик, основатель Объединённого института ядерных исследований в Дубне, академик АН СССР.
Разведывательная информация о работах по проблеме атомной энергии за рубежом, была получена и по каналам Главного разведывательного управления (ГРУ) Генерального штаба Красной Армии. В мае 1942 года руководство ГРУ информировало АН СССР о наличии сообщений о работах за рубежом по проблеме использования атомной энергии в военных целях и просило сообщить, имеет ли в настоящее время эта проблема реальную практическую основу.
Данные разведки, мнения советских ученых и письма Г. Флёрова возымели-таки воздействие на И. Сталина и 28 сентября 1942 года, через полтора месяца после старта Манхэттенского проекта, было принято постановление ГКО № 2352сс «Об организации работ по урану».
Распоряжение ГКО № 2352 сс «Об организации работ по урану».
Оно предписывало: — «Обязать Академию наук СССР 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.
Через месяц, в октябре 1942 года, Л. Берия направил на имя И. В. Сталина официальное письмо с информацией о работах по использованию атомной энергии в военных целях за рубежом, предложениями по организации этих работ в СССР и секретном ознакомлении с материалами НКВД видных советских специалистов, варианты которого были подготовлены сотрудниками НКВД ещё в конце 1941 — начале 1942 годов. Таким образом, высказывания в литературе, о том, что Берия был генератором идеи создания атомного оружия, не соответствуют действительности. Выход постановление «Об организации работ по урану» принято в СССР условно считать началом советского атомного проекта.
Работы над атомным проектом
11 февраля 1943 года 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. В. Курчатова (назначение было подписано 10 марта). 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. Тогда же Игорь Васильевич вызвал в Москву Ю. Харитона, И. Кикоина, Я. Зельдовича и Г. Флерова. Они начали работу по организации новой отрасли промышленности с невиданными доселе сооружениями и производственными технологиями.
Информация, поступавшая по каналам разведки, облегчила и ускорила работу советских учёных. Советская разведка имела подробные сведения о работах по созданию атомной бомбы в США, исходившие от специалистов, понимавших опасность ядерной монополии или сочувствующих СССР, в частности, Клауса Фукса, Теодора Холла, Жоржа Коваля и Давида Грингласа.
Настоящая охота за данными уранового проекта Америки началась по инициативе начальника отдела научно-технической разведки НКВД Леонида Квасникова после прибытия в Вашингтон знаменитой пары советских разведчиков: Василия Зарубина и его жены Елизаветы. Именно с ними взаимодействовал резидент НКВД в Сан-Франциско Григорий Хейфиц, сообщивший, что виднейший физик Америки Роберт Оппенгеймер и многие его коллеги выехали из Калифорнии в неизвестное место, где будут заниматься созданием какого-то сверхоружия.
Советские разведчики Елизавета и Василий Зарубины.
Перепроверить данные «Харона» (таким было кодовое имя Хейфица) было поручено подполковнику Семену Семёнову (псевдоним «Твен»), работавшему в США с 1938 года и собравшего там большую и активную агентурную группу. Именно «Твен» подтвердил реальность работ по созданию атомной бомбы, назвал код Манхэттенского проекта и местонахождение его главного научного центра — бывшей колонии для малолетних преступников Лос-Аламос в штате Нью-Мексико. Семенов также сообщил фамилии некоторых учёных, работавших там, которые в своё время были приглашены в СССР для участия в больших сталинских стройках и которые, вернувшись в США, не потеряли связей с крайне левыми организациями.
Основных же руководителей Манхэттенского проекта удалось установить Елизавете Зарубиной (агентурный псевдоним «Вардо»), — пишет Павел Судоплатов в книге «Спецоперации. Лубянка и Кремль 1930—1950 годы». «Именно «Вардо» сумела сделать, пожалуй, решающий вклад в получение точной и оперативной информации о ходе работ в Лос-Аламосе и технических данных по устройству атомных бомб. Её главной заслугой явилось внедрение в мозговой центр Манхэттенского проекта выдающегося физика, завербованного советской военной разведкой, Клауса Фукса, который был передан на связь супругам Зарубиным. После своего приезда в США, Лиза подружилась с любовницей Альберта Эйнштейна, женой известного русского скульптора Конёнкова Маргаритой, по простоте душевной рассказавшей Лизе о том, что у Эйнштейна бывают главные лица Манхэттенского проекта: Роберт Оппенгеймер, Энрико Ферми, Лео Силард и другие. Под давлением «Вардо» Маргарита познакомила её и сотрудника резидентуры Пастельняка с Оппенгеймером и его женой Кэтрин. Ставши своими в семье научного руководителя проекта, советские разведчики уговорили его добиться перевода в Лос-Аламос Клауса Фукса, который и стал главным источником научно выверенной информации для Москвы. Но и, кроме того, Лиза близко сошлась с ещё одним крупнейшим ученым в атомном проекте, Силардом, и убедила его допустить в этот проект несколько завербованных специалистов, в том числе — Мортона Собелла, Теодора Холла и Дэвида Грингласса. Последний стал работать механиком в лаборатории Лос-Аламоса. Ещё одним весьма важным агентом был итальянский эмигрант, физик Бруно Понтекорво».
Таким образом, и были внедрены советские агенты в научные и конструкторские центры Америки, где создавался ядерный боеприпас. Однако в самый разгар налаживания агентурных действий, Лиза и Василий Зарубины были срочно отозваны в Москву. Они терялись в догадках, ведь ни одного провала не произошло. Выяснилось, что в Центр поступил донос сотрудника резидентуры Миронова, обвинявшего Зарубиных в предательстве. И почти полгода московская контрразведка проверяла эти обвинения. Они не подтвердились, тем не менее, Зарубиных больше за границу не выпускали. Легенда же о том, что американские ученые, осознавая опасность создаваемого атомного оружия, добровольно передавали советской стороне материалы своих исследований, оказалась американской выдумкой, с целью прикрыть нерасторопность своей контрразведывательной службы.
Тем временем, работа внедренной агентуры уже приносила первые плоды — стали поступать донесения, и их надо было немедля отправлять в Москву. Эта работа была возложена на группу специальных курьеров. Самыми оперативными и не знавшими страха были супруги Коэны — Морис и Лона. После того, как Мориса призвали в американскую армию, Лона стала самостоятельно доставлять информационные материалы из штата Нью-Мексико в Нью-Йорк. Для этого она ездила в небольшой городок Альбукерке, где для видимости посещала туберкулезный диспансер. Там она встречалась с агентами по агентурной кличке «Млад» и «Эрнст». Почти все материалы проекта передавались в зашифрованном виде по радио. И, хотя американская служба радиоперехвата записывала их тексты регулярно, её пеленгаторы не могли обнаружить местоположение шпионских раций, а дешифровщики — раскрыть содержание радиограмм. Это удалось только через несколько лет, после осуществления проекта «Венона», когда с помощью новых мощных вычислительных машин, перехваченные тексты были раскодированы.
Советские же ученые, работавшие над созданием атомной бомбы в Лаборатории №2, получая многочисленные сведения и даже готовые результаты дорогостоящих опытов, не могли предположить, что заслуга во всем этом принадлежит советской научно-технической разведке. Они считали, что сведения поступают к ним из каких-то научно-исследовательских центров страны, параллельно работающих по проблеме.
Постановление ГКО от 8 апреля 1944 года № 5582сс обязало Народный комиссариат химической промышленности спроектировать в 1944 году цех по производству тяжёлой воды и завод по производству шестифтористого урана, а Народный комиссариат цветной металлургии — обеспечить в 1944 году получение на опытной установке 500 кг металлического урана, построить к 1 января 1945 года цех по производству металлического урана и поставить Лаборатории №2 в 1944 году десятки тонн высококачественных графитовых блоков.
Для создания атомной промышленности советское руководство выбрало Урал, поскольку этот регион отвечал ряду важных условий: Отдаленность от границ страны и наличие больших необжитых территорий, где можно было спрятать секретные объекты и которые в то же время находились в отдалении от крупных населённых пунктов, что защищало массы населения при техногенных авариях; Наличие развитой инфраструктуры и транспортной сети для доставки большого количества грузов; Наличие проверенных войной квалифицированных кадров, способных работать в экстремальных условиях и выполнять самые сложные инженерно-технические задачи; Наличие запасов пресной воды; Топливно-энергетические ресурсы для снабжения возводимых объектов энергией в необходимом объеме.
Пока советское руководство «раскачивалось», а ученые обустраивались на местах, война в Европе подошла к концу. Еще до ее окончания 15 апреля 1945 года американцы организовали вывоз немецкого уранового сырья из Штасфурта вместе с документацией, оборудование из шахты в Саксонии, где велась добыча урана. Вместе с этим, американцы захватили и вывезли часть немецких специалистов, работавших над атомным проектом, которые хоть уже и были не нужны им, но американцы не хотели их оставлять в «подарок» Советскому Союзу. Однако НКВД все-таки удалось добыть несколько тонн мало обогащённого урана в институте Кайзера Вильгельма, который был весьма к стати до постройки советских заводов. Кроме того, удалось вывезти и около 130 тонн оксида урана – сырья для обогащения урана.
Так же, как и американцы, советские спецслужбы «просеяли через сито» специалистов-ядерщиков Германии, оставшихся в советской зоне оккупации или попавших в советский плен. Было отобрано около 300 человек, большую часть из которых привезли в Сухуми и тайно разместили в бывших имениях великого князя Александра князя Александра 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 министерства почты Германии. Три из четырёх немецких циклотронов, мощные магниты, электронные микроскопы, осциллографы, трансформаторы высокого напряжения, сверхточные приборы были привезены в СССР. В ноябре 1945 года в составе НКВД СССР было создано Управление специальных институтов (9-е управление НКВД СССР) для руководства работой по использованию немецких специалистов.
Санаторий «Синоп» назвали «Объект А» — им руководил барон Манфред фон Арденне. «Агудзеры» стали «Объектом Г» — его возглавил Густав Герц. На объектах «А» и «Г» работали выдающиеся учёные -Николаус Риль, Макс Фольмер, который построил первую в СССР установку по производству тяжёлой воды; Петер Тиссен — конструктор никелевых фильтров для газодиффузионного разделения изотопов урана; Макс Штеенбек и Гернот Циппе, работавшие над центрифужным методом разделения и впоследствии получившие патенты на газовые центрифуги на западе. На базе объектов «А» и «Г» был позднее создан Сухумский физико-технический институт (СФТИ).
Здание СФТИ в наши дни.
Профессор X. Позе возглавил в Обнинске на объекте НКВД «В», ныне Физико-энергетический институт имени А. И. Лейпунского, отдел, занимающийся разработкой ядерных реакторов и общей теорией ядерных процессов. Сотрудниками института была построена первая в мире АЭС в Обнинске.
Здание ФЭИ в наши дни.
Профессора Р.Доппель и М.Фольмер трудились в знаменитом сейчас «Плутониевом институте» (НИИ-9, ныне ВНИИ неорганических материалов имени А. А. Бочвара). Р. Доппель создал аппаратуру для измерений кинетики ядерных взрывов, а М. Фольмер спроектировал там завод по производству тяжёлой воды. Ряд немецких физиков внесли также весомый вклад в области радиационной химии и радиобиологии на объекте НКВД «Б» санатория «Сунгуль», впоследствии Снежинск.
Забегая вперед, отметим, что после взрыва первой советской атомной бомбы многие учёные-атомщики из Германии получили высшие советские правительственные награды. Наибольший вклад внёс Др. Н. Риль, под его руководством на заводе в г. Электросталь, ныне ОАО «Машиностроительный завод», были отработаны промышленные технологии получения чистого урана. Он получил звание Героя Социалистического Труда СССР. Многие из них были награждены Сталинскими премиями. Трое из них Др. М. Штеенбек, проф. П. Тиссен, проф. Густав Герц стали впоследствии иностранными членами Академии Наук СССР. Успешное испытание взрыва атомной бомбы послужило поводом отстранения их от дальнейших «секретных» исследований. Несколько лет ещё они находились в СССР на «карантине», а в период 1954—1959 годов вернулись в Германию.
Немецкие ученые из Сухуми вернулись в Германию.
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. В тот же вечер Сталин дал указание Молотову переговорить с Курчатовым об ускорении работ по атомному проекту.
Потсдамская конференция.
6 августа 1945 года военно-воздушными силами США был подвергнут атомной бомбардировке японский город Хиросима, а 9 августа — Нагасаки. Эти события коренным образом изменили политическую и военную обстановку в мире, и с этого момента направление материальных и людских ресурсов на создание атомного оружия в СССР приобретает масштабы, многократно превосходящие все предыдущие затраты по этой тематике. Молотов был отстранен от кураторства атомного проекта.
Через 14 дней после атомной бомбардировки Хиросимы постановлением Государственного комитета обороны №9887сс/оп от 20 августа 1945 года за подписью И. В. Сталина при ГКО был образован Специальный комитет для руководства всеми работами по использованию атомной энергии. В состав комитета входили: Л. П. Берия (председатель), Г. М. Маленков, Н. А. Вознесенский, Б. Л. Ванников, А. П. Завенягин, И.В. Курчатов, И. В., П. Л. Капица, В. А. Махнёв, М. Г. Первухин. Спецкомитет был наделён чрезвычайными полномочиями по привлечению любых ресурсов, имевшихся в распоряжении правительства СССР, к работам по атомному проекту. С этого момента и начинается интенсивная фаза в создании советского атомного оружия, ведущую роль в которой отыграл непосредственно Лаврентий Берия.
Для руководства научно-исследовательскими, проектными, конструкторскими организациями и промышленными предприятиями, занятыми в атомном проекте было создано Первое главное управление при СНК СССР (ПГУ), подчиненное Специальному комитету при ГКО. 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 тысяч заключённых. 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 к документу был приведён список учреждений атомного проекта.
Первоочерёдными задачами проекта 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 (первый комбинат по производству уранового концентрата — «Комбинат №6 НКВД СССР» в Таджикистане был основан в 1945 году) в этот период был компенсирован трофейным сырьём и продукцией урановых предприятий стран Восточной Европы, с которыми СССР заключил соответствующие соглашения.
Объекты атомной инфраструктуры были развернуты в Ленинграде, Москве, Сухуми, Озёрске, Арзамасе-16, Снежинске, Семипалатинске, Кирово-Чепецке, Глазове, Новоуральске и Новой земле. 30 ноября 1945 года Специальный комитет принял окончательное решение о размещении первых двух заводов. Оно было закреплено 21 декабря Постановлением СНК СССР № 3150-952 сс. Первыми атомными объектами стали комбинаты № 813 и № 817, которые должны были получать ядерное топливо двух разных модификаций: первый должен был вырабатывать 100 г урана-235 в сутки газодиффузионным способом, второй 100 г плутония-239 методом облучения урана в ядерном реакторе. Комбинат № 813 был размещён на законсервированной площадке авиазавода, Комбинат №817 — на новой территории, выбранной по настоянию научного руководителя объекта академика И. В. Курчатова, так как в озёрной полосе Южного Урала находилось много похожих по очертанию водоёмов, что помогало ввести в заблуждение воздушную разведку противника. Объём необходимых строительных работ был очень большим, а сроки сдачи объектов — сжатыми, поэтому было решено привлечь к строительству опытные и укомплектованные квалифицированными кадрами организации Главпромстроя НКВД СССР: в Челябинской области — Челябметаллургстрой, в Свердловской — Тагилстрой. Для строительства заводов были созданы специальные строительные управления НКВД № 865 (Комбинат № 813) и № 1418 (Комбинат № 817).
Тем временем академик Л. А. Арцимович провёл серию успешных экспериментов в Лаборатории №2 АН СССР по получению урана-235 методом магнитной сепарации. Для его промышленного производства было решено построить завод в Исовском районе Свердловской области. Поскольку для получения изотопов урана в этой технологии требовался мощный магнит, потребляющий большое количество электроэнергии, для её производства была запланирована новая ГРЭС — Нижне-Туринская, мощностью 129 тыс. кВт, вводом в эксплуатацию в 1949 году.
Строительство — Нижне-Туринской ГРЭС.
В 1946 году на производственной базе завода №261 Наркомата авиационной промышленности в Новоуральске началось сооружение газодиффузионного завода, носившего название Комбинат № 813, предназначенного для производства высокообогащенного урана. Завод дал первую продукцию в 1949 г.
Первая промплощадка комбината №813 – ныне Уральский электрохимический комбинат.
На южном берегу озера Кызыл-Таш в Челябинской области в конце 1945 года началось строительство первого промышленного советского ядерного реактора (А-1). Жилой массив для его работников строился на южном берегу озера Иртяш. Объект получил обозначение Челябинск-40 или Комбинат № 817. Научным руководителем комбината был назначен И. В. Курчатов. 8 июня 1948 года реактор был запушен в промышленную эксплуатацию.
Первый советский реактор А-1 (Аннушка).
В 1946 году в рабочем посёлке Кирово-Чепецком на заводе №752 Наркомата химической промышленности СССР началось создание промышленного производства гексафторида урана, необходимого для последующего обогащения урана. Первая промышленная партия продукта была предъявлена 19 декабря 1949 года.
Производство тетрафторида урана. Цех № 93 завода №752 ныне Кирово-Чепецкого химического комбината.
9 апреля 1946 года Совет Министров СССР на базе сектора №6 Лаборатории №2 создал Конструкторское бюро №11 (КБ-11) по разработке конструкции и изготовлению опытных образцов реактивных двигателей (условное наименование атомных бомб). Разместили КБ-11 в районе посёлка Саров на границе Горьковской области и Мордовской АССР, ставшего известным после, как Арзамас-16. Начальником КБ-11 был назначен П.М. Зернов, а главным конструктором — Ю. Б. Харитон. Научно-исследовательские лаборатории и конструкторские подразделения КБ-11 начали разворачивать свою деятельность непосредственно в Арзамасе-16 весной 1947 года. Параллельно создавались первые производственные цеха опытных заводов №1 и №2. Кстати, впервые ценность советской разведывательной информации по атомной бомбе была подтверждена именно Харитоном на конференции первых разработчиков ядерного оружия, которая проходила во ВНИИЭФ в апреле 1992 года, а затем в статье в газете «Известия» от 8 декабря 1992 года.
Постановление СМ СССР от 9 апреля 1946 г.
Поселок Саров в 1940 годах, на месте которого построили Арзамас -16.
Построенный Арзамас-16.
Ю.Б. Харитонов. К.И. Щелкин, И.В. Курчатов в минуты отдыха.
КБ-11 получило задание на создание под научным руководством академика И. В. Курчатова атомных бомб, условно названных «реактивными двигателями С», в двух вариантах: РДС-1 — имплозивного типа с плутонием и атомной бомбы РДС-2 пушечного типа с ураном-235. Тактико-технические задания на конструкции РДС-1 и РДС-2 должны были быть разработаны уже к 1 июля 1946 года, а конструкции их главных узлов — к 1 июля 1947 года. Полностью изготовленная бомба РДС-1 должна была быть предъявлена к государственным испытаниям для взрыва при установке на земле к 1 января 1948 года, в авиационном исполнении — к 1 марта 1948 года, а бомба РДС-2 — соответственно к 1 июня 1948 года и к 1 января 1949 года. Такие сжатые сроки стали возможными благодаря поступлению в СССР подробнейших разведывательных данных об американских атомных бомбах, включая чертежи отдельных узлов и описание технологии их изготовления. РДС-1 конструктивно была точной копией американского образца «Толстяк», с некоторыми улучшениями. Считалось, что работоспособность такой конструкции уже доказана на практике, и это значительно ускорит выпуск бомбы.
В августе 1949 года на заводе «В» были изготовлены детали из высокочистого металлического плутония для первой атомной бомбы.
Конструкция советской атомной бомбы
Несмотря на то, что конструкция РДС-1 во многом опиралась на американского «Толстяка», некоторые системы, такие как баллистический корпус и электронная начинка были собственной разработки. К лету 1949 года были решены и отработаны все вопросы, связанные с конструкцией РДС-1. Программа её испытаний была сформулирована в специальном постановлении Совета Министров СССР от 21 июня 1946 года «О плане развёртывания работ КБ-11 при Лаборатории № 2 АН СССР». Первой атомной бомбе дали обозначение РДС-1. Это название произошло от правительственного постановления, где атомная бомба была зашифрована как «реактивный двигатель специальный», сокращённо РДС. Обозначение РДС-1 широко вошло в жизнь после испытания первой атомной бомбы и расшифровывалось по-разному: «Реактивный двигатель Сталина», «Россия делает сама» и т. п.
Схема первой советской атомной бомбы.
Атомный заряд бомбы РДС-1.
Общий вид атомной бомбы РДС-1.
Академик Ю.Б.Харитон в музее РФЯЦ-ВНИИЭ у корпуса бомбы РДС-1.
Советская атомная бомба представляла собой снаряд грушевидной формы с максимальным диаметром 127 см, длиной со стабилизатором 325 см и весом около 4500 кг. Бомба состояла из следующих составных частей: инициатора; активного материала; темпера; слоя алюминия; взрывчатого вещества; линзовой системы взрывчатого вещества; детонаторного устройства; дюралюминиевой оболочки; оболочки из бронированной стали; стабилизатора.
Все части бомбы, кроме стабилизатора, детонаторного устройства и наружной стальной оболочки, представляют собой полые шары, вставляющиеся друг в друга. В РДС-1 заряд взрывчатых веществ (ВВ) конструктивно представлял собой полый шар и состоял из двух слоев. Внутренний слой формировался из двух полусферических оснований, изготовленных из сплава тротила с гексогеном. Внешний слой заряда собирался из отдельных элементов. Этот слой, предназначенный для формирования в ВВ сферической сходящейся детонационной волны и получивший название фокусирующей системы, был одним из основных функциональных узлов заряда, во многом определявшим его тактико-технические показатели. В наружной поверхности блоков ВВ имеются специальные выемки, форма которых предусматривает помещение в них 20 линз гексагональной и 12 линз пентагональной формы. Каждая линза состоит из двух типов ВВ, одного — быстро взрывающегося и другого — медленно взрывающегося. При установке линз на месте быстро взрывающаяся часть соприкасается со слоем ВВ. Общий вес взрывчатого вещества составлял около 2 тонн. К каждой линзе подведен один детонатор, который для большей гарантии одновременного взрыва имеет два электрозапала. Слой ВВ и линзы покрыты дюралюминиевой оболочкой, к которой крепится подрывное устройство массой 180 кг. Внутренний диаметр оболочки — примерно 1400 мм, а вес вместе с подрывным устройством около 700 кг.
Атомный заряд бомбы РДС-1 представлял собой многослойную конструкцию, в которой перевод активного вещества — плутония в надкритическое состояние осуществлялся за счет его сжатия посредством сходящейся сферической детонационной волны во взрывчатом веществе. В центре ядерного заряда размещался плутоний, конструктивно состоящий из двух полусферических деталей. В полости плутониевого ядра в составной оболочке из природного урана устанавливался нейтронный запал. В течение 1947-1948 годов было рассмотрено около 20 различных предложений, касавшихся принципов действия, устройства и усовершенствования нейтронного запала.
Таким образом, РДС-1 имела мощность в 22 килотонны при массе в 4,6 т. Ее длина составляла 3,7 м, диаметр – 1,5 м, размах оперения – 2,1м, расчетный коэффициент полезного действия заряда -10%. Первая атомная бомба разрабатывалась применительно к подвеске её в самолёте Ту-4, бомболюк которого обеспечивал возможность размещения изделия диаметром до 1500 мм. Исходя из этого габарита, и был определён диаметр баллистического корпуса бомбы РДС-1. Высота сбрасывания бомбы, гарантирующая срабатывание устройства – 5-10 км, высота взрыва – 200-600 м, время падения с высоты 10 км – 54,8 с.
Стратегический бомбардировщик Ту-4, способный нести атомную бомбу.
Испытания атомной бомбы и дальнейшее развитие ядерного оружия
5 августа 1949 года заряд плутония был принят комиссией во главе с Харитоном и отправлен литерным поездом в КБ-11. К этому времени здесь были практически закончены работы по созданию взрывного устройства. В КБ-11 в ночь с 10 на 11 августа была проведена контрольная сборка ядерного заряда, получившего индекс 501 для атомной бомбы РДС-1. После этого устройство было демонтировано, детали осмотрены, упакованы и подготовлены к отправке на полигон для испытания. Таким образом, советская атомная бомба была сделана за 2 года 8 месяцев. В США на это ушло 2 года 7 месяцев.
Испытания бомбы планировалось провести на полигоне №2 в 170 км западнее г. Семипалатинска. Полигон был построен и оборудован для атомных испытаний в соответствии с Постановлением Совмина СССР №2142-564сс/оп от 19 июня 1947 года. Ответственность за всю организацию работ по подготовке испытаний РДС-1 возлагалась на Ю. Б. Харитона. Руководство испытаниями осуществлялось Государственной комиссией, которую возглавлял Первухин М. Г.
Перед началом испытаний атомного заряда, для калибровки приборов, предназначенных для фиксации параметров атомного взрыва, на полигоне КБ-11 был устроен большой взрыв обычного взрывчатого вещества, размещенного на специальной платформе.
Подготовка прототипа заряда обычного взрывчатого вещества для калибровки приборов. Полигон КБ-11.
Взрыв прототипа заряда обычного взрывчатого вещества бомбы РДС-1, полигон КБ-11.
Семипалатинский полигон располагался в Прииртышской степи. Под него была отведена равнина диаметром примерно 20 км. Опытное поле представляло собой круг радиусом 10 км и было разделено на 14 секторов: два фортификационных и физических; сектор гражданских сооружений и конструкций; сектор различных видов вооружённых сил и родов войск, в котором на различном удалении от центра поля в открытом виде, а также в укрытии, размещались образцы вооружения и военной техники; биологический сектор с подопытными животными. В центре опытного поля была смонтирована металлическая решётчатая башня высотой 37,5 метров, с установленной на ней РДС-1. Первое испытание бомбы решено было проводить без баллистического корпуса и приборов, которые требуются при применении бомбы с самолета.
Вид на Семипалатинский полигон.
Башня на Семипалатинском полигоне, на которой был размещен заряд бомбы РДС-1. Рядом — монтажный корпус.
Карта секторов опытного поля при первом испытании бомбы РДС-1, 29.08.1949 г.
Испытание атомной бомбы РДС-1 было проведено 29 августа 1949 года в 07:00. На месте башни с бомбой образовалась воронка диаметром 3 м и глубиной 1.5 м покрытая оплавленным стеклоподобным веществом, уровень радиации в эпицентре составлял 0,5 Зв/с, разрешалось находиться в 2 км от эпицентра не более 15 минут. В 25 м от башни находилось здание из железобетонных конструкций, с мостовым краном в зале для установки плутониевого заряда в заряд из ВВ. Сооружение частично разрушилось, сама конструкция устояла. Из 1538 подопытных животных (собак, овец, коз, свиней, кроликов, крыс) в результате взрыва погибло 345 (некоторые животные имитировали солдат в окопах). Лёгкие повреждения получили танк Т-34 и полевая артиллерия в радиусе 500-550 м от эпицентра, а на дальности до 1500 м все типы самолетов получили значительные повреждения. На расстоянии километра от эпицентра и далее через каждые 500 метров были установлены 10 легковых автомобилей «Победа», сгорели все 10 машин. На расстоянии 800 м, два жилых 3-х этажных дома, построенные в 20 м друг от друга, таким образом, что первый экранировал второй, были разрушены полностью, жилые щитовые и бревенчатые дома городского типа оказались разрушенными полностью в радиусе 5 км. В основном повреждения были получены от ударной волны. Железнодорожный (1000 м) и шоссейный мосты (1500 м) были искорежены и отброшены от своего места на 20-30 м. Вагоны и автомашины, располагавшиеся на мостах, полуобгоревшие, были разбросаны по степи на расстоянии 50-80 м от места установки. Танки и пушки были перевернуты и искорежены, животных унесло.
Наземный взрыв РДС-1.
Ядерный гриб наземного взрыва РДС-1 29 августа 1949 года.
Воронка от взрыва атомной бомбы.
Останки здания монтажного корпуса.
Останки истребителя Ла-5, размещенного в 500 м от эпицентра взрыва.
Факт проведения испытания засекретили, однако взрыв был зафиксирован американцами. 3 сентября 1949 года самолёт специальной метеорологической разведывательной службы США взял пробы воздуха в районе Камчатки, и затем американские специалисты обнаружили в них изотопы, которые указывали на то, что в СССР был произведён ядерный взрыв. Президент США Г. Трумэн публично заявил об этом 23 сентября, однако это заявление было достаточно невнятным: «Мы располагаем данными о том, что в течение последних недель в Советском Союзе произошел атомный взрыв. С тех пор, как атомная энергия была высвобождена человеком, следовало ожидать эвентуального развития этой новой силы другими нациями…».
После этого, 25 сентября 1949 года газета «Правда» опубликовала сообщение ТАСС «в связи с заявлением президента США Трумэна о проведении в СССР атомного взрыва»: 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 Соединённых Штатов Америки приняли это заявление В. М. Молотова как блеф, считая, что русские могут овладеть атомным оружием не ранее 1952 года. Официально о наличие у СССР собственного атомного оружия объявил заместитель Председателя Совета министров СССР Маршал Советского Союза Климент Ворошилов 8 марта 1950 года.
Еще при создании КБ-11, Правительство СССР обязало построить на базе завода Наркомата сельскохозяйственного машиностроения № 550 сборочное производство по промышленному выпуску ядерного оружия производственной мощностью 20 атомных бомб в год. Тротиловый эквивалент серийной бомбы предполагался в 18 500 т. Поэтому, кроме опытного образца, к концу 1949 года были изготовлены ещё две бомбы типа РДС-1. В 1950 году было изготовлено ещё девять (при планировавшихся семи) атомных бомб. В январе-феврале 1951 года было изготовлено ещё четыре атомные бомбы. К 1 марта 1951 года Советский Союз располагал 15 плутониевыми ядерными бомбами типа РДС-1.
Хранение бомб производилось на территории завода №550 в специально возведённом подземном железобетонном складе-хранилище. Бомбы хранились в разобранном состоянии, комплектующие узлы и детали находились также в железобетонных полуподземных (засыпанных землёй) хранилищах. Все хранилища находились под охраной войск МГБ.
В особый период эти боеприпасы могли быть вновь собраны, транспортированы, приведены в боевую степень готовности и переданы в соответствующую войсковую часть для применения. Окончательная подготовка атомных бомб к боевому применению возлагалась на сборочную бригаду КБ-11. Задачи по доставке атомных бомб к цели и бомбометанию возлагались на ВВС Советской Армии.
К концу 1951 года опытным производством и серийным заводом № 551 в составе КБ-11 (завод № 3 КБ-11), вступившим в действие во втором полугодии 1951 года, было изготовлено 29 атомных бомб РДС-1, в том числе, первые три атомные бомбы серийного изготовления, укомплектованные ядерными зарядами, созданными на опытном производстве КБ-11. Общее количество достигло 29 атомных бомб типа РДС-1; из них 2 штуки были изготовлены в 1949 году, 9 — в 1950 году, 18 — в 1951 году. В 1952-1953 годах все 29 произведенных бомб РДС-1 силами КБ-11 были переделаны в бомбы РДС-2. Эта бомба была в 2,7 раза легче РДС-1, в 2,6 раза короче, а мощность ее увеличилась приблизительно в два раза.
В заключение отметим, что советская атомная бомба создавалась в послевоенные годы при значительно, экономически обескровленном государстве. Однако угроза возможного применения ядерного оружия США против СССР подгоняла не только руководство страны, но и ученых, заставляла напрягать последние силы и привлекать остатки финансовых ресурсов. Нисколько не умаляя значимость советских ученых при создании атомной бомбы, все же отметим, что добытая советской разведкой информация об американской бомбе, не только ускорила сроки создания оружия, но и значительно сэкономила народные деньги, которые не были потрачены на многолетние опыты. По мнению самих создателей бомбы, работа советских разведчиков ускорила создание бомбы примерно в два раза.
По материалам сайтов: https://ru.wikipedia.org; http://chekist.ru; https://topwar.ru; http://www.vniief.ru; http://militaryrussia.ru.