Атомный век Игоря Курчатова - Александр Анатольевич Цыганов

Этакий снежок.

Тогда, быть может, задавить его до металлического состояния?

Тоже можно. Теоретически. Потому что на практике для получения металлического дейтерия давление нужно дать побольше этак, чем в центре Земли, – 4,18 млн атмосфер.

А вот на упомянутый вкупе с дейтерием и тритием литий стоит обратить сугубое внимание.

Теоретически-то и его можно отнести – и относили в 1940-х годах – к тем пресловутым лёгким элементам, которые могут стать топливом для термоядерной реакции. Но при ближайшем рассмотрении основной, то есть самый распространённый, изотоп лития 7Li обладает низким сечением захвата тепловых нейтронов. Он для них практически прозрачен. Как ещё в ноябре 1947 года указывалось в отчёте Я.Б. Зельдовича, С.П. Дьякова и А.С. Компанейца, для того, чтобы детонация в дейтериде лития-7 стала возможной, необходимо иметь сечение реакции в 6 раз больше полученного экспериментально.

Зато другой, более редкий изотоп, литий-6, имеет сечение захвата почти в 30 тысяч раз больше своего «визави» – 912 барн, «амбаров», этих хулигански придуманных американцами за обедом единиц. И, произойди захват, его ядро расщепится на гелий и тритий плюс нейтрон и гамма-лучи. Значит, если соединить литий-6 с дейтерием, то твёрдое вещество дейтерид лития – 6LiD – можно использовать в качестве термоядерного топлива! Причём, что ценно, вместо дорогого жидкого дейтерия, или очень радиоактивного и очень дорогого трития, или вовсе крайне дорогой смеси дейтерий-тритий!

Правда, литий-6 тоже не лопатой из-под ног собирается – его семь с половиной встречающихся в природе процентов надо ещё выделить и обогатить. Но это работа понятная и освоенная. Зато по «калорийности» дейтерид лития получается выгоднее урана в 6 раз: в процессе ядерного синтеза одна его тонна высвобождает около 60 мегатонн энергии, в то время как из одной тонны урана при делении получается лишь 10 Мт.

Главное, как говорится, – слово. Тема была задана, и Курчатов тогда же отправил её в качестве новой перспективной задачи академику Семёнову. Как раз для его химиков-взрывников дело – исследовать это соединение на предмет его пользы для термоядерной реакции.

Но занятые во множестве других тем «семёновцы» в соответствующих исследованиях погрязли. И в течение 1948 года так и не преуспели. Во всяком случае, ещё 20 января 1949 года Андрей Сахаров предлагал использовать в качестве детонирующего вещества «гетерогенную смесь тяжелой воды (или другого, содержащего D вещества, например этана C2D6) и металлического урана А-9 (природная смесь изотопов или 238U, оставшегося после извлечения 235U).

Зато преуспел Виталий Гинзбург. В отчёте, сданном в ФИАНе 3 марта 1949 года, он высказал такую идею: «Указывается на преимущества, связанные с использованием в «слойке» в качестве дейтеросодержащего вещества Li6D. При этом в результате реакции Li63 + n10 → Не42 + Н31 возникает тритий Н31 = Т, который в результате реакций D + Т → Не42 + п и Т + Т → Не42 + 2п дает нейтроны, делящие уран».

Идею эту Гинзбург, вполне вероятно, первоначально выцепил в открытых американских публикациях, на обзоре которых его, «неблагонадёжного», в основном и использовали. В США ещё с 1946 года обсуждалась возможность замены жидкого термоядерного горючего для водородной бомбы на твёрдое вещество – дейтерид лития-6.

Впрочем, откуда бы Виталий Лазаревич ни почерпнул такую идею, она всё равно была высказана им. И высказана в отчёте, который появился на свет в марте 1949 года.

Эта дата важна, потому как далеко-далеко, на острове Сахалин, параллельно и независимо ту же идею с дейтеридом лития высказал совсем другой человек. Совсем чужой для Атомного проекта. И высказал он её настолько близко по времени, что и в 2020‐х годах кое-кто именно этого человека называет подлинным «отцом советской водородной бомбы»…

Глава 4

Удачливый неудачник

«Цепь с литием-6 и дейтерием замыкалась по нейтронам. Нейтрон, попадая в ядро Li6, вызывает реакцию: n + Li6 = Не4 + Т + 4,8 МэВ. Тритий, взаимодействуя с ядром дейтерия по схеме: Т + D = Не4 + n + 4,8 МэВ, возвращает нейтрон в среду реагирующих частиц…

Дальнейшее уже было делом техники. В двухтомнике Некрасова я нашел описание гидридов. Оказалось, что можно химически связать дейтерий и литий-6 в твердое стабильное вещество с температурой плавления 700 °C. Чтобы инициировать процесс, нужен мощный импульсный поток нейтронов, который получается при взрыве атомной бомбы. Этот поток дает начало ядерным реакциям и приводит к выделению огромной энергии, необходимой для нагрева вещества до термоядерных температур» [407, с. 5].

Согласимся – это не просто похоже, это фактически то же самое, что у Гинзбурга. Но… Как минимум за год до него:

«Идея исследования термоядерного синтеза впервые зародилась у меня зимой 1948 года. Командование части поручило мне подготовить лекцию для личного состава по атомной проблеме. Вот тогда и произошел «переход количества в качество». Имея несколько дней на подготовку, я заново переосмыслил весь накопленный материал и нашел решение вопросов, над которыми бился много лет подряд: нашел вещество – дейтерид лития-6, способное сдетонировать под действием атомного взрыва, многократно его усилив, и придумал схему для использования в промышленных целях ядерных реакций на легких элементах. К идее водородной бомбы я пришел через поиски новых цепных ядерных реакций» [407, с. 4].

Итак, заявлено: зима 1948 года, что явно подразумевает январь – март, ибо март не только на Сахалине, но и в Центральной России – зимний месяц.

Заявлено неким рядовым Лаврентьевым.

Рядовой Лаврентьев – воин видный. В действующей армии с августа 1944 года. Старослужащий, фронтовик. Воинская специальность опять же на уровне – не окопный Ваня, а радиотелеграфист. Грамотный: семь классов по тем временам – образование вполне уважаемое.

Потому рядовой Лаврентьев по заданию замполита ведёт с личным составом занятия, на которых профессионально разъясняет солдатикам смысл плакатов о поражающих факторах атомного взрыва. И солдаты по команде «Вспышка слева!» учатся падать головою в правильную сторону, подставляя ядерному жару не голову, а подошвы сапог.

Согласимся, лекцию солдатам такой боец, пожалуй, прочитать сможет. Но – самостоятельно разобраться с принципом термоядерного синтеза?! С устройством водородной бомбы? Сформулировать понятие о дейтериде лития-6, наконец?

А идея ядерного реактора на быстрых нейтронах, письмо с изложением которой он отправил в Академию наук ещё в 1946 году? Как всё это могло родиться в голове человека с семью классами образования?

Ах да. Лаврентьев ещё и самостоятельно университетский курс по физике изучает, в библиотеке вечерами сидит, даже журнал «Успехи физических наук» выписывает. «По математике я освоил дифференциальное и интегральное исчисление. По физике проработал общий курс университетской программы: механику, теплоту, молекулярную физику, электричество и магнетизм, атомную физику. По химии – двухтомник Некрасова и учебник для университетов Глинки», – вспоминал он