Атомный век Игоря Курчатова - Александр Анатольевич Цыганов
Атомный век Игоря Курчатова читать книгу онлайн
Академик Курчатов был колоссальной фигурой не только в советском Атомном проекте, но и в мировом масштабе. Ибо современный мир, его технологическая база и политические балансы во многом сложились на той основе, которую создавал этот человек, направлявший усилия миллионов людей: учёных, инженеров, тружеников.
Игорь Васильевич редчайшим образом сочетал колоссальную творческую глубину и уникальный дар руководителя. Он был автором выдающихся открытий и создателем целой научной дисциплины. Под его научным руководством были построены первый в СССР циклотрон и первый атомный реактор, созданы первые советские атомная и термоядерная бомбы, первая в мире атомная электростанция, атомные энергетические установки.
В ходе работ над Атомным проектом сформировалась мощная научная школа. Вместе с технологиями в привычном смысле отрабатывались и более сложные, социальные. Они включали взаимодействие между учёными и государственными администраторами, между учёными и производственниками, между учёными и конструкторами.
Роль Игоря Васильевича Курчатова в этих процессах не просто велика и многогранна – она уникальна. Ей и посвящена предлагаемая вниманию читателя книга.
В формате PDF A4 сохранен издательский макет книги.
Причём это были не лихие времена курчатовской юности, когда к дипломам отношение было… ну, революционное. В аспирантуру Института химической физики Зельдовича приняли во вполне установившемся 1934 году. Без высшего образования!
А всё просто на самом деле. Он был очевидным для всех гением. Правда, лишь в том, что его интересовало, – в химической физике, в теории горения, в физической химии и физико-химии взрывных процессов. И даже в астрофизике и космологии. Это была поразительная всеядность… и в то же время чётко направленная всеядность. Потому что далее он никуда не разбрасывался.
И к тому же Зельдович был настолько результативен во всём, чем увлекался, что у многих, кто его не знал, возникало впечатление, что это не один учёный, а несколько!
Да он ещё и несколькими иностранными языками отлично владел.
А кроме того, его ещё хватало и на самое времязатратное увлечение – на женщин. К 40-м годам XX века он в этом сегменте взаимоотношений гуманоидных существ планеты Земля ещё не во всю мощь развернулся, но слухи, перераставшие в легенды, и легенды, перераставшие в определённость, уже ходили. А определённость, в свою очередь, подтвердилась самой его жизнью. В ней при счастливом браке с первой женою вплоть до её смерти в 1976 году и троих детях от неё было ещё две официальные жены. И ещё – три гражданских жены. И трое детей от них.
В общем, экстраверт во всём был Яков Зельдович.
И вот каким-то образом два столь несхожих человека сошлись. Даже не по принципу «противоположности сходятся». Не как лёд и пламень – что возьмёшь с поэта? – но как две половинки одной разорванной фотографии. Без зазоров.
Харитону с Зельдовичем удалось провести те расчёты и представить корректную картину развития цепной реакции. Но притом о взрыве говорили как о чём-то решённом – ну да, что там рассуждать, ежели и так ясно: даже слабое облучение нейтронами приведёт к мощному развитию цепной реакции.
Но тут как раз важен вопрос: как создать сверхкритические условия для такой реакции? Ответа на него в своём теоретическом докладе Харитон с Зельдовичем пока не давали. Зато его дали мо́лодцы из харьковского Физтеха, всего лишь кандидаты наук Виктор Маслов и Владимир Шпинель. Сославшись на статью Харитона и Зельдовича, они подали не более и не менее как заявку на изобретение «Об использовании урана в качестве взрывчатого и отравляющего вещества». И не более и не менее как в Народный комиссариат обороны.
Я.Б. Зельдович.
[Из открытых источников]
Действительно, грамотно всё сформулировали:
…в достаточно больших количествах урана… когда размеры уранового блока значительно больше свободного пробега в нем нейтронов может произойти взрыв колоссальной разрушительной силы. Это связано с чрезвычайно большой скоростью развития в уране цепной реакции распада его ядер и с громадным количеством выделяющейся при этом энергии (она в миллион раз больше энергии, выделяющейся при химических реакциях обычных взрывов).
Однако трудность создания взрыва в уране заключается в том, что при увеличении количества урана еще ранее, чем… будут созданы условия для взрыва, в массе урана пойдет цепная реакция невзрывного характера.
…Харитон и Зельдович в работе, посвященной выяснению условий возникновения цепной реакции в уране (ЖЭТФ. 1940. Т. 10, вып. 5), пишут: «Время проведения процессов, осуществляющих переход из критических условий, например, время сближения двух урановых масс, каждая из которых находится в докритической в отношении цепного распада области, вряд ли удастся сделать хотя бы сравнимым со временем разгона реакции».
Нижеследующим показывается, что осуществить взрыв в уране возможно и указывается, каким способом.
…Осуществить это мы предлагаем путем заполнения ураном сосуда, разделенного непроницаемыми для нейтронов перегородками таким образом, что в каждом отдельном изолированном объеме – секции – сможет поместиться количество урана меньше критического. После заполнения такого сосуда стенки при помощи взрыва удаляются и вследствие этого, в наличии оказывается масса урана значительно больше критической. Это приведет к мгновенному возникновению уранового взрыва.
В отношении уранового взрыва, помимо его колоссальной разрушительной силы (построение урановой бомбы, достаточной для разрушения таких городов как Лондон или Берлин, очевидно, не явится проблемой), необходимо отметить еще одну чрезвычайно важную особенность. Продуктами взрыва урановой бомбы являются радиоактивные вещества. Последние обладают отравляющими свойствами в тысячи раз более сильной степени, чем самые сильные яды (а потому – и обычные ОВ). Поэтому, принимая во внимание, что они некоторое время после взрыва существуют в газообразном состоянии и разлетятся на колоссальную площадь, сохраняя свои свойства в течение сравнительно долгого времени (порядка часов, а некоторые из них даже и дней, и недель), трудно сказать, какая из особенностей (колоссальная разрушающая сила или же отравляющие свойства) урановых взрывов наиболее привлекательна в военном отношении [141, с. 193–195].
Правда, о каком именно изотопе урана шла речь, в этом документе не говорилось. Ведь как раз самый массовый изотоп урана – 238U – для взрывных целей не подходит. А подходит уран-235. Которого в природе практически нет. Но ушлые харьковчане этот вопрос любезно разъяснили в следующей заявке, поданной ими вместе с Фрицем Ланге, немецким физиком, эмигрировавшим в СССР, главой Лаборатории ударных напряжений УФТИ. Заявку так и озаглавили: «Способ приготовления урановой смеси, обогащенной ураном с массовым числом 235. Многокамерная центрифуга».
И тоже всё очень грамотно расписали именно на практическом языке:
Одним из известных в настоящее время методов разделения изотопов различных элементов является центрифугирование… Этот метод… должен быть, в отличие от других методов, особенно удобен для разделения изотопов тяжелых элементов, так как величина фактора разделения зависит здесь не от отношения масс, а от их разности…
При построении центрифуги с весьма большой периферийной скоростью может быть достигнута этим методом весьма высокая степень разделения изотопов. Однако получение очень больших периферийных скоростей ограничивается прочностью существующих материалов. Кроме того, работа на слишком больших скоростях связана с трудностями и другого порядка, а именно, с установлением очень большой разницы давлений между периферической и центральной частями центрифуги. Настоящим предлагается построение центрифуги, работающей на скоростях далеких от критической, но эквивалентной по величине фактора разделения центрифуге со скоростями, могущими значительно превышать критическую.
Принцип данной центрифуги – многокамерность [141, с. 196–198].
Только вот военные из Научно-исследовательского химического института Народного комиссариата обороны СССР отвергли
