Предтеча атомного проекта

Представляем очередную статью в сериале «Вернадский — 160» историка науки, доктора физико-математических наук, профессора Владимира Павловича Визгина. Автор рассказывает о роли В.И. Вернадского в становлении отечественной атомной программы, который буквально пробил идею атомного проекта через советские властные структуры. Автор идеи сериала и его составитель — Виктор Лось.

29 августа 1949 года в нашей стране успешно испытали первую отечественную атомную бомбу, а несколько лет спустя мир узнал и о создании советского термоядерного оружия. Это стало возможным благодаря стартовавшему в тяжелые годы войны советскому атомному проекту (САП) — государственной программе по разработке ядерного оружия.

Но этот успех во многом был обусловлен длительной предшествующей работой отечественных ученых в области радиоактивности и ядерной физики.

В более чем тридцатилетней предыстории этого проекта неоценима роль В.И. Вернадского — провозвестника отечественного атомного проекта.

Фото: Владимир Казанцев, ТАСС

«Дело большой общечеловеческой и государственной важности…»

В конце ХIХ века на авансцену мировой науки стремительно ворвалась новая область знаний — физика атомного ядра, возвестившая о неистощимых запасах внутриатомной энергии. Этими исследованиями заинтересовались и в императорской России. По инициативе В.И. Вернадского создаётся Радиевая Комиссия Академии наук (1910 г.). Более того, Минералогическая лаборатория Академии наук, где он проводил свои исследования, становится первым научным учреждением по изучению радиоактивности. Именно там рождались научные биографии его учеников — известных советских учёных,  таких как В.Г. Хлопин (один из первых радиохимиков) или А.Е. Ферсман (крупнейший геохимик).

В конце 1910 года академик Вернадский выступил на Общем собрании Академии наук с программным докладом «Задачи дня в области радия». Он говорил о том, что открытие радиоактивности стало «настоящим переворотом» в науке и научном мировоззрении, поскольку имеет основополагающее «цивилизационное значение». Новые источники энергии («силы» пара, электричества и взрывчатых химических процессов) радикально меняли всю социальную структуру современной цивилизации. Теперь, однако, перед человечеством открываются энергетические ресурсы, значительно превышающие «все те источники сил, которые рисовались человеческому воображению».

И далее доказывал академической аудитории необходимость «государственного решения» по поводу исследований радиоактивности: «ни одно государство и общество не может относиться безразлично, как, каким путем, кем и когда будут использованы и изучены находящиеся в его владениях источники лучистой энергии. Ибо владение большими запасами радия даст владельцам его силу и власть, перед которыми может побледнеть то могущество, какое получают владельцы золота, земли, капитала…Теперь, когда человечество вступает в новый век лучистой — атомной — энергии, мы, а не другие, должны выяснить, что хранит в себе в этом отношении почва нашей родной страны. Академия наук второй год добивается средств, нужных для начала этой работы… В глубоком сознании лежащего на нас перед родной страной долга, я решился выступить в нашем публичном торжественном заседании, чтобы обратить внимание на открывающееся перед нами дело большой общечеловеческой и государственной важности — изучение свойств и запасов радиоактивных минералов Российской империи. Оно не может, оно не должно дальше откладываться!».

И лишь через несколько лет, в 1915 году, была организована Комиссия по изучению естественных производительных сил России (КЕПС). Ее ядро составил Радиевый отдел. Проблема овладения неисчерпаемым источником энергии захватывает Вернадского целиком — до самого конца.

Развал императорской России и последующие события в стране, поменявшие его жизненные обстоятельства, затормозили работу в этом направлении. Неожиданно, до конца февраля 1921 года, Вернадский оказался на Украине… (Об этом мы рассказали в предыдущей статье сериала в №10 «Химии и жизни».)

«…направить силы на овладение атомной энергией»

Впрочем, уже с осени 1921 года, когда только что закончилась Гражданская война, у него был готов план создания в стране нового научно-исследовательского института по изучению радиоактивности и радия. И у него все получилось. В январе 1922 года — официальная дата создания в Петрограде Радиевого института Академии наук, объединившего ряд радиологических лабораторий. Ему передали особнячок на улице, переименованной (после открытия института) в честь немецкого физика Рентгена. Вернадский — его первый директор.

В одной из своих записок в Совнарком он так сформулировал стратегическую задачу Института: «Радиевый институт должен быть сейчас организован так, чтобы он мог направлять свою работу на овладение атомной энергией». Примерно тогда же, в предисловии к своим знаменитым «Очеркам и речам» (1922 г.), он пророчески написал: «Недалеко то время, когда человек получит в свои руки атомную энергию, такой источник силы, который даст ему возможность строить свою жизнь, как он захочет… Сумеет ли человек воспользоваться этой силой, направить ее на добро, а не на самоуничтожение? Дорос ли он до уменья использовать эту силу, которую неизбежно должна дать ему наука? Ученые не должны закрывать глаза на возможные последствия их научной работы, научного прогресса, должны себя чувствовать ответственными за все последствия их открытий».

И власти его услышали, осознав потенциал исследований радиации. Уже менее чем через полгода Радиевый институт фактически стал первым ядерным центром страны.

В сущности, Вернадский не вылезал из командировок — посещал «продвинутые» европейские страны, знакомился с последними достижениями ядерной науки. И это способствовало быстрому развитию советских теоретических исследований, их практическим приложениям, например, в радиотерапии.

Ведущие сотрудники Института заботились и о подготовке кадров, способных заниматься исследованиями и приложениями радиоактивности и радиохимии. Они читали лекции на химическом факультете Ленинградского университета, разрабатывали практикум по радиоактивности. Тем самым уже тогда готовился кадровый потенциал для отечественной ядерной науки.

Первые сотрудники Радиевого института, созданного В.И. Вернадским, который открылся в Петрограде в 1922 году Источник: История России в фотографиях, russiainphoto.ru

Время «ядерных чудес»

Начало 30-х годов ХХ века — время революционных прорывов в мировой ядерной физике: открытие нейтрона, позитрона и тяжелой воды; а затем — создание первых циклотронов и циклических ускорителей заряженных частиц, способных разрушить атомное ядро. Иначе говоря, в ядерной физике начался период штурма и натиска во всем мире, в том числе и в нашей стране.

Помимо Государственного радиевого института возникают ядерные отделы в ленинградском Физтехе, харьковском Физико-техническом институте, московском Физическом институте АН СССР. При Академии наук создается Комиссия по изучению атомного ядра.

Академик Вернадский на 1-й Всесоюзной конференции по радиоактивности (1932 г.) вновь подчеркивает важность исследований в этой области, которые должны привести к открытию и практическому использованию атомной энергии. Видимо, его не удовлетворяют результаты исследований в этой области физики. Поэтому он прямо пишет в инстанции: «Может ли государство современное, особенно государство сознательно стремящееся строить новое будущее, оставаться в стороне от этой работы? Мне кажется, оно этого делать не может и не должно».

И его опять услышали. Через год Институт получает значительные ассигнования, позволившие приступить к проектированию, а затем — строительству циклотрона («установка Лоуренса»). И через четыре года в Радиевом институте состоялся запуск первого в Европе циклотрона.

Мысль Вернадского неуклонно и непрерывно работает, нащупывая дальнейшие пути научного прорыва. Вернадский инициирует создание Комиссии по проблеме урана при Президиуме АН СССР (1940 г.). В предвоенные годы эта, по его словам, «урановая комиссия», стала основой советского атомного проекта, появившегося явно ко времени.

В конце 30-х годов немецкие физики, открыв цепную реакцию деления урана под действием нейтронов, впервые сделали возможным практическое использование внутриатомной энергии. Именно это на протяжении тридцатилетия предвидел Вернадский.

Он пишет своему другу (письмо Б.М. Личкову от 17 июня 1939 г.):  «Сейчас огромный взрыв в области радиоактивности благодаря особому распадению ядер урана и тория». А уже через год, на заседании Отделения геолого-географических наук АН СССР, он подчеркивает, что необходимо немедленно выявить в стране запасы урана и организовать его добычу. Это необходимо, чтобы страна вышла на уровень практического получения атомной энергии.

 Фактически был создан мозговой «урановый центр» (триумвират Вернадский, Хлопин и Ферсман), призванный разработать и реализовать программу необходимых мероприятий по добыче и исследованию урана.

И работа закипела. Перед Комиссией были поставлены следующие задачи: а) определить тематику научно-исследовательских работ институтов АН СССР в области изучения урана; б) организовать разработку методов разделения или обогащения изотопов урана и исследования по управлению процессами радиоактивного распада; в) осуществлять координацию и общее руководство научно-исследовательскими работами АН СССР по проблеме урана.

В Комиссию вошли выдающиеся отечественные ученые — будущие засекреченные лидеры атомного проекта, имена которых были раскрыты лишь на исходе советской империи. Ее главой назначили В.Г. Хлопина, а В.И. Вернадского — заместителем (нагрузки стали сказываться на его здоровье). Комиссия успешно работала до самого начала Отечественной войны.

«…Использование урана для военных нужд и быстрой реконструкции…»

Во время войны Хлопин руководил Радиевым институтом, который был эвакуирован в Казань. Именно Институт в военное время продолжил исследования по урановой проблеме.

Вернадский же находился в санатории в Боровом, куда в начале войны эвакуировали лучшие умы страны. С собой можно было взять лишь самое необходимое. Он недоумевал, почему не разрешали взять необходимые для работы книги, но каким-то образом сумел вывезти любимое кресло-качалку.

80-летний юбилей В.И. Вернадского отмечали 12 марта 1943 года в тесном семейном кругу: юбиляр отказался от официального чествования — не хотел слышать публичных восхвалений. И буквально на следующий день он пишет записку в Академию наук: «Я считаю необходимым немедленно восстановить деятельность Урановой комиссии, имея в виду как использование урана для военных нужд, так и необходимость быстрой реконструкции последствий разрушений от гитлеровских варваров… Для этого необходимо ввести в жизнь источники новой мощной энергии. …Между тем в нашей стране не выяснено до сих пор нахождение у нас сколько-нибудь значительных, необходимых для этой цели запасов урановых руд…».

И лишь через год на неё была реакция — совещание в Комитете по делам геологии при СНК, посвященное разработке и утверждению плана поисково-разведочных работ по урану. Это было последнее «урановое» совещание в его жизни…

Вернадский угасал, а в это время в Радиевом институте уже в рамках советского атомного проекта под руководством В.Г. Хлопина как раз продолжались работы по изучению плутония и разработке промышленной технологии его выделения из облученного урана.

После него

Отечественные исследования и разработки завершились пуском в 1948 году радиохимического завода по производству плутония для первой советской атомной бомбы. Ее испытали в следующем году, когда над утренним Семипалатинским полигоном взметнулся к небу гигантский гриб.  Так создавался термоядерный щит страны, основу которого заложил Вернадский. Не случайно за участие в этой работе его ближайшие ученики — академики В.Г. Хлопин и А.П. Виноградов получили высокие правительственные награды.

А в первой половине 50-х годов ХХ века была пущена в Обнинске первая атомная электростанция, положившая начало отечественной атомной энергетике. Об этом он размышлял ещё в его начале.

А спустя десятилетия, 29 апреля 2002 года, она перестала функционировать  — атомный реактор заглушили навсегда из соображений безопасности. Через 6 лет с её территории было вывезено всё топливо весной в начале ХХI века, был навсегда заглушён  обнинский реактор… И хотя сегодня реализуется в мире альтернативная стратегия атомной энергетики, тем не менее, повышая степень «экологической безопасности», ее ещё не отправляют в прошлое — сегодня на долю атомных электростанций приходится около 10% мирового производства энергии.

В.И. Вернадский предвидел двойственность использования «лучистой» (атомной) энергии, видел ее плюсы и минусы. То есть возможность использования ее как во благо, так и во вред человеческим интересам. Все эти плюсы и минусы сегодня человечество с беспокойством наблюдает в полной мере…

Остальные статьи собраны в нашем сериале «Вернадский — 160»