Кто передал Советскому Союзу принцип конструкции водородной бомбы?
Известно, что советская разведка была неплохо осведомлена о Манхэттенском проекте – программе создания американской атомной бомбы. Один из источников был разоблачен почти шестьдесят лет назад: в начале 1950 года британские спецслужбы арестовали по обвинению в шпионаже Клауса Фукса, который в 1933 году бежал из нацистской Германии и позже получил британское гражданство. В 1944-46 годах он был сотрудником теоретического отдела американского ядерного центра в Лос-Аламосе, США, где велась разработка атомного оружия. Фукс сознался, что в 1945 году передал советскому агенту подробные сведения о принципе действия и конструкции первой американской атомной бомбы. Фукс сообщил также, что после возвращения в Великобританию летом 1946 года и вступления в должность начальника теоретического отдела атомного центра в Харуэлле он несколько раз встречался с еще одним советским связником (сейчас известно, что это был крупный разведчик Александр Феклисов, скончавшийся в октябре 2007 года).
1 марта 1950 года Фукс выслушал приговор – 14 лет тюрьмы. Досрочно освобожденный в июне 1959 года, он уехал в ГДР, где со временем стал заместителем директора Института ядерной физики, академиком. Бывший руководитель теоретического отдела в Лос-Аламосе, начальник Фукса, великий ученый Ганс Бете как-то сказал, что Фукс – единственный лично известный ему физик, реально изменивший ход мировой истории.
Везунчик Холл
У советской разведки в Лос-Аламосе был еще один информатор: Теодор Элвин Холл, физик-экспериментатор, самый молодой научный сотрудник Манхэттенского проекта. Сын еврея-скорняка из Нью-Йорка, он четырнадцати лет от роду поступил в Колумбийский университет, а в восемнадцать окончил Гарвард. С января 1944 года он работал в Лос-Аламосе, где в совершенстве изучил метод имплозии – направленного внутрь взрыва, сжавшего плутониевые сегменты первой атомной бомбы до сверхкритического состояния и тем самым запустившего цепную реакцию. С осени 1944 года он снабжал советскую разведку ценной информацией об американском атомном проекте.
Сейчас известно, что Холл и Фукс действовали независимо, ни один из них не подозревал о существовании партнера. В дальнейшем Холлу повезло больше – во всяком случае, судьба уберегла его от тюрьмы. Холл окончил Чикагский университет, защитил диссертацию по биофизике и получил работу в нью-йоркском Институте онкологических исследований имени Слоана и Кеттеринга. В 1962 году он перебрался в Великобританию в знаменитую Кавендишскую лабораторию при Кембриджском университете. В Америку он возвращаться не стал.
Имя Холла выплыло лишь в середине 90-х годов, после того как был обнародован расшифрованный в рамках проекта «Венона» рапорт на имя начальника внешней разведки НКВД генерал-лейтенанта П.М. Фитина, где сообщалось о встрече Холла и Курнакова. Правда, в опубликованной тогда версии имя Холла старательно вымарали (он фигурировал и в других материалах «Веноны», но под кличкой Млад). Однако журналисты его быстро вычислили по приведенным биографическим данным – талантливый физик, 19 лет, сын скорняка, закончил Гарвард. В 1997 году Джозеф Олбрайт и Марсия Кунстел опубликовали книгу с подробным рассказом о тайной деятельности Холла. В беседах с авторами он практически признался в содеянном, но не настолько прямо, чтобы его можно было привлечь к суду.
Самый ценный агент
В 1992 году отставной полковник КГБ Владимир Чиков начал печатать воспоминания о делах тех давних дней. В частности, он утверждал, что советская разведка имела в Лос-Аламосе еще одного агента, спрятанного под кличкой Персей. Согласно Чикову, сначала ему присвоили кодовое имя Артур Филдинг.
С тех пор не затихают споры, существовал ли Персей на самом деле. В дешифровках «Веноны» он не поминается, однако в них фигурирует агент по кличке Перс. Одни эксперты уверены в подлинности Персея, другие считают его мифом. Позднее Чиков вроде открестился от него, однако искренне ли? С другой стороны, в апреле 1994 года существование Персея подтвердила российская Служба внешней разведки, а в октябре аналогичное заявление сделал завербовавший его агент Моррис Коэн. До сих пор этот вопрос так и не закрыт.
В 2009 году в США вышла книга «Ядерный экспресс: политическая история бомбы и ее распространения», написанная бывшими разработчиками американского атомного оружия Томасом Ридом и Дэнни Стиллманом. Рид и Стиллман убеждены, что Персей, он же Артур Филдинг (они предпочитают именно эту кличку) – отнюдь не выдумка Чикова. По их мнению, этот человек действительно работал в Лос-Аламосе и занимал там видные должности очень долго, вплоть до выхода на пенсию. Более того, они утверждают, что знают его настоящее имя. Стиллман вспоминает даже, что в середине 90-х он вычислил Филдинга и сообщил о нем в отделение ФБР в Санта-Фе. Однако сотрудник, которому Стиллман рассказал о своих подозрениях, заболел, а после выздоровления его перевели в другой город, и дело хода не получило. Поскольку Артура Филдинга больше нет в живых, авторы «Ядерного экспресса» не считают себя вправе открыть тайну его личности.
По мнению Рида и Стиллмана, Филдинг, подобно Фуксу и Холлу, сотрудничал с советской разведкой исключительно из идейных соображений. После войны он, по всей видимости, разлюбил Страну Советов и в конце концов разорвал контакты. Тем не менее, Москва о нем не забыла, хотя и не тревожила вплоть до ранней весны 1954 года. Тогда с Филдингом связался советский агент и попросил о последней услуге. Филдинг уступил и в благодарность был оставлен в покое до скончания своего века.
Услуга была весьма ценной. Ни много ни мало, Филдинг поделился основным принципом конструкции водородной бомбы, до которого советские ученые тогда еще не дошли. Так что игра действительно стоила свеч.
От «будильника» к имплозии
В чем же заключалась сверхценная идея? Чтобы это понять, необходимо обратиться к известным на сегодняшний день сведениям об истории создания водородной бомбы. В начале 1940-х годов физики-ядерщики уже не сомневались в возможности создания бомбы на основе высокообогащенного урана-235, а также плутония. Тогда же нескольким физикам в США, Германии и Японии пришла в голову мысль, что атомным взрывом можно поджечь дейтерий, тяжелый изотоп водорода, который после серии ядерных реакций превратится в гелий и выделит гигантское количество энергии.
К этому заключению в США первым пришел нобелевский лауреат Энрико Ферми, который тогда работал в Колумбийском университете. В сентябре 1941 года он поделился своей догадкой с выходцем из Венгрии Эдвардом Теллером, который поверил в нее сразу и безоговорочно. Судя по всему, Теллер очень скоро задумался о сверхбомбе (он называл ее Super). Расчеты показали, что один грамм дейтерия в ходе трансформации в гелий взрывается с такой же мощностью, что и 150 тонн тринитротолуола. Это означало, что для бомбы в одну мегатонну достаточно 12 килограммов дейтерия. Было от чего придти в экстаз!
Лос-Аламосская лаборатория приступила к работам весной 1943 года, и тогда же туда перебрался Теллер. Результаты этих работ были представлены на закрытой конференции, которая проходила в Лос-Аламосе 18-20 апреля 1946 года. Обсуждался рецепт создания сверхбомбы, вошедший в историю как Classical Super. По идее он был простым: взять атомную бомбу, поместить ее в прочный цилиндрический контейнер и расположить рядом ампулу с чистым дейтерием или его смесью с тритием. Детонация атомного заряда породит взрывную ударную волну, которая нагреет и сожмет водородное топливо до нужных кондиций.
Одним из участников этой конференции был Роберт Фукс, который в 1945-46 годах сам занимался теоретическим анализом реализации водородного взрыва – помимо Теллера, но в сотрудничестве с великим математиком Джоном фон Нейманом.
13 марта 1948 года он ознакомил Феклисова как со своими собственными результатами, так и с тем, что он успел узнать о проекте Classical Super (20 апреля руководители МГБ СССР доложили эти сведения Сталину, Берии и Молотову). Последующие события показали, что Фукс и Нейман первыми вышли на единственно возможный способ поджога термоядерного топлива, хотя работоспособной конструкции бомбы все же не предложили. Но об этом позже.
А пока вернемся к Теллеру. Летом 1946 года и он, и его коллеги засомневались в возможностях «классической» сверхбомбы. Появилось обоснованное подозрение, что взрывная волна от атомного запала просто развеет тяжелый водород, и он не успеет превратиться в гелий. В августе Теллер предложил новую конструкцию, где расщепляющиеся материалы и дейтерий располагались концентрическими чередующимися слоями, окруженными линзами из обыкновенной взрывчатки. Эту схему Теллер назвал «будильником». Она позволяла надеяться, что водород все же частично превратится в гелий и тем усилит мощность запального атомного взрыва.
Спустя год Теллера осенила новая удачная идея: вместо газообразного дейтерия использовать его твердое соединение с литием-6. Термоядерный взрыв порождает быстрые нейтроны, которые сталкиваются с ядрами лития-6 и дают начало тритию – наиболее ценной термоядерной взрывчатке.
Однако «будильник» американцы так и не построили. Теллер вместе с математиком Станиславом Уламом предложили физически разнести запальную атомную бомбу и капсулу с термоядерным горючим (поэтому эта схема называется двухфазной). Взрыв запала порождает рентгеновское излучение, скорость которого много выше скорости разлетающегося вещества. Рентгеновские лучи первыми достигают капсулы, и она превращается в сверхгорячую плазму. Плазма мгновенно расширяется и сжимает термоядерное топливо до необходимой плотности. Такой механизм запуска термоядерной реакции называется радиационной имплозией (от английского implosion – сжатие).
Ядерный экспресс США–СССР
9 мая 1951 года в США было проведено атомное испытание «Джордж» с рекордной для того времени мощностью взрыва 225 килотонн. В центре атомного заряда, выполненного в форме бублика, находилась небольшая ампула со смесью жидкого дейтерия и трития, которая была сжата и нагрета рентгеновской радиацией. Результат «Джорджа» подтвердил практичность схемы Теллера-Улама и открыл путь к созданию настоящей водородной бомбы.
Он был пройден всего за полтора года. 31 октября 1952 года на тихоокеанском атолле Эниветок было взорвано первое в мире настоящее термоядерное устройство «Майк» высотой с двухэтажный дом и весом 82 тонны. Термоядерным горючим служила сжиженная дейтериево-тритиевая смесь, охлаждаемая жидким водородом. Общая мощность взрыва составила 10,4 мегатонны – почти 700 Хиросим. Четверть энергетического выхода дал водородный взрыв, остальное – урановая оболочка. Математический анализ показал, что рентгеновские лучи сжали дейтерий до фантастического давления в 72 миллиона атмосфер. Эта была именно та сверхбомба, о которой долгие годы мечтал Теллер.
Теперь вернемся к Фуксу и фон Нейману. Дело в том, что радиационное сжатие термоядерного горючего первыми предложили именно эти ученые – за шесть с половиной лет до подрыва «Майка». До сих пор непонятно, узнали ли об этом советские физики. Во всяком случае, в известных мне источниках нет никаких сведений, что советская разведка положила на стол разработчиков ядерного оружия идею радиационной имплозии в версии фон Неймана и Фукса.
1 марта 1954 года на атолле Бикини в ходе испытания «Браво» американцы взорвали свой второй термоядерный заряд. Мощность «Браво» в полтора раза превзошла мощность «Майка» – 15 мегатонн! За следующие семь недель на том же полигоне взорвали еще 4 водородных заряда меньшей, но тоже мегатонной мощности.
К этому времени СССР испытал взрывное устройство много меньшей мощности РДС-6с, начиненное дейтеридом лития. Это была так называемая «слойка», система вроде теллеровского «будильника», самостоятельно разработанная Андреем Сахаровым и его коллегами. 12 августа 1953 года она была взорвана на полигоне под Семипалатинском. Мощность взрыва составила 400 килотонн, причем на долю термоядерной начинки пришлось не более 20 процентов общего выхода энергии. Больших мощностей «слоеные» системы дать не могли, и конструкторы это превосходно понимали.
14 января 1954 года Андрей Сахаров и Яков Зельдович направили Харитону докладную записку с предложением двухфазной конструкции водородной бомбы, где термоядерный блок должен был сжиматься горячим газом, образовавшимся после подрыва атомного запала. Отсюда следует, что в это время советские физики еще не дошли до понимания возможности лучевого обжима термоядерного топлива. А 22 ноября 1955 года Советский Союз испытал настоящую водородную авиабомбу РДС-37 мощностью 1,6 мегатонны, работающую на принципе радиационной имплозии. Возникает законный вопрос: когда и как была заполнена эта лакуна?
Здесь-то и начинается область догадок, куда авторы «Ядерного экспресса» поселили таинственного Артура Филдинга. Стиллман пишет, что имел беседу с научным руководителем Арзамаса-16 Юлием Харитоном и тот сказал, что в марте или апреле 1954 года механизм радиационной имплозии первым предложил Яков Зельдович. Сахаров в своих мемуарах утверждает, что тогда к этому заключению одновременно пришли как он сам, так и еще несколько теоретиков. А вот Рид со Стиллманом полагают, что информация о радиационном сжатии прибыла от Филдинга. По их мнению, в конце марта 1954 года с ним связался советский агент и потребовал сведений о принципе работы «Браво» (возможно, под угрозой разоблачения). Филдинг не смог отказаться и выдал секрет радиационной имплозии. Этого вполне хватило – все остальное советские ученые сделали сами.
Подкрепляют ли эту гипотезу какие-либо независимые источники? Мне удалось отыскать единственное косвенное подтверждение. В марте 1996 года в Дубне проходила конференция по истории ядерных вооружений. Среди докладчиков был сотрудник Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики Герман Гончаров, который имел возможность ознакомиться с целым рядом ранее засекреченных архивных данных (его статья в том же году была опубликована в «Успехах физических наук» и в американском журнале Physics Today). Гончаров сообщил, что в октябре 1947 года советская разведка раздобыла информацию о том, что группа Теллера обдумывает возможность термоядерной реакции в среде из дейтерия, трития и лития.
Такие сведения могли прийти только от человека, непосредственно причастного к разработке американской водородной бомбы либо, как минимум, имевшего тесные связи с Теллером или его окружением. Им не мог быть ни Холл, который в то время учился в аспирантуре Чикагского университета, ни давно возвратившийся в Англию Фукс. Остается предполагать, что у советских спецслужб в Лос-Аламосе оставался хотя бы один хорошо осведомленный информатор. Быть может, это и был мистер Филдинг.
