Борис Иоффе - Без ретуши. Портреты физиков на фоне эпохи

• Название: Без ретуши. Портреты физиков на фоне эпохи
• Автор: Борис Иоффе
• Издательство: ФАЗИС
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2004
• ISBN: 5-7036-0088-Х

В книге собраны очерки-воспоминания о выдающихся физиках, которых автор хорошо знал. Их портреты даются на фоне исторических событий и “без ретуши”. В книгу включён очерк о малоизвестных страницах истории советского атомного проекта, версия автора о причинах и целях поездки Гейзенберга к Бору в 1941 году, размышления о будущем физики элементарных частиц. Книга адресована всем интересующимся историей физики и её ролью в современной истории.

---

Из физиков Галанин вообще не участвовал в этой проблеме — он был целиком занят реакторным делом. Берестецкий решал отдельные, связанные с этим, частные задачи. Поэтому работать начали мы с Рудиком. Сначала нам предстояло проверить отчёт Ландау, Лифшица, Халатникова и Дьякова, в котором было вычислено сечение комптоновского рассеяния на электроне в плазме. Проверяя его, мы обнаружили, что расчёт неверен. И тут произошло неожиданное. Мы начали работать, не дожидаясь официального разрешающего допуска — работа не терпела отлагательств. Допуск пришёл на всех, кроме Рудика. Рудику в нём было отказано. Алексей Петрович Рудик, по происхождению из казаков, в то время секретарь комсомольской организации ТТЛ, не получил допуска, а я, Иоффе Борис Лазаревич, беспартийный, никогда не бывший даже комсомольцем — получил! Было чему удивиться. Так что из физиков в нашей группе я фактически остался один. Померанчук участвовал в обсуждении результатов, особенно на конечной стадии, но реально не работал. Вычисления были завершены в конце 1952 года. В результате баланс энергии оказался отрицательным, то есть, если принять за единицу энергию, выделяющуюся в ядерных реакциях, то энергия, вылетающая из трубы, составляла 1,2. Система не шла, такую бомбу принципиально нельзя было сделать. Человечеству страшно повезло, или, может быть, Бог смилостивился над ним.

Теперь я хочу остановиться на том, как разные люди относились к «трубе». Прежде всего, А. И. Алиханов. Работа велась в ТТЛ (Алиханов являлся директором ТТЛ), и как всякая крупная работа — а по тем временам это была очень крупная работа — она никак не могла проходить мимо директора. Однако Абрам Исаакович с самого начала занял очень чёткую позицию: «Вы хотите вести эту работу — вы можете это делать, но я не имею к этому никакого отношения и иметь не хочу». Он издал распоряжение, по которому все бумаги по этой части шли за подписью Померанчука, минуя его, Алиханова, и отстранился от этой деятельности вплоть до самого конца, когда надо было подписать заключительный отчёт с отрицательным результатом.

Ландау участвовал на начальном этапе разработки задачи, но затем отошёл. В конце, когда стало ясно, что система не идёт, то, поскольку баланс энергии был лишь слабо отрицательным, возник вопрос, нельзя ли найти какие-либо неучтённые физические эффекты, которые могли бы улучшить баланс или же как-то видоизменить систему с этой же целью. В 1952-1953 годах эти вопросы неоднократно обсуждались. В обсуждениях, помимо людей из групп Померанчука и Зельдовича, участвовали Б. Б. Кадомцев и Ю. П. Райзер из Обнинска. Они изучали сходную систему — «сферу». Хотя с этой системой с самого начала было ясно: она требует очень много трития и в ней нельзя добиться того эффекта, на который надеялись в «трубе» — неограниченной силы взрыва — у неё, с точки зрения теоретического расчёта, оказалось много общего с «трубой». Для участия в этих обсуждениях приглашался и Ландау. Когда к нему обращались с вопросом, может ли тот или иной эффект повлиять и изменить ситуацию, его ответ оказывался всегда одинаковым: «Я не думаю, что этот эффект мог бы оказаться существенным». После того, как выяснилось, что «труба» не проходит, Померанчук сказал, что у него нет идей, как улучшить систему, и поэтому продолжать эту работу он не может. Он предложил мне заняться изучением оставшихся не вполне ясными вопросов и добавил, что организует моё назначение начальником группы, ведущей эти исследования. Но я отказался, заявив, что у меня тоже нет идей. Так как желающих продолжать работу не нашлось, проблему закрыли.

Позиция Ландау здесь была очень важна. Когда он говорил, что не думает, будто такой-то эффект может оказаться существенным, то даже у тех, кто вначале хотел заниматься таким расчётом, подобное желание пропадало. Сходную позицию занимал Е. М. Лифшиц — он по возможности старался оставаться в стороне, во всяком случае, не проявлять собственной инициативы.

В США после того, как атомная бомба была создана, а война окончилась, у многих физиков возникли сомнения в необходимости дальнейшей работы над атомной проблемой, в особенности в деле создания водородной бомбы. Ряд учёных вернулся в университеты продолжать прерванную войной научную деятельность и преподавание. Многие считали ненужным и даже вредным для самих США создание водородной бомбы. Широко известна дискуссия между Р. Оппенгеймером и Э. Теллером по этому поводу и последующее «дело Оппенгеймера»[19].

В СССР ничего подобного не было. Возникает вопрос: почему? Естественный ответ на него — потому, что боялись — не может нас полностью удовлетворить. Более того, ссылка на укоренившуюся в советском человеке привычку исполнять приказы не думая, как сказано в известной песне: «А если что не так, не наше дело, как говорится, Родина велела», — также не проясняет ситуацию. Если бы работа учёных по атомной проблеме сводилась только к подневольному труду, то таких успехов, достигнутых за столь короткие сроки, не было бы. В высокой степени этот труд связан с творчеством, инициативой, невозможными при подневольном труде. Наконец, объяснение, что «это очень хорошая физика» (слова Ферми), также неудовлетворительно, поскольку оно в равной степени относится к физикам США и СССР. Мне кажется, всё объясняется тем, что большинство создателей водородной бомбы — это люди поколения 30-х годов, в большей или меньшей степени, но верившие в социализм и его построение в СССР. Лишь постепенно и нередко в результате мучительной переоценки до них доходила истина, что страшное оружие, которое они создают, попадёт в руки отъявленных злодеев. Воспоминания Сахарова, написанные очень искренне, в этом отношении весьма характерны: из них видно, что у Андрея Дмитриевича такое понимание стало появляться только в 60-х годах. (У некоторых, правда, это произошло раньше.) Такие взгляды были не только у людей науки. В ещё большей степени это относится к писателям, поэтам, деятелям искусства. Вспомните «если враг не сдаётся, его уничтожают» Горького или «по оробелым, в гущу бегущим грянь, парабеллум» Маяковского. Но не только у этих двух, но и у значительно более, по нашим современным понятиям, добропорядочных деятелей литературы и искусства можно найти высказывания, относительно которых кажется совершенно непонятным, как такое можно было написать или сказать. И редким исключением были те, кто сумел сохранить ясность мысли, честность поступков и суждений.

Энергетика и политика

Другой составляющей атомного проекта в СССР было создание атомных реакторов. Лаборатория №3, куда я поступил на работу, была организована в декабре 1945 года. Лаборатория №3 подчинялась Первому Главному Управлению (ПГУ) Совета Министров СССР, ведавшему атомным проектом. В 1954 году Первое Главное Управление было переименовано в Министерство Среднего Машиностроения. Основная задача, поставленная перед Лабораторией №3, — создание тяжеловодных атомных реакторов с целью производства плутония и урана-233 для атомных бомб. Я был принят на работу в Лабораторию №3 1 января 1950 года и несколько месяцев в основном занимался чистой теорией. Но в мае 1950 года сверху поступил приказ в кратчайшие сроки представить проект реактора по производству трития. Всех теоретиков ТТЛ бросили на это дело, и с тех пор на протяжении десятилетий параллельно с чистой наукой мне приходилось заниматься физикой ядерных реакторов.

В последнее время в печати интенсивно обсуждается вопрос, какую роль в осуществлении советского атомного проекта сыграла информация, добытая шпионами, или, как иногда утверждается, добровольно переданная некоторыми западными физиками. Харитон публично признал, что такая информация при создании первой советской атомной бомбы была крайне существенной, более того, эта бомба явилась точной копией американской. В физике атомных реакторов дело обстояло не совсем так. Действительно, ряд важнейших идей об использовании плутония для бомбы и его производстве в атомных реакторах пришёл «оттуда». Но многое из реализованного в физике, и особенно в теории атомных реакторов — это, как уже говорилось выше, результат творчества советских учёных и инженеров. Я мало что могу сказать о конструкции атомных реакторов в этом аспекте. Про конструкцию графитовых реакторов, сооружённых по проектам Лаборатории №2 (ЛИПАН), я не могу сообщить ничего определённого: были ли тут шпионские данные, и если были, то какую роль они сыграли, — не знаю. В Лаборатории №3 имелся чертёж канадского тяжеловодного исследовательского реактора, и при сооружении первого в СССР реактора такого типа оттуда кое-что было позаимствовано: общий размер бака для тяжёлой воды, размер графитового отражателя. Однако другие важнейшие элементы конструкции, такие как крышка реактора (через неё загружаются и выгружаются урановые стержни и осуществляется регулирование), уплотнение урановых каналов и многое другое, было изобретено и сконструировано в Лаборатории №3. При сооружении промышленных тяжеловодных реакторов никаких заимствований не было вообще, они итог собственных разработок. Что касается теории атомных реакторов, то я со всей определённостью могу свидетельствовать, что созданная в СССР теория атомных реакторов была оригинальна и, более того, превосходила американскую. Первые работы, в которых сформулированы основные положения теории цепной реакции деления урана на тёплых нейтронах в ядерном реакторе, написаны и опубликованы Зельдовичем и Харитоном ещё в 1940 году. Это последние открытые работы по данной проблеме — на Западе публикация статей на эту тему прекратилась ещё раньше. В этих работах была получена знаменитая формула трёх сомножителей для вычисления коэффициента размножения в ядерном реакторе. (Позднее Г. Н. Флёров добавил к ней четвёртый сомножитель.) Теория резонансного поглощения нейтронов в урановых блоках реактора была построена Гуревичем и Померанчуком в 1943 году. В ней заложена определённая физическая идея, тогда как аналогичная теория, выдвинутая Ю. Вигнером в США — это, по сути дела, просто интерполяционная формула. Теория Гуревича и Померанчука в отличие от формулы Вигнера, — настоящая физическая теория, которую можно было развивать, улучшать, что и происходило. При построении теории диффузии тепловых нейтронов в реакторе очень плодотворной оказалась предложенная Ландау идея: характеризовать урановый блок одной величиной — тепловой постоянной. В построении теории ядерных реакторов в 1945-1947 годах участвовали также Е. Л. Фейнберг, И. М. Франк, В. С. Фурсов, но основной вклад был сделан И. Я. Померанчуком. В 1945-1947 годах А. И. Ахиезер и И. Я. Померанчук написали книгу «Теория нейтронных мультиплицирующих систем». В ней систематически изложены все вопросы теории ядерных реакторов. В то время о её публикации не могло быть и речи — она считалась «совершенно секретной». Книга была издана только в 2002 году (М.: ИздАТ, 2002). В дальнейшем, более тонкие проблемы теории — теория гетерогенных решёток и другие — были исследованы А. Д. Галаниным и С. М. Фейнбергом. Так что при расчёте конкретных реакторов использовалась только «отечественная теория», никаких заимствований не было.