Олег Лаврентьев, отец водородной бомбы

В 1948 году Олег Лаврентьев, сержант одной из частей, расположенных на Сахалине, отправил письмо Сталину с единственной фразой: «Я знаю секрет водородной бомбы». Тогда в СССР еще не было даже атомный бомбы, идея же водородной, по воспоминаниям Сахарова, имела «совсем смутные очертания». Первое письмо в секретариате вождя оставили без внимания, а после второго в часть, где служил молодой сержант, прислали полковника НКВД, который, проверив адекватность автора, увез его в Москву к Берии.

В 1950 году Лаврентьев сформулировал принцип термоизоляции плазмы электростатическим полем «с целью промышленной утилизации термоядерных реакций». Отцы российской водородной бомбы идею изобретателя с семиклассным образованием, правда, забраковали и предложили удерживать плазму электромагнитным полем.
В 1950 году Сахаров и Тамм провели расчеты и детальные исследования и предложили схему магнитного термоядерного реактора. Такое устройство представляет по сути полый бублик (или тор), на который намотан проводник, образующий магнитное поле. (Отсюда и его название - тороидальная камера с магнитной катушкой, в сокращенном виде - токамак, - стало широко известно не только в среде физиков).

Чтобы разогреть в этом устройстве плазму до нужных температур, с помощью магнитного поля возбуждается электрический ток, сила которого достигает 20 млн ампер. Стоит напомнить, что современные материалы, созданные человеком, имеют дело максимум с 6 тыс. градусов по Цельсию (например, в ракетной технике) и после разового использования годятся разве что в утиль. При 100 млн градусов испарится любой материал, поэтому удерживать плазму в вакууме внутри «бублика» должно магнитное поле очень высокой напряженности. Поле не дает заряженным частицам вылетать за пределы «плазменного шнура» (плазма находится в токамаке в сжатом и перекрученном виде и похожа на шнур), зато образующиеся во время реакции синтеза нейтроны магнитным полем не задерживаются и передают свою энергию внутренним стенкам установки (бланкету), которые охлаждаются водой. Получающийся в результате пар можно направить на турбину, как и в обычных электростанциях.

В начале 50−х сходные мысли по обузданию термоядерной реакции возникли и у Лаймана Спитцера, американского астронома и физика, работавшего в Принстонской лаборатории. Он предложил несколько иной способ магнитного удержания плазмы в устройстве, названном «стелларатор». В нем плазма удерживается магнитными полями, созданными только внешними проводниками, в отличие от токамака, где весомый вклад в создание конфигурации поля привносит ток, текущий по самой плазме.

В 1954 году в Институте атомной энергии был построен первый токамак. Денег на воплощение идеи сначала не жалели: военные видели в таком реакторе источник нейтронов для обогащения ядерных материалов и производства трития. Вначале даже Сахаров полагал, что до практического получения энергии на таких установках осталось десять-пятнадцать лет. Первыми неясность перспектив с использованием управляемого термоядерного синтеза поняли военные, и когда в 1956 году академик Игорь Курчатов попросил Хрущева рассекретить эту тему, они возражать не стали. Тогда-то мы узнали о стеллараторах, а американцы - о токамаках».

Да, взлёт нашей науки был в послевоенный период колоссальный, и когда я поступил учиться на физический факультет МГУ в 1955 году, то воспринимал передовое оборудование лабораторий как должное, а когда проходил практику в Обнинске на первой атомной электростанции, то вообще жил как в раю и осваивал в библиотеке и даже оставил себе самую новую журнальную и книжную западную продукцию, в том числе наиболее авторитетные англо- и немецкоязычные издания по философии.

А как сложилась судьба Олега Лаврентьева после казни его покровителя Лаврентия Берия в 1953 году. Кстати, Лаврентьев отозвался о Берии в ТВ-передаче Караулова "Момент истины" очень уважительно («хороший мужик!»). Журналистка Валентина Гаташ в статье Сверхсекретный физик Лаврентьев пишет:

«Родился Олег Лаврентьев в 1926 году во Пскове. Прочитав в 7-м классе книгу "Введение в ядерную физику", он загорелся мечтой работать в области ядерной энергетики. Но началась война, оккупация, а когда немцев прогнали, Олег пошел добровольцем на фронт. Победу юноша встретил в Прибалтике, однако учебу опять пришлось отложить - нужно было продолжить срочную службу на Сахалине, в небольшом городке Поронайске.

Здесь он вернулся к ядерной физике. В части была библиотека с технической литературой и вузовскими учебниками, да еще Олег на свое сержантское денежное довольствие подписался на журнал "Успехи физических наук". Идея водородной бомбы и управляемого термоядерного синтеза впервые зародилась у него в 1948 году, когда командование части, отличавшее способного сержанта, поручило ему подготовить лекцию по атомной проблеме.

- Имея несколько свободных дней на подготовку, я заново переосмыслил весь накопленный материал и нашел решение вопросов, над которыми бился не один год, - рассказывает Олег Александрович. Кому и как об этом сообщить? В только что освобожденном от японцев Сахалине нет специалистов. Солдат пишет письмо в ЦК ВКП(б), и вскоре командование части получает из Москвы предписание создать Лаврентьеву условия для работы. Ему выделяют охраняемую комнату, где он пишет свои первые статьи. В июле 1950 года он отсылает их секретной почтой в отдел тяжелого машиностроения ЦК.

Сахалинская работа состояла из двух частей - военной и мирной.

В первой части Лаврентьев описал принцип действия водородной бомбы, где в качестве горючего использовался твердый дейтерид лития. Во второй части он предложил использовать управляемый термоядерный синтез для производства электроэнергии. Цепная реакция синтеза легких элементов должна идти здесь не по взрывному типу, как в бомбе, а медленно и регулируемо. Опередив и отечественных, и зарубежных ядерщиков, Олег Лаврентьев решил главный вопрос - как изолировать разогретую до сотен миллионов градусов плазму от стенок реактора.

Он предложил на тот момент революционное решение - в качестве оболочки для плазмы использовать силовое поле, в первом варианте - электрическое.

Олег не знал, что его послание сразу же было направлено на рецензию тогда кандидату наук, а впоследствии академику и трижды Герою Социалистического Труда А.Д. Сахарову, который так отозвался об идее управляемого термоядерного синтеза: "... Я считаю необходимым детальное обсуждение проекта тов. Лаврентьева. Независимо от результатов обсуждения необходимо уже сейчас отметить творческую инициативу автора".

В этом же 1950 году Лаврентьева демобилизуют. Он приезжает в Москву, успешно сдает вступительные экзамены и поступает на физический факультет МГУ. Спустя несколько месяцев его вызвал к себе министр измерительного приборостроения В.А. Махнев - так в царстве секретности называлось тогда Министерство атомной промышленности. Соответственно, Институт атомной энергии назывался Лабораторией измерительных приборов АН СССР, то есть ЛИПАНом. У министра Лаврентьев впервые встретился с Сахаровым и узнал, что Андрей Дмитриевич читал его сахалинскую работу, но поговорить им удалось только через несколько дней, опять ночью. Это было в Кремле, в кабинете Лаврентия Берии, который был тогда членом Политбюро, председателем спецкомитета, ведавшего в СССР разработкой атомного и водородного оружия.

- Тогда я услышал от Андрея Дмитриевича много теплых слов, - вспоминает Олег Александрович. - Он заверил меня, что теперь все будет хорошо, и предложил работать вместе. Я, конечно, согласился на предложение человека, очень мне понравившегося.

Лаврентьев и не подозревал, что его идея управляемого термоядерного синтеза (УТС) так понравилась А.Д. Сахарову, что он решил ее использовать и вместе с И.Е. Таммом тоже начал работать над проблемой УТС. Правда, в их варианте реактора плазму удерживало не электрическое, а магнитное поле. Впоследствии это направление вылилось в реакторы под названием "токамак".

После встреч в "высоких кабинетах" жизнь Лаврентьева изменилась как в сказке. Ему дали комнату в новом доме, дали повышенную стипендию, доставляли по требованию необходимую научную литературу. Он взял разрешение на свободное посещение занятий. К нему прикрепили преподавателя математики, тогда кандидата наук, а впоследствии академика, Героя Социалистического Труда А.А. Самарского.

В мае 1951 года Сталин подписал постановление Совета Министров, положившее начало Государственной программе термоядерных исследований. Олег получил допуск в ЛИПАН, где приобретал опыт работы в области нарождающейся физики высокотемпературной плазмы и одновременно постигал правила работы под грифом "Сов. секретно". В ЛИПАНе Лаврентьев впервые узнал об идеях Сахарова и Тамма по термоядерному реактору.

- Для меня это было большой неожиданностью, - вспоминает Олег Александрович. - При встречах со мной Андрей Дмитриевич ни одним словом не обмолвился о своих работах по магнитной термоизоляции плазмы. Тогда я решил, что мы, я и Андрей Дмитриевич Сахаров, пришли к идее изоляции плазмы полем независимо друг от друга, только я выбрал в качестве первого варианта электростатический термоядерный реактор, а он - магнитный.

12 августа 1953 года в СССР успешно испытывается термоядерный заряд, в котором используется дейтерид лития. Участники создания нового оружия получают государственные награды, звания и премии, зато Лаврентьев по совершенно непонятной для него причине в одночасье многое теряет. /МОЙ КОММЕНТАРИЙ: Все знали, что ему покровительствует арестованный к тому моменту Л.П. Берия/. В ЛИПАНе был снят допуск, и он лишился постоянного пропуска в лабораторию. Пришлось пятикурснику писать дипломный проект без прохождения практики и без научного руководителя на основе уже сделанных им теоретических работ по УТС. Несмотря на это, он успешно защитился, получив диплом с отличием. Однако работать в ЛИПАН, единственное месте в СССР, где тогда занимались управляемым термоядерным синтезом, первооткрывателя этой идеи не взяли.

Весной 1956 года молодой специалист с необычной судьбой приехал в наш город /Харьков/ с отчетом о теории электромагнитных ловушек, который он хотел показать директору института К.Д. Синельникову. Но Харьков не Москва. Изобретателя УТС вновь поселили в общежитие, в комнату, где проживало одиннадцать человек. Постепенно у Олега появились друзья и единомышленники, и в 1958 году в ХФТИ была сооружена первая электромагнитная ловушка.

- В конце 1973 года я послал в Госкомитет по изобретениям и открытиям заявку на открытие "Термоизоляционный эффект силового поля", - рассказывает Лаврентьев. - Этому предшествовали длительные поиски моей первой сахалинской работы по термоядерному синтезу, которую требовал Госкомитет. На запрос мне тогда ответили, что секретные архивы пятидесятых годов уничтожены, и посоветовали обратиться за подтверждением существования этой работы к ее первому рецензенту. Андрей Дмитриевич Сахаров прислал справку, которая подтверждала существование моей работы и ее содержание. Но Госкомитету нужно было то самое рукописное сахалинское письмо, которое кануло в Лету.

Но вот наконец в 2001 году в августовском номере журнала "Успехи физических наук" появляется цикл статей "К истории исследований по управляемому термоядерному синтезу". Здесь впервые подробно рассказано о деле Лаврентьева, помещена его фотография из личного дела полувековой давности и, самое главное, впервые представлены найденные в Архиве Президента Российской Федерации документы, которые хранились в особой папке под грифом "Сов. секретно". В том числе и предложение Лаврентьева, отправленное с Сахалина 29 июля 1950 года, и августовский отзыв Сахарова на эту работу, и поручения Л.П. Берии... Эти рукописи никто не уничтожал. Научный приоритет восстановлен, имя Лаврентьева заняло свое настоящее место в истории физики.