Вскоре первый промышленный реактор был пущен, в его стержнях стал накапливаться плутоний. Выделение плутония в промышленных масштабах — задача очень трудная. Была разработана технология этого процесса: облученные стержни предстояло растворять в азотной кислоте, потом из раствора сначала извлекать уран, а за ним плутоний.
Расчеты ученых вскоре воплотились в производственные предприятия, и в нашей стране началось промышленное получение плутония...
Начало производства делящихся веществ имело историческое значение для нашей страны, для создания советского атомного оружия. Зарубежные специалисты утверждали, что Советский Союз, ослабленный войной, долго не сможет изготовить атомную бомбу. Они просчитались. А таких предсказателей было немало. В 1945 году в США состоялось совещание виднейших американских ученых-атомников с участием Э. Ферми, Р. Оппенгеймера, Э. Лоуренса, А. Комптона, на котором решался один вопрос: когда СССР сможет создать атомную бомбу? Они дали ответ: скорее всего через 10 лет. Генерал Гровс заявил в конгрессе, что в лучшем случае Советам для этой цели потребуется 15 — 20 лет.
Центральное разведывательное управление США летом 1949 года считало, что взрыв первой советской атомной бомбы произойдет не раньше зимы 1951 — 1952 года.
В сентябре 1949 года самолеты американских военно-воздушных сил доставили пробы воздуха, взятого на большой высоте. Предварительный анализ этих проб воздуха показал, что уровень радиоактивности в нем выше обычного. Пробу этого воздуха спешно направили в радиохимическую лабораторию. Вскоре результаты анализа показали, что в пробе содержатся осколки ядер плутония. Не было никаких сомнений — Советы произвели ядерный взрыв!
Президент Трумэн 23 сентября 1949 года заявил: «У нас есть доказательства, что недавно в СССР произведен атомный взрыв». С аналогичными заявлениями выступили английское и канадское правительства.
Сообщение ТАСС от 25 сентября 1949 года еще раз обратило внимание встревоженных господ из-за океана на заявление 1947 года о том, что Советский Союз уже открыл секрет атомной бомбы. И надо было верить реальным фактам, а не исходить из несостоятельных расчетов на длительное отставание СССР от США в производстве атомной энергии.
Как ни горька была пилюля, но агрессивным кругам Запада пришлось ее проглотить.
Действительно, над одним из советских полигонов осенью 1949 года был осуществлен атомный взрыв. Это произошло 29 августа 1949 года в присутствии Верховного командования Советской Армии и членов правительства. Все присутствовавшие на цолигоне увидели ослепительный свет, более яркий, чем свет солнца, грибообразное облако, уходящее в стратосферу.
Теперь цепная реакция деления ядер раскрыла себя для советских ученых во всех проявлениях — в управляемом и взрывном вариантах. 29 октября 1949 года Игорю Васильевичу было присвоено звание Героя Социалистического Труда. Тогда же ему была присуждена и Государственная премия. Казалось бы, можно было отдохнуть, ослабить напряжение в лабораториях, а Игорю Васильевичу взять, наконец, хоть короткий отпуск и махнуть куда-нибудь на море, покупаться, позагорать. Ведь с 1941 года он работал без отпуска, без отдыха!
Но мыслями Игоря Васильевича уже овладела новая проблема — синтез легких ядер. Задолго до этого по его заданию целый коллектив занимался реакциями синтеза (слияния ядер). И уже было ясно, что для их осуществления нужна сверхвысокая температура, которую может дать пока только ядерный взрыв.
Первый атомный взрыв зажег зеленый свет термоядерным реакциям.
«Многоэтажная» весна
Еще в мае 1944 года, когда институт только переезжал в новое здание, кто-то выглянул в окно и заметил: — Здесь виднее весна, чем в центре.
Игорь Васильевичу слышал эти слова, посмотрел в окно и задумчиво сказал:
— Ну, это пока первый этаж весны — травка, цветы. Добавим ей и второй этаж — разведем настоящий сад! И будет у нас, так сказать, многоэтажная весна.
Через пару лет территория института действительно превратилась в чудесный парк.
Теперь о другой весне. Д. И. Блохинцев назвал постройку реакторов весной атомной техники. Картина этой весны была бы неполной без налаживания производства урана-235. Ведь делящиеся вещества включают по крайней мере плутоний и уран-235, изотоп, содержащийся в естественном уране в количестве 0,7 процента. Так вот, параллельно с проблемой производства плутония Игорь Васильевич упорно занимался и получением урана-235.
Под руководством Курчатова были изучены все известные сейчас мировой технике методы разделения изотопов урана. Надо сказать, что изотопы эти почти ничем не различаются, кроме небольшой разницы в массе и тех свойствах, которые зависят от массы. Советские ученые разработали совершенные установки для разделения изотопов-близнецов.
Один из таких методов электромагнитная сепарация. Она основана на разделении ионов урана под действием сильного магнитного поля. Если ускорить ионы урана-235 и урана-238 и пустить их в магнитное поле, они будут двигаться по дуге, при этом ионы легкого изотопа отклоняются сильнее, чем тяжелого. Разделенные таким образом ионы оказываются в разных улавливателях.
Другой метод — газовая диффузия. Известно, что молекулы газов с различным удельным весом по-разному проникают (диффундируют) через пористую перегородку. Это похоже на действие сита, отсеивающего более мелкие частицы от крупных. Разделение производится в несколько ступеней.
Газодиффузионное предприятие может давать не только чистый уран-235, но и уран, обогащенный этим изотопом. Вместо обычных 0,7 процента урана-235 может содержаться 1,5 процента и больше. Разумеется, для этого нужно меньшее число ступеней, и стоит такое производство дешевле, чем получение чистого урана-235.
Каждое из направлений разделения изотопов урана возглавляется виднейшими учеными.
Создание в нашей стране производства чистого урана-235 и обогащенного урана явилось новым этапом в совершенном здании атомной техники, возводимом по проекту Игоря Васильевича Курчатова.
Новая победа имела далеко идущие последствия. Одно из них — это увеличение источников получения ядерных зарядов, которые шли в атомные арсеналы, усиливали мощь нашей страны.
Получение обогащенного урана открыло возможности для новой отрасли реакторостроения, в которой в качестве замедлителя стала применяться вода.
Напряженная работа ученых, конструкторов, инженеров, больших производственных коллективов нашей атомной промышленности дала результаты. В СССР был сделан запас атомного оружия, достаточный для того, чтобы защитить Родину от всяких посягательств. Испытания, проведенные в 1950—1951 годах, показали превосходные качества советского атомного оружия.
Много работая для укрепления обороноспособности Родины, Игорь Васильевич даже стал называть себя солдатом. На некоторых записках он ставил подпись: «Солдат Курчатов».
В декабре 1951 года ему в третий раз была присуждена Государственная премия. Его грудь украсила вторая золотая медаль «Серп и Молот».
И снова ни тени успокоения. С утра до ночи он работает в кабинете и лабораториях.
Пример его вдохновенного трудолюбия без лишних призывов действовал на всех сотрудников института. Появится у человека мысль: может, хватит, утомился вроде. Глянет он на главное здание: горит огонек. Борода на посту... Теплеет на душе, и новые силы в человека вливаются...
В 50-х годах не было более притягательного вопроса для американской прессы, чем создание атомного оружия в СССР. Предсказание о том, что Советский Союз долго еще не сможет иметь свое атомное оружие, было опровергнуто первым взрывом. Страницы печати Запада стали заполняться всякими выдумками об утечке атомных секретов из США и т. д. и т. п., на что сами американские специалисты и, в частности, доктор Джеймс Бекерлн, начальник секретного отдела Комиссии по атомной энергии, отвечал так: «Лично я считаю, что атомная бомба поступила на вооружение СССР в 1949 году благодаря усилиям советских ученых и инженеров», — и пояснил, что именно их усилиями «создавалось оружие и громадные заводы по производству делящихся материалов, необходимых для получения ядерного взрывчатого вещества».