Это было не первое его изобретение. Он уже посылал одно свое ядерное предложение в Академию наук и другое — по зенитным ракетам — в Министерство обороны. Реакция была обескураживающей. Поэтому свои новые идеи он держал при себе, пока в январе 1950 года не узнал из газет об американском решении создать водородную бомбу.
Сержант Лаврентьев знал, как сделать водородную бомбу, и написал об этом Сталину:
Это была коротенькая записка, буквально несколько фраз о том, что мне известен секрет водородной бомбы. Ответа на свое письмо я не получил. Думаю, что оно утонуло в потоке поздравлений по случаю 70-летия Сталина, исполнившегося 21 декабря 1949 года. Прождав безрезультатно несколько месяцев, я написал письмо такого же содержания в ЦК ВКП(б), что знаю секрет водородной бомбы. Реакция на это письмо была мгновенной. <> Мне выделили в штабе части охраняемую комнату, и я получил возможность написать свою первую работу по термоядерному синтезу. <> Работа была отпечатана в одном экземпляре и 22 июля 1950 года отослана секретной почтой в ЦК ВКП(б). <> Черновик был уничтожен, о чем составлен акт за подписью военного писаря секретного делопроизводства старшины Алексеева и моей. Грустно было смотреть, как корежатся и сгорают в печке только что написанные листки, в которые я вложил две недели напряженнейшего труда.
[211]
8 августа демобилизованный сержант приехал в Москву поступать в университет, не зная, что к тому времени его предложение секретариат Берии уже прислал на Объект на отзыв Сахарову.
Суть этого предложения была в том, чтобы сосуд для удержания миллиардноградусной плазмы сделать из электрических сил. В своем отзыве (от 18.8.1950) Сахаров написал, что «автор ставит весьма важную и не являющуюся безнадежной проблему», но указал и на трудность, которая, по его мнению, делала неосуществимым предложенное Лаврентьевым конкретное решение проблемы. Закончил отзыв он так:
Не исключены какие-либо изменения проекта, которые исправят эту трудность. Я считаю необходимым детальное обсуждение проекта тов. Лаврентьева. Независимо от результатов обсуждения необходимо уже сейчас отметить творческую инициативу автора.
[212]
И, как отметил Сахаров в «Воспоминаниях»: «Во время чтения письма [О. Лаврентьева] и писания отзыва у меня возникли первые, неясные еще мысли о магнитной термоизоляции».
Из этих мыслей выросла идея магнитного термоядерного реактора.
Согласно законам электродинамики, удержать электрические заряды в электрическом сосуде нельзя, как бы хитроумно ни придумывать сосуд, заряды обязательно соприкоснутся со стенками сосуда. Гораздо лучший материал для сосуда — магнитное поле, в котором заряд движется по окружности, и чем сильнее поле, тем меньше окружность. В магнитном сосуде заряженные частицы можно удержать от соприкосновения со стенками, поддерживая их в круговом движении. Например, сосуд сделать в форме бублика, начинить бублик магнитным полем и пустить заряды двигаться вдоль круговой оси начинки.
Бублик на геометрическом языке — тороид, и Сахаров назвал новую тему — ТТР (тороидальный термоядерный реактор). Потом вошло в употребление более общее название МТР (магнитный термоядерный реактор), но тороидальность вернулась в ставший международным физический термин ТОКАМАК. Для тех, кто знает русский язык, это понятная аббревиатура — ТОроидальная КАмера с МАгнитной Катушкой. А в лексиконе физиков возник еще и облегченный термин для всего этого направления — термояд.
Рисунок Сахарова, поясняющий принцип ТОКАМАКа
Творческий «электромагнитный» импульс, которым для Сахарова стало предложение Лаврентьева, напоминает другой — магнитно-электрический — рисунок Сахарова, поясняющий импульс во время работы Сахарова на патронном заводе. Там, изобретя прибор для магнитной проверки пуль, он задался вопросом: а что, если магнитные силы заменить электрическими? Ответ на тот вопрос стал его первой самостоятельной задачей в теоретической физике. В 1950 году он задал себе обратный вопрос: а что если электрические силы заменить магнитными?
Эти вопросы отражали глубинные связи электричества и магнетизма, как и то, что Сахаров глубоко их понимал. И не было, пожалуй, более подходящего человека, чем Тамм, чтобы обсудить новую идею. Тамм — автор «Теории электричества» — лучшего русского учебника по электромагнетизму, многократно переиздававшегося. В этом учебнике рассматривался и пример магнитного бублика.
В начале августа 1950 года из Москвы вернулся Игорь Евгеньевич. <> Он с огромным интересом отнесся к моим размышлениям — все дальнейшее развитие идеи магнитной термоизоляции осуществлялось нами совместно.
Быстрое развитие магнитного термояда вначале породило огромные надежды, усиленные природным оптимизмом авторов.
В 1950 году мы надеялись осуществить МТР за 10, максимум — за 15 лет. (Я говорю о нас с Игорем Евгеньевичем и более горячих головах из числа ЛИПАНовцев.)
ЛИПАН — Лаборатория измерительных приборов Академии наук — тогдашнее название Института Курчатова, где впоследствии сосредоточились работы по термояду.
Очень скоро Сахаров в потенциальном источнике неограниченной мирной энергии обнаружил еще и потенциальный источник дешевого плутония. Термоядерный реактор, если бы он заработал, кроме энергии давал бы мощный поток нейтронов, с помощью которого можно было бы производить плутоний гораздо быстрее, чем в обычных урановых реакторах.
Секретность работ по МТР сразу повысили, и Гинзбургу перестали выдавать его же собственные (!) отчеты — его уровня секретности уже не хватало.
[213]
К тому же времени относится фраза Сахарова, которую он с черноватым юмором сказал в ЛИПАНе за несколько минут до начала очередного совещания по МТР: «Два месяца работы Большой модели, и мировому империализму хана!»
[214] Имелось в виду, что за два месяца Большая модель(ТОКАМАК) наработала бы столько дешевой ядерной взрывчатки и, соответственно, ядерного оружия, что миру капитализма пришел бы конец. Определить долю правды в этой шутке мог бы лишь сам Сахаров. Но не приходится сомневаться, что эта доля не была тогда равна нулю.
К счастью для капитализма, на пути реализации МТР вставали одна за другой серьезные проблемы, инициаторы преодолели только самые первые. Проблем хватило на сотни других физиков. Спустя полвека началась разработка Международного термоядерного экспериментального реактора (ITER) при участии стран Европейского сообщества, России, США и Японии. Этот проект, основанный на идее ТОКАМАКа, надеются, наконец продемонстрирует реальность мирного термояда.
