В КБ-11 работали лучшие советские физики. Главным конструктором с 1946 года был Юлий Харитон, в группу входили также Яков Зельдович, Андрей Сахаров, Игорь Тамм, а руководил проектом Игорь Курчатов. 29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне успешно прошли испытания первой советской атомной бомбы РДС-1 мощностью 22 килотонны. Она заимствовала множество решений из американского «Толстяка», но использовала другую взрывчатку (ТГ-50 вместо Composition B), поскольку составы оригинальных взрывчатых веществ Фукс узнать не сумел, а также имела собственные вспомогательные системы. Но если к атомной бомбе СССР двигался по уже проторенной американцами дорожке и нагонял их – благодаря документации Фукса – семимильными шагами, то работа над водородным взрывным устройством шла параллельно и особой форы никто не имел. То есть американцы её сперва имели, но усилиями Фукса она свелась на нет.
20 апреля 1948 года в распоряжение Берии поступили уточнённые данные Фукса об американской супербомбе. Практически сразу Берия вызвал к себе Курчатова, Харитона и Бориса Ванникова – государственного деятеля, в прошлом наркома боеприпасов и наркома химической промышленности, с самого начала занимавшегося курированием атомной программы со стороны ЦК. Все трое получили задание изучить отчёт Фукса, а уже 10 июня было принято официальное решение о разработке термоядерной бомбы, аналогичной американской.
Вообще говоря, документы Фукса представляли ценность не столько из-за практических выкладок, которых там почти и не было, сколько потому, что они сообщали два важных факта: во-первых, в США разрабатывают термоядерное оружие, во-вторых, оно в принципе возможно. Поскольку на тот момент рабочих схем бомбы не существовало даже в США, а контакт с Фуксом прервался в феврале 1949 года (он был раскрыт), «подсматривать» дальше попросту не получалось. Так что практически с самого начала проекта советские учёные шли своим путём, используя только базовые принципы, озвученные Теллером.
Изначально было создано две группы. Одну возглавлял Зельдович – его специалистов освободили от работы над атомной бомбой и поручили им исследование неработоспособной схемы Теллера (той, с которой он нянчился до начала сотрудничества с Уламом). Параллельно в Физическом институте АН СССР была создана группа под руководством крупнейшего советского физика, лауреата Сталинской премии, в прошлом завкафедрой теоретической ядерной физики МИФИ Игоря Тамма. В группе также были Андрей Сахаров, Виталий Гинзбург, Семён Беленький, Юрий Романов. Группа Тамма работала в условиях строжайшей секретности, к дверям лаборатории приставили вооружённую охрану.
Главным же человеком в этой истории стоит считать Андрея Сахарова – на тот момент совсем молодого, 28-летнего кандидата наук. Изучив исходные данные, он предложил оригинальную схему
[24] одноступенчатой водородной бомбы, ныне известной как «слойка Сахарова» (в целях секретности это называлось «Идея № 1»). Сахаров предложил окружить плутониевое ядро чередующимися слоями дейтериево-тритиевой смеси и урана-238. Замысел был таков: взрыв плутония инициирует реакцию термоядерного синтеза между дейтерием и тритием, а быстрые нейтроны, образующиеся при этом, запускают деление ядер урана-238. Кроме того, рентгеновское излучение взрыва ионизирует внешние слои урана и дейтерида лития, превращая их в плазму. Давление урановой плазмы на порядок выше, чем давление соседних слоев, в результате чего термоядерное топливо дополнительно сжимается и разогревается, и интенсивность реакции синтеза возрастает. Процесс происходит послойно, урановые слои разделяют слои лёгких элементов и с каждым новым слоем обеспечивают всё более сильное сжатие термоядерного топлива, что постепенно повышает энергию взрыва. Такое сжатие и разогрев топлива слоями урановой плазмы получило название «сахаризация».
Гинзбург же предложил «Идею № 2», ставшую известной как «LiDочка», – использовать не чистый дейтерий, а дейтерид лития-6 (6LiD). Такой подход решал сразу несколько задач: можно было сделать устройство компактным, отказаться от охлаждения, а главное, эффект усиливался, поскольку из лития-6 при бомбардировке нейтронами образовывался тритий, вступающий в реакцию синтеза с дейтерием.
Сохранять секретность в институте, расположенном в Москве, становилось всё сложнее, и в начале 1949 года группа Тамма была отправлена Ванниковым в Саров. Сахаров отказался: он не хотел работать над практической реализацией оружия, да и Тамм не возражал против того, чтобы оставить Сахарова в институте. Всё решил прямой звонок Берии Ванникову: Берия «очень попросил» Сахарова поехать – и тот понял, что в случае отказа никакого Сахарова больше существовать не будет. Так что он поехал.
Вопреки распространённому заблуждению, Виталий Гинзбург в КБ-11 допущен не был и членом группы не являлся – он решал ряд теоретических задач, но общей картины не видел. Это было связано с тем, что в 1946 году Гинзбург женился на репрессированной Нине Ермаковой – её отца арестовали в 1938-м, и он умер в тюрьме четырьмя годами позже, а она с 1944 года находилась в ссылке «за контрреволюционную групповую антисоветскую деятельность» (это звучит настолько безумно и ужасно, что неприятно даже писать). Причём сначала дело вообще шло к расстрелу «за организацию покушения на Сталина», но потом оказалось, что окно, из которого якобы должны были стрелять в вождя, выходит во двор, и обвинение быстренько поменяли.
Основными разработчиками прикладного проекта водородной бомбы стали Юлий Харитон и Андрей Сахаров, хотя принимали в этом участие практически все учёные, работавшие в КБ-11 (к тому же в 1950 году бюро получило серьёзный прилив «новой крови» для форсирования работ). В принципе, к этому моменту термоядерная бомба была приоритетным проектом: все понимали её преимущества перед атомной. К 1952 году группа Зельдовича, которая работала над схемой «труба», опиравшейся на исходные заготовки Теллера, зашла в тупик – проект РДС-6т оказался неработоспособным. Группа же Тамма, мозговым центром которой был Сахаров, довела «слойку» РДС-6с до этапа функционального устройства. Мощность её была невелика относительно многих более поздних водородных бомб и даже американской Ivy Mike – всего-то 400 килотонн. Но, в отличие от последней, РДС-6с представляла собой не экспериментальную установку, а именно оружие, авиационную бомбу – с компактным корпусом и возможностью загрузки в самолет и доставки к цели. Демилитаризованный экземпляр РДС-6с хранится в саровском Музее РФЯЦ-ВНИИЭФ, можете посмотреть (если, конечно, вам удастся попасть в Саров).
Испытания состоялись 12 августа 1953 года с большим размахом. На полигоне в Семипалатинске было размещено несколько тысяч различных измерительных приборов, датчиков и индикаторов, построено почти 200 сооружений (жилых домов разной этажности, амбаров, мостов, дотов), расставлены самолёты и бронетехника. Сама бомба размещалась на 30-метровой высоте на специально построенной стальной башне.
Итогами все остались довольны. Мощность в 400 килотонн в 10–20 раз превышала аналогичный показатель у типовых атомных бомб того времени, в радиусе 4 километров не осталось камня на камне, а находившийся на дистанции 1000 метров опытный железнодорожный мост с центральным пролётом массой около 100 тонн ударной волной сбросило с опор и превратило в груду металлического лома. Последующий анализ показал, что не более 20 % выделившейся энергии пришлось на долю реакций синтеза – в основном в «слойке» сработало расщепление урана-238, тем не менее общая концепция оказалась верной. Первая в истории термоядерная бомба взорвалась.
