Московский университет и советский Атомный проект

Многие выпускники МГУ приняли активное участие в советском Атомном проекте, стали известными учеными, лауреатами Нобелевской, Ленинской, Сталинской, Государственной, Ломоносовской премий, Героями Социалистического Труда, директорами крупных институтов. В их числе академики С.И. Вавилов, А.Н. Несмеянов, И.Е. Тамм, А.Д. Сахаров, В.Л. Гинзбург, И.Г. Петровский, М.В. Келдыш, А.Н. Тихонов и многие другие.

2005 год богат на юбилейные события, которые уже отпраздновала и еще предстоит отметить общественности нашей страны. И главным в ряду этих славных дат вне всяких сомнений является 60-летие Победы в Великой Отечественной войне. Многие преподаватели и студенты МГУ погибли в боях, защищая свободу и независимость нашей Родины.
Нынешний год ООН объявила годом физики, имеющей фундаментальное и прикладное значение и оказывающей громадное влияние на жизнь общества. В 2005 г. страна также отмечает 250-летие Московского государственного университета, старейшего и авторитетнейшего высшего учебного заведения России. И еще одно важное событие предстоит нам, людям, посвятившим свою жизнь атомной отрасли страны, отметить этим летом. Это - 60-летие отечественной атомной промышленности. К тому же существует тесная связь между двумя последними событиями: более 50 лет МГУ тесно взаимодействовал с атомной промышленностью по двум направлениям: 1) подготовка высококвалифицированных кадров; 2) проведение исследовательских работ.
Есть что-то символическое и в том, что само появление новых корпусов университета на Ленинских (Воробьевых) горах согласно постановлению правительства обязано труду строителей Минсредмаша под руководством начальника Главпромстроя МВД СССР (впоследствии Минсредмаша) А. Н. Комаровского, который в своей книге воспоминаний «Записки строителя» посвятил большую главу строительству Московского государственного университета [1].
Вот строки из этой книги: «В середине 1948 г. я был вызван к Николаю Алексеевичу Вознесенскому, бывшему тогда заместителем Председателя Совета Министров СССР и председателем Госплана СССР. Мне поручалось принять у А. Н. Прокофьева Управление строительства Дворца Советов при Совете Министров СССР, организовать сооружение Московского государственного университета на Ленинских горах-».
Первые организационные решения
В действительности знакомство МГУ с атомными делами произошло значительно раньше. Руководитель Атомного проекта и начальник Лаборатории № 2 И. В. Курчатов 3 апреля 1943 г. направил записку М. Г. Первухину, в которой указывал, что «к работе над химическими вопросами проблемы урана мной привлечен проректор Московского университета проф. В. И. Спицын и его сотрудник кандидат химических наук В. В. Фомин». 12 мая 1943 г. отчеты «Материалы к химии углерода» (автор В. И. Спицын) и «Материалы к химии урана» (В. И. Спицын и В. В. Фомин) были представлены И. В. Курчатову. Так с химическим факультетом МГУ у научного руководителя Атомного проекта И. В. Курчатова установились деловые отношения.
А вот с физиками дело обстояло иначе. При изучении списка научных сотрудников Лаборатории № 2 по состоянию на 18 января 1944 г. из 22 ученых ни одного специалиста из МГУ не значилось. И. В. Курчатов мог пригласить любого компетентного физика из МГУ, однако этого не произошло. Почему? Ответ на этот вопрос содержится в письме академика-секретаря Отделения физико-математических наук (ОФМН), вице-президента АН СССР, академика А. Ф. Иоффе, академиков А. Н. Крылова, П. Л. Капицы, А. И. Алиханова, Л. И. Мандельштама и Н. Д. Папалексми В. М. Молотову от 11 июля 1944 г., подготовленного П. Л. Капицей, отдельные выдержки из которого приводятся ниже [2]:
«Уже в продолжение многих лет состояние дела подготовки молодых кадров на физическом факультете Московского государственного университета внушает нам серьезное опасение.
Положение, создавшееся на факультете, характеризуется тем, что вместо передовой науки там получают возможность развиваться отсталые течения, часто переходящие в лженауку.
Московский университет должен быть ведущим в нашей стране. При данном же состоянии Физического факультета он явно не может готовить кадры передовых физиков».
Как указано в документе [2], к нему приложен проект письма И. В. Курчатова В. М. Молотову, в котором он соглашался с мнением академиков и предлагал назначить руководителем факультета П. Л. Капицу.
19 октября 1944 г. А. Ф. Иоффе вновь возвращается к вопросу о подготовке физиков, направив в Бюро ОФМН записку «Срочные меры по усилению кадров научных работников в области физики». Эти, а также другие шаги ученых сыграли свою роль: 21 февраля 1945 г. было подписано постановление ГКО № 7572сс/ов «О подготовке специалистов по физике атомного ядра» [3]. В постановлении отмечалось:
«В целях обеспечения высококвалифицированными кадрами Лаборатории № 2 Академии наук СССР и научно-исследовательских учреждений, работающих совместно с ней по специальным заданиям ГОКО в области физики атомного ядра, Государственный комитет обороны постановляет:
1. Обязать Комитет по делам высшей школы при Совнаркоме СССР (т. Кафтанова) и Наркомпрос РСФСР (т. Потемкина) обеспечить выпуск из Московского государственного университета физиков по атомному ядру: в декабре 1945 г. - 10 человек, в 1946 г. - 25 человек и в дальнейшем - не менее 30 человек ежегодно».
В постановлении было предусмотрено освобождение от призыва в ряды Советской Армии студентов, преподавателей, научных сотрудников, инженеров, лаборантов и рабочих кафедры физики атомного ядра МГУ, а также выплата студентам этой кафедры повышенной стипендии, ряд других организационных мероприятий. Предусматривалось направление в Лабораторию № 2 части студентов-физиков МГУ, а также радиохимиков и других специалистов из ряда вузов страны.
Собственно говоря, ответ, почему отсутствовали выпускники физфака МГУ в Лаборатории № 2, содержится в указанном постановлении: физфак просто не готовил специалистов в области ядерной физики, поскольку предписание выпустить 10 специалистов, конечно, не решало проблему кадров для Атомного проекта.
Административному и научному руководству Атомного проекта было понятно, что для решения поставленной задачи по созданию ядерного оружия необходимо расширить подготовку кадров для атомной науки и промышленности. Поэтому 28 января 1946 г. вышло новое постановление СНК СССР № 225-96сс «О подготовке инженеров-физиков и специалистов по физике атомного ядра и по радиохимии» [4]. МГУ было поручено подготовить в 1946 и 1947 гг. 70 и 80 физиков по атомному ядру, 9 и 15 радиохимиков соответственно. В Постановлении имелось 20 пунктов, подавляющая часть которых относилась к МГУ и касалась создания экспериментальной базы для подготовки специалистов и проведения исследовательских работ. В частности, Наркомпросу РСФСР и ректору МГУ И. С. Галкину поручалось организовать в первом квартале 1946 г. при МГУ Институт физики атомного ядра, включив в его состав лабораторию радиохимии. Директором института был назначен член-корреспондент АН СССР Д. В. Скобельцын. Было также указано, что главной задачей Института физики атомного ядра является постановка практических работ для студентов старших курсов физического и химического факультетов МГУ в области физики атомного ядра и радиохимии и проведение научно-исследовательских работ в этой области.
Однако план по выпуску специалистов для работы по Атомному проекту был выполнен Министерством высшего образования СССР всего на 44,8%. В связи с этим, руководители ПГУ М. Г. Первухин, Н. А. Борисов и П. Я. Мешик направили Л. П. Берии докладную записку [5]. 17 декабря 1947 г. в ответ на эту записку было подписано постановление «О подготовке высшими учебными заведениями специалистов для Первого главного управления при Совете Министров СССР» [6], в котором были определены планы выпуска специалистов для атомной науки и техники в 17 вузах страны. В пункте 2 этого документа указывалось:
«2. Сосредоточить подготовку специалистов для Первого главного управления при Совете Министров СССР в следующих учебных заведениях:
- Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова (ректор т. Несмеянов);
- Втором научно-исследовательском физическом институте при Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова (директор т. Скобельцын)»-... [далее шел перечень еще 15 университетов и институтов].
В частности, физико-технический, физический и химический факультеты и НИИ-2 МГУ должны были выпустить 160, 195 и 210 специалистов для ПГУ в 1949, 1950 и 1951 гг. соответственно, что значительно превышало задания на 1945-1946 гг. И впоследствии вопросы подготовки кадров для атомной промышленности были предметом неоднократного рассмотрения на высшем правительственном уровне.
Анализ указанных правительственных решений свидетельствует, что административное и научное руководство Атомного проекта в силу своей исключительной занятости упустили вопросы качества подготовки студентов для атомной науки и техники на физфаке МГУ. Во-первых, в стенах физического факультета МГУ совместно с некоторыми философами готовилась в 1949 г. расправа над современной физикой, аналогичная разгрому советской биологии, организованной Т. Д. Лысенко. Об этом подробно написано в ряде изданий, в частности, в [7 и 8]. Во-вторых, ректор МГУ И. Г. Петровский 11 июня 1952 г. обратился к Л. П. Берии с письмом, выдержки из которого приводятся ниже [9]:
«Правительство представляет физическому факультету Московского государственного университета прекрасное здание на Ленинских горах и прекрасное дорогое оборудование. Все это надо наилучшим способом использовать для развития научной работы и для подготовки кадров высококвалифицированных физиков. При современном его состоянии наш физический факультет не может справиться с этой задачей потому, что его профессорско-преподавательский состав по ряду кафедр слаб, а многие крупные физики, даже находящиеся в Москве, не привлечены к работе в университете. Поэтому физический факультет нашего университета должен быть коренным образом реорганизован. Чтобы провести такую реорганизацию, надо поставить во главе факультета человека, который понимал бы основные задачи, стоящие перед физической наукой, пользовался авторитетом среди ученых, был хорошим организатором и мог всецело отдаться работе на нашем физическом факультете. Очень важно, чтобы этот человек знал нужды ПГУ, для которого мы готовим много специалистов. Теперешний декан физического факультета не удовлетворяет этим требованиям».
Далее в письме предлагалось назначить деканом физфака начальника НТО ПГУ И. И. Новикова; если же это невозможно, то содержалось пожелание, чтобы ПГУ выделило подходящую кандидатуру. В заключение письма И. Г. Петровский обращался со следующей просьбой:
«Очень прошу Вас дать указание ПГУ, чтобы оно оказало нам помощь в привлечении к работе на нашем физическом факультете ряда ученых, работающих в его системе.
В первую очередь прошу разрешить назначить на должность заведующего кафедрой теоретической физики крупного ученого-теоретика, лауреата Сталинской премии, члена-корреспондента АН СССР Н. Н. Боголюбова потому, что теперешний заведующий кафедрой совершенно не подходит к этой должности. Вопрос о подготовке физиков-теоретиков считаю особенно острым».
Рассмотрев это письмо, Л. П. Берия поручил руководителям ПГУ А. П. Завенягину и В. С. Емельянову и научному руководителю Атомного проекта И. В. Курчатову подготовить соответствующие предложения. Такие предложения они направили Л. П. Берии 4 октября 1952 г. [10], в числе которых предлагалось назначить деканом физфака МГУ В. П. Пешкова (выпускника физфака МГУ 1940 г.), работавшего в 1947-1949 гг. заместителем директора Института физпроблем, а заведующим кафедрой теоретической физики Н. Н. Боголюбова.
Наш комментарий. Из приведенных выше документов видно, что сложное положение на физфаке МГУ было достаточно очевидным для ведущих физиков страны, которые инициировали ряд постановлений правительства. Это позволило осуществить ряд важных организационных мероприятий и увеличить численность подготавливаемых физиков-ядерщиков не только в МГУ, но и в ряде других университетов и институтов страны. Несмотря на эти постановления, письмо ректора И. Г. Петровского выглядит достаточно странным, поскольку из него следует, что ректор ничего не смог сделать, чтобы оздоровить обстановку на факультете, настолько велика была сила противодействия со стороны факультета. Однако как показали дальнейшие события, назначения В. П. Пешкова и Н. Н. Боголюбова не произошло. Фактически обстановка улучшилась спустя лишь год после указанного обращения И. Г. Петровского, но об этом ниже.
Студенты физфака обо всем этом ничего не знали, однако чувствовали, что назревает какая-то реорганизация образовательного процесса на факультете. Осенью 1953 г. 4-я ежегодная комсомольская конференция физфака приняла решение подготовить и направить письмо в ЦК КПСС о неудовлетворительном положении с подготовкой студентов. Не вдаваясь в подробности этой комсомольской акции, о которой подробно рассказано в [11], скажем, что в то время один из авторов (Г. В. Киселев) являлся студентом четвертого курса физфака и был непосредственным свидетелем происходящих событий, а его однокурсники В. Р. Карасик активно участвовал в подготовке и проведении конференции, а В. Б. Розанов, ныне главный научный сотрудник ФИАНа, лауреат Ленинской премии, входил в комиссию по подготовке письма в ЦК КПСС. Результатом данного обращения студентов физфака и ряда ведущих ученых Атомного проекта (И. В. Курчатова, М. А. Леонтовича, С. Л. Соболева, М. А. Лаврентьева, И. Е. Тамма и др.) явилось принятое в декабре 1953 г. решение об образовании комиссии под председательством министра среднего машиностроения В. А. Малышева, которая 18 февраля 1954 г. представила свои рекомендации вместе с проектом постановления.
По результатам работы комиссии В. А. Малышева было принято постановление ЦК КПСС от 5 августа 1954 г. «О мерах по улучшению подготовки физиков в МГУ», о котором рассказано в [11 и 12] и которым был предусмотрен ряд серьезных мероприятий по оздоровлению обстановки на физфаке. По предложению А. Н. Несмеянова и И. В. Курчатова деканом физического факультета МГУ был назначен В. С. Фурсов, выпускник физфака МГУ 1931 г., активный участник Атомного проекта, а для чтения лекций были приглашены ведущие ученые и т. д. Все эти меры оздоровили обстановку на физфаке и способствовали значительному улучшению подготовки студентов-физиков на факультете.
Выпускники МГУ
в Атомном проекте
Многие выпускники МГУ приняли активное участие в советском Атомном проекте, в становлении отечественной атомной науки и промышленности независимо от того, на каком посту и какие должности они занимали. Некоторые из них стали известными учеными, лауреатами Нобелевской, Ленинской, Сталинской, Государственной, Ломоносовской премий, Героями Социалистического Труда, директорами институтов и уникальных установок и просто незаменимыми научными сотрудниками, добывающими крупицы бесценных знаний.
В числе выпускников МГУ - участников Атомного проекта были выдающиеся ученые. Среди них следует назвать в первую очередь старейшину выпускников МГУ академика Сергея Ивановича Вавилова, окончившего МГУ в 1914 г. и много сделавшего для развития атомной науки в институтах АН СССР, являвшегося директором ФИАНа с 1932 по 1951 г. и Президентом АН СССР с 1945 по 1951 г. В своих записках в правительство от 22 апреля 1946 г. (Об организации исследований в разных областях науки в связи с проблемой использования энергии атомного ядра) и от 13 сентября 1946 г. (предложения по организации работ и перечень тем) С. И. Вавилов предложил обширную программу участия академических институтов в Атомном проекте. Эти документы С. И. Вавилова, обсуждение их на НТС ПГУ и Спецкомитете представлены в [13]. Так, в записке от 13 сентября 1946 г. он впервые сформулировал идею «использования урановых котлов для генерации электрической энергии» (п. 14 перечня тем). В соответствии с постановлением Совмина СССР № 2697-1113 от 16 декабря 1946 г. С. И. Вавилов был назначен председателем Ученого совета для руководства научно-исследовательскими работами по изучению атомного ядра и использованию атомной энергии в технике, химии, биологии и медицине, проводимыми в институтах АН СССР и министерств. В то же время следует заметить, что ученый не был включен в состав НТС ПГУ, возможно, вследствие своей занятости на посту Президента АН СССР.
Другой выпускник МГУ 1922 г. - А. Н. Несмеянов, ректор МГУ в 1948-1951 гг., президент АН СССР в 1951-1961 гг., также много сделал для Атомного проекта в области решения химических проблем.
К старейшим выпускникам МГУ относился и И. Е. Тамм, который после учебы в 1913-1914 гг. в Эдинбургском университете учился в МГУ, окончил его в 1918 г. В 1948 г. он, являясь руководителем теоретического отдела ФИАНа, по приглашению И. В. Курчатова стал руководителем небольшой группы теоретиков по обоснованию термоядерной бомбы. В составе его группы были четыре выпускника физфака МГУ: С. З. Беленький (выпуск 1938 г.), В. Л. Гинзбург (1938 г.), А. Д. Сахаров (1942 г.), аспирант Ю. А. Романов (1947 г.) и В. С. Фрадкин. Впоследствии И. Е. Тамм и В. Л. Гинзбург стали действительными членами АН СССР и Нобелевскими лауреатами по физике, А. Д. Сахаров - академиком, Нобелевским лауреатом премии Мира, трижды Героем Социалистического Труда. А. Д. Сахаровым была предложена слоистая структура водородной бомбы, так называемая «слойка». Известно также ставшее уже хрестоматийным примером, свидетельствующим о важности физической интуиции в исследованиях, предложение В. Л. Гинзбурга, относящееся к начальному этапу работы в 1948 г. по водородной бомбе, об использовании в термоядерном заряде лития-6 в виде дейтерида лития. Несмотря на отсутствие достоверных данных о сечениях взаимодействия лития-6 и лития-7 с нейтронами, В. Л. Гинзбург провел необходимые расчеты, выпустил отчет с обоснованием своего предложения (как он сам вспоминает, отчет был оформлен даже раньше, чем появился расчет А. Д. Сахарова о «слойке»). Следует заметить, что при взаимодействии лития-6 с нейтронами образуется тритий, что повышает эффективность водородной бомбы. Дальнейшая работа группы И. Е. Тамма проходила в тесном контакте со специалистами КБ-11.
Подписи И. Е. Тамма и А. Д. Сахарова стоят на акте готовности первой водородной бомбы и на отчете о ее испытаниях вместе с подписями И. В. Курчатова, Ю. Б. Харитона, Я. Б. Зельдовича и других специалистов КБ-11 и ПГУ. Отчет об испытаниях водородной бомбы подписал также выпускник физфака МГУ 1930 г. Д. И. Блохинцев. Вместе с указанным актом в архивном деле хранится бесценный документ под названием «Модель изделия РДС-6с», подписанный И. Е. Таммом, А. Д. Сахаровым и Я. Б. Зельдовичем и подготовленный А. Д. Сахаровым [14]. Согласно существовавшему порядку отдельные термины, такие как нейтроны, КБ-11, РДС-6с, ядерный взрыв и др., вписаны от руки А. Д. Сахаровым.
Этот документ представляет собой наилучшее описание физических особенностей, принципа действия и устройства водородной бомбы из тех материалов, которые читал физик - один из авторов настоящей статьи. Когда-нибудь настанет время, и это описание станет достоянием научной общественности. Не случайно А. Д. Сахаров сказал: «Водородная бомба - рай для теоретиков». Когда берешь акт о готовности и описание «Модели», видишь подписи великих физиков России, невольно охватывает трепет от соприкосновения с ними, возникает гордость за нашу страну, в которой жили и творили такие ученые.
В [14] указано: «Ряд необходимых для расчета процесса взрыва величин: теплопроводность и уравнение состояния урана при температуре 100 млн градусов, характер перемешивания, вязкости и диффузии были вычислены в Физическом институте АН СССР. Существенную часть подготовительной работы в КБ-11 составила разработка метода расчета диффузии и замедления нейтронов и определение из ядерных экспериментов, входящих в расчеты постоянных».
Более подробно о научной деятельности группы И. Е. Тамма можно узнать из книги «Капица, Тамм, Семенов» [15], воспоминаний А. Д. Сахарова [16] и В. Л. Гинзбурга [17], многочисленных публикаций сотрудников КБ-11, в том числе в подробной статье Г. А. Гончарова [18].
Успешное испытание 12 августа 1953 г. на Семипалатинском полигоне первой советской термоядерной бомбы явилось результатом совместной работы группы И. Е. Тамма и коллектива ученых и конструкторов КБ-11 под руководством Ю. Б. Харитона, а также групп А. Н. Тихонова и Л. Д. Ландау.
Советское правительство щедро наградило участников разработки водородной бомбы, которое сопоставимо с награждениями разработчиков первой советской атомной бомбы. «За разработку изделия РДС-6с с многослойным зарядом и создание основ теории этого заряда» И. Е. Тамм и А. Д. Сахаров были удостоены звания Героя Социалистического Труда, а также званий лауреатов Сталинской премии 1-й степени, им было выплачено вознаграждение в 500 тыс. рублей каждому, выделена каждому бесплатно автомашина «ЗИМ» и предоставлены безвозмездно дачи; на все время выполнения специальных заданий им устанавливался двукратный должностной оклад. В пункте 5 постановления правительства о Сталинских премиях от 9 января 1954 г. была указана и фамилия члена-корреспондента АН СССР В. Л. Гинзбурга о присуждении ему Сталинской премии 1-й степени «за предложение о применении лития-6 в изделии РДС-6с» с выплатой вознаграждения в 100 тыс. рублей.
В связи с разработкой плутониевой и водородной бомб следует отметить другую группу выпускников МГУ под руководством А. Н. Тихонова (окончил МГУ в 1927 г.), которая сотрудничала с КБ-11, выполняя расчетные исследования процесса взрыва атомного (плутониевого) и термоядерного зарядов. Эта группа была организована при Геофизической комплексной экспедиции Геофизического института АН СССР. В нее входили А. А. Самарский (выпускник физфака 1945 г.), В. Я. Гольдин (1948 г.), Б. Л. Рождественский (1951 г.), Н. Н. Яненко (выпускник мехмата 1945 г.) и др. Как указано в [19], во время семинара у И. В. Курчатова в начале 1948 г. А. Н. Тихонов предложил провести численный расчет ядерного взрыва на основе полных моделей физических процессов (распространения нейтронов и тепла, ядерного горения и газодинамики), описываемых системой нелинейных уравнений в частных производных, используя метод конечных разностей. Как вспоминает А. А. Самарский, Л. Д. Ландау, присутствовавший на семинаре, оценил такой расчет «как научный подвиг». В расчетах принимали участие ставшие впоследствии ректором МГУ И. Г. Петровский, президентом АН СССР М. В. Келдыш (выпускник МГУ 1931 г.), а также известные математики К. С. Семендяев и И. М. Гельфанд. С подробным описанием событий, происходивших в группе А. Н. Тихонова, можно познакомиться в [18]. Характеристика вклада расчетных групп представлена в указанном выше описании «Модели» [13], выдержки из которой приводятся ниже:
«Разработка математических методов детального расчета выполнялась по заданию КБ-11 группами Тихонова и Ландау. Потребовались серьезные исследования и большая работа. В ходе поисков оптимального варианта РДС-6с и методов изысканий было проведено 12 расчетов возможных изделий (7 расчетов в бюро Тихонова, 3 расчета в бюро Ландау и 2 расчета в бюро К. С. Семендяева - И. М. Гельфанда).
Отметим некоторые принципиальные моменты. Был выработан такой метод расчета, в котором неизбежные в столь громоздких вычислениях малые ошибки не накапливаются и не приводят к существенной погрешности в конечном результате. Решение этой проблемы открывает, в частности, возможность применения электронно-вычислительных машин взамен медленного и трудоемкого ручного счета.
Особые трудности в проблеме расчета РДС-6с (преодоленные лишь в 1952 г. Л. Д. Ландау) вызвало наличие в изделии ударных волн, возникающих при сжатии легких слоев в стадии ядерного взрыва и обусловленных слоистой структурой изделия».
За выдающиеся научные результаты и вклад А. Н. Тихонов был дважды удостоен звания Героя Социалистического Труда, его непосредственным помощникам А. А. Самарскому и Н. Н. Яненко были также присвоены звания Героя Социалистического Труда, оба избраны действительными членами АН СССР.
Другой группой ФИАНа, интенсивно работавшей по заданиям И. В. Курчатова, был отдел под руководством И. М. Франка, окончившего физфак МГУ в 1930 г., впоследствии академика, Нобелевского лауреата по физике. Известна записка И. В. Курчатова М. Г. Первухину от 26 мая 1944 г. о привлечении к работе «над проблемой» сотрудников ФИАН, в том числе И. М. Франка, который впоследствии занимался изучением процессов прохождения нейтронов через вещество вместе с Е. Л. Фейнбергом, выпускником физфака МГУ 1935 г. При рассмотрении на НТС Лаборатории № 2 от 2 декабря 1948 г. доклада И. Е. Тамма о «слойке» ФИАНу (группе И. М. Франка) было поручено проведение экспериментов по изучению размножения нейтронов в системе тяжелая вода - уран, освободив группу от других работ, считая эти эксперименты приоритетными по отношению к другим темам. И. М. Франк являлся профессором физфака МГУ и читал лекции по нейтронной физике студентам отделения строения вещества, на котором учились авторы статьи. Читал он лекции негромким голосом (вероятно, это было связано с его болезненным состоянием, хотя могло быть обманчивым впечатлением); он четко формулировал основные идеи, и его лекции, как оказалось впоследствии, были полезными для слушателей во время их самостоятельной работы.
Наконец, последний пример связан с выпускником физфака МГУ О. А. Лаврентьевым (1955 г.), с которым один из авторов (Г. В. Киселев) учился в одной группе. В конце 40-х годов О. А. Лаврентьев служил в 221 отдельном зенитно-артиллерийском дивизионе на Сахалине. Как он вспоминает [20], «идея использования термоядерного синтеза впервые зародилась у меня зимой 1948 г.» И далее: «...нашел вещество, способное сдетонировать под действием ядерного взрыва, многократно его усилив, дейтерид лития-6 и придумал схему для использования реакций между легкими элементами в промышленных целях». Во второй половине 1949 г. О. А. Лаврентьев послал письмо И. В. Сталину о том, что ему известен секрет водородной бомбы, но ответа не получил. Вторая попытка с отправкой письма в ЦК ВКП(б) оказалась более удачной - ему было поручено подготовить предложения в письменном виде. Выполненное задание было послано в Москву в середине 1950 г. и касалось следующих направлений:
1. Метод использования энергии литиево-водородной реакции и преобразование ее в электрическую энергию.
2. Метод преобразования энергии урановых и трансурановых ядерных реакций непосредственно в электрическую энергию.
3. Возможности применения энергии реакции ( ) в военном деле (литиево-водородная бомба).
По содержанию работа была разбита на 4 части: 1) основные идеи; 2) опытная установка по преобразованию энергии литиево-водородной реакции в электрическую энергию; 3) опытная установка по преобразованию энергии урановых и трансурановых ядерных реакций в электрическую энергию; 4) литиево-водородная бомба (конструкция). Все эти идеи высказал молодой человек, который в мае 1949 г. закончил в г. Поронайске на Сахалине три последних класса школы рабочей молодежи за один год.
Записка О. А. Лаврентьева попала на отзыв к А. Д. Сахарову, который не позднее 18 августа 1950 г. подписал заключение на его предложения. В нем он, в частности, указал: «Я считаю необходимым детальное обсуждение предложения т. Лаврентьева. Независимо от обсуждения необходимо отметить творческую инициативу автора».
Нельзя исключать того, что идея О. А. Лаврентьева о термоядерном синтезе была толчком, импульсом, подтолкнувшим А. Д. Сахарова к проведению расчетов по магнитному термоядерному реактору с магнитным удержанием плазмы вместо электростатического поля, как предлагал О. А. Лаврентьев. Более подробно о его судьбе читатель может узнать из [20].
Необходимо отметить и другой аспект деятельности по разработке водородной бомбы - технологический, в котором ведущую роль играли также выпускники МГУ. В первую очередь следует назвать З. В. Ершову (выпуск 1929 г.), получившую в Гиредмете в 1944 г. совместно с Н. П. Сажиным чистый металлический уран для ядерных реакторов, а также для атомной и водородной бомб. 6 октября 1945 г. руководитель ПГУ Б. Л. Ванников обратился к Л. П. Берии с письмом о премировании З. В. Ершовой [21], в котором было сказано (ранее документ не публиковался): «Группа работников лаборатории № 1 Государственного института редких металлов НКЦМ под руководством т. Ершовой успешно разрешила задачу получения монолитного металла А-9 путем восстановления металла магнием.
Согласно представленной справке академика И. В. Курчатова, полученный указанным методом А-9 по анализу составляет 99,9% и загрязнен за счет остатков примесей других элементов незначительно.
Учитывая успешную работу группы специалистов Государственного института редких металлов под руководством т. Ершовой, Технический совет при Спецкомитете просит о премировании за проделанную работу т. Ершовой и 10 сотрудников из ее группы.
Описание метода и проект постановления прилагаются».
Значение этого достижения для развития отечественной атомной промышленности трудно переоценить. З. В. Ершова является одним из активных руководителей и участников разработки технологии получения полония-210 для комплектации атомных бомб и трития для водородных бомб. Активным участником работ по технологии получения трития являлся также выпускник физфака МГУ В. П. Пешков.
Питомцы МГУ работали практически во всех институтах, выполнявших работы по Атомному проекту. Некоторые из них стали руководителями известных физических институтов, например Е. П. Велихов (выпуск 1956 г.) является президентом РНЦ «Курчатовский институт», О. Н. Крохин (1955 г.) возглавляет ФИАН, В. Д. Письменный (1956 г.) - ТРИНИТИ, директором Института высоких энергий был А. А. Логунов (1951 г.), Института космических исследований АН СССР - Р. З. Сагдеев (1955 г.). Необходимо также отметить, что кроме физиков большое число выпускников биологического, химического и геологического факультетов МГУ работали в организациях, выполняющих работы по заданию Первого главного управления.
Биофак МГУ и промышленные ядерные реакторы Комбината
№ 817 (Челябинск-40)
Ученые МГУ много сделали для Атомного проекта. Рассказать обо всех этих работах в короткой статье невозможно. Поэтому мы остановились лишь на истории уникального исследования, проведенного выпускниками биолого-почвенного факультета МГУ на комбинате № 817, известного ныне как ПО «Маяк» (Челябинск-40, сегодня - Озерск).
В гидробиологической части работа относилась к изучению режима промышленного озера Кызыл-Таш, служившего источником воды для охлаждения промышленных уран-графитовых и тяжеловодных реакторов для производства оружейного плутония и трития. Гидробиологический и гидрохимический режим этого уникального озера, подобного которому нет в мире, сформировался под воздействием производственной деятельности человека.
Известно, что для охлаждения промышленных реакторов, построенных на комбинате № 817 недалеко от г. Кыштым, требовалось много специально подготовленной воды, не вызывающей коррозии конструкции и оборудования реакторов. Поэтому научный руководитель проблемы И. В. Курчатов настаивал на расположении промышленных реакторов рядом с многоводным озером, которое к тому же могло подпитываться из системы соседних озер. С этой целью площадка для размещения плутониевых реакторов была выбрана рядом с большим озером Кызыл-Таш, которое в закрытой переписке называли «озеро КТ», или водоем № 1.
При рассмотрении проекта первого промышленного реактора «А» на Научно-техническом совете ПГУ была утверждена так называемая проточная схема охлаждения ядерных реакторов, в соответствии с которой охлаждающая вода забиралась из озера Кызыл-Таш, поступала на объект водоподготовки, очищалась до нужных кондиций и подавалась насосами по водоводам в реактор. Затем нагревшаяся в реакторе вода сбрасывалась обратно в озеро [22]. О важности системы водоснабжения свидетельствует запись научного руководителя Атомного проекта и реактора «А» И. В. Курчатова, сделанная им перед пуском реактора «А» в оперативном журнале:
«Начальникам смен.
Предупреждаю, что в случае останова воды будет взрыв, поэтому ни при каких обстоятельствах не должна быть прекращена подача воды».
Это указание И. В. Курчатова явилось основой обеспечения надежности эксплуатации промышленных реакторов: никогда не оставлять загруженный реактор без воды.
Пока работал один реактор «А», никаких проблем с качеством охлаждающей воды не возникало. Однако по мере ввода новых промышленных реакторов (АВ-1, АВ-2, АИ, АВ-3) в начале 1952 г. на комбинате сложилась напряженная ситуация с обеспечением промышленных реакторов охлаждающей водой в такой степени, что она послужила темой специального обсуждения на НТС ПГУ.
16 июня 1952 г. на заседании НТС выступил директор комбината № 817 Б. Г. Музруков, который сообщил следующее [23]: «В 1952 г. с 23 апреля, и особенно с 1 мая в озерной воде увеличилось количество планктона. В связи с этим возникли затруднения с подготовкой осветленной воды. Число рабочих фильтров в отдельные дни составляли 54 из 56, включая резервные и запасные. Число ежесуточных промывок доходило до 590-645, т. е. каждый фильтр промывался 13-15 раз в сутки. Длительность фильтроцикла упала до 1,45-1,3 часа. Причиной создавшегося положения в подготовке осветленной воды явилось изменение режима озера. Теплая вода сбрасывалась в него с лета 1951 г. с трех объектов, а с осени 1951 г. стала сбрасываться с четырех объектов».
В своем решении НТС отметил, что «изменение теплового режима озера и бурное развитие в нем растительности, загрязняющей водоочистные сооружения, может привести к недостаточной мощности водоочистных устройств». НТС принял решение о проведении в 1952-1953 гг.: «а) исследований биологического режима озера с выяснением количества и характеристик биогенных веществ в озере и схемы зарастания; б) выработки способов борьбы с засорением планктоном водоочистных сооружений». Было признано необходимым привлечь для этого московский институт «Водгео».
Последующие исследования, проведенные сотрудниками ЦЗЛ комбината и «Водгео», показали, что в озеро КТ наряду с нагретыми охлаждающими водами реакторов поступали другие загрязненные производственные воды и бытовые стоки. В результате в озере создались благоприятные условия для интенсивного развития планктона и других гидробионтов. Наличие планктона, главным образом сине-зеленых водорослей, в охлаждающей воде реакторов приводило к забиванию фильтров, необходимости их частого отключения для очистки. По рекомендациям ЦЗЛ комбината и «Водгео» был осуществлен ряд мероприятий, однако острота проблемы сохранилась. По данным отчета [24], «количество фитопланктона в самый разгар цветения в 1957 году было в июне в 10 раз больше, чем в 1956 году и в 9,1 раза больше, чем в самом тяжелом 1953 г.; в июле - в 30 раз больше, чем в 1956 году и в 24 раза больше, чем в 1953 году; в августе - в 8,4 раз больше, чем в 1956 году и в 3,5 раза - чем в 1953 году; в сентябре - в 7,8 раз больше, чем в 1956 году; в октябре - в 18,7 больше».
По решению руководства Минсредмаша для решения этой проблемы был привлечен биолого-почвенный факультет МГУ. На основании указания министерства был заключен договор между МГУ и проектной организацией п/я 45 (ГСПИ-11) и открыта соответствующая научно-исследовательская тема. С этой целью на факультете в середине 1956 г. была организована комплексная Уральская экспедиция, которая осенью 1956 г. выехала на комбинат № 817. Были определены следующие темы исследований этой экспедиции:
Тема № 1. Разработка мероприятий по борьбе с засорением фильтров планктоном и обрастанием охладительных труб.
Тема 2. Гидробиологический режим промозера КТ при поступлении в него радиоактивных сточных вод. Научным руководителем этих тем являлся заведующий кафедрой гидробиологии биофака профессор С. Н. Скадовский.
Тема 3. Исследование сорбционной особенности донных отложений и разработка эксплуатационных отложений водоемов-дезактиваторов. Научным руководителем этой темы являлся заведующий кафедрой биофизики биофака профессор Б. Н. Тарусов.
Тема 4. Выяснение возможностей удаления активных продуктов из зараженных почв с помощью растений. Научным руководителем этой темы был назначен старший научный сотрудник биофака С. Г. Рыдкий.
Работа гидробиологической части экспедиции осуществлялась по следующим направлениям:
1. Изучение гидробиологического режима озера КТ и изыскание мер по снижению его биологической продуктивности.
2. Анализ работы очистных сооружений:
· изучение биологических обрастаний и испытание необрастающих покрытий;
· изучение загрязнения осветленной воды по ходу коммуникаций очистных сооружений.
3. Исследование действия различных токсических веществ на фитопланктон (проверено 41 вещество).
4. Опыты по коагуляции промывных вод с кварцевых фильтров:
· пробная обработка промывной воды путем коагуляции в цилиндрах;
· коагуляция промывной воды в опытном горизонтальном отстойнике.
5. Разработка метода биологической очистки воды от фитопланктона.
Одно перечисление тем говорит, что научная программа представляла собой программу целого института. И выпускники биофака МГУ справились с поставленными задачами, разработав конкретные рекомендации по гидробиологическому режиму озера, технологии промывок кварцевых фильтров, покраске баков необрастающими красками и т. д. Директор завода № 22 комбината А. А. Грибов в своей статье «Формирование и развитие завода № 22 с 1948 по 1980 годы» [22] высоко оценил деятельность Уральской экспедиции МГУ, «которая выдала ценные рекомендации по сохранению водоема, по сокращению роста биомассы в нем, борьбе с биообрастаниями на коммуникациях объекта и потребителей».
Вспоминает один из авторов (Л. И. Лебедева):
- После окончания МГУ в августе 1956 г. я уехала в Челябинск-40, куда был распределен мой муж (Г. В. Киселев), выпускник физфака МГУ. В это время на биофаке МГУ была организована комплексная Уральская экспедиция. Спустя 50 лет понимаю, как продуманно была составлена Уральская экспедиция нашими старшими руководителями С. Н. Скадовским и Б. Н. Тарусовым. В ее состав были включены гидробиологи, микробиологи, зоологи беспозвоночных, биофизики и почвоведы. Осенью 1956 г., вскоре после моего приезда, экспедиция прибыла в наш закрытый город Челябинск-40. Моя встреча с членами экспедиции с одной стороны была неожиданной, так как сведения о задачах и комплектовании экспедиции, а также моем отъезде в закрытый город являлись секретной информацией, с другой - радостной, поскольку на Урале я была уже «старожилом».
Руководителем группы гидробиологов была О. Г. Карандеева, имевшая опыт полевых гидробиологических исследований, а остальные являлись молодыми специалистами, недавними выпускниками биолого-почвенного факультета. Среди них были А. Л. Агре, Ю. В. Езепчук, Г. В. Ильина, О. А. Мовчан, Г. В. Николаев, М. И. Совокина, С. В. Шишенко. Первый отряд гидробиологов работал на комбинате с осени 1956 г. по сентябрь 1957 г., до радиационной аварии емкости с радиоактивными отходами, а затем продолжил свою деятельность с некоторым перерывом в 1958 г. Меня сразу включили в состав экспедиции в должности лаборанта.
Комбинат поставил перед гидробиологами четкую, но трудную задачу: разработать рекомендации по подавлению развития планктона в промышленном озере, откуда бралась вода для охлаждения реакторов, и уменьшить степень обрастания в водоводах системы охлаждения реакторов. Одна из конкретных задач заключалась в поиске веществ, которые смогли бы подавить развитие планктона в озере. Другая часть экспедиции (почвоведы) должна была изучить миграцию радиоактивности в биоценозах. Был составлен план исследований, согласован с ЦЗЛ комбината и объектом водоподготовки. Прежде всего, необходимо было проанализировать имеющиеся данные объекта и ЦЗЛ по изменению гидрохимического и гидробиологического состава озерной воды и донных отложений. После этого была проведена серия гидробиологических съемок в 8 точках промышленного озера, в том числе его центре, с высокой радиоактивностью воды. В каждой точке измерялась температура воды и определялись ее прозрачность, рН, окисляемость, количество взвешенных веществ, отбирались пробы донных отложений. С этой целью нам ежедневно приходилось выходить на катере для отбора проб с разных горизонтов. Проводился анализ работы кварцевых фильтров и режимов их работы и регенерации. Одно из моих предложений, которое сейчас кажется очевидным, заключалось в том, чтобы прекратить сброс промывных вод после регенерации фильтров с большим количеством планктона в промозеро.
Так я навсегда оказалась «пристегнутой» к проблеме биологической продуктивности водоемов. Критерием наших разработок на Урале и рекомендаций была практика. Именно в эти первые годы работы сформировался принцип сочетания теории и практики, пришла самостоятельность и ответственность.
2 декабря 2004 г. в актовом зале МГУ открылся съезд выпускников МГУ, встречи бывших студентов продолжились 3 декабря на факультетах. Многие из выступавших на съезде говорили о большом вкладе выпускников и ученых МГУ в развитие общества, высшего образования, естественных и гуманитарных наук. На съезде также отмечался высокий уровень образования, которое дает Московский университет, что позволяет выпускникам ориентироваться и разбираться в море неизвестных явлений. Именно фундаментальное университетское образование помогло выпускникам МГУ справиться с важными государственными, производственными и научными задачами в советском Атомном проекте.
Список литературы
1. Комаровский А. Н. Записки строителя. М.: Изд-во Министерства обороны, 1973.
2. Иоффе А. Ф., Крылов А. Н., Капица П. Л. и др. Молотову В. М. о необходимости «реорганизации преподавания на физико-математическом факультете МГУ» от 11 июля 1944 г. Атомный проект СССР/под общей редакцией Л. Д. Рябева. М.: Изд-во МФТИ, 2002. Т. 1, ч. 2. С. 102.
3. Постановление ГКО № 7572сс/ов от 21 февраля 1945 г. «О подготовке специалистов по физике атомного ядра». Там же. С. 223-226.
4. Постановление СНК СССР № 225-96сс от 28 января 1946 г. «О подготовке инженеров-физиков и специалистов по физике атомного ядра и по радиохимии». Там же. 2001. Т. 2, кн. 2. С. 102-105.
5. Письмо М. Г. Первухина, Н. А. Борисова и П. Я. Мешика Л. П. Берии о подготовке специалистов по физике и радиохимии от 18 марта 1948 г. Документ № 379. Там же. 2002. Т. 2, кн. 3. С. 792-795.
6. Постановление Совета Министров СССР № 4638-1815сс от 17 декабря 1948 г. «О подготовке высшими учебными заведениями специалистов для Первого главного управления при Совете Министров СССР». Там же. 2002. Т. 2, кн. 4. С. 210-216.
7. Сонин А. С. «Физический идеализм»: история одной идеологической кампании. М.: Физматлит, 1994.
8. Визгин В. П. Спасенная дважды: советская теоретическая физика между философией и ядерным оружием. История советского Атомного проекта. Документы, воспоминания, исследования. Вып. 1. М.: Янус-К, 1998. С. 329-391; Ядерный щит в «тридцатилетней войне» физиков с невежественной критикой современных физических теорий//УФН. 1999. Т. 169, № 12. С. 1363-1388.
9. Письмо ректора МГУ Петровского И. Г. к Л. П. Берии о положении на физическом факультете. Исх. 113сс от 11 июня 1952 г. Архив Росатома, фонд 1, оп. 24, дело 61472. Л. 159-162.
10. Завенягин А. П., Курчатов И. В., Емельянов В. С. Письмо к Л. П. Берии с предложением о назначении декана физического факультета МГУ от 4 октября 1952 г. Исх. 1992/1сс-оп. Там же. Л. 157-158.
11. Гапонов Ю. В., Ковалева С. К., Кессених А. В. Студенческие выступления 1953 года на физфаке МГУ как социальное эхо Атомного проекта. История советского Атомного проекта. Документы, воспоминания, исследования. Вып. 2. С-П.: Издательство Русского Христианского гуманитарного института, 2002. С. 519-544.
12. Андреев А. В. Физики не шутят. Страницы социальной истории Научно-исследовательского института физики при МГУ (1922-1954). М.: Прогресс-Традиция, 2000.
13. Письмо Президента АН СССР С. И. Вавилова заместителю председателя СМ СССР Л. П. Берии с предложениями об организации работ, связанных с проблемой ядра и Перечень тем научно-исследовательских работ, связанных с проблемой ядра от 13 сентября 1946 г. К истории мирного использования атомной энергии в СССР. 1944-1951 (документы и материалы)/Составители Л. И. Кудинова, А. В. Щегельский. Обнинск: ГНЦ «Физико-энергетический институт», 1994. С. 25-31, 31-53.
14. Тамм И. Е., Сахаров А. Д., Зельдович Я. Б. Модель изделия РДС-6с. Мб. 9/206оп от 14 июля 1953 г. Архив Росатома, ф. 24, оп. 18, дело 20. Л. 150-187.
15. Капица, Тамм, Семенов в очерках и письмах под редакцией академика А. Ф. Андреева. М.: Вагриус-Природа, 1998.
16. Сахаров Андрей. Воспоминания. Нью-Йорк, издательство имени Чехова, 1990.
17. Гинзбург В. Л. О науке, о себе и о других. Изд. 2, расширенное. М.: Физматлит, 1997.
18. Гончаров Г. А. Хронология основных событий истории создания водородной бомбы в СССР и США. Доклады международного семинара «Наука и общество. История советского атомного проекта (40-50-е годы)». ИСАП, Дубна, 14-18 мая 1996 г. С. 231-255.
19. Самарский А. А. Прямой расчет мощности взрыва. Там же. С. 214-222.
20. Лаврентьев О. А. К истории термоядерного синтеза в СССР//Бюллетень по атомной энергии. 2001. № 6-8.
21. Ванников Б. Л. Л. П. Берии о премировании З. В. Ершовой. Исх. 0086/1сс от 6.10.1945 г. Архив Росатома, ф. 24, дело 50032. С. 90-97.
22. Грибов А. А. Формирование и развитие Завода № 22 с 1948 по 1980 г. Ядерная индустрия России/под редакцией А. М. Петросьянца. М.: Энергоатомиздат, 2000. С. 369-375.
23. Протокол заседания НТС ПГУ № М-7 от 16 июня 1952 г. Архив Росатома, фонд 2, опись 9, дело 31.
24. Научный отчет о работе, проведенной Уральской экспедицией МГУ в 1957 г. по договору № 89/770 с предприятием п/я 45. Там же. Спецбиблиотека, инв. 25453сс.