Легенды и правда о плутонии
Легенд об этом странном, таинственном, необычном и очень страшном материале огромное количество. И это объяснимо: чем загадочней что-то, тем привлекательней для воображения…
Легенд много, но правда всегда одна. Мне удалось встретиться с человеком, который не только все знает о появлении первого плутония в нашей стране (того самого, который сработал в первой атомной бомбе в августе 1949-го), но и всю жизнь занимался этим удивительным, поражающим воображение материалом, которого не существовало на Земле и который был создан сначала в физических лабораториях США, а потом и СССР.
Профессор, доктор технических наук Николай Иванович Иванов работает в Институте неорганических материалов имени академика Бочвара, известном в научных кругах как "Плутониевый институт". Название, конечно же, неофициальное, но тем не менее суть оно отражает, хотя в "НИИ-9" занимаются не только плутонием, но и ураном, и всеми остальными материалами, которые имеют хотя бы отдаленное отношение к атомной проблеме. Но с профессором Ивановым мы говорили только о плутонии.
Я спросил его:
- Легенд много, и насколько они верны?
- Их объединяет общая ошибка. Обычно представляется так: два полушария соединяются, и происходит взрыв. Так принцип действия атомной бомбы объясняют не только в романах и фильмах, но и даже в учебниках. Однако это не имеет никакого отношения к заряду из плутония. Он не соединяется из "половинок", а "обжимается". В конструкции используется обычная взрывчатка, которая концентрированно - и этом самая большая сложность! - подходит к шару из плутония и сжимает его. Причем шаровая форма должна сохраняться до сверхкритического состояния.
- А уран, значит, из половинок?
- Это было раньше, на заре атомного века, а сейчас схема подрыва более эффективная…
- И все-таки весть о плутонии пришла к нам из Америки?
- То, что американцы его "попробовали", было известно. Но в то, что плутоний - делящееся вещество, верил только Курчатов. Именно "верил"! Никто в нашей стране не знал об этом. А вдруг это блеф? И когда строили "Маяк", то твердой уверенности не было… Это экспериментальное строительство, оно шло в чем-то "на скорую руку", потому что, повторяю, в плутоний верил только Игорь Васильевич Курчатов.
- Но в "Девятке" уже знали о плутонии?
- Это случилось уже после того, как "Маяк" был практически построен… Но полной уверенности, что плутоний делящийся материал, еще не было… На первом реакторе получили очень маленькие количества плутония, потом в "Девятке" сделали корольки, но пока никто не мог сказать точно: делится он или нет… то, что есть нейтронный фон, что это металл, - известно, но идет ли "размножение нейтронов", то есть возможна ли цепная реакция, еще экспериментально подтверждено не было…
Строка истории: "Первый препарат плутония в количестве 73 микрограммов был получен глубокой ночью 18 декабря 1947 г. молодыми научными сотрудниками Р.Е. Картушевой, М.Е. Пожарской (Кривинской) и инженерами А.В. Елькиной и К.П. Луничкиной. Трехвалентный плутоний был светло-голубого цвета - это была голубая капелька в миллилитровой пробирке. На следующий день первый препарат плутония, полученный впервые в СССР в весовых количествах, по распоряжению И.В. Курчатова был передан в Лабораторию № 2 АН СССР В.И. Певзнеру для контрольных физических измерений. Передача состоялась в присутствии всех руководителей. Происходило все торжественно. Все были взволнованы этим большим событием - получением первого препарата. Однако не обошлось и без огорчений. К концу дня в лабораторию пришел взволнованный в. Б. Шевченко и объявил, что, как сообщили физики, препарат загрязнен. Мы здорово испугались. В. Д. Никольский начал выяснять, какие примеси попали в препарат. Он позвонил И.В. Курчатову и тот сообщил ему, что в препарате обнаружена примесь в виде красной нитки. "Но, - весело добавил он, - препарат отличный, и физики довольны".
Очень скоро удалось установить, что нитка принадлежит Раисе Евсеевне, которая в эти дни работала в красном шерстяном вязанном платье. После этого всем было запрещено появляться на работе в шерстяных вязанных вещах. Это распоряжение было очень легко выполнить, так как таких вещей тогда просто у многих не было".
- А как для вас, Николай Иванович, началась "плутониевая эпопея"?
- В определенной степени случайно. Я работал в Горьком. В ноябре 45-го приехал в Москву в командировку. Пошел на демонстрацию с факультетом МГУ, где раньше учился. Ко мне подошел профессор Сергей Тихонович Конобеевский и предложил поступить к нему в аспирантуру. Я сдал экзамены, и меня приняли. Начал учиться, но очень скоро меня направили на "Базу № 10"…
- И вы сели в поезд и уехали на "Маяк"?
- О, это была целая эпопея! Меня вызвали и сказали, чтобы я пришел на рязанский проспект, и номер дома назвали - сейчас уже забыл какой… Пришел. Спросили: женат ли? "Да", - отвечаю… Дети есть? "Есть"… Поезжай пока один, говорят, а попозже они к тебе присоединятся… И дали мне билет до Челябинска… Стоим с соседом у окошка, пейзажи смотрим… вдруг появляется колючая проволока… Сосед мне тихо: "тут атомную бомбу делают. Раньше тут дома отдыха были, санатории, а теперь всех выгнали и атомом занимаются…" вот так я познакомился со своим будущим местом работы. Но сначала я доехал до Челябинска, пошел на конспиративную квартиру - небольшой домик, три койки стоит, а хозяйка женщина. Она меня приняла, купила билет до Кыштыма… Я приезжаю туда, но по-прежнему не ведаю, куда еду… Нахожу указанный барак. Там народу полно, есть и комендант. Меня тут же на "коломбину" - машина закрытая. Едем ночью, тряска жуткая… У контрольно-пропускного пункта останавливаемся, всех проверяют по списку…
- А почему ночью везли?
- И смотреть запрещали по сторонам! Это для того, чтобы никто не знал дороги до "Объекта"… Города еще не было. Нас привозят к бараку. Выдают постельные принадлежности, и жизнь начинается… Хоть и время позднее, но люди не спят - разговаривают… Кое-что проясняется. Говорят, что идти на заводы не надо, мол, детей потом не будет… И начинаю понимать, о чем речь идет, а мне как раз туда и надо…А утром встречаю двух знакомых физиков. Они мне объясняют, что реактор уже работает, что начинают работать радиохимики - то есть идет выделение плутония, а у Бреховских будет металл, но завода еще нет… Попал я к Феодосию Максимовичу, который мне тут же объяснил, что на "хозяйстве" сейчас делать нечего и надо ехать в Москву на "Базу № 1", где проходят стажировку работники будущего завода "в".
- "База № 1" - это "Девятка"?
- Да. Название у института из-за особой секретности менялось несколько раз… Конобеевский сразу же повел меня к Андрею Анатольевичу Бочвару. Мы познакомились. Беседа была очень короткая. И трудно было тогда даже предположить, что теперь вся моя жизнь будет связана с этим выдающимся человеком… Бочвар назначил меня на должность начальника цеха № 4.
- Но ведь сам цех был на Урала?
- Да, но формирование его шло в "Девятке", и этот принцип, узаконенный Бочваром и Займовским, был абсолютно правильным! Они знакомились с людьми, внимательно изучали их и определяли им должности. Ведь Бочвар был ответственным за выпуск металлического плутония и самого "изделия", и ему нужна была полная уверенность в людях. В "Девятке" отрабатывалась модель будущего производства, и мне кажется, именно "принцип Бочвара" и определил конечный успех. В Институте стажировались многие сотрудники будущего цеха № 4. впрочем, стажировались - это не совсем точно. Вместе шел поиск новых решений технических проблем изготовления деталей из плутония, вместе отрабатывали будущие технологии.
- А почему именно Бочвар?
- Это выбор Курчатова. Он знал его как выдающегося ученого, полностью доверял Андрею Анатольевичу. И Бочвар стал не только руководителем здесь, но и прежде всего научным руководителем цеха № 4.
- Но ведь раньше организаторские способности у Бочвара не замечали, не так ли?
- Он был крупным ученым и прекрасным педагогом. Последнее оказалось особенно важным при создании "Девятки". Его педагогические способности, умение поднять человека, заметить в нем "искру божью", а также создание творческой обстановки в институте, - все это и стало основой "Девятки", где удалось решить глобальные проблемы в атомной науке и технике…
Строка истории: "Установка 5 начала выдавать продукцию в августе 1947 г. До 1 января 1948 г. в группу В.Д.Никольского поступило 93 микрограмма плутония. 15 мая 1948 г. - 1207, а до 15 июня - 2649. Препараты плутония по мере их получения передавались в другие лаборатории и институты, что позволило начать изучение химических свойств этого элемента. Так, например, в первом полугодии было выдано плутония (в микрограммах):
лаборатории № 2 АН СССР - 73 РИАНу АН СССР - 34
ИОНХу - 44
лаборатории № 5 - 944
лаборатории № 11 - 6
лаборатории № 9 -1000.
При получении первых препаратов плутония одновременно проводился синтез некоторых его соединений и исследования его свойств".
- И сразу был найден верный путь?
- Что вы?! Было несколько вариантов технологии, и все в той или иной мере предусматривались при строительстве завода… Шесть вариантов было!.. И какой из них пойдет, было неясно… Схемы были заложены в проект, но ни одной опробованной не было…
- Но ведь корольки плутония уже получали и исследовали?
- Это была чистая химия… впрочем, многое уже стало известно об этом металле, в частности, и то, что у него много фазовых превращений.
- И он начинает "убегать" от исследователя?
- При ста градусах с небольшим - первая фаза превращений, и далее до температуры плавления - аж пять штук! Все время он в новых фазах - происходит перекристаллизация. Одна структура, другая, третья, причем объем изменяется… И когда после плавления вы начинаете его охлаждать, то фазы идут в обратном порядке… И изменения, представьте, через каждые сто градусов!
- Нечто подобное есть у других материалов?
- Нет, в этом смысле это уникальнейший!.. Фазовые превращения, конечно же, были известны, но в таких количествах - нет… Причем объем мог увеличиваться на 20 процентов! Все это настолько поражало воображение, что ученые пришли в выводу, что из чистого плутония нельзя получить "изделие".
- То есть бомбу?
- Да. Причем получается хрупкая фаза на определенном этапе - плутоний "трещит", и мы это видели… в общем, нельзя из него делать конструкции - и точка!.. Потом-то мы доказали, что возможно использовать и чистый плутоний, но это было "потом"…
- Поначалу же он то "явится", то "растворится"?
- Образно говоря, конечно. Но я перескочил через ряд важнейших событий, а потому нужно вернуться к истокам… Прежде всего, надо сказать, что Бочвар первые три года находился на "Маяке" постоянно. Только после 53-го года он стал чаще выезжать в Москву, где был его институт. А с 57-го года он, к сожалению, стал у нас бывать совсем редко…
- Главное было сделано…
- Но получалось так, что наука нас оставила. Я уже был главным инженером. Почувствовал, что наука далеко, а проблем много…Приехал однажды к нам новый министр Первухин - он по всем комбинатам ездил, знакомился с делами. Мне было поручено сделать доклад о положении на нашем заводе "В". Я и сказал, что наука от нас "ушла", и это не может не сказаться на нашем производстве, так как мы "варимся в собственном соку". Первухин вернулся в Москву. Правда, его вскоре сняли, но он успел выпустить приказ о восстановлении всех связей между нами и наукой, и поручено это было Курчатову. Тут же был собран ученый совет комбината. Приехал и Бочвар. Мы шли с ним по тоннелю в цех, вдруг он говорит: "тут до меня дошли слухи, что вы, Николай Иванович, на меня "накапали" министру?" Я попытался оправдываться, а Андрей Анатольевич перебил: "Правильно все сделали, это моя вина…" Этот случай не привел ни к малейшему изменению в наших отношениях, что, мне кажется, говорит об удивительной черте в характере Бочвара - его высочайшем чувстве справедливости… Потом он начал частенько болеть, не мог приезжать к нам часто, да и дела в институте требовали особого внимания. Вот тут-то он мне и сказал, что всему начальству сообщил: мол, теперь его преемник и представитель на заводе "В" - я… Это было приятно и очень ответственно…
- Но насколько я знаю, многие специалисты в это время начали уезжать с комбината - наконец-то появилась такая возможность у людей…
- И это было. Но самая главное: нельзя было никого нового допускать к производству плутония, у нас на заводе "В" секретность была просто сумасшедшая. Кстати, приказ Первухина о "возвращении науки на комбинат" позволил Бочвару оформить к нам новых людей…
- Мы с вами пока еще не открыли двери цеха № 4 и не вошли туда - бродим вокруг… Что же там происходило?
- Первые годы Бочвар и его бригада жили на "Маяке" безвыездно. Причем даже на Новый год - 1950-й - не мог оттуда уехать. Музруков устраивал банкет для всех руководителей, но Андрей Анатольевич не пошел на него. Он не любил помпезности, знал, что будут поднимать разные тосты, в том числе и за него…Потому то и остался в своем финском домике…
- Странно, ведь 49-й был удачным: провели испытания, Героев получили. Казалось бы, и отмечать это нужно вместе?!
- Не знаю причин, но Бочвар остался один… Я позвонил ему, пригласил к себе, мол, у меня собирается своя компания… Он согласился, сказал, что скоро придет… впервые мы увидели Андрея Анатольевича в непривычной обстановке. Был он прост, весел. Потом стали играть в картишки - "веришь - не веришь". Посадили его между двумя симпатичными дамами, он увлекся, играл азартно - очень хотел обыграть своих соседок…
- А "духи" - охранники - где были?
- Я их не видел. Наверное, он от них сбежал…
- Даже в закрытом, совершенно секретном городе "духи" ходили рядом?
- И у него, и у Курчатова, и у Александрова, и у Харитона… Пожалуй, я впервые увидел Бочвара одного, обычно "духи" всегда были рядом - ведь Бочвар был одним из руководителей "Атомного проекта"… Кстати, ни Музрукова, ни Славского не охраняли. Только наука была постоянно под защитой… Бочвара начали охранять после того, как получили первый плутоний…
- Итак, отрываем дверь цеха № 4?
- Приоткрываем… Соседний завод "Б" получал раствор, содержащий плутоний. Он поступал в цех № 9, который располагался в соседнем бараке - это метров пятьдесят от нас. Он стоит и до сих пор… Там получали слитки, которые передавались нам… Кстати, тут и начиналась "главная секретность" - они не могли попасть к нам. Даже академик, знавший все и вся, не имел права прийти к нам. Здесь была абсолютно закрытая зона.
- Почему именно здесь?
- Делались детали для бомбы. Принцип закрытости был столь строгим, что главный инженер или директор завода не имели права вмешиваться в технологию, более того, даже высшим руководителям комбината не положено было интересоваться деталями производства…
- Чуть раньше вы говорили о том, что неизвестно было, делится плутоний или нет, однако на заводе "Б", где шли химические процессы его выделения, фон был страшный, и очень многие работники получали огромные дозы?
- Вы говорите о радиоактивности - она была высокой, а о делении плутония можно было получить четкий ответ лишь при достижении им критической массы…
- Но американцы взорвали плутониевую бомбу летом 45-го!
- Но мы-то не знали, что она именно из плутония! Разведка вроде бы сообщила, что американцы взорвали и плутониевую и урановую бомбы, но полной уверенности не было - Берия считал, что нас могут обманывать… А потому все руководители, кроме Курчатова, не верили в плутониевую бомбы. До тех пор, конечно, пока она не взорвется… впрочем, и до взрыва надо было показать, что мы имеем дело с делящимся материалом. И только когда мы начали получать большие слитки, то в лаборатории Русинова их начали изучать. Тут-то и обнаружили, что идет цепная реакция, то есть появляются новые нейтроны… Критмассу еще предстояло определить, но на душе стало легче, когда убедились: плутоний - делящийся материал…
- Тут и появилась легенда, мол, Сталину привезли шарик из плутония. Он спросил: "А как можно убедиться, что это тот самый материал?" Харитон сказал: "Пощупайте, он теплый…"
- Это выдумка!..
Строка истории: "Однажды поздней осенью 1948 г. Андрей Анатольевич Бочвар поручил срочно изготовить различные соединения плутония. Его, В.Б.Шевченко и И.И.Черняева вызвали с отчетом в Кремль к Сталину и нужно было продемонстрировать "живой" плутоний. Работа была очень сложной и кропотливой. В течение трех суток были изготовлены образцы таких соединений, как гидроксиды трех- и четырехвалентного плутония, пероксиды, оксалаты, сульфаты. Эти препараты в количестве 1–3 мг вносили капилляром через крохотные воронки в кварцевые ампулы объемом 0,5–2,0 мл, виртуозно изготовленные нашими стеклодувами, и запаивали. Для упаковки ампул в институте была изготовлена синяя бархатная шкатулка, обтянутая внутри белым шелком. В нее положили поистине сокровища - ярко-синие, зеленые, розовые, желтые ампулы. Торжественно вручили шкатулку Бочвару, Шевченко и Черняеву и проводили их до машины". (Из воспоминаний М.Е. Пожарской).
- … Какие-то соединения из плутония, наверное, показывали Сталину - он ведь был в курсе дел по "Атомному проекту"… Ну а плутоний, как материал, конечно же, теплый. И это стали ощущать, когда плутония накопилось много и начали изготовлять первую деталь. Кстати, это была сложная проблема: насколько нагреется? Помню, первую половинку сделали и начали думать, насколько же она нагреется в вакууме. Андрей Анатольевич этим занимался… Поставили изделие под колпак, ввели термопару, и начали смотреть, как идет нагрев. К счастью, постепенно он начал стихать - тепло уходило, значит, можно работать… в общем, шел постоянный поиск. Для первой бомбы использовали данные разведки, но потом отошли от первоначальных конструкций, так как материал был жесткий - он "трещал"… Надо было понять природу плутония и научиться использовать его в тех фазах, которые были бы наиболее технологичны.
- Мы пока остановились на первом слиточке, полученном в цехе № 9…
- У нас еще не было ни хранилища плутония, ни даже отдельного помещения - цех № 4 еще строился… Получить и хранить первый слиток было поручено мне. Я получил его у Александра Сергеевича Никифорова и положил в сейф. Никаких инструкций по работе с плутонием и, в частности, с какой точностью его надо взвешивать, не существовало. Было лишь одно требование - не должно быть утеряно ни одного миллиграмма…Плотность первого слиточка плутония определял я в полном одиночестве. Но уже на следующий день был установлен порядок, по которому все работы с плутонием должно вестись не менее чем двумя сотрудниками. Следующие два слитка, поступившие в цех, были оставлены на ночь в сейфе без какой бы то ни было защиты. Утром, вскрыв сейф, я увидел, что слитки покрыты слоем желто-зеленого порошка. Так впервые мы поняли, как легко коррозирует плутоний. Тут же Займовский поручил срочно изготовить герметичные контейнеры, в которых в дальнейшем в атмосфере аргона и хранили завернутые в фольгу слитки плутония.
- Рассказывают, что у вас были "боевые 100 граммов"?