О том, что в США, Англии и Германии серьезно занялись изучением деления ядра, Сталин узнал, только когда вернувшийся с фронта молодой ученый Георгий Флеров заметил: международные научные журналы перестали публиковать материалы по ядерной физике. Флеров (сегодня в его честь назван искусственный химический элемент флеровий) понял, что материалы на эту тему засекретили, и написал письмо Сталину, подчеркивая важность отсутствия публикаций[12] и необходимость незамедлительного создания «урановой бомбы»[13],[14]. Диктатор не оставил письмо без внимания, и на изучение потенциала ядерной энергии были брошены дополнительные силы. Он приказал видному русскому ученому Игорю Курчатову заняться систематизацией разведданных по проекту «Манхэттен» и оценить, что необходимо Советскому Союзу для создания бомбы. Из соображений абсолютной секретности Курчатов проводил свои исследования в закрытой лаборатории, специально для этого созданной в подмосковных лесах.
8 мая 1945 года союзники объявили о победе над Германией, США оставалось только разгромить Японию. Исследования Курчатова тем временем быстро продвигались вперед, но все равно отставали от американских. 16 июля 1945 года в 05:29:21 неподалеку от Аламогордо, штат Нью-Мексико, под руководством Роберта Оппенгеймера состоялись успешные испытания первого атомного устройства[15]. Поскольку оружие такой разрушительной мощи испытывалось впервые и последствия были никому заранее не известны, Ферми предложил присутствующим физикам и армейским офицерам делать ставки на то, воспламенит ли бомба атмосферу, и если да, то уничтожит ли только Нью-Мексико или всю планету[16]. В месте под кодовым названием Тринити взрыв создал температуру в десятки миллионов градусов и оставил воронку диаметром свыше 350 метров. В ужасе от зрелища, которое предстало его глазам, физик Георгий Кистяковский сказал: «На пороге конца света последний человек в последнюю миллисекунду существования Земли увидит то же, что мы сейчас»[17]. Всего три недели спустя, 6 августа, модифицированный «боинг Б-29» «Суперкрепость» сбросил первую атомную бомбу на японский город Хиросима с 350 тысячами жителей. 0,6 грамма урана породили энергию, эквивалентную взрыву 16 тысяч тонн тротила. Через три дня вторая бомба упала на Нагасаки. Более ста тысяч человек – в основном гражданских – погибли на месте. Япония вскоре капитулировала, и Вторая мировая война закончилась.
Несмотря на весь ужас этого зрелища, в некоторых частях планеты страх постепенно сменился удивлением и оптимизмом от того, что столь небольшое устройство способно произвести такое огромное количество энергии. Разработка вооружений стала продолжаться. В 1948 году на советском заводе «Маяк» был запущен реактор для наработки плутония (искусственного элемента, в чистом виде в природе не встречающегося), а уже в августе 1949 года в казахских степях прошло испытание первой советской атомной бомбы[18]. Тем временем на Западе ученые переключились на использование беспрецедентного энергетического потенциала ядерного распада в мирных целях[19]. За пять дней до Рождества 1951 года в Америке был введен в действие малый «Экспериментальный бридерный реактор-1», первый в мире реактор для производства электроэнергии – его мощности хватило бы на четыре 200-ваттные лампочки[20]. Два года спустя президент Эйзенхауэр объявил о начале программы «Мирный атом» и, выступая с речью в ООН, пообещал, что «Соединенные Штаты проявят полную решимость в преодолении ужасной атомной дилеммы – посвятить все свои помыслы отысканию путей, благодаря которым чудодейственная сила человеческой изобретательности была бы направлена не на смерть, а на сохранение жизни»[21]. Программа «Мирный атом» отчасти действительно ставила целью развитие гражданской ядерной инфраструктуры и дальнейшие научные исследования, но отчасти это был пропагандистский маневр, чтобы создать прикрытие для наращивания ядерных вооружений, – в любом случае, в итоге она привела к появлению американских атомных электростанций[22].
Один из советских реакторов для производства оружейного плутония был модифицирован для электрогенерации и получил название АМ-1 («Атом мирный»). В июне 1952 года в СССР заработала первая в мире гражданская атомная электростанция мощностью 6 МВт[23]. Замедлителем в АМ-1 выступал графит, охлаждающей средой – вода, а его конструкция послужила прототипом для реакторов РБМК, которые использовались в том числе в Чернобыле. Два года спустя королева Елизавета II открыла в Уиндскейле первый британский коммерческий ядерный реактор мощностью 50 МВт, и правительство объявило, что Англия стала первой в мире страной, производящей «электричество из ядерной энергии в полном промышленном масштабе»[24].
Обе доминирующие сверхдержавы, США и СССР, разглядели очевидный потенциал корабельной ядерной энергетической установки, которая не требует заправки несколько лет, и приложили немало усилий, чтобы уменьшить габариты своих реакторов. Штаты добились в этом деле существенного прогресса и в 1954 году спустили на воду первую в мире атомную подводную лодку «Наутилус»; в следующие пять лет надводные атомоходы появились уже у обеих стран.
В 1973 году в Ленинградской области запустили мощный реактор РБМК-1000 – ту же модель, что и в Чернобыле, где строительство АЭС на тот момент еще только начиналось. США и большинство других западных стран остановили свой выбор на водо-водяных реакторах, посчитав их наиболее безопасными. С конца 1980-х по начало 2000-х производство новых реакторов было приостановлено. С одной стороны, это объяснялось международной реакцией на последствия аварий в Чернобыле и на Три-Майл-Айленд, а с другой – повышением мощности и эффективности существующих реакторов. По числу действующих реакторов мировая ядерная энергетика достигла пика к 2002 году, когда в мире эксплуатировалось 444 реактора, но по объему производства электроэнергии на ядерных установках АЭС рекорд поставили в 2006 году, суммарно произведя 2660 ТВт-часов[25].
К 2011 году доля ядерной энергетики в мировом производстве электроэнергии (более 430 реакторов в 31 стране) составила 11,7 %[26]. Объем генерирующих мощностей в общей сложности – 372 000 МВт (эл.). Крупнейшая на сегодняшний день АЭС – японская Касивадзаки-Карива, семь ее энергоблоков способны производить 8000 МВт, правда, в настоящий момент она не эксплуатируется[27]. Самая зависимая от ядерной энергетики страна – Франция: примерно 75 % потребляемой там электроэнергии производится на АЭС, в то время как в России и Америке, например, этот показатель приблизительно 20 %. Кроме Франции, доля атомной электроэнергии превышает 50 % только в Словакии и Венгрии (на конец 2014 года), хотя Украина, где расположена Чернобыльская АЭС, отстает не намного – 49 %[28].
Ядерные энергоустановки нашли широкое применение на кораблях. Экстремум в этой области был достигнут в начале 1990-х, когда суммарная мощность ядерных реакторов на судах (в основном военных, включая 400 подлодок)[29] была выше мощности всех коммерческих энергоблоков мира[30]. Эта цифра с тех пор несколько сократилась, но ядерными установками по-прежнему оснащено сто пятьдесят надводных и подводных судов. В 2016 году Россия построила плавучую АЭС для эксплуатации в Арктике, несамоходное судно, которое может быть отбуксировано в любое место, требующее энергоснабжения. У него на борту установлены два ледокольных реактора общей мощностью 70 МВт. Ввод в строй был произведен в сентябре 2016 года[31],[32]. Россия претендует на первенство в строительстве атомных барж, однако эта идея отнюдь не нова. Первая плавучая ядерная станция была построена американцами в шестидесятые годы на модифицированном корабле «Либерти» времен Второй мировой, и она давно уже выведена из эксплуатации. Китай тоже выходит на этот рынок – пуск его первой плавучей АЭС запланирован на 2020 год[33].
Предыдущие аварии
Невозможно точно сказать, сколько именно людей стали жертвами радиации, поскольку симптомы рака и иных заболеваний, вызванных воздействием излучения, зачастую неотличимы от заболеваний другого генеза. Здесь возможны лишь примерные оценки. Так, с достаточной уверенностью можно утверждать, что Марию Кюри и других пионеров ядерных исследований (а также первых пациентов, которых подвергали слишком интенсивному рентгеновскому излучению)[34] убил сам объект их изучения. Научная работа день ото дня разрушала здоровье Кюри и ее коллег, но, несмотря на это, она до самой смерти (в 1934 году) продолжала отрицать опасность радиации. Излучение погубило и двух детей Кюри, которые продолжили ее дело и тоже стали нобелевскими лауреатами[35],[36]. Даже смертность от острой лучевой болезни не имеет надежной статистики, поскольку вплоть до чернобыльской катастрофы Советский Союз все серьезные аварии замалчивал. Не исключено, что сторонящиеся публичности ядерные державы, известные высоким уровнем бюрократической коррупции, – такие как Пакистан, Иран и Северная Корея, – ведут себя так и сегодня.
Общественности известно около семидесяти связанных с радиацией инцидентов, повлекших человеческие жертвы. В подавляющем большинстве случаев число жертв не превысило десяти, хотя данные по смертности, вне всяких сомнений, впоследствии были приуменьшены[37]. Любопытно отметить, что многие из этих происшествий связаны с неполадками медицинского оборудования или его хищениями.
Так, например, в сентябре 1987 года под воздействие радиации попали 240 человек в бразильском городе Гояния, где два мародера разобрали свинцово-стальную капсулу с радиоактивным цезием от аппарата для радиотерапии, украденную ими из заброшенной больницы. Они спрятали капсулу в саду на заднем дворе и несколько дней пытались ее вскрыть, пока им не удалось наконец проделать отверстие в защитной стальной оболочке – причем обоим к тому моменту уже стало нездоровиться. Они приписали недомогание недоброкачественной пище, не догадываясь заподозрить свою добычу, которую в итоге продали владельцу свалки Девару Феррейре. В тот же вечер Девар заметил, что материал внутри капсулы светится голубым, и решил, что внутри – нечто ценное или даже сверхъестественное. Он припрятал капсулу в своем доме, где жил вместе с женой Габриэлой, и раздаривал ее фрагменты и содержащийся в ней порошок друзьям и родственникам – в числе прочих брату, который дал немного цезиевого порошка шестилетней дочери. Зачарованная голубым свечением, девочка играла с порошком, намазала на себя, как блестки, какая-то часть порошка попала ей внутрь. Двое работников Девара несколько дней продолжали разбирать капсулу, чтобы извлечь свинец.
Первым, кто обратил внимание на серьезное недомогание окружающих, была Габриэла. Она не стала слушать врача, который диагностировал аллергическую реакцию на еду, и заподозрила, что во всем виновато таинственное вещество, которым так восхищались ее родные. Габриэла забрала капсулу у торговца утилем, который уже успел купить ее у Девара, и отправилась – на автобусе! – в ближайшую больницу, где заявила, что эта штука «убивает ее семью»[38]. Если бы не прозорливость Габриэлы, инцидент мог иметь куда более серьезные последствия.
Цезий пролежал во дворе до следующего дня. Приехавший туда по просьбе больничного врача специалист по медицинской физике чудом успел вовремя, чтобы «отговорить вызванных пожарных от намерения выбросить “источник” в реку»[39]. Габриэлу, девочку и тех двух работников Девара спасти не удалось. Сам Девар Феррейра выжил, хотя получил дозу больше, чем любой из четверых скончавшихся. Поскольку капсула две недели оставалась открытой, причем ее несколько раз перевозили с места на место, заражение затронуло несколько городских районов, и многие дома пришлось снести[40].
Смертность при гражданском применении ядерной энергии относительно невысока – гораздо ниже, чем в обычной энергетике, включая угольную, нефтяную и гидроэнергетику. Чтобы составить себе представление, обратимся к цифрам по смертности в ходе самых трагических инцидентов, связанных с обычной энергетикой. Огромная доля приходится на угледобычу – отрасль, печально известную своей опасностью. Тридцать два самых масштабных происшествия на шахтах унесли в сумме почти 10 тысяч жизней[41], а общее число смертей в американской угольной отрасли начиная с 1839 года превышает 15 тысяч[42]. Самая крупная из зафиксированных аварий произошла ровно за 44 года до Чернобыля – 26 апреля 1942 года – на китайской шахте Бэньсиху, где в результате взрыва погибли 1549 горняков[43].
В 1998 году в результате взрыва на трубопроводе «Джесси», принадлежащем Национальной нефтяной корпорации Нигерии, погибло более 700 человек – и это был лишь один из десятков подобных случаев в этой стране. Что именно послужило причиной взрыва, осталось неизвестным, поскольку никто из находившихся поблизости не выжил, но произошел он либо из-за ошибок в эксплуатации, либо – что не менее вероятно – из-за целенаправленной диверсии мусорщиков, которые хотели поживиться нефтью[44]. Другая впечатляющая масштабами катастрофа произошла в России неподалеку от Уфы. На крупном газопроводе, проходящем рядом с Транссибирской магистралью, началась утечка, но, вместо того чтобы найти ее и устранить, рабочие решили восстановить давление, увеличив подачу газа. Горючая смесь пропана, бутана и других соединений начала наполнять низину. Стали поступать сообщения о запахе газа от людей, находившихся оттуда в пяти милях (восьми километрах). 4 июня 1989 года два встречных состава, где в основном были люди, ехавшие в отпуск и возвращавшиеся из него, оказались рядом вблизи места утечки. Искры из-под колес воспламенили скопившийся газ, последовал ужасающий взрыв мощностью 10 килотонн ТНТ. По словам генерала Михаила Моисеева, начальника Генштаба ВС СССР, оба локомотива и все 38 вагонов загорелись и сошли с путей[45]. «Взрыв был такой силы, что повалил деревья в радиусе четырех километров», – рассказывал он. Эта катастрофа унесла жизни 675 человек, в том числе более сотни детей[46].
Причиной самой масштабной катастрофы, связанной с гидроэнергетикой, стал огромной силы тайфун Нина, обрушившийся на китайскую провинцию Хэнань в 1975 году. За сутки выпала годовая норма осадков. По прогнозу пекинской Центральной метеорологической обсерватории, осадки ожидались на уровне не более 100 мм, и люди оказались не подготовлены к тому, что случилось дальше. В кульминационный период выпадало до 190 мм осадков в час[47]. «Пока хлестал тот дождь, день было невозможно отличить от ночи, струи летели словно стрелы, – рассказывали те, кому посчастливилось выжить. – Горы были сплошь усыпаны мертвыми воробьями». 8 августа в час ночи раздался грохот, «словно рухнули небеса и разверзлась земля»[48]. Это прорвало дамбу Баньцяо. Не знающий преград поток воды вызвал цепную реакцию, разрушившую в общей сложности шестьдесят две дамбы. Возникшая в результате волна шириной 11 километров, несшаяся со скоростью 50 км/ч, унесла жизни 171 тысячи человек. 11 миллионов остались без крыши над головой. Целые города и поселки были стерты с лица земли[49].
Имеет смысл отдельно остановиться на некоторых ядерных инцидентах. В двух из них – оба произошли в исследовательской лаборатории Лос-Аламоса, штат Нью-Мексико, – фигурировал один и тот же кусок плутония массой 6,2 кг, который впоследствии получил прозвище «Заряд-демон». Первый инцидент случился 21 августа 1945 года. Ученый Гарри Даглян, работая в лаборатории в одиночестве, случайно уронил отражающий нейтроны блок на плутоний, инициировав тем самым неуправляемую цепную реакцию[50]. Он понимал, что произошло, но, чтобы удалить упавший блок, ему пришлось частично разобрать созданную в ходе опыта конструкцию, и за это время он успел получить смертельную дозу радиации. Двадцать пять дней спустя он скончался. Хотя инцидент был зафиксирован в протоколах безопасности, менее чем через год произошел еще один инцидент с участием все того же куска плутония. Физик Луи Злотин проводил опыт, где вещество помещалось между двумя отражающими полусферами. В какой-то момент полусферы случайно захлопнулись, и плутоний перешел в надкритическое состояние. Менее чем за секунду Злотин получил смертельную дозу радиации и через девять дней умер от полного отказа кишечника[51]. После второго инцидента эксперименты с непосредственным присутствием человека приостановили, и дальнейшие подобные опыты проводили только с помощью устройств с дистанционным управлением. «Заряд-демон» в конце концов поместили внутрь бомбы и – уже после войны – взорвали под водой у атолла Бикини в рамках операции «Перекресток» с целью испытать эффект ядерного оружия на кораблях.