Ведущий научный сотрудник отдела истории Курчатовского института Софья Воинова — об истории создания самой мощной в мире термоядерной бомбы и ее мирном результате — управляемом термоядерном синтезе.
Дмитрий Истоми
60 лет назад, 30 октября 1961 года, в СССР прошли испытания термоядерной бомбы. Это был самый мощный взрыв за всю историю человечества. Впрочем, предназначался он исключительно для психологического давления на США, рассказала в интервью «Известиям» к.х.н., ведущий научный сотрудник отдела истории Курчатовского института Софья Воинова. Она отметила, что еще до легендарных испытаний специалисты Курчатовского института исследовали возможности применения термоядерного синтеза для получения энергии. Эти наработки положили начало для создания токамаков.
— Как был осуществлен переход от термоядерных бомб к мирному атому, к созданию и применению токамаков? Насколько нам известно, первые идеи по использованию управляемого термоядерного синтеза для промышленных целей появились в 1950 году. Кто был основоположником этих идей?
— Предпосылкой изучения ядерных реакций синтеза легких элементов можно считать открытие британским физиком Эрнестом Резерфордом и другими в 1934 году элементарной реакции ядерного синтеза, в которой два атома дейтерия образуют атом гелия с выделением колоссальной энергии. В 1938 году американский физик Ханс Бете в статье «Генерация энергии в звездах» сделал расчеты по термоядерным реакциям, протекающим внутри звезд, согласно которым для протекания термоядерной реакции в дейтериевой плазме ее необходимо нагреть до температуры 100 млн градусов. Для создания термоядерного реактора оставалось найти технически осуществимый способ нагрева плазмы до таких температур и осуществить ее термоизоляцию от стенок реактора. Однако в последующее десятилетие термоядерные исследования в США и СССР были направлены на разработку термоядерной бомбы.
Впервые в СССР (и, возможно, в мире) конструктивное решение задачи создания термоядерного реактора предложил сержант советской армии Олег Лаврентьев, который проходил военную службу на Сахалине. В середине 1950 года он написал письмо в ЦК ВКП(б) с предложением использовать термоядерную реакцию синтеза тяжелых изотопов водорода — дейтерия и трития — для промышленных целей. Принципиальным моментом в его предложении была идея удержания высокотемпературной термоядерной плазмы от попадания на стенки реактора электростатическим полем.
Письмо перенаправили Игорю Тамму, возглавлявшему на тот момент специальную группу по разработке термоядерного оружия. Вместе с Андреем Сахаровым, входившим в ту же группу, оценив всю важность предложения Лаврентьева, они выдвинули более перспективную концепцию магнитного удержания плазмы с помощью магнитного термоядерного реактора (МТР), впоследствии трансформировавшегося в токамак.
В конце 1950 года на совещаниях в Лаборатории измерительных приборов АН СССР (ЛИПАН, НИЦ «Курчатовский институт») под руководством Игоря Курчатова начал прорабатываться вопрос о технической возможности реализации УТС (управляемый термоядерный синтез. — «Известия»).
5 мая 1951 года вышло постановление Совета министров СССР «О проведении научно-исследовательских и экспериментальных работ по выяснению возможности осуществления магнитного термоядерного реактора». Основные научно-исследовательские работы были сосредоточены в ЛИПАН.
— В 1954 году в СССР был построен первый в мире токамак, но его разработки не были публично представлены. Впервые о токамаках рассказал Игорь Курчатов на международной конференции в Англии в 1956 году от имени советского правительства. Почему было принято решение рассказать об этом? Какова была реакция на выступление?
— В 1954 году в ЛИПАН создали первую в мире установку тороидальной конфигурации ТМП — прообраз будущих токамаков. А первая в мире тороидальная камера — основа для последующей конфигурации таких машин, как токамак, — Т1 с «ловушкой» из магнитного поля, была создана в Курчатовском институте Игорем Головиным и Натаном Явлинским в 1958 году. По рекомендации Игоря Курчатова работы по УТС возглавил Лев Андреевич Арцимович — выдающийся ученый, участник атомного проекта. Благодаря ему в Курчатовском институте впервые был разработан электромагнитный метод разделения изотопов. Под руководством Льва Арцимовича была создана специальная группа для решения проблемы УТС, где теоретическими исследованиями в этой области руководил Михаил Леонтович. Всего за эти годы в Курчатовском институте было построено 25 токамаков. В 1950-е годы исследования в этой области в СССР и других странах были строго засекречены.
В декабре 1955 года Игорь Курчатов собрал первое всесоюзное совещание по управляемым термоядерным реакциям, пригласив на него крупнейших физиков СССР. Вскоре стало ясно, что программа УТС не имеет военного применения, но из-за сложности проекта требует мобилизации сил ученых всего мира. Правительство СССР приняло решение рассекретить часть работ по УТС. В апреле состоялось знаменитое выступление Игоря Курчатова в английском ядерном центре в Харуэлле с докладом о возможности осуществления призвал снять завесу секретности с этих работ, не имеющих никакого отношения к оружию, и начать совместные исследования «этой величайшей проблемы на благо людей». После лекции слушатели устроили ему овацию.
Такой открытости в расширении научно-технического сотрудничества английские ученые не ожидали. В последующие дни зарубежные газеты были полны сообщений о сенсационных лекциях Игоря Курчатова. Через два года, в августе 1958-го, на Второй женевской конференции по мирному использованию атомной энергии ученые из разных стран представили десятки докладов по теоретическим и экспериментальным исследованиям возможности осуществления УТС.
— Каковы сейчас планы ученых на применение токамаков? Когда они смогут снабжать города энергией?
— В термоядерном соревновании, развернувшемся в 1960–70-е годы, наша страна в целом и Курчатовский институт в частности достигли многих результатов. Был сооружен Т-7 — первый в мире токамак со сверхпроводящей тороидальной обмоткой на основе ниобий-титана. На установке Т-10 в 1975 году с помощью системы дополнительного нагрева в виде гиротронов, которая теперь используется во всем мире, была впервые достигнута температура электронов в 120 млн градусов. В 1988 году в Курчатовском институте заработал Т-15 — первый в мире токамак с циркуляционной сверхпроводящей магнитной системой на основе ниобий-олова. 18 мая 2021 года в НИЦ «Курчатовский институт» состоялся физический пуск токамака Т-15МД — первой за 20 лет новой термоядерной установки, построенной в России. По техническим параметрам Т-15МД не имеет аналогов в мире, ее уникальность в сочетании высокой мощности с компактными размерами. Это стало возможно благодаря целому ряду новых технологий, разработанных НИЦ «Курчатовский институт».
Сегодня из управляемого термоядерного синтеза развились высокотехнологичные направления — сверхпроводимость, плазменные технологии, очень востребованные в медицине и в космических технологиях, целый ряд новых материалов с принципиально новыми свойствами.
Одна из важнейших и сложнейших задач ядерной энергетики — создание энергетического реактора на основе управляемого термоядерного синтеза. Инициатива объединения международных усилий для создания экспериментальной термоядерной установки нового поколения принадлежит академику Евгению Велихову. Благодаря ему наша страна вступила в этот проект, к которому в разные годы присоединились США, Евросоюз, Япония, КНР, Южная Корея и Индия. 21 ноября 2006 года в Париже было подписано соглашение о формировании Международной организации по созданию первого в мире термоядерного экспериментального реактора ИТЭР. В основе будущей установки лежит разработанная советскими учеными система токамак. Вклады стран распределяются равными долями между ведущими участниками. Россия поставляет туда технологии и готовые элементы.
Международный проект ИТЭР осуществляется на базе ведущих мировых термоядерных программ. Его цель — продемонстрировать научную и техническую возможность получения термоядерной энергии для мирных целей. Пуск реактора и получение на нем первой плазмы планируется в 2025 году.
Проект ИТЭР — это не просто создание новой технологии или установки, а фактически переход к новым принципам овладения энергией, аналогичным процессам термоядерного синтеза в звездах, когда при слиянии ядер изотопов водорода — дейтерия и трития — выделяется огромное количество энергии. Если ИТЭР продемонстрирует стабильные рабочие показатели по достижению, а главное, удержанию чистой плазмы, следующим этапом на пути к термоядерному будущему станет строительство промышленного демонстрационного реактора DEMO с запланированной мощностью всей станции около 3 ГВт, которое планируется завершить в 2050 году.
— В чем их отличие и преимущество перед атомными реакторами?
— Топлива, на котором работают современные АЭС — урана 235, — хватит на несколько десятков лет. Сегодня НИЦ «Курчатовский институт» и ГК «Росатом» серьезно прорабатывают проекты гибридного реактора, который сочетает в себе принципы ядерной и термоядерной энергетики. Это может стать следующим этапом к переходу на новые принципы генерации энергии. Также очень важно, что ресурсы топлива для термоядерной энергетики — дейтерий и тритий — очень велики: дейтерий содержится в морской воде, тритий возможно легко получать из лития.
Острая необходимость новых источников энергии для развития человечества становится всё более очевидной с каждым годом. В основе термоядерной энергетики лежат принципы природоподобных технологий, и значит, ее закономерно называть энергетикой будущего.
Америку создал самый большой раскол в истории человечества.
Владимир Можегов, публицист.
Год назад, в эти же 20-е числа ноября, Америка торжественно отмечала 400-летие высадки американских отцов-пилигримов у мыса Код (сегодняшний Массачусетс) – легендарный момент, с которого историографы и политики любят вести отсчет американской государственности, демократии и республиканизма.
Конечно, это во многом чисто американский миф. К моменту высадки «пилигримов» уже существовала южнее, в Вирджинии, мощная английская колония. Но южанам, по мнению нынешних американцев, как-то недоставало революционности. Они были, как правило, англикане, государственники, монархисты. И вообще построили ту аристократическую цивилизацию Юга, которую северянам-янки удалось уничтожить только в 1865-м после многолетней изнурительной войны.
Другое дело отцы-пилигримы. Вот это были настоящие диссиденты (десинтеры – как они себя называли), свободолюбцы и революционеры духа! Фанатики-пуритане, вступившие в конфликт с главенствующей англиканской церковью и «выбравшие свободу», то есть побег на самый дальний – на тот момент из всех возможных – запад.
Парусник «Мэйфлауэр», на котором отцы-пилигримы уходили на запад, отклонился от курса и причалил гораздо севернее предполагаемого пункта назначения – устья гудзонского пролива. Теперь наши диссиденты, искатели совершенной свободы, могли основать собственную колонию еще дальше от ортодоксальных англикан Вирджинии, чем планировали. Это были крепкие духом люди, трудностей они не боялись. И поразмыслив над ситуацией, подписали на палубе документ, который, как утверждают, и лег в основание американского мира, дав начало американским свободам, демократии и республиканизму – как будут говорить о нем позднейшие американские политики и мыслители.
«Мэйфлауэрское соглашение» представляло собой манифест мира принципиально нового, радикально отличного от всего того, на чем строился прежний христианский мир. Началом и основанием власти в нем признавался сам этот «договор», объединявший вновь прибывших и обязывавший подписавших его подчиняться «закону», который будет еще создан на его основе. Да и сами эти будущие законы предполагали изменчивость и текучесть, которых могло потребовать «общее благо», понимаемое «в то или иное время» по-разному. Иными словами, ни церкви, ни государству, ни самому «государю Якову» (английскому королю Якову Первому, которого подписанты благоразумно в документе поминали) пилигримы не намерены были более подчиняться. Они прибыли в новую реальность, на новую, еще совершенно дикую землю, оставив позади «злого фараона» старого мира, и намерены были творить мир свой, поистине новый. Именно так они о себе и мыслили. Сами себя они называли Новым Израилем, землю, на которую прибыли – «Новым Ханааном», Атлантический океан, который только что пересекли – «Чермным морем» (то есть Красным морем, воды которого Господь раздвинул по молитве Моисея, дав евреям возможность спастись), а оставляемый ими старый христианский мир, его церковных и мирских властителей – «Египтом» и «злым фараоном».
В самом деле, между миром, оставленным ими, и миром, который они еще намерены были построить, лежала бездна. Бездна, глубже которой едва ли можно себе представить. Имя этой бездне было «Доктрина предопределения»: истинный камень веры пуритан, та самая скала, на которой они и были намерены возвести свой новый мир, свой мистический «град на холме». «Доктрина» утверждала, что все люди на земле созданы по непостижимой воле Бога, одни – к вечному спасению, другие же – к вечной погибели. Этот выбор был изначален, вечен и изменению не подлежал. Это означало, что между прибывшими «святыми» (как они себя называли) и оставленным ими «Египтом фараона» расстояние было больше, чем Атлантический океан, больше, чем между планетами в космосе, больше, чем между небом и землей.
Это было расстояние между раем и адской бездной. Весь прежний христианский мир признавался ими мрачным адом, над которым произносилось страшное проклятие, и который приговаривался к вечной Геенне. Да, именно так звучала внушающая ужас «Доктрина Предопределения». И именно этому «ужасному дитю» Реформации, погрузившему христианское сознание в атмосферу мрака, скорби и смятения, удалось совершить главное дело Нового времени – расколоть прежде единый христианский мир на два непримиримых и ненавидящих друг друга лагеря: мир старый и новый, прошлый и будущий, мир «предвечно избранных» и «навечно отверженных».
Всё это может показаться странным, ведь мы привыкли считать, что американская демократия основана на идее равенства. Но факты свидетельствуют иное: американская демократия основана на идее самого радикального и ужасающего из неравенств, какое только мог измыслить человеческий ум. Или – можно сказать и так – «демократия» родилась из самого ужасающего из расколов, когда-либо потрясавших этот мир.
Реформация перевернула средневековый мир, сорвав его со всех прежних оснований и установив «новый религиозный порядок» (как можно было бы вольно перевести название знаменитого труда Кальвина, которым и были заложены основания Нового мира). А последователи Кальвина, английские пуритане, создали Америку – ту Америку, какую мы знаем: с ее адской смесью невежества, воли, мессианства, свободолюбия и конформизма; и, по сути, «новым человеком», способным существовать в этом новом, странном и безумном мире. Столь великое дело было под силу, конечно, лишь героическому, фанатичному духу, которым сполна обладали первые пуритане.
Начиная с 1620 года, когда отцы-пилигримы основали свою первую колонию в Новой Англии, олигархические диктатуры пуританских элит семь десятков лет владели душами американских колонистов Севера. Но и после закона метрополии о веротерпимости 1692 года, положившего конец власти пуританской теократии, суровый дух пуританизма оставался всегда живым, довлея над идеями демократизма и республиканизма, которые более полувека спустя начали свое распространение с тех же самых церковных конгрегаций и элитных масонских клубов Бостона.
Таким образом, здание американской демократии было построено на фундаменте пуританизма, ставшего настоящим духовным ядром американской цивилизации. Мы и сегодня прекрасно угадываем, распознаем его дух и влияние (скрытые за сугубо светской риторикой американизма) в чаяниях «города на холме», идеях «американской невинности», «американской исключительности», экспансионизме американской политики, и проч., и проч.; ощущаем его флюиды, густо разлитые в атмосфере американского общества.
Правда, начиная с 1960-х, и особенно сегодня, пуританские устои американизма подвергаются столь мощным атакам со стороны ультралевых, что уже можно говорить о его конце – конце американского мира как такового. Об этом многие уже и говорят, и это справедливо. Но… разве сами ультралевые – не порождение того же пуританизма? «Ленин – это Кальвин сегодня»: если такого лозунга в реальности, по понятным причинам, быть не могло, исторически ему было бы как раз самое место. Неслучайно жизнь большевистского вождя была накрепко связана с Женевой, в которой он не только жил, но внимательно изучал наследие Кальвина, связанное с устройством партии как тайной боевой организации, созданной для революционного взятия власти. Именно такую партию (религиозную конгрегацию) построил Кальвин; и именно такую революционную сеть впервые создал: сперва в Женеве, а затем на юге Франции и севере Европы.
В свое время на это указывал соратник Ленина, большевистский историк М.Н. Покровский. И он абсолютно прав: не только разветвленная сеть тайных революционных ячеек-конгрегаций, не только принцип их существования (государство в государстве) и жизнеобеспечения (финансирование их олигархическими кланами и фрондирующей аристократией), но и принцип власти после победы революции – все это заимствовано Лениным у Кальвина. Или можно сказать точнее: составляет базовый принцип действия революционного механизма как такового. От Кальвина к Жан-Жаку Руссо (который указывал на Женеву Кальвина как на то, к чему должна стремиться революционная Франция), от Руссо к Ленину и Троцкому, а от них – к «новым левым», советской «перестройке» и сегодняшним квир-революционерам США – везде, если присмотреться внимательно, мы увидим одну и ту же матрицу, один и тот же, в сущности, революционный «почерк».
«Каскадом гностических революций» называл историю Нового времени австрийский консервативный философ Э. Фёгелен. Сегодня это горящее колесо, приведенное в свое время в движение Лютером и Кальвином, грозит раздавить главное свое порождение – США и Запад в целом. Что ж, революции свойственно пожирать своих детей. И кому, как не нам, все эти революционные реалии известны лучше других. И, наверное, лучшее, что мы можем сегодня сделать: приложить все усилия к тому, чтобы горящее колесо мировой революции, сокрушающее Запад, на сей раз промчалось мимо нас: есть время разрушать стены, и есть время – их строить.