Атомный век Игоря Курчатова

Анатолий Александров, конечно, у себя в ИФП какие-то количества трития ректифицирует, получая его из лития-6, но это – капли. Правда, очень важные капли – Александров на деле подтвердил, что для массового получения продукта необходим отдельный атомный котёл. Собственно, ему и карты в руки – кому, как не человеку, который всё более плотно занимался котлами, разрабатывать технологию получения трития именно в реакторе.

ИФП разработал и проектное задание на требуемый для получения трития котёл. Разработка была закончена в 1950 году. Чтобы немедленно, 18 августа 1950 года, получить решение Совмина о его строительстве на 817‐м комбинате. В следующем году его уже собрали. В ноябре вывели на критичность, а в феврале 1952 года котёл уже вышел на проектную мощность в 40 МВт. Вот как споро начали делать такие сложные вещи – набив массу шишек, но и получив столь бесценный опыт с той первой «Аннушкой»!

В продолжение ещё не установившейся традиции этот котёл назвали «АИ» («А-Изотопный»). Теперь его мощность позволяла получить потребные для Сверхбомбы 1,2 килограмма трития всего за год работы.

Но до таких результатов путь был неблизкий. Пока в 1948 году перед теоретиками стояла главная проблема: как сделать Бомбу с жидким дейтерием в роли взрывчатого вещества? Как его, жидкий, в бомбу зальёшь?

Тогда, естественно, ещё не знали, что американцам для первого испытания водородной бомбы придётся привезли на атолл Эниветок целый холодильный завод по поддержанию дейтерия в жидком виде. В Союзе такой вариант всерьёз даже не рассматривали. Все теоретические головы и в КБ-11, и в группе Тамма бились над тем, как получить этот треклятый дейтерий в твёрдой форме.

Дейтерий – просто изотоп водорода. То есть, по сути, тот же водород. И что с ним делать? Заморозить до твёрдого состояния? Можно. Обеспечив температуру в минус 259,2 °C. И пусть дейтерий по сравнению с водородом имеет на пять градусов более высокую температуру плавления, но принципиально это картину не меняет. Так себе результат получается – нет и девяти сотых грамма на кубический сантиметр по плотности.

Этакий снежок.

Тогда, быть может, задавить его до металлического состояния?

Тоже можно. Теоретически. Потому что на практике для получения металлического дейтерия давление нужно дать побольше этак, чем в центре Земли, – 4,18 млн атмосфер.

А вот на упомянутый вкупе с дейтерием и тритием литий стоит обратить сугубое внимание.

Теоретически-то и его можно отнести – и относили в 1940-х годах – к тем пресловутым лёгким элементам, которые могут стать топливом для термоядерной реакции. Но при ближайшем рассмотрении основной, то есть самый распространённый, изотоп лития ⁷Li обладает низким сечением захвата тепловых нейтронов. Он для них практически прозрачен. Как ещё в ноябре 1947 года указывалось в отчёте Я.Б. Зельдовича, С.П. Дьякова и А.С. Компанейца, для того, чтобы детонация в дейтериде лития-7 стала возможной, необходимо иметь сечение реакции в 6 раз больше полученного экспериментально.

Зато другой, более редкий изотоп, литий-6, имеет сечение захвата почти в 30 тысяч раз больше своего «визави» – 912 барн, «амбаров», этих хулигански придуманных американцами за обедом единиц. И, произойди захват, его ядро расщепится на гелий и тритий плюс нейтрон и гамма-лучи. Значит, если соединить литий-6 с дейтерием, то твёрдое вещество дейтерид лития – ⁶LiD – можно использовать в качестве термоядерного топлива! Причём, что ценно, вместо дорогого жидкого дейтерия, или очень радиоактивного и очень дорогого трития, или вовсе крайне дорогой смеси дейтерий-тритий!

Правда, литий-6 тоже не лопатой из-под ног собирается – его семь с половиной встречающихся в природе процентов надо ещё выделить и обогатить. Но это работа понятная и освоенная. Зато по «калорийности» дейтерид лития получается выгоднее урана в 6 раз: в процессе ядерного синтеза одна его тонна высвобождает около 60 мегатонн энергии, в то время как из одной тонны урана при делении получается лишь 10 Мт.

Главное, как говорится, – слово. Тема была задана, и Курчатов тогда же отправил её в качестве новой перспективной задачи академику Семёнову. Как раз для его химиков-взрывников дело – исследовать это соединение на предмет его пользы для термоядерной реакции.

Но занятые во множестве других тем «семёновцы» в соответствующих исследованиях погрязли. И в течение 1948 года так и не преуспели. Во всяком случае, ещё 20 января 1949 года Андрей Сахаров предлагал использовать в качестве детонирующего вещества «гетерогенную смесь тяжелой воды (или другого, содержащего D вещества, например этана C₂D₆) и металлического урана А-9 (природная смесь изотопов или ²³⁸U, оставшегося после извлечения ²³⁵U).