Пионеры атома. С чего начиналась история Курчатовского института

10 апреля 2018

В апреле 75 лет исполняется одному из самых известных и статусных научных учреждений в стране — Курчатовскому институту. В начале 1940-х его сотрудники стояли у истоков развития атомной энергетики в стране и приняли участие в создании атомной бомбы. Однако работа института и его руководителя Игоря Курчатова этим совсем не ограничивалась: в разные годы именно благодаря им в СССР появился собственный атомный флот, первая АЭС и даже… первый интернет.

Десять первых

В атомную гонку человечество вступило в самом начале 1940-х годов, когда в мире бушевала Вторая мировая война. В 1941 году в США было создано Бюро научных исследований и разработок, которое отвечало за так называемый Манхэттенский проект — программу по созданию ядерного оружия. 

В СССР об этих планах узнали из донесений разведки. Но еще красноречивее для советских ученых об этом говорило практически полное прекращение публикаций по ядерной физике — ведь еще недавно специалисты из разных стран активно обменивались опытом, многие приезжали на научные конференции, проводившиеся в 1930-е годы в Советском Союзе. Теперь же информация была явно засекречена.

Осенью 1942 года советский комитет Государственной обороны принял срочное постановление «Об организации работ по урану» — это был первый шаг на пути к созданию атомной бомбы. Действующие союзники в мировой войне вступили в ожесточенное соперничество на новом, едва открытом фронте.

К этому моменту в США над созданием атомной бомбы работала международная команда из американских и канадских ученых, а также специалистов, бежавших из гитлеровской Германии. В СССР история создания атомной бомбы, да и всей атомной энергетики, началась с 10 человек, выделенных отцом советской физики Борисом Иоффе. Работали они в Казани. Специально для этих целей у местного руководства попросили выделить под лабораторию почти 500 кв. м.

Курчатов

Руководить отобранными Борисом Иоффе физиками с первого дня стал 39-летний Игорь Курчатов — сотрудник Радиевого института в Петербурге и руководитель лаборатории по изучению атомного ядра в Ленинградском физико-техническом институте (ЛФТИ).

Еще в начале 1930-х Курчатов одним из первых в стране приступил к изучению физики атомного ядра. В 1937 году именно в ЛФТИ заработал самый большой в Европе циклотрон — резонансный ускоритель тяжелых заряженных частиц, необходимый для изучения в том числе искусственно созданных ядер. Его Игорь Курчатов разработал сам вместе с коллегами. А в ноябре 1940-го он выступил с докладом, в котором заявил, что создание уранового ядерного реактора позволит поставить атомную энергию на службу человека. Сразу после этого доклада он предложил ученым подготовить подробную записку для советского правительства, в котором они призвали развернуть активную работу по развитию атомной энергетики.

С началом войны приоритеты изменились, и об атомной физике Курчатову пришлось временно забыть. В первые месяцы войны он разрабатывал способ размагничивания кораблей для того, чтобы защитить их от подводных мин. В августе 1941 года Игорь Курчатов лично отправился в Севастополь, чтобы там размагнитить борта судов Черноморского флота, оттуда перебрался на базы Северного флота.

В начале осени 1942 года Игорь Курчатов вернулся в Москву, где узнал о том, что он назначен руководителем нового коллектива, который отныне будет работать над советским атомным проектом.

Секретный фронт

Официально свою работу ученые-атомщики начали весной 1943 года. 12 апреля 1943-го вице-президент АН СССР Александр Байков подписал распоряжение о создании при Академии наук Лаборатории №2. Ее основной задачей стало создание ядерного оружия. К 1944 году темп работ — и без этого жесткий — решено было ускорить, а специалистов лаборатории перевезти в Москву. Там, недалеко от Волоколамского шоссе, были выделены земли для строительства новой лаборатории — именно здесь спустя несколько лет начнет работу Курчатовский институт. Сама лаборатория статус академического института получила с 1945 года.

Для нужд программы, по настоянию Курчатова, на ее территории велось строительство первого в Европе атомного физического реактора Ф-1, который пустили уже в 1946 году. За Уралом, в Челябинской области, в это время строили целый атомный комбинат «Маяк», в состав которого входил в том числе и промышленный реактор. Всё это было необходимо для того, чтобы получить достаточно сырья для производства бомбы.

Однако в то время ни о напряженной работе ученых (к этому моменту в ней принимали участие сотрудники лабораторий-филиалов, расположенных и в других городах), ни тем более об их достижениях никто не знал. Во-первых, из соображений секретности, а во-вторых — из-за простой нехватки времени. Оформлять свои открытия и посвящать им научные работы им было просто некогда. Осенью 1945 года американцы сбросили атомные бомбы на японские Хиросиму и Нагасаки, что сильно подстегнуло советское правительство.

Ученых торопили, да они и сами понимали, что время не терпит. С 1948 года Курчатов практически не покидал «Маяк». И 29 августа 1949-го специалисты-атомщики вместе с военными на полигоне под Семипалатинском успешно провели первые в стране испытания атомной бомбы. 

Кузькина мать

Практически без передышки советские физики перешли к работе над следующими проектами: в начале 1950-х прошли испытания первой водородной бомбы, а в 1961-м специалисты Курчатовского института представили «Царь-бомбу» — самое мощное взрывное устройство за всю историю человечества, мощность которого 50 мегатонн. Современники почти сразу прозвали ее «Кузькина мать».

Для сравнения: мощность бомбы, испытанной в 1949 году под Семипалатинском, составляла 22 килотонны. Мощность «Малыша» и «Толстяка», сброшенных американскими ВВС на Хиросиму и Нагасаки, — от 13 до 18 килотонн и 21 килотонну соответственно.

Ядерное оружие на заре своего существования было едва ли не единственным, что интересовало правительства различных стран. Но интересы самого Игоря Курчатова простирались намного шире. И как только напряжение «атомной лихорадки» в начале 1950-х начало спадать, он взялся за их реализацию.

Над водой и под водой

В 1952 году, когда работы по созданию термоядерной бомбы были еще в разгаре, Игорь Курчатов вместе со своим заместителем Анатолием Александровым и известным конструктором Николаем Доллежалем предложил правительству заняться разработкой атомных энергетических установок для подводных лодок. Они должны были значительно повысить не только скорости подводных судов, но и длительность их пребывания под водой.

В 1958 году первая советская атомная подводная лодка «Ленинский комсомол», энергетическая установка которой была разработана в стенах Курчатовского института, успешно прошла испытания и была передана флоту. Она стала второй в мире: американцы спустили на воду свой «Наутилус» на четыре года раньше.

Зато за год до этого, в декабре 1957-го, на воду был спущен первый в мире атомный ледокол «Ленин». В создании корабля, который сможет провести в автономном плавании больше года, как и во всем, что связано с атомной энергией, участвовали и сотрудники Курчатовского института.

И если «Ленинский комсомол», проложив путь для атомных подводных лодок (АПЛ) следующих поколений, оказался не самым удачным проектом — уровень радиации на нем был значительно выше, чем на всех последующих аналогичных судах, — то «Ленин» прослужил почти 30 лет. В 1977 он стал первым из надводных судов, которому удалось достичь Северного полюса.

С легким паром!  

Работая над различными видами ядерного оружия, Курчатов не уставал повторять, что намного больше пользы атом может принести, если использовать его в мирных целях. И когда в правительстве задумались о прикладном использовании атомной энергии, он первым предложил использовать графитовый реактор для наработки плутония (необходимый ученым для создания атомной бомбы) как «гражданский» источник электричества.

Так в 1951 году появился проект создания Обнинской атомной электростанции — первой в мире, подключенной к общей электрической сети, и первой АЭС в принципе в Советском Союзе. Руководил проектом сам Игорь Курчатов. Торжественная церемония пуска состоялась в 1954-м. Говорят, что, когда в журнал АЭС внесли первую запись: «Пар подан на турбину», Курчатов и его заместитель Анатолий Александров обратились к присутствующим со словами «С легким паром!»

Возглавил пусковую группу АЭС известный советский физик Борис Дубовский — выходец из той самой Лаборатории №2, где ученый во время запуска реактора Ф-1 фактически заложил основы современного дозиметрического контроля.

958 году по инициативе Игоря Курчатова Борис Дубовский возглавил отдельную Лабораторию ядерной безопасности — отец атомной бомбы и атомной энергетики, Игорь Курчатов уже тогда, как никто другой, понимал, чем может грозить человечеству атом, оказавшись без должного надзора, попав в неумелые или неаккуратные руки.

Рентген для мумий

В 1956 году лаборатория Курчатова была преобразована в Институт атомной энергии АН СССР, а в 1960 году, сразу после смерти Игоря Курчатова, — в Институт атомной энергии его имени. Под этим названием институт и вошел не только в отечественную, но и в мировую историю развития атомной энергетики.

Именно его сотрудники создали множество приборов для проведения исследований в интересах мирного использования атома, приняли участие в работе космической программы и в исследованиях, посвященных безопасности атомной энергии. Над этой задачей они продолжают работать до сих пор.

Впрочем, этим специалисты института не ограничиваются. В 1990 году в его стенах началась история отечественного (на тот момент еще советского) интернета. Там была создана первая в стране компьютерная сеть, получившая название «Релком». После первых успешных сеансов связи по новому каналу в мире был зарегистрирован и национальный домен Советского Союза .su (от английского Soviet Union — «Советский Союз»).

Сегодня в сферу интересов работающих в Курчатовском институте ученых входит, например, развитие интернета вещей, эксперименты, связанные с геномным редактированием, исследования в области биоэнергетики и биотехнологий (не так давно специалисты института заявили, что научились получать электричество из крови человека).

В феврале 2018-го стало известно, что ученые сделали рентгеновскую компьютерную томографию мумиям, представленным в Пушкинском музее, чтобы вместе с коллегами-антропологами провести пластическую реконструкцию внешности древних египтян.

Организаторский талант и готовность предоставить независимость выдающимся сотрудникам и целым подразделениям — характерная особенность Курчатова-руководителя. В результате за почти 30 лет работы ему удалось создать в стране необходимую для развития атомной промышленности инфраструктуру и целую сеть научных лабораторий и институтов.

Еще в 1991 году Курчатовский институт был преобразован в национальный исследовательский центр. Сегодня он является одним из крупнейших научных центров в России, в состав которого входят многочисленные специализированные институты и научно-технические комплексы.