Очень показательно, что ломка привычных форм работы была осуществлена им решительно, без каких-либо колебаний.
«В памяти людей, участвовавших в развитии атомной науки и техники, особенно ярким и дорогим останется ее весенний период, когда закладывались самые основы отечественной атомной техники, — говорит член-корреспондент Академии наук Д. И. Блохинцев. — В этот период возникли не только основные идеи, но и, что не менее важно, возник и стиль работы советских инженеров и ученых-атомников, который по полному праву следует назвать Курчатовским...»
Именно черты этого стиля проявились при создании производства делящихся веществ. Тонко подметил Александр Павлович Виноградов: новое в этом деле начиналось гораздо раньше, чем строители приступили к возведению невиданного сооружения. В самом деле, ведь проектирование мощных реакторов осуществлялось впервые — тут и физические, и биологические, и технологические, и строительные особенности переплетались в такой узел, разрубить который было под силу только тому, у кого эрудиция ученого-теоретика сочеталась со смелостью новатора-практика.
Постройкой мощного реактора процесс получения плутония не кончается, а лишь начинается. В урановых стержнях в процессе реакции образуется некоторое количество плутония. Но, кроме плутония, в стержнях остаются другие продукты деления ядер, обладающие огромной радиоактивностью. Значит, изъятые из атомного реактора стержни чрезвычайно опасны. Для их извлечения, транспортировки и последующей обработки нужны специальные приборы и устройства.
А затем? Затем труднейший химический процесс отделения плутония от облученного урана. Целое производство, завод, выпускающий плутоний. При этом в ходе производства предстоит иметь дело с радиоактивными материалами — значит, встает проблема защиты людей. И не только людей, но и оборудования — в условиях радиоактивности ускоряется коррозия, образуются перекиси в водных растворах, нагреваются растворы, что затрудняет контроль за температурой в химических процессах.
Работы по сооружению первого мощного промышленного реактора, предназначенного для производства плутония в больших масштабах, шли успешно. Все выше поднималось здание оригинальной конструкции. После его постройки приступили к сооружению самого реактора. Объем работы был, конечно, значительнее, чем при создании первого реактора. Усложнилась конструкция активной зоны, была введена водяная система непрерывного охлаждения, устроена мощная защита, разветвленный контроль излучений, автоматика регулирования и остановки реакции и многое другое, без чего промышленный реактор не мог бы дать ядерного горючего.
Не всегда и не все шло гладко, как это вообще бывает в новом деле.
Научному руководителю приходилось нередко показывать личный пример в трудную минуту. Как-то возникла потребность пройти в радиоактивную зону. Защита была обеспечена, но рабочие что-то медлили, видимо, все-таки боялись радиации, о которой наслушались всяких страхов. Первым в зону пошел Игорь Васильевич.
Вскоре первый промышленный реактор был пущен, в его стержнях стал накапливаться плутоний. Выделение плутония в промышленных масштабах — задача очень трудная. Была разработана технология этого процесса: облученные стержни предстояло растворять в азотной кислоте, потом из раствора сначала извлекать уран, а за ним плутоний.
Расчеты ученых вскоре воплотились в производственные предприятия, и в нашей стране началось промышленное получение плутония...
Начало производства делящихся веществ имело историческое значение для нашей страны, для создания советского атомного оружия. Зарубежные специалисты утверждали, что Советский Союз, ослабленный войной, долго не сможет изготовить атомную бомбу. Они просчитались. А таких предсказателей было немало. В 1945 году в США состоялось совещание виднейших американских ученых-атомников с участием Э. Ферми, Р. Оппенгеймера, Э. Лоуренса, А. Комптона, на котором решался один вопрос: когда СССР сможет создать атомную бомбу? Они дали ответ: скорее всего через 10 лет. Генерал Гровс заявил в конгрессе, что в лучшем случае Советам для этой цели потребуется 15 — 20 лет.
Центральное разведывательное управление США летом 1949 года считало, что взрыв первой советской атомной бомбы произойдет не раньше зимы 1951 — 1952 года.
В сентябре 1949 года самолеты американских военно-воздушных сил доставили пробы воздуха, взятого на большой высоте. Предварительный анализ этих проб воздуха показал, что уровень радиоактивности в нем выше обычного. Пробу этого воздуха спешно направили в радиохимическую лабораторию. Вскоре результаты анализа показали, что в пробе содержатся осколки ядер плутония. Не было никаких сомнений — Советы произвели ядерный взрыв!
Президент Трумэн 23 сентября 1949 года заявил: «У нас есть доказательства, что недавно в СССР произведен атомный взрыв». С аналогичными заявлениями выступили английское и канадское правительства.
Сообщение ТАСС от 25 сентября 1949 года еще раз обратило внимание встревоженных господ из-за океана на заявление 1947 года о том, что Советский Союз уже открыл секрет атомной бомбы. И надо было верить реальным фактам, а не исходить из несостоятельных расчетов на длительное отставание СССР от США в производстве атомной энергии.
Как ни горька была пилюля, но агрессивным кругам Запада пришлось ее проглотить.
Действительно, над одним из советских полигонов осенью 1949 года был осуществлен атомный взрыв. Это произошло 29 августа 1949 года в присутствии Верховного командования Советской Армии и членов правительства. Все присутствовавшие на цолигоне увидели ослепительный свет, более яркий, чем свет солнца, грибообразное облако, уходящее в стратосферу.
Теперь цепная реакция деления ядер раскрыла себя для советских ученых во всех проявлениях — в управляемом и взрывном вариантах. 29 октября 1949 года Игорю Васильевичу было присвоено звание Героя Социалистического Труда. Тогда же ему была присуждена и Государственная премия. Казалось бы, можно было отдохнуть, ослабить напряжение в лабораториях, а Игорю Васильевичу взять, наконец, хоть короткий отпуск и махнуть куда-нибудь на море, покупаться, позагорать. Ведь с 1941 года он работал без отпуска, без отдыха!
Но мыслями Игоря Васильевича уже овладела новая проблема — синтез легких ядер. Задолго до этого по его заданию целый коллектив занимался реакциями синтеза (слияния ядер). И уже было ясно, что для их осуществления нужна сверхвысокая температура, которую может дать пока только ядерный взрыв.
Первый атомный взрыв зажег зеленый свет термоядерным реакциям.
«Многоэтажная» весна
Еще в мае 1944 года, когда институт только переезжал в новое здание, кто-то выглянул в окно и заметил: — Здесь виднее весна, чем в центре.
Игорь Васильевичу слышал эти слова, посмотрел в окно и задумчиво сказал:
— Ну, это пока первый этаж весны — травка, цветы. Добавим ей и второй этаж — разведем настоящий сад! И будет у нас, так сказать, многоэтажная весна.
Через пару лет территория института действительно превратилась в чудесный парк.
Теперь о другой весне. Д. И. Блохинцев назвал постройку реакторов весной атомной техники. Картина этой весны была бы неполной без налаживания производства урана-235. Ведь делящиеся вещества включают по крайней мере плутоний и уран-235, изотоп, содержащийся в естественном уране в количестве 0,7 процента. Так вот, параллельно с проблемой производства плутония Игорь Васильевич упорно занимался и получением урана-235.
Под руководством Курчатова были изучены все известные сейчас мировой технике методы разделения изотопов урана. Надо сказать, что изотопы эти почти ничем не различаются, кроме небольшой разницы в массе и тех свойствах, которые зависят от массы. Советские ученые разработали совершенные установки для разделения изотопов-близнецов.
Один из таких методов электромагнитная сепарация. Она основана на разделении ионов урана под действием сильного магнитного поля. Если ускорить ионы урана-235 и урана-238 и пустить их в магнитное поле, они будут двигаться по дуге, при этом ионы легкого изотопа отклоняются сильнее, чем тяжелого. Разделенные таким образом ионы оказываются в разных улавливателях.