ПРОБЛЕМА, КОТОРУЮ МЫ ОСТАВЛЯЕМ ПОТОМКАМ

В результате выполнения ядерных оборонных программ долговременная активность только жидких накопленных ВАО оценивается в миллиард Кюри (в сто раз больше активности чернобыльского выброса по цезию-137). Отходы имеют статус временно хранящихся материалов, работоспособная программа их утилизации, насколько нам известно, отсутствует.

Общим местом газетных публикаций последних лет стали сообщения о бедственном положении с утилизацией десятков реакторных отсеков судов гражданского флота и атомных подводных лодок, выведенных из боевого состава ВМФ, о переполнении временных хранилищ флота, хранении облученного ядерного топлива в неудовлетворительных условиях, о проблемах с его дальнейшей переработкой.

Количество отработавшего топлива реакторов РБМК атомных электростанций, исключенного из цикла переработки по причине низкого обогащения топлива ураном-235, составляет около 6 тыс. тонн. Отходы размещены во временных бассейнах-хранилищах при АЭС. Закрытие АЭС со всей остротой поставит вопрос о судьбе хранилищ, поскольку пролонгация данного статуса отходов потребует обслуживания хранилищ в течение приблизительно 300 лет. Мало того что все это время бассейны будут крупными потребителями электроэнергии для охлаждения топливных сборок, никто не сможет поручиться, что не произойдет разрушения оболочек твэлов при длительном пребывании в водной среде.

Альтернативный вариант столь же длительного сухого хранения выдержанных отходов требует для своей реализации капитальных затрат, более жесткого контроля условий хранения и также связан с потреблением электроэнергии.

Проблема обращения с ВАО является общемировой. Ежегодно возрастает разрыв между выгрузкой отработавшего топлива ядерных реакторов, составляющей около 10 тыс. тонн в год, и его переработкой. Часть этого превышения за счет стран с разомкнутым топливным циклом (например, США) пополняет банк отходов. Поставленная задача - выровнять в первом десятилетии XXI в. темпы выгрузки топлива и его переработки - в странах с замкнутым циклом приведет к резкому увеличению количества ВАО - продуктов переработки.

В начале XXI в. человечество (в том числе и Россия) столкнется с проблемой массового вывода из эксплуатации АЭС, построенных в 70-80 гг. нынешнего века. Насколько нам известно, в настоящее время отсутствуют приемлемые технические решения по переработке и захоронению крупногабаритных фрагментов центральных зон реакторов АЭС (также и транспортных реакторов).

Необходимо отметить, что в мире сделано очень много для изоляции ВАО, выведения опасных радионуклидов из биосферы. Принятым способом является захоронение ВАО в подземных сооружениях, возведенных в геологических формациях на глубинах 400-600 м. Отходы изолируются в прочных многослойных контейнерах, продукты переработки топлива предварительно остекловываются. Такие сооружения имеются в Швеции, Германии. В стадии осуществления находится проект в США (Юкка-Маунтин) с планируемой емкостью подземного хранилища в 70 тыс. тонн ВАО (недавно строительство прекращено из-за сомнений в правильности предварительных расчетов радиоэкологической безопасности хранилища). Россия не располагает сооружениями подобного рода.

Ни в коей мере не отрицая целесообразности развития указанного способа обращения с ВАО в России, хотелось бы обратить внимание на ряд его недостатков.

Способ характеризуется высокими затратами. Так, стоимость указанного проекта Юкка-Маунтин оценивается в 40 млрд. долл. Существенным компонентом стоимости является изготовление контейнеров для захоронения, в которых отходы должны удерживаться сотни лет. Совокупность всех затрат формирует высокую среднюю цену на мировом рынке - 600 тыс. долл. за изоляцию одной тонны ВАО.

Рассматриваемый способ не исключает долговременного загрязнения окружающей среды из-за высокой концентрации активности в контейнерах для захоронения - 0,1-1 Кюри/г, требует создания длительной и сложной системы мониторинга, контроля, охраны Заводы по остекловыванию ВАО - постоянно действующие источники загрязнения среды обитания человека. Риск радиационной аварии на таких заводах повышен, так как температура технологического процесса остекловывания намного выше температуры в недрах атомного реактора.

АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ПРОЕКТ

Ситуация с радиоактивными отходами в России обострена экономическими и финансовыми трудностями, поэтому весьма актуален вопрос - нет ли альтернатив принятому способу захоронения ВАО? На наш взгляд, ответ положителен, поскольку в России разработана и запатентована ядерно-взрывная технология ликвидации ВАО, выгодно отличающаяся от принятого в настоящее время способа обращения с ними. В основу технологии легли более чем тридцатилетние исследования и разработки, выполненные в Российском федеральном ядерном центре ВНИИЭФ Министерства РФ по атомной энергии, Центральном физико-техническом институте Министерства обороны РФ и других организациях страны.

Основу технологии составляет управляемое использование высокоплотной энергии подземных ядерных взрывов. Значительный полезный эффект достигается благодаря специфике физических полей и масштабности протекающих при взрыве процессов. Изложим кратко основные аспекты ядерно-взрывной технологии.

На этапе подготовки к ликвидации ВАО на глубине примерно 600 м в толще горных пород алюмосиликатного состава с низким содержанием включенных газов оборудуется подземная камера, которая имеет форму центрального пустотного объема с радиально расходящимися боксами. В боксах и примыкающих к ним нишах размещают и изолируют с помощью специальных стабилизирующих наполнителей упаковочные контейнеры с высокоактивными отходами. Их перечень включает не подлежащее переработке топливо АЭС и транспортных реакторов, продукты переработки топлива, оболочки ТВЭЛов и концевые детали их сборок, нерастворимый осадок топлива после его переработки, центральные зоны реакторов атомных подводных лодок и прочие отходы.

Все упаковки размещаются в зоне формирования ударно-волнового расплава, образующегося в результате подрыва двух-трех ядерных зарядов суммарной эквивалентной мощностью 60-100 тыс. тонн тринитротолуола. Важным элементом технологии является специально возводимые отсеки захоронения, располагающиеся за пределами столба обрушения горных пород в полость взрыва и предназначенные для приема перемешанного с радионуклидами жидкого расплава горных пород.

В результате одного описанного события диспергируется (разрушается на мельчайшие части), плавится, перемешивается с расплавленными горными породами и стабилизирующими добавками и надежно изолируется от биосферы около 100-150 тонн ВАО с суммарной долговременной активностью 20 млн. Кюри (в два раза больше активности выброса Чернобыльской АЭС по цезию-137).

Одним из основных преимуществ ядерно-взрывной технологии по сравнению с традиционным (принятым) способом является то, что при указанном взрыве образуется не менее 27 тыс. тонн стекла высокого качества. Требуется работа десяти заводов типа AVM во Франции в течение 10 лет, чтобы добиться такой производительности. Стоимость стекла взрывного происхождения для условий Центрального полигона РФ на острове Новая Земля является чрезвычайно низкой - 300-400 долл. за одну тонну. Данный факт есть прямое следствие существования компактных высокоэнергетичных источников, нашедших наиболее полное выражение в ядерном заряде.

Этот отправной пункт технологии сопряжен с другим полезным эффектом - интенсивным перемешиванием относительно небольшой массы расплавленных отходов с очень большой массой расплавленных горных пород (их отношение составляет примерно 1:200 - 1: 300). Такой гигантский по масштабу "миксер" невозможно представить себе в заводских условиях. Если учесть, что весь описанный процесс протекает за доли секунды, то можно только удивляться развиваемой производительности, достигнутой рукотворным способом.

В конечном счете в глубинных геологических формациях образуется искусственное стекловидное тело. Уровень удельной активности в теле по прошествии короткого периода времени составит менее 0,005 Кюри/г, т.е. будет в сто раз меньше, чем при традиционном (принятом) способе захоронения. Указанное отличие принципиально и приводит к ряду важных следствий, среди которых можно некоторые выделить. Потенциальная опасность для окружающей среды скопления радионуклидов, образованного при использовании ядерно-взрывной технологии, не превышает опасности маломощного, не выходящего на поверхность уранового месторождения. Таким образом, опасные радионуклиды с помощью этой технологии возвращаются в лоно природы в то рассеянное состояние, которое сопровождало все этапы эволюции жизни на Земле.

При традиционном способе захоронения свободное пространство горных выработок засыпается мелкодисперсным материалом, например сухой смесью бентонитовой глины и песка. Так создается еще один барьер на пути их возможной миграции в биосферу. В предлагаемой технологии взрыв решает и эту задачу с недосягаемыми при традиционном способе масштабом, качеством и производительностью. Раздробленные ударной волной горные породы толстым слоем сначала пыли, затем смеси пыли и песка со всех сторон окружают созданную взрывом смесь расплавленных пород и ликвидируемых отходов. Толщина указанного слоя около 20 м, площадь поверхности всех частиц в каждом кубометре пыли превосходит 4 гектара. Поверхность этих частиц обладает аномально высокой способностью сорбировать ("притягивать к себе") радионуклиды.

В ядерно-взрывной технологии удержание радионуклидов вне биосферы осуществляется только за счет геотехнологических барьеров - компактной массы остеклованных горных пород, низкой концентрации радионуклидов в расплаве, толстого слоя мелкодисперсной пыли и песка, толщи вмещающих пород (дополнительно многосотметрового слоя вечной мерзлоты для условий Новоземельского полигона). Следовательно, отпадает необходимость в дорогостоящих контейнерах, используемых при захоронении традиционным способом, а также и в строительстве заводов по остекловыванию отходов.

Новизна предлагаемого способа в том, что при его применении осуществляется не захоронение, а ликвидация отходов вовсе как определенной категории атомной энергетики, т.е. оказывается услуга более высокого качества. По этой причине нет необходимости в создании сложной инженерной системы долговременного мониторинга, контроля и охраны объекта. Совокупность всех обстоятельств приводит к существенному снижению материальных и финансовых издержек. Расчеты показывают, что для условий Новоземельского полигона стоимость ликвидации одной тонны высокоактивных отходов составит около 120 тыс. долл., т.е. будет в пять раз меньше мировой.

ГАРАНТИИ БЕЗОПАСНОСТИ ЕСТЬ

Произведенное обобщение 30-летнего опыта подземных ядерных испытаний на Новоземельском и Семипалатинском полигонах, многолетние теоретические исследования физики подземных ядерных взрывов дают основания для утверждения о достаточной изученности процессов, реализующихся при применении ядерно-взрывной технологии. Нам хорошо известны поля напряжений, смещений пород и их температуры на различных удалениях от центра взрыва, закономерности формирования зон испарения, плавления и дробления горных пород, распространения проникающих излучений взрыва, образования полости, столба обрушения горных пород в полость, известны условия формирования однородного расплава пород, фильтрации газообразных радиоактивных продуктов взрыва, известны физико-химические свойства стеклообразного расплава пород, его стойкость к выщелачиванию различными растворами.

Наивно отрицать, что в истории подземных ядерных взрывов не было аварийных исходов. Именно поэтому при разработке ядерно-взрывной технологии вопрос об условиях, обеспечивающих радиационную безопасность взрыва, являлся приоритетным. В ходе исследований выяснилось, что около 30 % всех проведенных в СССР подземных взрывов были полностью камуфлетными, т.е. при их проведении отсутствовал выход в атмосферу активности, контролируемой выше флуктуации естественного радиационного фона. Резюмируя результаты проведенных исследований, можно утверждать, что существует комплекс условий, выполнение которых гарантирует радиационную безопасность ядерно-взрывной технологии.

Комплекс включает определенные требования к забивке транспортной штольни, ведущей к подземной камере, к газовости и минеральному составу пород, их пористости и прочности, содержит ограничения на величину суммарного пустотного объема, окружающего перед взрывом ядерные заряды, на расстояние от центра камеры до ближайшей точки земной поверхности и до ближайшего крупного тектонического нарушения массива горных пород.

Выполнение данных условий реально достижимо на Новоземельском полигоне. По сравнению с испытаниями оружия радиационная безопасность ядерно-взрывной технологии повысится за счет устранения тех конструктивных элементов, которые были потенциально опасны и необходимы только при испытаниях.

Новоземельский ядерный полигон располагает необходимыми возможностями и условиями для осуществления многолетней программы ликвидации высокоактивных отходов. Транспортировка ВАО к месту их ликвидации должна осуществляться судном атомно-технического обслуживания, оборудованным специальным трюмом, двойными бортами и днищем ледового класса. По имеющимся у нас данным, строительство такого судна грузоподъемностью 1,4 тыс. тонн планируется осуществить на предприятии "Адмиралтейские верфи" в Санкт-Петербурге.

Реализация ядерно-взрывной технологии позволяет в течение нескольких лет решить наиболее острые проблемы Военно-морского флота с высокоактивными отходами (для этого достаточно двух-трех демонстрационных по своей сути взрывов), создать уникальную базу по ликвидации центральных зон реакторов атомных подводных лодок и кораблей с атомными энергетическими установками. Перевод ядерно-взрывной технологии на промышленную основу позволил бы реализовать десятилетнюю программу, в ходе которой могло быть ликвидировано около 2 тыс. тонн ВАО, с долговременной активностью более 200 млн. Кюри. Данная программа внесла бы существенный вклад в ликвидацию негативных последствий реализации ядерно-технических программ, повысила безопасность в зонах базирования ВМФ и на сопредельных территориях, создала благоприятный фон и перспективу дальнейшего развития атомного флота.

Проблема радиоактивных отходов является международной. Внедрение ядерно-взрывной технологии ликвидации радиоактивных отходов также возможно только в рамках международной деятельности как в области экспертизы проектов по вопросам радиационной, сейсмической, экологической безопасности, так и в области контроля не испытательного характера ядерных взрывов.

Поскольку положение дел таково, что накопленная масса ВАО представляет угрозу не только для страны-производителя, представляется вероятной возможность привлечения ресурсов мирового сообщества к решению проблемы радиоактивных отходов. Разработанная, запатентованная и реализованная в России ядерно-взрывная Технология ликвидации ВАО могла бы стать базовой схемой ее применения в условиях полигонов других ядерных держав.

Обстоятельства сложились так, что реализация ядерно-взрывной технологии подпадает под действие Договора о всеобъемлющем запрещении испытаний ядерного оружия, зафиксировавшего коллективную волю государств-участников к ядерному разоружению. Рассматриваемая технология никак не связана с испытаниями оружия, так как относится к разряду технологии с гражданскими (мирными) целями.

Договор предусматривает, однако, процедуру, которая, если и не смягчает жесткости его формулировок, то оставляет надежду на разумный подход мирового сообщества к осуществлению положений Договора. Речь идет о статье II, п. 5: "...Государства-участники проводят консультации непосредственно между собой, либо посредством других соответствующих международных процедур, включая процедуры в рамках ООН и в соответствии с ее Уставом, по любому вопросу, который может быть поднят в связи с объектом и целью или осуществлением положений настоящего договора".

Первым конкретным и вполне достижимым шагом могло бы стать проведение международной конференции по использованию ядерных взрывных технологий в мирных целях. Авторитетное коллективное мнение конференции явилось бы отправной точкой в решении принципиального вопроса о том, нужны ли человечеству ядерно-взрывные технологии в XXI в.

Радиоактивные отходы и ядерные заряды воспринимаются людьми как разновидности безусловного зла с общим основанием. Восторжествует некая высшая справедливость, когда столкновение двух зол приведет к их взаимной аннигиляции, и, таким образом, в эпоху всеобщего разоружения будут частично оправданы затраты на создание ядерного оружия.

Глава II
НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОСЛЕ ЧЕРНОБЫЛЯ

НАМ ВЫПАЛА ВЕЛИКАЯ ЧЕСТЬ

Грабовой И.Д.,
Академик Международной Академии Информатизации,
доктор военных наук, участник Великой Отечественной войны,
полковник в отставке, участник ликвидации последствий катастрофы на ЧАЭС, 1986 год.

"Мы подходим к великому перевороту в жизни человечества, с которым не может сравниться все им ранее пережитое. Недалеко то время, когда человек получит в свои руки атомную энергию, такой источник силы, который даст ему возможность строить свою жизнь, как он захочет".
В.И. Вернадский, 1922 г.

"Я верю, что человечество сделает выбор в пользу мирного атома; люди никогда не забудут, что первые шаги на этом пути были сделаны в Советском Союзе".
Н.А. Доллежаль, 1989 г.

Сколько существует человечество, оно не знало другого источника энергии, кроме Солнца. В XX веке Человек силой своего разума поставил на службу людям энергию атома. Это была тайна, о которой лишь догадывались мудрецы самых древних цивилизаций, которую упорно и настойчиво стремились постичь научные титаны средних веков и гении последних столетий. Достойное место в их ряду занимают великие сыны Государства Российского: Михаил Васильевич Ломоносов, Дмитрий Иванович Менделеев, Владимир Иванович Вернадский, Игорь Васильевич Курчатов, Анатолий Петрович Александров, Николай Антонович Доллежаль и многие другие.

Открытия М.В. Ломоносова (1711 - 1765 гг.) обогатили многие отрасли знания. Его идеи далеко опередили науку того времени. Они стали рубежом, отграничивающим натурфилософию от экспериментального естествознания. Развивая атомистические представления, М.В. Ломоносов предвосхищал идеи, которые в основном соответствуют современным представлениям о молекулах и атомах, сформулировал принцип сохранения материи и движения, заложил основы физической химии.

В XIX веке традиции энциклопедического подхода к различным областям науки продолжил Дмитрий Иванович Менделеев (1834 - 1907).

Познакомившись с открытием Беккерелем явления радиоактивности (1896 г.), а так же с работами Марии Склодовской-Кюри и Пьера Кюри, Д.И. Менделеев в 1902 году посетил их лабораторию. Позже он писал: "Убежденный в том, что исследование урана, начиная с природных источников, подведет еще ко многим новым открытиям, я смело рекомендую тем, кто ищет предметов для новых исследований, особо тщательно заняться урановыми соединениями. В этом же году выступил с оригинальной концепцией химического понимания мирового эфира, предложив, в том числе, одну из первых гипотез о причинах радиоактивности.

К началу XX века, когда развитие науки и техники привело к гигантскому росту возможностей Человека, когда пар, электричество, успехи в области физики, химии, биологии вложили в его руки невиданной силы рычаги воздействия на природу и на общественное развитие, перед наиболее прозорливыми умами встал вопрос: а что же ждет человечество в будущем? Какие еще грядут открытия, какие они принесут блага и что случится, если вновь открытые источники энергии выйдут из-под контроля?

Вполне понятно, что ответить на эти и подобные им вопросы могли лишь люди, овладевшие высотами науки и культуры, обладающие способностью разглядеть за, казалось бы, незначительными фактами, явлениями природы и общественного развития, вытекающие из них огромной важности последствия. Одним из таких блестящих умов был великий русский ученый, крупнейший мыслитель XX века В.И. Вернадский (1864 - 1945 гг.). Анализируя тенденции развития науки, он еще в 1887 году, будучи совсем молодым выпускником Петербургского университета, в котором преподавали в то время Д.И. Менделеев, В.В. Докучаев, А.Н. Бекетов и другие выдающиеся ученые, высказал смелые предположения о принципиальной возможности существования в природе таких сил, которые многократно превышают по своей мощности все известные до сих пор человечеству.

В.И. Вернадский, следуя совету своего учителя Д.И. Менделеева, детально ознакомился с работами по радиоактивности французских и английских ученых, и, прежде всего Э. Резерфорда. Обладая даром широких обобщений и прозорливостью, он характеризует открытие явления радиоактивности как переворот в научном мировоззрении. На годичном собрании Академии наук (1910 г.), выступая с докладом "Задачи дня в области радия", В. И. Вернадский делает огромной важности вывод: "Перед нами открываются в явлениях радиоактивности источники атомной энергии, во много раз превышающие все те источники сил, какие рисовались человеческому воображению. С надеждой и опасением всматриваемся мы в нашего союзника и защитника".

Заканчивая доклад, Вернадский с особой силой подчеркнул: "В вопросе о радии ни одно государство и общество не могут относиться безразлично, как, каким путем, кем и когда будут использованы и изучены находящиеся в его владениях источники лучистой энергии. Ибо владение большими запасами радия дает владельцам его силу и власть, перед которыми может побледнеть то могущество, которое получают владельцы золота, земли, капитала... Теперь, когда человечество вступает в новый век лучистой - атомной энергии, мы, а не другие, должны выяснить, что хранит в себе... почва нашей родной страны..."

Так, впервые в мире прозвучали слова, предвещавшие начало нового, атомного века, сказанные с твердой уверенностью, что он наступил. Вдумаемся еще раз в эти слова, обратив особое внимание на то, что это было сказано за 44 года до пуска Первой в мире АЭС, за 29 лет до знаменитого предостерегающего письма А. Эйнштейна президенту США Ф. Рузвельту. Это было высказано тогда, когда даже многие ученые не верили в практическую значимость атомной энергии. Так, выдающийся английский физик Э. Резерфорд в письме Британской ассоциации (1933 г.) указывал: "Эти превращения атомов представляют исключительный интерес для ученых, но мы не можем управлять ядерной энергией в такой степени, чтобы это имело какую-нибудь коммерческую (т.е. промышленную) ценность. И я считаю, что, вряд ли и мы когда-нибудь способны будем это сделать. Наш интерес к этой проблеме - чисто научный".

Однако Вернадский, в отличие от своих коллег, всегда верил в наступление эры, когда атом будет служить человечеству. Так, в предисловии к книге "Очерки и речи" (1922) В.И. Вернадский излагает свое знаменитое пророчество-предупреждение:

"Мы подходим к великому перевороту в жизни человечества, с которым не может сравниться все им ранее пережитое. Недалеко то время, когда человек получит в свои руки атомную энергию, такой источник силы, который даст ему возможность строить свою жизнь, как он захочет."

"...Сумеет ли человек воспользоваться этой силой, направить ее на добро, а не на самоуничтожение? Дорос ли он до умения использовать ту силу, которую неизбежно должна дать ему наука?.. Ученые не должны закрывать глаза на возможные последствия их работы... Они должны связать свою работу с лучшей организацией всего человечества".

Как видим, здесь каждое предложение, каждое слово несет огромную футурологическую нагрузку, ставит важнейшие общечеловеческие проблемы. С одной стороны, овладение ядерной энергией дает людям возможность строить жизнь, как они захотят, без нищеты и голода, без рабской зависимости от природных катаклизмов, с другой стороны, налагает на человечество объективно неотвратимую необходимость соблюдать принципы общечеловеческой морали и нравственности, ответственности за все происходящее на Земле.

В порядке реализации своих замыслов В.И. Вернадский на базе ряда подразделений, занимавшихся проблематикой радиоактивности создает Государственный радиевый институт (1922), в котором он избирается директором. Руководителем химического отдела был назначен В.Г. Хлопин, физического - Л.В. Мысовский.

1 марта 1923 г. Советом труда и обороны СССР радий был признан государственным валютным фондом. Радиевая руда и сам радий передавались в Высший Совет Народного хозяйства, а общее научное руководство его добычей и учетом, а также хранением радия возлагалось на РИАН.

В 1932 г. по предложению Л.В. Мысовского и физика-теоретика Г.А. Гамова было принято решение о создании в РИАН первого в Европе и Азии ускорителя заряженных частиц - циклотрона. Тогда же Г.А. Гамов опубликовал монографию "Строение атомного ядра и радиоактивность". В стране это была практически первая попытка теоретически осмыслить ядерные процессы.

До создания РИАН центром научных исследований был Рентгенологический институт, а после его разделения в ноябре 1921 года - Физико-технический институт во главе с академиком А.Ф. Иоффе, объединившего большую группу талантливых исследователей.

В декабре в Физтехе была создана "особая группа по ядру". Начальником группы стал А.Ф. Иоффе, заместителем - И.В. Курчатов. В составе группы из десяти физиков были Д.В. Скобельцин, М.А. Еремеев, Д.Д. Иванченко и И.П. Селинов. Консультантами группы являлись сотрудники РИАН Г.А. Гамовм Л.В. Мысовский. Вскоре группа была преобразована в отдел ядерной физики во главе с И.В. Курчатовым.

В 1933 году здесь состоялась первая Всесоюзная конференция по физике атомного ядра. Оргкомитет конференции возглавлял И.В. Курчатов. На конференции присутствовало более 100 советских ученых. В ее работе приняли участие Ф. Жолио-Кюри и Ф. Перрен из Франции, П.А.М. Дирак, Л.Г. Грей из Англии, Ф. Розетта из Италии, Г. Бек из Чехословакии, Вайскопф из Швейцарии.

После перебазирования Академии наук СССР из Ленинграда в Москву (1934) исследовательские работы по радиоактивности и атомному ядру начали сосредоточиваться в столице. Об этом говорит тот факт, что вторая Всесоюзная конференция по ядерной физике и космическим лучам (1936) состоялась в Москве. В ее работе приняли участие около 120 советских физиков и ряд ученых зарубежных стран. Закрывая конференцию, академик А.Ф. Иоффе сказал, что она дала ясное представление о широком развитии в СССР работ по атомному ядру, космическим излучениям и радиоактивности.

После третьей Конференции (1938) президиум Академии наук, заслушав доклад С.И. Вавилова, принял решение организовать постоянную Комиссию по атомному ядру в составе: С.И. Вавилов -председатель, А.Ф. Иоффе, А.И. Алиханов, И.В. Курчатов, И.М. Франк и В.И. Декслер, А.И. Шпетный.

В связи с открытием в Германии в конце 1938 - начале 1939 г. деления ядра, была созвана досрочно четвертая Всесоюзная конференция. На этот раз было заслушано 35 докладов, из которых было видно, что исследования по ядерной физике и физике элементарных частиц в СССР в 1939 году находились на уровне последних достижений мировой науки. К этому времени Д.Д. Иваненко предложил протонно-нейтронную модель строения атомных ядер; А.И. 1ФОДСКИЙ получил тяжелую воду; Л.А. Арцимович, И.В. Курчатов впервые доказали захват нейтрона протоном; И.В. Курчатов, Б.В. Курчатов, Л.П. Русинов и Л.В. Мысовский открыли ядерную изомерию; Л.Д. Ландау и Е.М. Лившиц разработали теорию и установили уравнение движения магнитного момента; А.П. Александров и С.Н. Жуков разработали статистическую теорию прочности; Л.В. Шубников, Б.Г. Лазарев открыли ядерный парамагнетизм у твердого водорода; К.Д. Синельников, А.К. Вальтер, А.И. Лейпунский, Г.Д. Латышев осуществили сооружение крупнейшего в Европе импульсного генератора, на котором расщепили ядро лития; И.Е. Тамм, И.Е. Франк построили теорию эффекта Вавилова-Черенкова; Я.И. Френкель независимо от Н. Бора и Дж. Уилера создал капельную модель деления ядер; Я.Б. Зельдович, Ю.Б. Харитон независимо от Л. Сциларда, Ю. Вагнера, Ф. Жолио-Кюри, Э. Ферми обосно-нали возможность протекания в уране цепной ядерной реакции деления.

В следующем году Г.Н. Флеров и К.А. Петржак открыли самопроизвольное спонтанное деление ядер урана-235. Харитон вместе с Зельдовичем провели расчеты цепной реакции и определили величину критической массы.

В 1940 г., учитывая важность и высокий темп нарастания открытий в области ядерной физики, а так же возрастание интереса к урану за рубежом, В.И. Вернадский принял решение обратить внимание Правительства страны на эти факты. С этой целью он обратился к Председателю Совнаркома В.М. Молотову. После встречи с Молотовым Вернадский и Хлопин написали об этом совместный рапорт в Академию наук СССР. Это был первый документ по урановой проблеме, трактующий ее как общегосударственную.

12 июля 1940 года Вернадский направил письмо Заместителю председателя Совнаркома СССР, председателю Совета по химической и металлургической промышленности Булганину Н.А., в котором обращал внимание на необходимость ускорения работ по исследованиям в области атомного ядра. "Эти работы ставят на очередь вопрос о возможном техническом использовании внутриатомной энергии... Важность этого вопроса вполне сознается за границей, и, по поступающим оттуда сведениям, в Соединенных Штатах Америки и Германии лихорадочно ведутся работы, стремящиеся разрешить этот вопрос, и на эти работы ассигнуются крупные средства

Параллельно с обращениями В.И. Вернадского и других академиков 29 августа 1940 г. в Президиум Академии наук СССР было отправлено письмо "Об использовании энергии деления урана в цепной реакции", подписанное И.В. Курчатовым, Ю.В. Харитоном, Л.И. Русиновым и Г.Н. Флеровым.

20 - 26 ноября 1940 года в Москве была созвана пятая Всесоюзная конференция по физике атомного ядра. В ней приняли участие уже более 200 специалистов. На этой конференции И.В. Курчатов подвел некоторые итоги развития ядерной физики, а так же раскрыл колоссальные масштабы технических возможностей, таящихся в только что открытом явлении деления ядер урана, наметил основные пути использования ядерной энергии. Это была последняя предвоенная конференция, которая показала, что советские ученые были близки к освоению атомной энергии. В 1940 году на совещании в Академии наук в Москве встал вопрос о необходимости строительства уранового котла.

В годы, когда в ядерной физике были сделаны величайшие открытия в экономической и политической жизни народов происходили события, которые привели ко Второй мировой войне, развязанной наиболее агрессивными государствами - фашистской Германией, фашистской Италией и милитаристской Японией. Перед началом и в ходе войны многие зарубежные ученые прилагали большие усилия, чтобы убедить свои правительства в важности атомной проблемы, и, прежде всего - для военных целей.

В Германии ядерная физика почти с самого своего зарождения была милитаризована, а идея о возможности создания "Урановой машины", высказанная профессором Вильгельмом Ханке на Гет-тингемском коллоквиуме (январь 1939) сразу же была взята на вооружение нацистами. Буквально через два дня после опубликования французскими учеными Фредериком и Ирен Жолио-Кюри сообщения о возможности цепной ядерной реакции, два физика из Гамбурга - профессор Хартек и доктор Вильгельм обратились в военное министерство Германии с письмом, в котором убеждали его приступить к организации разработки нового "взрывчатого вещества". Письмо заканчивалось выводом: "Та страна, которая сумеет практически овладеть достижениями ядерной физики, приобретает абсолютное превосходство над другими". Письмо Хартека и Грота сыграло важную роль в развитии атомных исследований в военном министерстве. Параллельно с военным ведомством министерство просвещения создало исследовательскую группу под руководством профессора Абрагама Эзау. Все это привело к тому, как пишет американский исследователь немецкого уранового проекта Д. Ирвинг, что "... Когда разразилась война, только Германия, и только она одна, имела военное учреждение, целиком занятое изучением использования атомной энергии в военных целях".

После создания специальных научно-исследовательских центров по разработке урановой проблемы фирме "Ауэр Гезельшафт" был дан срочный заказ на производство высоко чистого урана. В начале 1940 г. была получена первая тонна рафинированного урана.

В дальнейшем немецкие ученые встретили ряд трудностей. Требовалось разработать технологию разделения смеси изотопов урана, имеющих ничтожные различия. В Германии проблема разделения изотопов урана не была решена ни теоретически, ни, тем более, практически. Один из создателей проекта американской бомбы Лео Сцилард говорил впоследствии, что немцы ошибались в том же, что и мы. Они "не имели представления о том, как извлечь легкий уран (уран-235) в достаточном количестве". В связи с этим немецкие ученые основное внимание сосредоточили на работах с природным ураном. Они считали, что ядерный реактор (в Германии он назывался "Урановой машиной") может быть использован и как атомная бомба, и как источник энергии.

В разработке "урановой машины" как источника энергии немецкие физики так же совершили роковую для их проекта ошибку. В январе 1942 года они пришли к выводу, что нельзя получить цепную реакцию, используя в качестве замедлителя нейтронов графит. Ошибка в определении ядерных констант графита лишила их возможности построить реактор такого же типа, какой был сооружен в Чикаго итальянским физиком Энрико Ферми (конец 1942 г.).

Отвергнув графит, германские ядерщики сделали ставку на тяжелую воду, которая является отличным замедлителем нейтронов, но производство которой требует огромных затрат средств и времени. Захватив норвежские заводы тяжелой воды, немецкие власти потребовали увеличить ее производство до 4536 кг в год. Однако в 1943 году норвежские патриоты, уничтожив 1300 кг тяжелой воды, вывели из строя завод. Это значительно затормозило разработку немецкого атомного проекта.

Летом 1942 года после военных неудач на восточном фронте и Германии были произведены многочисленные реорганизации, в том числе и в научной работе. 9 июня 1942 года Гитлер подписал постановление о назначении Германа Геринга председателем имперского исследовательского совета. Вступив на этот пост, Гериж заявил, что "все мы со жгучим интересом относимся к проекту расщепления атома". Но "урановая машина" и после этого разрабатывалась медленно.

Из-за отвлечения сил и средств на нужды войны, организационных неурядиц, межведомственной борьбы, научных просчетов немецкие ученые приступили к сборке реактора лишь в январе 1945 года. Вначале он строился в одном из подземных бункеров Берлина. Потом был эвакуирован на юг Германии в деревушку Хайгер-лох. Здесь группа физиков во главе с лауреатом Нобелевской премии Гейзенбергом имела в своем распоряжении полторы тонны урана и столько же тяжелой воды. 28 февраля 1945 г. все приготовления к эксперименту были закончены. В реактор стали медленно закачивать тяжелую воду. Поток нейтронов возрастал. Но цепная реакция не возникала. Как потом выяснилось, для устойчивой работы реактора его загрузку ураном и тяжелой водой необходимо было увеличить примерно на 50 %. Однако дни гитлеровской Германии к этому времени были сочтены. Наступление Советской Армии сорвало дальнейшие работы германских ядерщиков. Немецкая "урановая машина" так и не была запущена.

Разгром гитлеровской Германии избавил Землю от страшной угрозы - атомной бомбы в руках Гитлера.

В Соединенных Штатах Ам<