GreatPhilosophy

Аспирантура, фундаментальная физика

Вернувшись в Москву после войны, Сахаров в 1945 поступил в аспирантуру Физического института им. П. Н. Лебедева к известному физику-теоретику И. Е. Тамму, чтобы заниматься фундаментальными проблемами. В своей кандидатской диссертации о безызлучательных ядерных переходах, представленной в 1947, он предложил новое правило отбора по зарядной четности и способ учета взаимодействия электрона и позитрона при рождении пар. В это же время он пришел к мысли (не опубликовав своих исследований по этой проблеме), что небольшая разница энергий двух уровней атома водорода вызвана различием взаимодействия электрона с собственным полем в связанном и свободном состояниях.

Подобная принципиальная идея и расчет были опубликованы Х. Бете и удостоены в 1967 Нобелевской премии. Предложенная же Сахаровым идея и расчет мю-мезонного катализа ядерной реакции в дейтерии увидели свет и были опубликованы лишь в виде секретного отчета.

Работа над водородной бомбой

По-видимому, этот отчет (а в какой-то степени и необходимость улучшения жилищных условий) были основанием для включения Сахарова в 1948 в специальную группу Тамма по проверке конкретного проекта водородной бомбы, над которым работала группа Я. Б. Зельдовича. Вскоре Сахаров предложил собственный проект бомбы в виде слоев дейтерия и природного урана вокруг обычного атомного заряда. При взрыве атомного заряда ионизированный уран существенно повышает плотность дейтерия, увеличивает скорость термоядерной реакции и делится под действием быстрых нейтронов. Эта «первая идея» — ионизационное обжатие дейтерия была существенно дополнена В. Л. Гинзбургом «второй идеей», состоящей в использовании дейтерида лития-6. Под действием медленных нейтронов из лития-6 образуется тритий — очень активное термоядерное топливо. С этими идеями весной 1950 группа Тамма почти в полном составе была направлена на «объект» — сверхсекретное атомное предприятие с центром в г. Сарове, где она заметно увеличилась за счет притока молодых теоретиков. Интенсивная работа группы и всего предприятия завершилась успешным испытанием первой советской водородной бомбы 12 августа 1953. За месяц до испытания Сахаров защитил докторскую диссертацию, в том же году он был избран академиком, награжден медалью Героя Социалистического Труда и Сталинской (Государственной) премией.

В дальнейшем руководимая Сахаровым группа работала над реализацией коллективной «третьей идеи» — обжатием термоядерного топлива излучением от взрыва атомного заряда. Успешное испытание такой усовершенствованной водородной бомбы в ноябре 1955 было омрачено гибелью девочки и солдата, а также серьезными травмами многих людей, находившихся вдали от полигона.

Осознание опасности ядерных испытаний

Это обстоятельство, а также массовое отселение жителей от полигона в 1953 заставили Сахарова всерьез задуматься о трагических последствиях атомных взрывов, о возможном выходе этой страшной силы из-под контроля. Ощутимым толчком к таким мыслям стал эпизод на банкете, когда в ответ на свой тост — «чтобы бомбы взрывались лишь над полигонами и никогда над городами» — он услышал слова видного военачальника маршала М. И. Неделина, смысл которых заключался в том, что задача ученых — «укреплять» оружие, а «направить» его они (военные) и сами сумеют. Это был хлесткий удар по самолюбию Сахарова, а заодно и по его скрытому пацифизму. Успех в 1955 принес Сахарову вторую медаль Героя Социалистического Труда и Ленинскую премию.

Управляемый термоядерный синтез

Параллельно с работой над бомбами Сахаров вместе с Таммом выдвинул идею магнитного удержания плазмы (1950) и провел основополагающие расчеты установок по управляемому термоядерному синтезу. Ему принадлежат также идея и расчеты по созданию сверхсильных магнитных полей обжатием магнитного потока проводящей цилиндрической оболочкой (1952). В 1961 Сахаров предложил использовать лазерное обжатие для получения управляемой термоядерной реакции. Эти идеи положили начало масштабным исследованиям термоядерной энергетики.

В 1958 появились две статьи Сахарова о вредном действии радиоактивности ядерных взрывов на наследственность и, как следствие, снижении средней продолжительности жизни. По оценке ученого, каждый мегатонный взрыв приводит в будущем к 10 тысячам жертв онкологических заболеваний. В том же году Сахаров безуспешно пытался повлиять на продление объявленного СССР моратория на атомные взрывы. Следующий мораторий был прерван в 1961 испытанием сверхмощной 50-мегатонной водородной бомбы скорее политического, чем военного назначения, за создание которой Сахаров был награжден третьей медалью Героя Социалистического Труда. Эта противоречивая деятельность по разработке оружия и запрещению его испытаний, приведшая в 1962 к острым конфликтам с коллегами и государственными властями, имела в 1963 и положительный результат — московский Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в трех средах.