Ядерная программа Российской Империи

Российская Империя стала первой страной в мире, где более ста лет назад начались не только теоретические, но и прикладные исследования в области использования энергии атомного ядра, в том числе и для военных целей. Официально, на государственном уровне старт ядерной программе в нашей стране был дан в 1911 году, а научные исследования радиации в ряде российских университетов и академий начались на несколько лет раньше.

       Ещё в 1874 году Дмитрий Иванович Менделеев первым определил атомный вес урана – 238 г/моль – и поместил этот элемент в самом конце своей знаменитой таблицы.
       В восьмом издании «Основ химии» (1905) Менделеев напишет: «Наивысшая из известных концентрация массы вещества в неделимую массу атома, существующая в уране, уже a priori должна влечь за собою выдающиеся особенности. Убеждённый в том, что исследование урана, начиная с его природных источников, поведёт ещё ко многим новым открытиям, я смело рекомендую тем, кто ищет предметов для новых исследований, особенно тщательно заниматься урановыми соединениями».
       В 1896 году в Санкт-Петербургской военно-медицинской академии были воспроизведены опыты Беккереля с минералами урановой группы, а затем в Московском (1903 г.), Санкт-Петербургском и Томском (1904 г.) университетах начались исследования радиоактивности и ионизирующего излучения.

Тогда, более ста лет назад, основными проблемами российских физиков стал недостаток приборов и средств измерения, соответствующих сложности исследований, а также острая нехватка самих радиоактивных элементов и их крайняя дороговизна. В конце ХIХ века один грамм радия по стоимости был сопоставим с 750 кг золота, что в пересчете на сегодняшние цены (по биржевым котировкам золота и доллара) составляет около 2 млрд рублей.
       Через десятилетие эта цена снизилась в два-три раза, но необходимый для исследований и медицинских экспериментов радий ещё долго оставался баснословно дорогим и миллиграммами доставлялся из-за границы, в основном из Австро-Венгрии. России были необходимы собственные источники радиоактивных минералов.
       Первое месторождение радиоактивных минералов на территории Российской Империи было открыто благодаря тому, что в Ферганской долине в конце 1890-х годов шло строительство Среднеазиатской железной дороги и вдоль трассы проводились геологические изыскания.
       В Южной Киргизии, на перевале Тюя-Муюн (Верблюжий горб) на склоне Алайского хребта, были обнаружены залежи медных руд, а среди образцов горных пород, отправленных в 1899 году для изучения в металлургическую лабораторию Санкт-Петербургского Технологического института, оказался медный уранит.
       В 1907 году началась промышленная эксплуатация первого российского уранового рудника Тюя-Муюн, а уже в следующем, 1908 году в Санкт-Петербурге заработал экспериментальный завод по переработке урановых и ванадиевых руд, доставляемых из этого среднеазиатского месторождения по железной дороге.
       Таким образом, российская урановая промышленность появилась в далеком 1908 году.
       В том же году профессор Московского университета Владимир Иванович Вернадский, избранный академиком Императорской академии наук и членом Государственного совета Российской Империи, отправляется во Францию и Великобританию, где обменивается опытом с европейскими учеными. В августе 1908 года на съезде Британской ассоциации наук в Дублине В. Вернадский совместно с ирландским геологом Джоном Джоли приходят к мысли о создании нового научного направления – «радиогеологии».
       Осенью того же года, вернувшись в Россию, академик Вернадский выступает с докладом в физико-математическом отделении Академии наук, обосновывая важность изучения радиоактивности, в том числе для прикладных исследований, а также поиска новых технических возможностей и областей применения радиоактивных элементов.
       В следующем, 1909 году В. Вернадский посещает месторождение урановых руд Тюя-Муюн и начинает готовить Радиевую экспедицию Российской Императорской академии наук. Тогда же для системного исследования явления радиоактивности создается Радиевая комиссия, и Вернадский становится её председателем. Таким образом, именно ему суждено было стать российским основоположником науки о радиоактивных элементах.
       «Теперь, когда человечество вступает в новый век лучистой – атомной энергии, мы, а не другие должны знать, должны выяснить, что хранит в себе в этом отношении почва нашей родной страны. Ибо владение большими запасами радия даст владельцам его силу и власть, перед которыми может побледнеть то могущество, какое получают владельцы золота, земли и капитала», – писал академик Вернадский в 1910 году.
       В начале ХХ века в России не только учёные знали, что атом таит в себе новую энергию большой разрушительной мощности. Передовая теория ядерных реакций находила отражение и в поэзии Серебряного века:

«Мир рвался в опытах Кюри
Атомной, лопнувшею бомбой
На электронные струи
Невоплощенной гекатомбой»,

– напишет поэт Андрей Белый, физик по образованию, один из ведущих модернистов и символистов начала ХХ века. Он и станет автором понятия «атомная бомба», как когда-то другой поэт Серебряного века Велимир Хлебников ввёл в русский язык слово «лётчик».
       В 1910 году государство выделило Вернадскому 14 тыс. рублей на создание специальной лаборатории для исследования радиации. Тогда же в Государственную думу было внесено предложение о выделении 100 тыс. рублей на поиск месторождений радиоактивных минералов с обоснованием необходимости исследования таких минералов, а также перспектив использования радиоактивных элементов в медицине, в том числе для лечения раковых заболеваний, и в сельском хозяйстве.
       В 1911 году в Санкт-Петербурге была создана Радиевая лаборатория Академии наук, и атомная программа Российской Империи стартовала официально. А с 1912 года начала постоянную работу Радиевая экспедиция.
       Академик Вернадский уже тогда предвидел, что атомная энергия изменит условия жизни людей, как когда-то пар и электроэнергия: «Перед нами открылись источники энергии, перед которыми по силе и по значению бледнеют сила пара, сила электричества, сила взрывчатых химических веществ. Перед нами открываются в явлениях радиоактивности новые источники атомной энергии, превосходящие в миллионы раз все источники энергии, какие только человеческое воображение способно представить».
       Аргументируя в своих выступлениях и публикациях чрезвычайную важность исследований явления радиации и поиска урановых минералов, В. Вернадский писал: «…При распадении атома радиоактивного элемента выделяются огромные количества атомной энергии».
       Эти слова звучали как напутствие учёным и инженерам, призыв продолжать исследования. Гениальное предположение о том, что деление атомного ядра – это экзотермический процесс, сопровождающийся выделением большого количества энергии, было сделано великим русским учёным задолго до обнаружения нейтрона, создания циклотронов и ускорителей частиц и почти за три десятилетия до того, как Отто Ган и Фриц Штрассман открыли процесс деления ядер урана при поглощении нейтронов.
       Поиски новой лучистой энергии и силы, заключённой в тяжёлых элементах, стремление понять, что может дать человечеству бета- и гамма-излучение (те самые «электронные струи», о которых писал Андрей Белый), занимали умы многих русских учёных и инженеров начала ХХ века. Отсюда огромный интерес к изучению не только радиоактивности, но и общих свойств электромагнитных полей, и способов практического использования электромагнитного излучения.
       Об открытии урановой руды официально объявил профессор Иван Александрович Антипов в 1900 году на заседании Петербургского минералогического общества.
       Позднее в материалах Академии наук будет официально отмечено, что в России честь первых работ по изучению радиоактивных минералов принадлежит именно профессору И.А. Антипову, а также профессору Томского университета П.П. Орлову и профессору Московского университета А.П. Соколову. Среди первых российских исследователей атома были также В.А. Бородовский и Л.С. Коловрат-Червинский, работавший в лаборатории Кюри.
       В декабре 1907 года (года смерти Дмитрия Ивановича Менделеева) на первом Менделеевском съезде, организованном в его память Русским физико-химическим обществом, прозвучал доклад Василия Андреевича Бородовского «Об энергии радия».
       В апреле 1908 года приват-доцент В. Бородовский будет направлен в командировку за границу и станет первым русским учёным, изучающим радиацию в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета, где тогда работали профессора Д. Томсон и Э. Резерфорд. Впоследствии тот же путь проделают несколько советских ученых, а Кавендишская лаборатория превратится в международный научный центр физических исследований.
       Вопрос поиска российского радия, актиния и тория накануне Первой мировой войны из чисто научного превратился в стратегический. Радиевая экспедиция Академии наук вела активный поиск радиоактивных минералов в Средней Азии, Забайкалье, на Урале и в Закавказье. Геологоразведочные работы продолжились в Сибири, на Северном Урале и в Архангельской губернии.
       Академия наук смогла выделить Радиевой экспедиции 16000 руб. Но средств для геологических и лабораторных исследований по-прежнему не хватало. Помогла фантастическая способность В. Вернадского объединять ученых, инженеров и привлекать к проектам государственных деятелей, крупных российских предпринимателей.
       Банкир, текстильный магнат, известный московский меценат Павел Павлович Рябушинский согласился организовать у себя в особняке на Пречистенском бульваре собрание известных учёных и московских предпринимателей. Вечером 1 (14) ноября 1913 года состоялась знаменитая встреча, на которой П.П. Рябушинский попросил академика Вернадского, а также известного химика Н.А. Шилова и профессоров Я.В. Самойлова, В.Д. Соколова и В.А. Обручева (будущего автора «Плутонии» и «Земли Санникова») рассказать собравшимся представителям крупного московского бизнеса о перспективах использования радия в медицине и промышленности, а также о его сверхвысокой стоимости, которая может гарантировать рентабельность добычи.
       Шилов прочитал небольшую лекцию и показал опыт с препаратами радия, академик Вернадский прочитал доклад «О радии и его возможных месторождениях в России», упомянув новые мощные источники атомной энергии.
       Академик Вернадский получил финансирование. На средства Рябушинского были организованы экспедиции в Среднюю Азию и Забайкалье, поиск месторождений продолжился. Императорская академия наук ходатайствовала в Государственной думе о решении юридических вопросов для работы с радием. Встречи предпринимателей и ученых в доме П. Рябушинского продолжились и в следующем году.
       К началу 1914 года в России уже действовали четыре радиологические лаборатории. 25 января (7 февраля) 1914 года Совет министров Российской Империи одобрил ассигнования на исследование месторождений и приобретение радия для научных и медицинских учреждений. 27 мая (9 июня) 1914 года в Думу вносится законопроект о «признании за государством исключительного права на добывание радия».
       Первая мировая война затруднила фундаментальные исследования и взаимодействие учёных. Некоторые российские учёные призывали разорвать научные контакты с Германией и Австрией, преподаватели и студенты университетов записывались добровольцами в действующую армию. Отправился на фронт заниматься химической защитой войск и эвакуацией раненых и один из учеников и соратников Вернадского – Виталий Григорьевич Хлопин.
       Учёные Императорской академии наук сосредоточились на решении задач, важных для армии, и переводе экономики на военные рельсы. Военный министр Владимир Александрович Сухомлинов активно способствовал внедрению в армии новых видов вооружений и техники. Учёные и инженеры, работавшие для нужд фронта и тыла, получили поддержку государства и крупного бизнеса.
       Поиск урановых месторождений и прикладные исследования радия продолжились уже под контролем Военного министерства. Во время войны сотрудник Радиологической лаборатории Л.А. Чугаев опубликовал результаты своих исследований в работе «Радиоэлементы и их превращения». Был сделан ещё один шаг к открытию ядерных реакций.
       Участие в масштабной войне требует ресурсов и запасов стратегического сырья для производства вооружения и боеприпасов, в том числе и химического оружия. Под руководством академика Вернадского создается специальная Комиссия по изучению естественных производительных сил России, в задачи которой входят: поиск новых месторождений, организация прикладных научных исследований и производств.
       В рамках этой комиссии образуется отдел энергетики (впоследствии переименованный большевиками в Энергетический институт АН СССР).
       Именно в этом отделе в 1916 году разрабатывается подробный план развития электроэнергетики России и масштабной электрификации её экономики. Реализовации плана 1916 года помешали две революции и две войны: первая мировая и развязанная большевиками гражданская война.
       Невиданная по масштабам кровавая бойня первой мировой заставила многих известных учёных задуматься о моральных аспектах своей деятельности и о том, что их открытия несут серьезную опасность для человечества.
       Среди них был и В. Вернадский, который в год окончания гражданской войны написал: «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 её на добро, а не на самоуничтожение? Дорос ли он до умения использовать ту силу, которую неизбежно должна дать ему наука? Учёные не должны закрывать глаза на возможные последствия их работы. Они должны связать свою работу с лучшей организацией всего человечества».
       Революция 1917 года и начавшаяся вслед за ней гражданская война чуть не привели к полной катастрофе российской науки. С 1918 года и до начала 1930-х русская научная и творческая интеллигенция была объектом политического красного террора. Люди, относившиеся до революции к определенным классам и социальным слоям, подлежали уничтожению.
       Преподаватели университетов в крупных городах и даже академики Императорской академии наук, оставшиеся после октябрьского переворота 1917 года в Петрограде, не получали продовольственных карточек и пайков. Очень многие русские учёные не пережили зиму 1918/1919 года и умерли от голода.
       Нарком просвещения А.В. Луначарский весной 1918 года называл российские университеты «кучей мусора» и утверждал, что «старая школа себя изжила».
       Вместо настоящих учёных большевики выдвигали шарлатанов, таких как Лысенко и т.п.
       Академики и члены-корреспонденты Академии наук подверглись арестам, некоторые из них были расстреляны. В июле 1921 года был арестован и академик Вернадский. Ему грозила смертная казнь по так называемому «делу Таганцева», сфабрикованному ВЧК, когда массовым расстрелам подверглись представители научной и творческой интеллигенции. Вернадского тогда спасло ходатайство его коллег перед Дзержинским.
       Затем по инициативе Ленина было принято постановление «о высылке из страны наиболее активных контрреволюционных элементов из среды профессоров, философов, врачей, литераторов», и был «Философский пароход» 1922 года. Серебряный век атома, заложивший фундаментальные основы и открывший прикладные направления ядерных исследований, заканчивался.
       Несмотря на красный террор и «культурную революцию», наука выжила, и атомный проект не умер. Каким-то чудом академику Абраму Федоровичу Иоффе и профессору Михаилу Исаевичу Немёнову удалось добиться в марте 1918 года подписания декрета о создании первого в мире Государственного рентгенологического и радиологического института, радиевый отдел которого возглавил ученый Л.С. Коловрат-Червинский.
       Исследования продолжались и в Петроградском университете. В 1919 году профессор Дмитрий Сергеевич Рождественский отчитался о достигнутых результатах докладом «Спектральный анализ и строение атомов». Был сделан ещё один шаг на пути создания квантовой теории света и модели атомного ядра.
       В 1922 году по инициативе академика Вернадского на базе Радиохимической и Радиевой лабораторий Академии наук и радиевого отделения Рентгенологического института был создан Радиевый институт. Сейчас это старейшая организация, входящая в госкорпорацию «Росатом» – АО «Радиевый институт имени В.Г. Хлопина».
       Возглавил институт сам Вернадский, а в 1939 году его сменил на этом посту его ученик академик АН СССР В. Хлопин.
       В 1937 году в Радиевом институте группа И.В. Курчатова, Л.В. Мысовского и М.Г. Мещерякова запустила первый в Европе циклотрон, а в 1940 году сотрудниками института Г.Н. Флеровым и К.А. Петржаком было открыто явление спонтанного деления ядер урана.
       К сожалению, из-за революции, гражданской войны, красного террора, репрессий и ограничений на заграничные контакты отечественная физическая наука потеряла два важных десятилетия. Руководство РККА – Бронштейн (Троцкий), Ворошилов, Тухачевский, Егоров, Тимошенко и прочие, – в отличие от царского министра Сухомлинова, не оценили информацию о значении атомной энергии и отказались от предложения физиков-атомщиков начать разработку ядерного оружия. Академику Вернадскому также было очень сложно убедить Джугашвили (Сталина) и Скрябина (Молотова) начать промышленную добычу урана.
       Наша страна в течение многих лет после революции догоняла мир, вместо того чтобы стать первой державой, овладевшей энергией атома. Россия получила горький урок: преступная идеология революции, некомпетентность власти и пренебрежение наукой вредят развитию государства и ставят под угрозу его безопасность.
       Академик Вернадский совсем немного не дожил до воплощения своих идей в атомной энергетике, а также до создания (и боевого применения) ядерного оружия. Он скончался в Москве 6 января 1945 года. Всего четыре месяца оставалось до Победы, меньше года – до запуска в Москве академиком И. Курчатовым первого в СССР ядерного реактора и четыре с половиной года – до триумфа отечественных физиков-ядерщиков и успешного испытания атомной бомбы РСД-1.
       Золотой век российского атома начался лишь в середине 1940-х годов и продолжался почти всю вторую половину ХХ века.