В разгар войны, в разгар Сталинградской битвы Сталин дает указание провести консультации с учеными атомщиками. В Москву вызывают А. Ф. Иоффе, П. Л. Капицу, В. Г. Хлопина, В. И. Вернадского для консультаций по вопросам возобновления ядерных исследований. Единодушного мнения они не составили и рекомендовали обратиться к И. В. Курчатову. В середине сентября, а затем 22 октября Курчатова вызывали в Москву по тому же вопросу, а еще раньше, в августе 1942 года был отозван из армии Г. Флеров для продолжения ядерных исследований.
27 ноября 1942 года, через 5 дней после окружения немцев под Сталинградом, ГКО принял решение о разведочных работах по урану и добыче урановой руды. Так был сделан шаг навстречу атомному будущему России. В феврале 1943 года ГКО принимает постановление об организации при Академии наук СССР лаборатории ядерных исследований, которая получила кодовое название — Лаборатория N2.
В неимоверно тяжкие военные годы, когда судьба страны казалась чернее ночи, были приняты, по крайней мере, три гениальных судьбоносных решения:
1. На пятый день войны ЦК ВКП(б) и Совнарком СССР вынесли первое постановление военного времени: «О порядке вывоза и размещения людских контингентов и ценного имущества.» В этом постановлении были определены задачи и очередность эвакуации промышленности. Оно немедленно вступило в силу. Из-под носа у немцев увозили на восток в глубокий тыл огромные заводы, институты, музеи. За первые шесть месяцев войны было эвакуировано 2539 промышленных предприятий, в том числе 1360 крупных, более 10 миллионов рабочих, специалистов и их семей.
«Эвакуацию промышленности во второй половине 1941 года и ее «расселение» на востоке, следует отнести к числу самых поразительных организаторских и человеческих подвигов Советского Союза во время войны.» (Английский журналист А. Верт.)
Без этих 2500 заводов наша победа была бы еще более отдаленной и мучительной
2. Разработка и осуществление операции «Уран» на окружение Сталинградской группировки противника — операции, повернувший войну вспять.
3. Возобновление в разгар войны работ по атомной тематике с твердым намерением создать собственное атомное оружие.
Руководителя Лаборатории N 2 подбирали очень тщательно. Он Должен быть энтузиастом, революционером в науке, в то же время осмотрительным и дальновидным. Необходимы прекрасные организаторские способности, чтобы сплотить коллектив ученых, инженеров, руководителей предприятий. От него требовалось очень многое. Выбор пал на Игоря Васильевича Курчатова. Он находился в Москве, знакомился с работами ученых, лабораторий, институтов.
В скором времени Курчатова пригласил В. М. Молотов и долго, сердечко с ним беседовал, а затем, почувствовав, что это тот самый человек, который нужен, Молотов передал ему материалы наших разведок по атомной тематике, поступившие из США и Англии. Несколько дней Курчатов знакомился с этими материалами.
Он узнал многое такое, о чем ранее догадывался, предполагал, но не мог проверить экспериментально. Самым главным было то, что атомная бомба не только осуществима, но американцы уже приступили к ее созданию. Через два-три года они смогут получить сверхоружие, которое в этой войне вряд ли найдет применение, но они не прекратят его производство. Вложив в ядерный проект огромные средства, наладив самое сложное производство за всю историю техники, американцы его не остановят, они будут наращивать арсенал атомного оружия, чтобы держать в страхе всех, кто такого оружия не имеет. Для нас вопрос был предельно ясен, мы не могли оставаться под угрозой уничтожения, нам нужно свое такое же оружие, а может быть и лучшее.
Курчатов ясно представлял себе, что путь к атомной бомбе сверхтруден и сверхсложен, особенно в стране, ведущей кровопролитную изнуряющую войну. Страна не была готова немедленно взяться за программу аналогичную американской. Чтобы сделать атомную бомбу, нужно много ученых, специалистов, нужна атомная индустрия, нужны такие огромные научные знания, что, если их изложить на бумаге, появятся целые горы специальной технической литературы под грифом «Совершенно секретно'». За каждой строкой должен стоять конкретный ученый, испытатель, лаборант, проделавший десятки и сотни раз простой или очень сложный опыт и вписавший эту строчку в общий труд с такой степенью ответственности, выше которой не бывает.
Разве может разведка добыть все это? Конечно нет. Знания надо добывать самим годами упорного труда. Но в простых, осязаемых проблемах разведка, конечно, помощница. Какие заводы строят, какие пустили, какой способ выбрали? Эти данные тоже очень нужны, они сокращают время, а время — самое главное.
Наконец, Курчатова представили Сталину. Он произвел благоприятное впечатление своими знаниями и другими несомненными достоинствами. Сталин умел подбирать людей на самые ответственные посты и в этот раз он сделал наилучший выбор.
10 марта 1943 года Курчатова назначили руководителем Лаборатории N 2 Академии наук СССР, преобразованной позднее в Институт атомной энергии, директором которого он оставался до конца жизни. Его утвердили также общим руководителем по созданию советского атомного оружия. 29 сентября 1943 года, когда Курчатов сумел развернуть исследовательские работы по обширной программе, когда проявился его высокий научный уровень и организаторский талант, он был избран действительным членом Академии наук СССР. Игорю Васильевичу исполнилось в то время 40 лет.
Первой заботой Курчатова был подбор кадров для Лаборатории N 2 и программы работ в целом. Требовалось очень много ученых, специалистов, которых война разбросала по разным местам, по разным фронтам. В числе первых его сотрудников были: Г. Н. Флеров, И. К. Кикоин, А. И. Алиханов, Ю. Б. Харитон и многие другие. План работ лаборатории предусматривал несколько главных направлений:
— Поиски урановой руды и способы ее обогащения.
— Производство металлического урана.
— Производство химически чистого графита.
— Конструирование уран-графитового атомного реактора.
— Производство тяжелой воды.
— Разработка различных способов разделения изотопов урана.
— Конструирование атомных бомб.
— Поиски путей для использования атомной энергии в мирных целях.
В числе первоочередных задач была научная разработка и конструирование исследовательского уран-графитового атомного реактора для осуществления в нем цепной реакции деления урана и получения плутония. По предварительным расчетам требовалось до 1000 тонн реакторного графита и около 100 тонн очищенного металлического урана. Эти материалы никто в стране не производил. Сначала надо было наладить их производство на нескольких заводах химической и металлургической промышленности. Чтобы начать производственный цикл, требуются технические условия, но даже и этот первый шаг оказался страшно труден, ведь не было никакого опыта, то же самое с разработкой технологических процессов производства и контроля, все надо было начинать буквально с ноля. Работы было так много, что Курчатов назначил бывшего своего ученика И. С. Панасюка заместителем по проблеме атомного реактора.
Панасюку с самого начала пришлось столкнуться со множеством разнообразных задач. Выдать задание на строительство здания для исследовательского реактора, а прежде этого определить, хотя бы приблизительно, его размеры и вес. Подобрать действующие заводы для размещения на них заказов на реакторный графит и очищенный металлический уран, получить на то согласие в высших хозяйственных органах… Всего не перечтешь.
В марте 1943 года в осажденном Ленинграде начали поиски деталей циклотрона, изготовление которого велось еще до войны. Многие части установки, в том числе 75 тонный электромагнит, удалось разыскать и вывезти в Москву, где сразу же приступили к изготовлению недостающих узлов оборудования и сборке циклотрона. Эту сложную работу возглавлял Леонид Неменов. Циклотрон заработал в сентябре 1944 года. Из облученных на нем образцов урана брат Игоря Васильевича Борис Курчатов выделил нептуний и начал работы по выделению плутония.
Отдел разделения изотопов урана возглавлял И. К. Кикоин. Он трудился над методом газовой диффузии. Параллельно с ним А. П. Александров осваивал метод термодиффузии, а Л. А. Арцимович — способ электромагнитного разделения изотопов. Никто из ученых не знал тогда, какой из методов окажется наиболее работоспособным и приемлемым по экономическим соображениям.
Исходя из тех же экономических соображений, деньги на исследования для лаборатории Курчатова отпускали весьма аккуратно. Хотя исход войны был уже предрешен и после Курской битвы инициатива в военных действиях полностью перешла на нашу сторону, государство несло теперь не только военные расходы, к ним прибавились немалые затраты на восстановление разрушенного хозяйства в освобожденных районах.
И все же в Лаборатории Курчатова в 1944 году работало около 100 сотрудников, кроме того, многие заводы и их технологи выполняли заказы по атомной тематике. В 1943 году электродный завод изготовил для исследований несколько тонн графита. Он оказался непригодным для атомного реактора — содержал много примесей. Особенно вредными примесями оказались бор, кадмий и ряд других элементов. Они обладали способностью активно поглощать нейтроны и, если примесей было много, то цепная реакция деления в реакторе вообще могла не возникнуть. Глубокая очистка графита требовала применения очень сложных технологий, что усложняло дело и удорожало стоимость реакторного графита Ученым пришлось долго работать вместе с заводскими технологами, пока в 1945 году удалось получить графит требуемой чистоты.
Большие трудности встретились с поисками урановой руды. До войны ее добывали мало, теперь спрос возрос во много раз. Была создана комиссия по разведке урановых руд в составе: В. И. Вернадского, А. П. Виноградова, В. Г. Хлопина. В 1943 году внимание геологов главным образом привлекала Средняя Азия. В 1945 году в поисках урановой руды участвовало 90 геологоразведочных партий, в дальнейшем их число довели до 250. Были обнаружены новые месторождения в Средней Азии, на Украине и в других местах. В 1945 году были созданы горно-химические комбинаты в Средней Азии, на Украине. В 1953 году добыча урановой руды в СССР увеличилась почти в 30 раз по сравнению с 1946 годом. После освобождения Чехословакии СССР стал закупать руду из урановых шахт в Яхимове, кроме того, закупки делали в Польше, Восточной Германии. Так решилась проблема урановой руды.
Получение из руды металлического урана представляло тоже очень сложное незнакомое дело. Все начинали с поисков способов, технологий производства, создавая для этого целые цеха и предприятия, сложные установки и новые приборы. Впервые металлический уран в слитке весом более килограмма был получен на одном из заводов, после чего быстро наращивали его производство. В конце 1946 года промышленность обеспечила строительство исследовательского реактора Ф-1 необходимым количеством графита и урана требуемого качества.
Большая работа была проделана на циклотроне. Здесь получили плутоний в микроскопическом количестве, но его вполне хватило, чтобы определить физические и химические характеристики, столь необходимые для проектирования исследовательского и промышленного ядерных реакторов и плутониевой атомной бомбы.
Не только войной и атомной программой был занят Советский Союз и его народ. В эти годы делались большие затраты на развитие образования, культуры, науки. По всей стране были открыты школы рабочей молодежи, чтобы можно было продолжить образование, закончить школу и поступить в заочный, вечерний институт или техникум. Как и до войны, всюду работали клубы, устраивались конкурсы художественной самодеятельности. Создавались прекрасные художественные коллективы. 9 августа 1942 года в блокадном Ленинграде была впервые исполнена Седьмая симфония Дмитрия Шостаковича.
