Украинский физико-технический институт возник во многом благодаря инициативе директора Ленинградской физико-технической лаборатории Абрама Иоффе. А в первые годы существования УФТИ основное ядро его составляли молодые ленинградские физики и европейские ученые-эмигранты, бежавшие в Советский Союз от нацизма.
В конце 20-х годов на физмате Ленинградского университета сложилась неформальная группа талантливой молодежи. Центром веселой компании был полтавчанин Дмитрий Иваненко, вокруг которого «вращались» бакинец Лев Ландау, одессит Георгий Гамов, винничанин Матвей Бронштейн. Все они так или иначе внесли свой вклад в развитие УФТИ: Иваненко и Ландау стали первыми руководителями теоретического отдела, Гамов, числившийся консультантом, генерировал идеи, а Бронштейн, хоть и остался преподавать в Ленинграде, но активно участвовал в институтских теоретических научных конференциях.
Забегая вперед.
Все они стали физиками первой величины (или, если пользоваться астрономической терминологией — «нулевой»). И каждый мог бы похвастаться перед друзьями чем-то «только своим». Лев Ландау — Нобелевской премией, которую получил много лет спустя. Дмитрий Иваненко, получивший в 1950 году Сталинскую премию за работы в области теории ядра, — тем, что дожил до распада СССР. Георгий Гамов — тем, что единственный из всех не попал под репрессии тридцатых, и то только потому, что в 1933 году стал «невозвращенцем» (в США он разработал теорию «горячей Вселенной», предсказав существование реликтового излучения, сделал первый расчет генетического кода, за что и получил премию ЮНЕСКО).
К моменту организации института молодые физики успели поработать в зарубежных научных центрах — Геттингене, Копенгагене, Кембридже. Имели опыт работы за границей и другие ленинградцы, будущие сотрудники УФТИ — Лев Шубников, Георгий Латышев, Александр Лейпунский, Ольга Трапезникова, Кирилл Синельников. Самому старшему из них, назначенному директором Ивану Обреимову, было всего 35 лет.
Новые харьковчане взялись за подготовку необычного эксперимента. Они надеялись опередить всех, но в разгар работ — в мае 1932 года, пришло известие, что англичанам Джону Кокрофту и Эрнесту Уолтону удалось осуществить реакцию расщепления ядра лития искусственно ускоренными протонами. Доведя до логического конца свой эксперимент, «уфтинцы» через несколько месяцев повторили это достижение.
В СССР они были первыми, но в мире — только вторыми, хотя по срокам существуют разные свидетельства, в том числе и такие, согласно которым эксперимент в Харькове был первым.
В газете «Правда» 22 октября 1932 года была опубликована телеграмма с соответствующим текстом на имя Сталина, Молотова, Орджоникидзе под заголовком «Крупнейшее достижение советских ученых». Подписана она была «треугольником» УФТИ — директором, секретарем парткома и секретарем месткома. Первая научная публикация за подписями непосредственных «авторов» расщепления, членов Высоковольтной бригады — Кирилла Синельникова, Александра Лейпунского, Антона Вальтера и Георгия Латышева — появилась позже, в журнале «Советская физика».
После восторгов «Правды» остальные газеты тоже не скупились на хвалебные оды. Реакция же самих ученых была более сдержанной. Лев Ландау, например, заявил: «Нужно признать, что у нас нередко приходится слышать относительно той или другой работы, даже посредственной, что она опережает западноевропейскую науку и так далее. Напомню здесь известный пример с телеграммой, адресованной товарищам Сталину и Молотову по поводу достижений в расщеплении атомного ядра. Повторение опыта Кокрофта и Уолтона, которое в дальнейшем не привело к каким-либо особенным результатам, было в этой телеграмме выдано за какое-то громадное достижение науки, чуть ли не опережение работы Кавендишской лаборатории во главе с Резерфордом». А на институтском вечере самодеятельности Лев Давидович со сцены с серьезнейшим видом уведомлял зрителей об успехах своих студентов и предлагал послать товарищу Сталину телеграмму такого содержания: «Продифференцировали синус, получили косинус, работы продолжаются».
На самом деле эксперимент был очень важным — его значение попросту не оценили. Выводы партийное руководство хоть и не сразу, но сделало, что со временем и воплотилось в советский атомный проект. Что касается Харькова, то благодаря этому событию ядерная физика в УФТИ заняла главенствующие позиции. Наркомат тяжелой промышленности выделил средства на строительство нового высоковольтного лабораторного корпуса и сооружение экспериментального электростатического генератора, который несколько лет был единственной установкой в Союзе, пригодной для получения так называемых ядерных констант, необходимых для разработки атомной бомбы. Директором института в 1933 году был назначен один из героев события — Александр Лейпунский.
Кстати, легендарный корпус УФТИ, где был проведен эксперимент по расщеплению, сохранился и сейчас (как говорят, каркасом для здания послужила броня одного из кораблей Черноморского флота).
Наука Харькова была на подъеме. Молодой теоретик Евгений Лифшиц (тот самый, который восьмитомный «Ландау и Лифшиц»), приехав в город, сказал: «До сих пор был кембриджский период в развитии физики, а теперь настает харьковский».
Так и было практически до конца 30-х годов: на протяжении десяти лет Харьков неформально считался «физической столицей» мира – здесь работал Ландау, Синельников, Вальтер, регулярно бывали Бор, Дирак, Гейзенберг, Иоффе,Курчатов и многие другие. Но затем все изменилось — исследования атомного ядра с искусственно ускоренными частицами перенесли в Ленинград, где была организована лаборатория во главе с Игорем Курчатовым. Специалистам УФТИ впервые поручили секретные технические разработки военного характера — генераторы коротких волн для радиолокаторов, кислородные приборы для высотных полетов, авиационный двигатель, работающий на жидком водороде, и так далее. В 1934 году вместо отбывшего в зарубежную командировку Александра Лейпунского директором УФТИ назначили Семена Давидовича, который не имел никаких научных степеней и не опубликовал ни одной научной работы. С его приходом в УФТИ, который все еще оставался островком свободы в море сталинской деспотии, настали другие времена.
Для обеспечения абсолютной секретности работ институту было приказано пересмотреть весь личный состав и ввести ряд ограничений. Вольнолюбивые физики поначалу шутили по этому поводу. Ольга Трапезникова, например, цепляла выданный ей пропуск к ошейнику собачки, с которой ходила на работу. Ландау и Хоутерманс прикрепляли пропуска на спину, а то и пониже. И тут НКВД арестовало одного из сотрудников Ландау. Правда, протесты возымели действие и молодого человека по фамилии Корец выпустили, но это был лишь временный успех.
В 1937 году были арестованы два сотрудника-австрийца — начальник строительства Исследовательской станции глубокого охлаждения УФТИ физик Александр Вайсберг и его друг, химик Конрад Вайсельберг. Оба в свое время прибыли из Вены, спасаясь от фашизма. В защиту Вайсберга выступили известные европейские ученые, в том числе Альберт Эйнштейн и супруги Ирен и Фредерик Жолио-Кюри.
Их хлопоты привели к тому, что в 1940 году Вайсберга под конвоем отвезли до границы и там передали в руки гестапо. Вайсельберг же был расстрелян. Потом были арестованы и расстреляны Лев Шубников, Лев Розенкевич, В. Горский, В. Фомин, вновь арестован отпущенный было Корец, депортирован в Германию Фриц Хоутерманс. Всего были расстреляны восемь человек.
Были также арестованы, хотя и через некоторое время выпущены, Иван Обреимов, Александр Лейпунский, Лев Ландау.
В то же время надо отметить, что физики еще не осознали: времена, когда ученые разных стран немедленно сообщали друг другу о полученных результатах, прошли безвозвратно. Когда фундаментальная наука приобрела стратегическое значение, писать накануне войны за рубеж о таких опытах недопустимо: во всех странах мира это считается предательством и расценивается должным образом. Прилюдные насмешки над руководителем страны и сейчас, даже в самых демократических государствах, чреваты большими неприятностями, а обращение к иностранному правительству с просьбой «благоустроить родственников» в Германии не могло не вызвать интереса соответствующей разведки. Вскоре все поняли правила игры, и аресты прекратились. Тем более что ученых ценили: тот же академик Капица мог позволить себе отказ от работы с Берией: «Он не вызывает во мне доверия». И ничего — утерся Лаврентий Павлыч, а Сталин даже не пожурил строптивого физика.
В сентябре 1937 года в Москве состоялась II Всесоюзная конференция по физике ядра, участники которой обратились с приветствием к товарищу Сталину и товарищу Молотову. В тексте, в частности, есть и такие строки. «Успешное развитие советской физики происходит при общем упадке науки в капиталистических странах, где наука фальсифицируется и ставится на службу усилению эксплуатации человека человеком, грабительским войнам и так называемому научному обоснованию идеализма и поповщины. Подлые агенты фашизма, троцкистско-бухаринские шпионы и диверсанты не останавливаются перед любой мерзостью, чтобы подорвать могущество нашей страны. Враги народа проникли и в среду физиков, выполняя шпионские и вредительские задания в научно-исследовательских институтах. Вместе со всеми трудящимися нашей Социалистической Родины советские физики еще теснее объединятся вокруг партии и правительства, около нашего родного и великого вождя товарища Сталина».
Можно спорить, кто именно изобрел атомную бомбу. После открытия реакции деления ядра урана с последующим излучением нескольких вторичных нейтронов физикам стало ясно, что в уране возможна цепная реакция с выделением огромного количества энергии. И серьезная информация: в 1940 году харьковские ученые, сотрудники УФТИ, официально подали заявки на изобретение этой бомбы и получили авторские свидетельства. Формально они и являются изобретателями.
Их имена долго были «засекречены», но сейчас стали известны. Это руководитель лаборатории ударных напряжений Украинского физико-технического института
37-летний Фридрих Ланге и научные сотрудники института Владимир Шпинель и Виктор Маслов.
В 1940 году В. Маслов в своей статье утверждал, что использование внутриядерной энергии «в значительной степени становится технической проблемой». Вернее, с его точки зрения, проблем было несколько, а главные из них две: как наработать необходимое количество изотопа урана-235, из которого можно сделать бомбу, и как собрать критическую массу этого изотопа (кстати, о плутониевой бомбе первым в мире заговорил тоже сотрудник УФТИ Фриц Хоутерманс).
Но по заведенному порядку в первую очередь финансировались работы, защищенные авторскими свидетельствами. И физики в 1940 году садятся писать заявки на изобретения. В. Маслов и В. Шпинель — «Об использовании урана как взрывчатого и ядовитого вещества». Ф. Ланге, В. Маслов, В. Шпинель — «Способ приготовления урановой смеси, обогащенной ураном с массовым числом 235. Многомерная центрифуга». Ф. Ланге,
В. Маслов — «Термоциркуляционная центрифуга».
В отдел изобретательства Наркомата обороны пришли заявки сотрудников УФТИ на конструкцию атомной бомбы и методы наработки урана-235. Нужно заметить, что в предложениях харьковчан были свои недостатки, но они первыми предложили использовать обычную взрывчатку как запал для создания критической массы и инициирования цепной реакции. В дальнейшем все ядерные бомбы подрывались именно таким образом. А предложенный ими центробежный способ разделения изотопов и сейчас является основой промышленного разделения изотопов урана.
Предложение пошло гулять по инстанциям: из отдела изобретательства в Управление военно-химической защиты НКО, в Научно-исследовательский химический институт Рабоче-крестьянской Красной Армии, потом опять в управление, а затем в Радиевый институт Академии наук СССР. Его директор академик В. Хлопин и поставил точку, вернее, жирный крест на проекте: «Заявка не имеет под собой реального основания, идея атомной бомбы фантастична». Виктор Маслов, не сдаваясь, в феврале 1941 года обратился с личным письмом к тогдашнему наркому обороны СССР маршалу Советского Союза С. К. Тимошенко — тоже
безрезультатно.
Заявки 40-го года так и «присохли». Началась Великая Отечественная война. Виктор Маслов ушел на фронт добровольцем и погиб. Владимир Шпинель эвакуировался с институтом в Алма-Ату, где занялся другими работами, как и Фридрих Ланге.
О них вспомнили только после донесений разведки об американском атомном проекте, а тем более — после бомбардировки Хиросимы и Нагасаки. В 1946 году Отдел изобретательства РККА зарегистрировал не подлежащее опубликованию авторское свидетельство под названием «Атомная бомба или другие боеприпасы» за № 6358с, а также два других предложения харьковчан.
Уже в 1943 году в СССР было решено в рамках реализации атомного проекта создать цепочку из нескольких секретных организаций, которые были названы лабораториями. Лаборатория № 1 во главе с Кириллом Синельниковым была создана в 1946 году на базе довоенного УФТИ. Лабораторию № 2 возглавил Игорь Курчатов, лабораторию № 4 в Москве — получивший советское гражданство Фридрих Ланге.
Заданием Лаборатории № 1 было измерение так называемых ядерных констант, цифровых характеристик ядерных реакций, необходимых для расчетов критических масс и других параметров реакторов и бомб. Полученные данные считались секретными и не публиковались.
В 1947 году в Радиационной лаборатории в Беркли (США) был разработан и сооружен первый в мире линейный ускоритель заряженных частиц. Мимо идеи ускорителя не прошли и советские оборонные программы.
Сразу несколько научных организаций, в том числе Лаборатория № 1, начали работать над первым советским «проектом СОИ». Официально секретное Постановление Совета Министров СССР 1948 года называлось «О проведении научно-исследовательских работ по изучению возможностей осуществления ЗУ (то есть зенитной установки. — В.Н.)». Будущий нобелевский лауреат Николай Семенов предложил бороться с самолетами и ракетами, несущими атомный заряд, облучая их с Земли пучком ускоренных частиц — протонов или дейтронов.
Основу ЗУ должен был составить мощный ускоритель протонов, разработку которого и поручили Кириллу Синельникову и его Лаборатории № 1. Программа ЗУ стала главной в институте, она хорошо финансировалась, к ней было привлечено внимание руководства. Институтские теоретики разобрались в сущности проблемы, провели необходимые расчеты и выдали их проектировщикам. Уже в 1949 году в Лаборатории № 1 был готов эскизный проект зенитного ускорителя, а в 1951 запущен модуль установки в виде протонного ускорителя на энергию 20 МэВ. Правда, как оказалось, протонный пучок не мог преодолеть слой воздуха, он просто не был способен достичь самолетов или ракет и тем более нанести им вред. Идея могла бы сработать разве что в случае базирования ускорителя в космосе, в безвоздушном пространстве. Программа была свернута.
Созданный в Харькове ускоритель на протяжении еще многих лет использовался для исследований в области элементарных частиц и ядерной физики. После «двадцатки» в институте были сооружены другие ускорители различной мощности. Нужно заметить, что в 1940-1950-х годах СССР не жалел средств на достижение и сохранение приоритета в ядерно-физических исследованиях. Соответствующие структуры внимательно следили за развитием американской науки, и все, что делалось за океаном, сооружалось и в Союзе, в том числе в Харькове. Венцом этой деятельности был запуск в 1965 году в поселке Пятихатки под Харьковом линейного электронного ускорителя на рекордную в мире в то время энергию — 2 ГэВ. Его сооружением руководил Антон Вальтер.
Лаборатория № 1 официально перестала существовать в конце 50-х годов. По инициативе Кирилла Синельникова в институте открыли два новых направления — материалы для реакторостроения и физика плазмы и управляемого термоядерного синтеза. Они вытеснили ядерную физику, инициатива в которой перешла к Объединенному институту ядерных исследований в Дубне и Институту физики высоких энергий в Серпухове. А потом произошла Чернобыльская авария, распался Советский Союз, наука Харькова и всей Украины оказалась в глубокой... ну, скажем, воронке.
Инициатива и первородство Харькова в создании атомной бомбы неоспоримы. И хотя этот взлет научных достижений остался далеко в прошлом, мы можем надеяться и на будущие успехи харьковских физиков.
