Сахаров Андрей Дмитриевич. Создание теории ядерного синтеза

Сахаров Андрей Дмитриевич (1921-89),  российский физик и общественный деятель, академик АН СССР (1953), лауреат Нобелевской премии мира (1975), один из авторов первых работ по осуществлению термоядерной реакции (водородная бомба) и проблеме управляемого термоядерного синтеза. Труды по магнитной гидродинамике, физике плазмы, управляемому термоядерному синтезу, элементарным частицам, астрофизике, гравитации. Предложил (совместно с И. Е. Таммом) идею магнитного удержания высокотемпературной плазмы.

Сахаров происходил из интеллигентной семьи, по его собственным словам, довольно высокого достатка. Отец, Дмитрий Иванович Сахаров (1889-1961), сын известного адвоката, был музыкально одаренным человеком, получил музыкальное и физико-математическое образование. Преподавал физику в московских вузах. Профессор Московского педагогического института им. В. И. Ленина, автор популярных книг и задачника по физике. Мать, Екатерина Алексеевна, урожденная Софиано (1893-1963), дворянского происхождения, была дочерью военного. От нее Андрей Дмитриевич унаследовал не только внешний облик, но и некоторые черты характера, например, упорство, неконтактность.

Детство Сахарова прошло в большой, многолюдной московской квартире, «пропитанной традиционным семейным духом». Первые пять лет он учился дома. Это способствовало формированию самостоятельности и умению работать, но привело к необщительности, от которой Сахаров страдал почти всю жизнь. Глубокое влияние на него оказал учившийся вместе с ним Олег Кудрявцев, внесший гуманитарное начало в миропонимание Сахарова и открывший для него целые отрасли знаний и искусства. В последующие пять лет учебы в школе Андрей под руководством отца углубленно изучал физику, проделал много физических опытов.

В 1938 Сахаров поступил на физический факультет Московского государственного университета. Первая попытка самостоятельной научной работы на втором курсе окончилась безуспешно, но разочарования в своих силах Сахаров не испытывал. После начала войны он вместе с университетом был эвакуирован в Ашхабад; серьезно занимался изучением квантовой механики и теории относительности. По окончании в 1942 с отличием МГУ, где считался лучшим студентом, когда-либо обучавшимся на физическом факультете, отказался от предложения профессора Власова остаться в аспирантуре. Получив специальность «оборонное металловедение», был направлен на военный завод сначала в г. Ковров Владимирской области, а затем в Ульяновск. Условия работы и быта были очень тяжелыми. Однако здесь появилось первое изобретение Сахарова — прибор для контроля закалки бронебойных сердечников.

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 был 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 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, а также серьезными травмами многих людей, находившихся вдали от полигона.

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.

Нобелевская премия мира и общественная деятельность

С конца 50-х гг. Сахаров активно выступал за прекращение испытаний ядерного оружия. С конца 60-х — нач. 70-х гг. один из лидеров правозащитного движения. В работе «Размышления о прогрессе, мирном сосуществовании и интеллектуальной свободе» (1968) Сахаров рассмотрел угрозы человечеству, связанные с его разобщенностью, противостоянием социалистических и капиталистических систем: ядерная война, голод, экологические и демографические катастрофы, дегуманизация общества, расизм, национализм, диктаторские террористические режимы. В демократизации и демилитаризации общества, утверждении интеллектуальной свободы, социальном и научно-техническом прогрессе, ведущих к сближению двух систем, Сахаров видел альтернативу гибели человечества. Публикация этой работы на Западе послужила поводом для отстранения Сахарова от секретных работ; после протеста против ввода войск в Афганистан Сахаров в январе 1980 был лишен всех государственных наград (Герой Социалистического Труда (1954, 1956, 1962), Ленинская премия (1956), Государственная премия СССР (1953)) и сослан в г. Горький, где продолжал правозащитную деятельность. Возвращен из ссылки в 1986. В 1989 избран народным депутатом СССР; предложил проект новой Конституции страны. В 1988 Европейским парламентом учреждена Международная премия им. Андрея Сахарова за гуманитарную деятельность в области прав человека.

В октябре 1975 Сахарову была присуждена Нобелевская премия мира, которую получила его жена, лечившаяся за границей. Она огласила Нобелевскую лекцию мужа «Мир, прогресс, права человека», в которой Сахаров доказывал, что эти три цели «неразрывно связаны одна с другой», а также выдвинул предложения по достижению разрядки и разоружения.

В апреле и августе 1976, декабре 1977 и начале 1979 Сахаров с женой ездил в Омск, Якутию, Мордовию и Ташкент с целью поддержки правозащитников...

Несмотря на открытую оппозицию советскому режиму, Сахарову не было предъявлено официальных обвинений вплоть до 1980, когда он резко осудил советское вторжение в Афганистан. 4 января 1980 он дал интервью корреспонденту «Нью-Йорк таймс» о положении в Афганистане и его исправлении, а 14 января — телеинтервью компании Эй-Би-Си. Сахаров был лишен всех правительственных наград, включая звание Героя Социалистического Труда, и 22 января без всякого суда выслан в г. Горький (ныне Нижний Новгород), закрытый для иностранцев, где помещен под домашний арест. В июне 1983 Сахаров опубликовал в американском журнале «Форин афферс» письмо известному физику С. Дреллу об опасности термоядерной войны. Реакцией на письмо стала статья четырех академиков в газете «Известия», изобразившая Сахарова сторонником термоядерной войны и гонки вооружений и вызвавшая шумную газетную кампанию против него и его жены.

16 декабря 1986 М. С. Горбачев объявил Сахарову по телефону об окончании ссылки: «возвращайтесь и приступайте к своей патриотической деятельности». (Прим. ред.:) В1988 году в Дагомысе состоялась 38-я международная Пагуошская конференция ученых, и среди ее участников был вернувшийся из горьковской ссылки академик Сахаров. Всего через год, в декабре 1989-го, Андрея Дмитриевича Сахарова не стало.