«РОСАТОМ» / АО «ГНЦ РФ – ФЭИ»

Дмитрий Иванович Блохинцев

Д.И. Блохинцев, член корреспондент АН СССР, известный физик-теоретик относится к первому и незабвенному поколению советских физиков-ядерщиков (московская школа), прошедших путь от рождения идей до их воплощения, ставших участниками самых значительных событий в истории освоения атомной энергии в СССР.

Около шести лет его жизни (1950-1956) связаны с Лабораторией «В» (ныне ГНЦ РФ  – Физико-энергетический институт в Обнинске). Этот период жизни и деятельности Д.И.    Блохинцева из-за режима секретности не получил полного освещения в литературе. Поэтому длительное время основным источником сведений оставались только статьи и воспоминания Д.И.   Блохинцева, посвященные, главным образом, созданию и пуску Первой в мире АЭС.

К работам по атомной проблеме Д.И.  Блохинцев был привлечен не позднее 1946 г., когда в составе МВД СССР было создано Управление специальных институтов (9-е Управление), где он стал сотрудником научного отдела, руководимого А.И. Лейпунским. С его работой в 9-м Управлении связана одна из самых загадочных легенд о нем, согласно которой Блохинцев был назначен «дублером» И.В. Курчатова на случай неудачи при испытании первой атомной бомбы. Эта информация проходит только в воспоминаниях: архивные документы, подтверждающие данную версию, в научном обороте пока не появились.

9-е Управление руководило институтами, созданными для организации работы немецких специалистов, прибывших в СССР в 1945-1946 гг. Одним из таких институтов была Лаборатория «В». Работая в 9-м Управлении, Блохинцев принимал участие в формировании ее научных планов. В 1949 г. 9-е Управление было ликвидировано, его институты переданы Первому главному управлению (ПГУ) при Совмине СССР. 16 марта 1950 г. Блохинцев был назначен начальником теоретического отдела Лаборатории «В», а 21 июля 1950 г. – ее директором.

Блохинцев возглавил Лабораторию «В» на переломном этапе ее истории: заканчивался «немецкий» период и перед институтом стояла проблема выбора пути его дальнейшего развития. И этот выбор сделан в первой половине 1950-х гг., когда Д.И. Блохинцевым и А.И. Лейпунским были сформированы основные научные направления исследований ФЭИ и начаты работы, во многом определяющие его лицо и в настоящее время. В эти годы в институте были собраны первые физические сборки уран-графитовых реакторов, спроектирована, построена и пущена Первая в мире АЭС, начаты работы по созданию атомных реакторов для подводных лодок, созданию ядерных энергетических установок (ЯЭУ) для космических аппаратов, созданию реакторов на быстрых нейтронах, выполнены расчетно-теоретические исследования по термоядерному взрывному устройству, открыто при институте вечернее отделение (затем филиал) МИФИ – сегодня Обнинский государственный технический университет атомной энергетики.

Наибольшую известность Д.И. Блохинцеву принесла Первая в мире АЭС. В октябре 1949 г. А.И. Лейпунский, Д.И. Блохинцев, А.Д. Зверев направили руководству ПГУ записку, в которой предлагали начать изучение энергетических систем на быстрых и промежуточных нейтронах. 16 мая 1950 г. вышло постановление Совмина СССР о сооружении на площадке Лаборатории «В» трех транспортных реакторных установок, в том числе и реактора АМ. Для подтверждения энергетических возможностей атомных реакторов, опытную установку АМ было решено реализовать на АЭС.

Предварительные исследования по установке АМ проводились под руководством И.В. Курчатова в Лаборатории измерительных приборов АН СССР (ЛИПАН), но в июне 1951 г. по постановлению Совмина СССР работа по АМ передается Лаборатория «В», а Д.И. Блохинцев назначается научным руководителем работ по созданию АЭС.

Материалы по реактору АМ поступили из ЛИПАН в Лабораторию «В» в июне 1951 г. без технических решений по целому ряду важнейших проблем. Поэтому окончательный проект АЭС отличался от первоначального, и основная разработка его была проведена в Лаборатории «В». Испытывая крайнюю загруженность, Дмитрий Иванович в декабре 1951 г. сообщал в ПГУ, что «в Лаборатории «В» имеются только три лица, способные осуществлять научное руководство: Лейпунский А.И., Красин А.К. и Блохинцев Д.И.», «в остальном Лаборатория состоит из малоопытной молодежи». Поэтому он, как научный руководитель, занимался не только вопросами физики, но и многими инженерными проблемами.

Пуск в 1954 г. и успешная работа Первой АЭС имели и государственное, и политическое значение, так как для многих стран открывался путь мирного использования энергии атома.

В отделе фондов ГНЦ РФ – ФЭИ сохранились интересные документы о подготовке Дмитрием Ивановичем первой статьи об АЭС почти сразу после ее пуска, в июле 1954 г., для газеты «Известия», которая так и называлась «Первый шаг по пути мирного применения атомной энергии». Обсуждение статьи «в отношении степени информации, которая может в ней содержаться» происходило на высшем министерском уровне: В.А. Малышев отписал статью на отзыв Б.Л. Ванникову, Е.П. Славскому, Б.С. Позднякову и А.П. Александрову. Отзывы разделились. Поздняков и Малышев потребовали ее переработки, причем Поздняков написал развернутые замечания к ней.

Дмитрию Ивановичу, судя по его реакции на полях замечаний Позднякова: «Верно», «Это все понимают», «Путаница», «Что же верно?» и т. д. – критика не очень понравилась. Тем более начальники, видимо, сами не знали, чего хотели, ибо Славский тогда же в своем резюме констатировал: «Статья хорошая и не требует корректировки», а Александров: «Считаю статью очень хорошей, и написана хорошо, и нечего из нее высосать…»).

Примечательно, что в июле 1954 г. Блохинцев просил министра В.А. Малышева перед публикацией этой первой статьи «решить вопрос относительно псевдонима, т.к. обозначение моей [т.е. Блохинцева] фамилии может способствовать локализации объекта, не обозначенной в сообщении правительства»).

Проблема «локализации объекта», не обозначенного местонахождением в сообщении ТАСС о пуске Первой АЭС, решилась очень быстро: уже в 1955 г., когда на АЭС стали принимать иностранные делегации, Лаборатория «В» стала широко известна во всем мире.

Почти 50-летний период успешной эксплуатации Первой АЭС подтвердил правильность принятых тогда решений. Дмитрий Иванович в числе других создателей Первой АЭС был удостоен Ленинской премии (1955). Доклад Блохинцева о Первой АЭС стал основным докладом на Первой международной конференции по мирному использованию атомной энергии в Женеве в 1955 г. Вспоминая об этом он писал: «Доклад произвел огромное впечатление на тысячную аудиторию. Несмотря на запрещение правилами конференции аплодисментов, окончание доклада об АЭС было встречено бурной овацией»).

Работы по реакторам на быстрых нейтронах в СССР инициировались с конца 40-х гг. и проводились под научным руководством А.И. Лейпунского. Д.И.  Блохинцев занимался расчетно-теоретическими исследованиями по физике быстрых реакторов. Первая работа по теории быстрых реакторов «Кинетические уравнения для быстрых нейтронов», в которой была поставлена задача нахождения пространственно-энергетического распределения нейтронов с учетом всех основных существенных эффектов взаимодействия нейтронов с ядрами, дано кинетическое уравнение для функции распределения нейтронов и предложен ряд методов решения этого уравнения была выполнена им в Лаборатории «В» 1950 г.) В другой работе «К теории кинетических уравнений» им были сформулированы основы теории расчетов критических масс и воспроизводства в реакторах на быстрых и промежуточных нейтронах).

К 1953 г. основы созданной им лично теории расчета реакторов были значительно развиты его учениками – молодыми сотрудниками, руководимого Блохинцевым теоретического отдела, и применены к практически осуществляемым системам. Первыми такими системами стали созданные в 1955-1956 гг. реакторы БР-1 и БР-2 малого размера с плутониевой активной зоной.

И, наконец, нельзя не отметить, что именно в Обнинске в 1955 г. Дмитрий Иванович предложил идею ИБР и стал главным идеологом создания импульсного реактора периодического действия, построенного затем в ОИЯИ в Дубне.

Первые проработки ядерных установок для летательных аппаратов космического и авиационного назначения были начаты в Лаборатории «В» в 1953 г. Нейтронно-физические, теплотехнические и термодинамические расчеты, выполненные тогда, показали возможность создания ядерного ракетного двигателя (ЯРД) с прямым нагревом водорода в качестве рабочего тела. Этот ЯРД имел по расчету тягу до 280 т и удельный импульс 800 кг сек/кг. Источником энергии служил гомогенный тепловой реактор на основе графита с карбидом урана. Периферийная зона реактора представляла собой уран-бериллиевый сплав, здесь водород нагревался до 500 °К, после чего поступал в газовую турбину, которая приводила в действие водородный насос.

Этот проект его авторы неоднократно обсуждали с С.П. Королевым, В.П. Глушко, М.В. Келдышем, А.М. Люлькой. В 1955 г. проект был оформлен в виде научного отчета, авторами которого были Д.И. Блохинцев, И.И. Бондаренко, В.Я. Пупко и др.

В ОКБ-1 в то время использование водорода, как рабочего тела вызывало большие возражения из-за его низкой плотности, и дальнейшие проработки было предложено проводить с использованием менее эффективных, но плотных рабочих тел. «Так как на борт ракеты надо брать определенное количество рабочего тела по массе, то, по уверениям корифеев ракетной техники, должен получиться неприемлемо большой, неподъемный вес бака для водорода, – вспоминал В.Я. Пупко. – Возражения, что водород не мы придумали, а еще Циолковский, и что мы вычисляли вес бака по общеизвестным формулам сопротивления материалов, наших оппонентов не переубедили. С «зубовным скрежетом» произносили они слово «водород». Прощаясь, С.П. Королев сказал Д.И. Блохинцеву: «Ну, до свидания, марсианин!». На это наш директор нашелся и ответил Королеву: «До свидания, могильщик атомной энергии!»).

Несмотря на то, что конструкторы летательных аппаратов не спешили воплощать идеи Лаборатории «В», начало работ над проектами ЯРД в нашей стане было положено. Лаборатория «В» начала совместные проработки с ОКБ-1 (С.П. Королев), ОКБ-456 (В.П. Глушко) и НИИ-1 (М.В. Келдыш). Достаточно быстро за ней закрепился приоритет в этой новой области исследований, и И.В. Курчатов, получая материалы по созданию атомных ракетных двигателей, просил Б.Л. Ванникова направлять их «для получения заключения тов. Блохинцеву Д.И.».

В 1955 г. Лаборатория «В» предложила проект баллистической ракеты с «твердым реактором». Королев и Глушко считали, что такая ракета будет неконкурентоспособной в сравнении с ракетой на химическом жидком топливе, потребует больших экспериментальных и исследовательских работ, направление которых на тот период представлялось им слишком неопределенным.

Блохинцев по этому вопросу имел особое мнение, которое в декабре 1955 г. выразил в записке, адресованной А.П. Завенягину: «Я думаю, что область применения атомных ракет – это сверхдальние ракеты, позволяющие перебрасывать большой груз (не менее 10 тонн) в любую точку земного шара. <…> ракета с твердым реактором является сейчас единственным вариантом, техническое осуществление которого является вполне мыслимым. Что касается газовых, жидких и термоядерных реакторов, на применении которых настаивают НИИ-88 и ОКБ-486, то эти варианты в настоящее время не могут быть обоснованы». Поэтому он предлагал развернуть в Лаборатории «В» не только расчетные, но и экспериментальные работы по атомной ракете, «ориентировать их на создание малой опытной атомной ракеты, которая должна явиться прототипом будущих больших атомных ракет»).

После выхода 9 сентября 1952 г. постановления Совмина СССР о создании атомной подводной лодки, выполнение большого комплекса работ по ЯЭУ было поручено Лаборатории «В», о чем 20 сентября 1952 г. А.П. Завенягин в письме сообщил Блохинцеву: «Вы утверждены заместителем по центросистемным расчетам и исследованиям научного руководителя объекта №627 т. Александрова А.П.». Завенягин писал также, что постановлением Совмина на Лабораторию «В» одновременно возложено выполнение расчетно-теоретических работ, разработка твэлов, сооружение и испытание опытного реактора подводной лодки.

Первой и важнейшей задачей явился выбор типа реактора в качестве основного источника энергии, а также общего облика энергетической установки. Сначала это были реакторы на графитовом и бериллиевом замедлителе с тепловыделяющими трубами, несущими давление. По типу они оказались близки к строящейся тогда первой АЭС. Несколько позднее возникли установки, у которых замедлителем была тяжелая вода. И только потом (а по тем темпам это был один месяц) появился корпусной водо-водяной реактор. Уже в октябре 1952 г. Блохинцев докладывал Секции №8 НТС ПГУ о проведенных в Лаборатории «В» работах: «В результате проведенной предварительной работы мы считаем возможным предложить для обсуждения <…> следующие варианты:

а) Технологическую схему, на основе реактора АМ с перегревом пара внутри реактора, разработанную в отделе тов. А.К. Красина и

б) Схемы с применением металлического охлаждения, разработанные в отделе тов. Лейпунского А.И.»)

Таким образом, наряду с водо-водяной прорабатывался второй вариант установки с теплоносителем свинец-висмут, предложенный А.И. Лейпунским. Разработка двух направлений по реакторам при создании морских ЯЭУ была вызвана большим количеством проблем, порождаемых новизной и очень жесткими требованиями).

Лаборатория «В» с момента образования в 1946 г. непосредственно в создании ядерного оружия не участвовала. В апреле 1950 г. Совмин СССР принял постановление «О работах по созданию РДС-6». Другим постановлением Совмина СССР в мае 1951 г. наряду с группой Я.Б. Зельдовича в КБ-11 (ВНИИЭФ) к расчетно-теоретическим исследованиям по термоядерному взрывному устройству (тема РДС-6т) была привлечена и Лаборатория «В».

Для проведения работ по термоядерной тематике в Лаборатории «В» был создан отдел № 6 прикладной теоретической физики. Научное руководство отделом и всеми работами Лаборатории «В» по этой проблеме было возложено на Д.И. Блохинцева. Ему были даны очень широкие полномочия по набору специалистов в НИИ и учебных заведениях. Но специалистов не хватало, поэтому Блохинцев, остававшийся профессором МГУ, привлек своих учеников. Так в Лабораторию «В» попали И.И. Бондаренко, В.С. Имшенник, Б.Б. Кадомцев, Ю.П. Райзер, А.С. Романович, Л.Н. Усачев и др., ставшие потом известными учеными.

В 1951-1955 гг. по теме РДС-6т под руководством Дмитрия Ивановича были проведены серьезные исследования по термоядерному взрывному устройству, начало которым положил отчет Блохинцева «Газодинамика вещества при высоких температурах» (1951 г.). В работах Лаборатории «В» была сформулирована физико-математическая модель всех основных процессов, протекающих во взрывном устройстве. В них рассматривались не отдельные физические проблемы, а конкретная конструкция термоядерного взрывного устройства. Физическая схема предложенного группой Блохинцева устройства отличалась от аналогичных разработок КБ-11, с которыми сотрудники Лаборатории «В» знакомы не были.

Исследования отдела Блохинцева повлияли на оценку перспектив разработок по этой теме. В начале 1954 г. в Министерстве состоялось совещание, которое вел И.В. Курчатов; участвовали В.А. Малышев, Д.И. Блохинцев, И.Е. Тамм, А.Д. Сахаров, Я.Б. Зельдович, Л.Д.  Ландау, И.Я. Померанчук, Ю.Б. Харитон и др. На этом совещании от Лаборатории «В» выступил Д.И. Блохинцев, а затем сотрудники его отдела, которые показали бесперспективность работ в этом направлении. В 1955 г. исследования по термоядерной тематике в Лаборатории «В» были прекращены. Американцы убедились в бесперспективности этого метода еще в 1950 г.).

Для того чтобы полнее раскрыть характер и личность Блохинцева обратимся к воспоминаниям тех, кто работал с Дмитрием Ивановичем. Вот как писал о нем участник создания Первой АЭС Михаил Егорович Минашин:

«Несмотря на занятость, Дмитрий Иванович сохранял свежесть ума, молниеносную реакцию, никогда не утрачивал чувство юмора и, главное, железным образом не допускал расстройства общественно-научной жизни института. В то время казалось, что пропуск физического семинара в Институте был равноценен взрыву бомбы.

Приходя на работу около 8-ми утра, он обычно вызывал соответствующих людей, чтобы узнать успехи или неуспехи за вчерашний день. В этих случаях он обычно говорил: «Пока нет начальства, Вы мне расскажите…». Схватывая все с полуслова, он тут же обсуждал какую-либо задачу, советовал как подойти к ней, где и что можно найти полезное.

Он не любил скороспелых решений, требовал всестороннего обдумывания, обсуждения со специалистами смежных проблем. Он никогда не упускал случая, чтобы воодушевить своего собеседника. В таких случаях он говорил: «Ах, если бы не эта текучка, я бы обязательно попробовал решить эту задачу, уж очень она интересна. Но это мне не суждено. Времени нет. Единственное мое преимущество, как директора, состоит в том, что за моим кабинетом есть еще одна комната и мне не приходится далеко ходить и тратить время».

Дмитрий Иванович обладал удивительной способностью быстро решать задачи, получать численные результаты. Вероятно, по этой мерке он оценивал и других людей. Думаю, что именно поэтому он загружал расчетчиков таким объемом расчетных работ, который он сам искренне считал еще не исчерпывающим возможностей, но на выполнение которого не хватало и 16 часов рабочего дня. Не желая упасть перед ним «лицом в грязь» мы, расчетчики, иногда высказывали просьбы обзавестись электронно-счетной машиной. На что он говорил:

– Вы же знаете, что их нет. Да и зачем Вам машина?

– Как же, Дмитрий Иванович, все наши расчеты построены на всевозможных сшивках, получаются большие системы уравнений, нужна большая точность.

– Ну и что же? Составляйте определители, раскрывайте их, пользуйтесь разложением, пренебрегайте малыми членами, вот вам и решение с помощью обычной линейки. Я не знаю, зачем вы наводите такую точность, когда используете грубые константы?

И все же работа вместе с Дмитрием Ивановичем казалась легкой и веселой! В случае, когда у нас что-либо не получалось, мы шли к Дмитрию Ивановичу и всегда получали ответ, что проще всего это делать так-то, или «а эту задачу и решать не надо», потому-то и потому-то.

Несмотря на то, что по мере продвижения проекта Первой АЭС, физик Д.И. Блохинцев все более втягивался в технику, он все же остался физиком. До последних дней пребывания в Лаборатории «В» он иногда возмущался многими техническими терминами, а в первое время посмеивался над «фамильной алгеброй» критериальных уравнений теплотехники и гидравлики, возмущался по поводу применения таких единиц как килокалория в час: «В часах можно измерять только время сна, а не количество переданной энергии. Ну, скажите, зачем Вы используете такую единицу, когда она сама напрашивается сделать из нее хотя бы «калорию в секунду?» Порядок один и тот же!»

Превосходство знаний и умения у Дмитрия Ивановича в сравнении с нами, его подчиненными, не позволяло нам спорить и, кроме того, оправдывать эти единицы в то время мы еще не могли. Однако превосходство в знаниях Дмитрия Ивановича не оставляло неприятного чувства, т. к. он всегда использовал его в доброжелательном направлении для своего собеседника. Переход Дмитрия Ивановича из Лаборатории «В» на новую работу в течение длительного времени поддерживал чувство сожаления у очень многих инженеров, особенно у расчетчиков.»)

Таким образом, короткий период деятельности Д.И. Блохинцева в ФЭИ – важная страница в истории нашего института. Как уже говорилось в начале, Блохинцев возглавил институт на переломном этапе его истории и оставил в ней неизгладимый след. При Блохинцеве институт превратился в организацию с сильным научным коллективом, способную самостоятельно решать важнейшие научно-технические задачи.

Кроме основных направлений деятельности Лаборатории «В», в развитие которых внес большой вклад Дмитрий Иванович, основной его любовью оставалась теоретическая физика. Дмитрий Иванович приложил все усилия, чтобы создать в институте сильный теоретический отдел, ставший гордостью ФЭИ, его мозговым центром. Общеизвестны прекрасные ученые, выросшие в этом отделе: В.М. Агранович, А.С. Давыдов, Д.Ф. Зарецкий, В.Г. Золотухин, А.В. Игнатюк, Б.Б. Кадомцев, Г.И. Марчук, В.В. Орлов, Н.С. Работнов, А.С. Романович, Л.Н. Усачев и другие, много сделавшие для развития теоретической физики и практических ее приложений. Поэтому период 1950-1956 гг. ветераны нередко называют Блохинцевским.

Столь же большую роль сыграл в жизни Дмитрия Ивановича и ФЭИ. Здесь он приобрел первый опыт руководства крупным научным коллективом, здесь к нему пришла мировая слава.

А.В. Зродников, Ю.В. Фролов
(Из книги: «Физико-энергетический институт: летопись в судьбах» – Обнинск: ГНЦ РФ – ФЭИ, 2006)