Александр Сергеевич Козырев и проблема ГДТС (К 100-летию со дня рождения)

Александр Сергеевич Козырев и проблема ГДТС

(К 100-летию со дня рождения)

А. Л. Михайлов, Ал. А. Демидов

         23 апреля 2017 года исполнилось 100 лет со дня рождения Александра Сергеевича Козырева – кандидата технических наук (1958), Лауреата Сталинской (1955) и Ленинской (1966) премий СССР, Кавалера высшей награды Родины — Ордена Ленина (1949), одного из самых титулованных сотрудников Института физики взрыва (Сектора 3) РФЯЦ-ВНИИЭФ.

За 38 лет своей научно-производственной деятельности  во ВНИИЭФ А. С. Козырев (23.04.1917 – 21.01.2000) стал основателем наинтереснейшего научного направления наших работ – это Газодинамический термоядерный синтез (ГДТС)   и крупнейшим специалистом  СССР в этой области.

Рисунок 1 – А. С. Козырев – такой красивый молодой человек прибыл на Объект тов. Зернова (КБ-11) п/я 975 в феврале 1948 года. (Фото из ЛК в кадровой службе ИФВ)

Козырев Александр Сергеевич родился 23 апреля 1917 года в г. Петрограде в канун Великой Октябрьской Социалистической Революции. В Ленинграде прошли его школьные и студенческие годы. В 1936 году он был принят на физфак Ленинградского государственного университета,  в 1939 году переведен на инженерно-физический факультет Ленинградского политехнического института, который с отличием окончил в 1941 году по специальности «Физика металловедения».

Еще до получения диплома «инженера-исследователя» он сделал одно из своих первых изобретений, относящихся к оборонной тематике. Оно было принято в августе 1941 года, и Козырев А. С. для его внедрения был направлен в распоряжение инженерного управления Северного фронта. В 1942 г., как следует из личного дела Козырева в Архиве ВНИИЭФ, А. С. работал инженером-исследователем на заводе № 309 Наркомата боеприпасов (НКБ) в городе Чапаевске. С 1942  по 1945 г. он – старший инженер, начальник производственного отдела, начальник цеха, начальник центральной заводской лаборатории завода № 386 НКБ в Новосибирске. После войны, получив уже серьёзный опыт руководителя, А. С. возвращается в Ленинград и в течение трёх лет до 1948 г. возглавляет IV отдел Специального Конструкторского Технологического Бюро — 5 (СКТБ-5) при заводе № 5.

Как же  Козырев появился на Объекте тов. Зернова – КБ-11 в секретном Сарове? В нашем распоряжении сегодня видеозапись выступления А. С. Козырева на первой  конференции по истории разработок отечественного ядерного оружия (Арзамас-16, ВНИИЭФ, 23 апреля 1992 г.). В день своего 75-летия  А. С. начал своё выступление на конференции именно с этого.

     Рисунки 2 – 5 – А. С. Козырев делает доклад о ГДТС на первой           конференции по истории разработок отечественного ядерного оружия  23 апреля 1992 года в день своего 75-летия

В 1946 – 1947 гг. докладчиком был  написан большой отчёт (ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ) на 95 листах машинописного текста в двух частях с «претенциозным» названием:

1. Практический метод получения сверхвысоких температур и давлений при помощи сферического детонационного концентратора энергии и импульса взрыва «СДКЭ».
2. О возможности применения СДКЭ для освобождения внутриядерной энергии путём осуществления теплового ядерного взрыва тяжёлого водорода.

Этот отчёт под грифом совершенно секретно  25 апреля 1947 года был направлен в три адреса:

Экз. № 1 – «Зам. Предс. Сов. Мин. СССР»  (т. е. в Правительство);

Экз. № 2 – «Нач. I ГУ при Сов. Мин. СССР» (т. е. Б. Л. Ванникову);

Экз. № 3 – дело № 74 (т. е. в секретную часть СКТБ-5).

Через несколько месяцев в Ленинград приехал Я. Б. Зельдович побеседовать с автором отчёта. Затем состоялся разговор  с К. П. Станюковичем, который, как оказалось, занимается близкими вопросами. И, наконец, Козырев был вызван в Управление КГБ Ленинграда, где полковник Рыкин сообщил, что отчёт дошёл куда надо и получил благоприятный отзыв. Козыреву вежливо, но твёрдо было сказано, что он вскоре «должен уехать на новое место работы». Пришёл вызов из Москвы. На Цветном бульваре  А. С. направили на Новорязанскую улицу, где состоялась встреча с Ю. Б. Харитоном и К. И. Щёлкиным. Таким образом, в начале февраля 1948 года А. С. Козырев прибыл на «Объект» п/я  975 в секретный Саров. Первый день работы в КБ-11 у конструкторов  — 8 февраля 1948 г. под руководством И. П. Колесова в должности старшего инженера для вхождения в курс текущих работ.  Очень  скоро, «потолкавшись» у конструкторов, А. С. Козырев «нашёл себя» в отделе  В. С. Комелькова в работе над системой инициирования заряда из ВВ для первого отечественного заряда РДС-1. «Результат? — Превзошёл все ожидания»! Орден Ленина – за 20 месяцев работы в КБ-11!

Вот такую ВЫПИСКУ из секретного Постановления  получил тов. А. С. Козырев от Председателя Совета Министров Союза ССР И. Сталина! (см. рис. 6).

«За участие в разработке проверенной системы инициирования заряда из взрывчатых веществ и конструкции аппаратуры и системы автоматического зажигания для первой атомной бомбы, испытанной в 1949 г., Козырев А. С. награждён орденом Ленина» (Указ Президиума Верховного Совета СССР от 29 октября 1949 г.)

Рассказывает Л. М. Тимонин: «В отличие от атомной бомбы использование имплозии для возбуждения термоядерных реакций синтеза тяжёлых изотопов водорода имеет своего автора. Им является Александр Сергеевич Козырев…». (Напомним, что термин «имплозия» подразумевает направленный внутрь взрыв сферического заряда ВВ, инициируемого одновременно по всей наружной поверхности.)

Рисунок 6 – Выписка тов. Козыреву А. С. из Постановления СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР от 29 октября 1949 г., Москва, Кремль

«Работы по предложению А. С. Козырева были начаты в КБ-11 лишь в 1951 году, когда несколько ослабло напряжение, связанное с созданием атомной бомбы. Очень интересное заключение на отчёт А. С. Козырева дали в мае 1952 года Я. Б. Зельдович, Д. А. Франк-Каменецкий и И. Е. Забабахин: … «Имея в виду, что само получение нейтронного импульса и термоядерной реакции с помощью заряда ВВ будет замечательным научно-техническим достижением, считаем необходимым скорейшее и максимально активное начало работ  с обязательным участием А. С. Козырева. К теоретической части весьма желательно привлечение И. Е. Тамма и А. Д. Сахарова. Ближайшей целью экспериментальных работ должно быть получение нейтронного импульса».

Была составлена программа расчётно-теоретических и экспериментальных работ. Вся проблема в целом получила название «Газодинамический термоядерный синтез (ГДТС)». За три первых года исследований было проведено около ста опытов с обжатием в центре заряда тяжёлых изотопов водорода и дейтерид-тритидов различных металлов. Были разработаны и исследованы десятки вариантов взрывных систем, обеспечивающих наилучшую кумуляцию энергии ВВ в центр заряда».

Уже в 1954 году работы по ГДТС были использованы в практических целях, как при отработке атомных боеприпасов, так и непосредственно в ряде их конструкций (термоядерный инициатор (ТИ)). Тогда же к работам по ГДТС был привлечён широкий круг специалистов: теоретиков (Н. А. Попов и В. А. Александров), физиков-ядерщиков- методистов ( Ю. С. Замятин, В. М. Горбачёв, Н. А. Уваров и др.), конструкторов (И. М. Быструев, П. А. Есин, И. А. Братухин и др.), газодинамиков (Л. М. Тимонин, В. М. Герасимов, А. Д. Демидов, И. Г. Проскурин, В. А. Ивановский и др.),  производственников (М. В. Белкин и др.)

По воспоминаниям В. М. Горбачёва: «Подготовка к взрывным опытам по ГДТС на площадках ВНИИЭФ была начата в 1954 г., а первый опыт,  в котором было зарегистрировано протекание термоядерной реакции, возбуждённой энергией взрыва химических ВВ, и определен количественно выход нейтронов, состоялся 15 мая 1955 года. … Величина выхода нейтронов составила 10⁸ нейтронов».

В кадровой службе ИФВ сохранилась личная карточка (ЛК) А. С. Козырева, и сегодня мы можем показать все назначения и перемещения нашего юбиляра во ВНИИЭФ.

Рисунки 7- 9 – Назначения и перемещения А. С. Козырева во ВНИИЭФ из ЛК в кадровой службе ИФВ

Как мы видим, уже начиная с сентября 1953 года, А. С. Козырев начал руководить газодинамическим отделом, который  имел разные номера: 116, 27, 21, 05, и специализировался  в первых двух отделах  на разработках взрывчатых веществ, а в последних двух — в основном на решении проблем ГДТС и смежных вопросов. В лучшие годы в отделе Козырева работало более 30-ти человек. На фото (см. рис. 10) отдел А. С. Козырева в 1978 году.

Слева направо

1 ряд: Е. В. Зотов, М. П. Журба, Б. А. Клопов, А. П. Мочалов, В. А. Синяков, Е. С. Заикина, А. С. Козырев, А. Я. Бодряшкина, В. А. Корицкий, С. К. Жабицкий, И. В. Морозов;

2 ряд: Г. Б. Бальжинимаев, А. И. Сорокин, В. Т. Стасько, А. И. Логвинов, А.  Аринин, А. М. Боркина, М. И. Арифов, В. Н. Рыжова, В. Т. Рязанов, Е. В. Каширский, Н. С. Мунин, В. С. Петушков, А. И. Толшмяков, О.  Волченко;

3 ряд: С. А. Биюшкин, В. В. Попов, В. И. Дудин, К. А. Маслов, В. А. Кручинин И. Т. Дудин, Г. Б. Красовский

Рисунок 10 — Отдел А. С. Козырева в 1978 году

На разных этапах в отделе Козырева  работали: Ю. Д. Лавровский, Л. Д. Рябев, В. В. Новиков, В. Е. Костылева, С. М. Бабадей, Е. Е. Мешков, И. Н. Будников, Т. В. Кораблёва, С. Л. Лупанов и др., кого нет на фото рис.10.

          Самым замечательным достижением отдела Козырева можно с уверенностью считать разработку и создание прецизионного шарового заряда с наружным радиусом жидкого взрывчатого вещества 375 мм  — ПШЗ-375. Наиболее полно работа над ПШЗ-375 изложена в статье С. М. Бабадея «ГДТС. Успехи и проблемы» (см. «Атом № 21, 2002). Приведём лишь некоторые параметры ПШЗ-375: 300 кг ЖВВ ТНМ+НБ (300 кг ТЭ); высокосинхронная, многоточечная электроискровая система инициирования (ЭИСИ) на 1002 электроразрядника; многоканальный генератор подрывного импульса с зарядным напряжением в  десятки киловольт; в центре слоистая система на принципе Е. И. Забабахина, дистанционная система смешивания и заполнения корпуса ПШЗ в защитном сооружении с автономной системой термостатирования. На таких зарядах в 1971 – 1988 гг. было проведено более 30 опытов. Считается, что максимальный выход зарегистрирован 10 декабря 1982 г. (~ 4 · 10¹³  нейтронов в центре газовой ДТ мишени), непревзойденный  до сих пор, так как вскоре наступила перестройка, и НИРовские работы стали «сворачиваться».
                                                                      а)

                                      б)                                                                     в)

а) – установка разрядников; б) – корпус изделия в сборе; в) ­- перед заполнением ЖВВ

Рисунок 11 – ПШЗ–375 в последнем опыте 30 марта 2010 года

Творческая инициатива и энергия Козырева А. С., его вклад в основную тематику института были отмечены присуждением Сталинской (1955) и Ленинской (1966) премий СССР. Им лично был внесен существенный вклад в разработку первых искровых и после этого — безопасных мостиковых   электродетонаторов для ЯЗ, предложен и «пробит» в серийное производство новый материал, позволивший существенно улучшить характеристики ЯЗ. В Секторе 11, созданном для разработки первого артиллерийского ядерного снаряда  под руководством В. М. Некруткина в 1953-1956 гг., отдел Козырева выполнял работы по ВВ. По возвращении в Сектор 3 после расформирования Сектора 11,   А. С. Козырев два года возглавлял отдел разработки ВВ для ЯЗ (отдел 27).

Отличало Козырева А. С. и его научное бескорыстие. По работам связанным с  изучением термоядерной реакции  при обжатии изотопов водорода в сферических зарядах ВВ проведены фундаментальные исследования, по результатам которых защищены четыре докторских и свыше десяти  кандидатских диссертаций.

Рассказывая в юбилейном очерке об А. С. Козыреве, нельзя не вспомнить о его семье. Жена  Элеонора Анатольевна Козырева (28.12.1927 – 31.12.2003) – на Объекте  в КБ-11 с 1952 г.,  кандидат химических наук (1971), Лауреат Государственной премии СССР (1978), Ветеран Предприятия, заведовала с 1969 г.  лабораторией в радиохимическом отделе. Достаточно назвать основные задачи этого отдела на первом этапе своего развития: разработка методик выделения и радиохимической очистки ряда элементов – радия, полония, плутония, трития, урана, осколков деления, получающихся при ядерном взрыве; изготовление полоний – бериллиевых источников…

Э. А. Козырева активно участвовала в общественной жизни города и предприятия: была депутатом горсовета, членом цехкома и профкома. КРАСИВАЯ СЕМЬЯ! (См. рис. 12.)

Рисунок 12 – Молодая семья Козыревых –  счастье скрыть трудно!

Рисунок 13 – Семья Козыревых у своего дома: А. С. Козырев, Э. А. Козырева, их сын Александр

Элеонора Анатольевна выступала на исторической конференции  «История разработок первых образцов атомного оружия»  в апреле 1992 года с докладом «Начало радиохимических работ».Рисунок 14 – В центре Элеонора Анатольевна и Александр Сергеевич           Козыревы на первой конференции по истории разработок                      отечественного ядерного оружия, апрель 1992 г.

Александр Сергеевич отличался большим жизнелюбием: занимался спортом, любил поэзию, был заядлым грибником, собрал уникальную коллекцию камней, был умелым рассказчиком и весьма общительным, добрым и душевно щедрым человеком.

Рисунок 15 – На демонстрации в Сарове

Многим в Городе памятны выставки – экспозиции обработанных минералов из коллекции А. С. Козырева. Например, большие  агаты были привезены с Семипалатинского испытательного полигона. Своё увлечение минералогией Александр  Сергеевич передал сыну Александру.

Рисунок 16 – В водном путешествии с сыном

Сегодня ИФВ начал подготовку к Научно-мемориальному семинару памяти А. С. Козырева. Надеемся, что сын — А. А. Козырев поможет организовать в Доме Учёных РФЯЦ-ВНИИЭФ Выставку камней из семейной коллекции.

А.С. Козырев вышел на заслуженный отдых в 1986 году. Он скоропостижно скончался 21 января 2000 года. Похоронен Александр Сергеевич вместе с Элеонорой Анатольевной на Аллее Почётных захоронений  муниципального кладбища в Сарове.

В предисловии к изданному в книжном варианте в 2005 году отчёту Козырева 1947 г. Л. М. Тимонин написал: «Читая этот отчёт, я не устаю поражаться  смелости научной мысли Александра Сергеевича, вписавшего своё имя в историю проблемы управляемого термоядерного синтеза». Добавим, что проблема ГДТС, её решение будут всегда волновать НАСТОЯЩИХ учёных.

Рисунок 16 – А. С. Козырев – портрет с Доски Почёта Лауреатов ИФВ

Заканчивая наш очерк, вспомним слова начальника Объекта А. С. Александрова, сказанные Ю. Б. Харитону в 1951 году после встречи с А. С. Козыревым: «Сейчас у меня был молодой сотрудник, знаете, такого красивого человека я в своей жизни не видел!»

МИХАЙЛОВ Анатолий Леонидович — директор ИФВ РФЯЦ–ВНИИЭФ, доктор техн. наук, Лауреат Государственной премии (1998) и  Премий Правительства РФ (2003, 2015), «Заслуженный деятель науки РФ» (2014);

ДЕМИДОВ Алексей Александрович старший научный сотрудник научно-теоретического отдела ИФВ РФЯЦ-ВНИИЭФ, ответственный за физические измерения в опытах ГДТС 1999 – 2010 гг.