Чтение онлайн

Открытое Марией Кюри свойство радиевого излучения убивать больные клетки быстрее, чем здоровые, породило в начале ХХ века целое направление в медицине: свойства (в основном воображаемые) нового чудодейственного элемента активно рекламировали доверчивой, введенной в заблуждение публике. Всеобщий ажиотаж подкреплялся авторитетными суждениями: доктор К. Дэвис, например, писал в «Американском журнале клинической медицины», что «радиоактивность предупреждает слабоумие, стимулирует благородные эмоции, замедляет старение и служит источником лучезарной, полной юношеской энергии счастливой жизни» [4] . Циферблаты, маникюр, армейские приборные щиты, прицелы и даже детские игрушки – все светилось радием, который вручную наносили молодые работницы на фабриках корпорации «Американский радий». Ничего не подозревая, они облизывали кончик кисти для тонкости мазка, проглатывая при этом частицы радия, – несколько лет спустя их зубы и черепные кости начали разрушаться. Один из медицинских радиевых препаратов той эпохи под названием «Радитор» – «современный инструмент науки врачевания» – продавался как лекарство от ревматизма, артрита и неврита [5] . Несколько лет популярностью пользовались сулившие омоложение радиевые зубные пасты и косметика наряду с прочими модными радиоактивными продуктами: радиевыми презервативами, шоколадками, сигаретами, хлебом, медицинскими свечами, ватой, мылом, глазными каплями, средством для мужской потенции «Мошоночный экдокринатор» (от того же гения, что подарил нам «Радитор») и даже песком для детских песочниц, который реклама расхваливала как «самый гигиеничный и… более целебный, чем грязь из всемирно известных грязевых ванн» [6] . Лишь в тридцатые-сороковые годы широкая общественность осознала, насколько опасен радий, чья радиоактивность примерно в 2,7 миллиона раз выше, чем у урана [7] .

В первые десятилетия ХХ века европейские ученые, напряженно пытаясь раскрыть тайны атома, совершили немало революционных прорывов [8] . В 1932 году английский физик Джеймс Чедвик открыл нейтрон, последнее недостающее звено головоломки, за что позднее получил Нобелевскую премию. Теперь стала понятна структура атома: электроны окружают ядро, центральный элемент, который состоит из протонов и нейтронов. Наступило подлинное начало атомного века.

Несколько лет спустя, в 1939 году, физики Лиза Мейтнер, Отто Фриш и Нильс Бор установили, что при расщеплении атомного ядра и возникновении новых (этот процесс называется делением ядра) высвобождается огромное количество энергии, и показали возможность цепной реакции. Эта новость легла в основу теории, что подобная реакция в управляемом виде может послужить неисчерпаемым источником чистой энергии для кораблей, самолетов, заводов и жилых домов, а в неуправляемом – оружием невиданной разрушительной силы. Всего за два дня до начала Второй мировой войны Нильс Бор и Джон Уилер опубликовали гипотезу, согласно которой цепная реакция будет протекать интенсивнее в среде с «замедлителем», который снизит скорость движения нейтронов внутри атома, тем самым повышая вероятность их столкновения и отделения друг от друга [9] .

С ростом информации об опасности радиоактивных продуктов их популярность в быту сошла на нет, но экстремальные условия в годы Второй мировой подтолкнули мир к существенному прогрессу в ядерной сфере. Англия с самого начала билась над разгадкой тайн, которые позволили бы использовать деление ядра в военных целях. У Германии тоже была собственная ядерная программа, но главный упор в ней ставился на разработку энергетического реактора. Американцев в основном интересовали возможности применения ядерной энергии на флоте, но, после того как 7 декабря 1941 года японцы атаковали Перл-Харбор, США начали собственные серьезные исследования ядерного деления и вложили огромные ресурсы и силы в создание атомной бомбы. Всего за год в университете Чикаго под руководством нобелевского лауреата Энрико Ферми в рамках проекта «Манхэттен» был собран первый в мире ядерный реактор, «Чикагская поленница-1». Первый опыт по достижению надкритического состояния с развитием самоподдерживающейся цепной реакции на этой установке (которую Ферми описал знаменитой фразой: «Примитивная груда черных кирпичей и бревен» [10] ), состоялся 2 декабря 1942 года. В качестве замедлителя использовался графит, какие бы то ни было системы радиационной защиты и охлаждения отсутствовали [11] . Это был колоссальный и безрассудный риск со стороны Ферми, ему пришлось убеждать коллег, что его расчеты достаточно точны и вероятность взрыва можно исключить.

О том, что в США, Англии и Германии серьезно занялись изучением деления ядра, Сталин узнал, только когда вернувшийся с фронта молодой ученый Георгий Флеров заметил: международные научные журналы перестали публиковать материалы по ядерной физике. Флеров (сегодня в его честь назван искусственный химический элемент флеровий) понял, что материалы на эту тему засекретили, и написал письмо Сталину, подчеркивая важность отсутствия публикаций [12] и необходимость незамедлительного создания «урановой бомбы» [13] , [14] . Диктатор не оставил письмо без внимания, и на изучение потенциала ядерной энергии были брошены дополнительные силы. Он приказал видному русскому ученому Игорю Курчатову заняться систематизацией разведданных по проекту «Манхэттен» и оценить, что необходимо Советскому Союзу для создания бомбы. Из соображений абсолютной секретности Курчатов проводил свои исследования в закрытой лаборатории, специально для этого созданной в подмосковных лесах.

8 мая 1945 года союзники объявили о победе над Германией, США оставалось только разгромить Японию. Исследования Курчатова тем временем быстро продвигались вперед, но все равно отставали от американских. 16 июля 1945 года в 05:29:21 неподалеку от Аламогордо, штат Нью-Мексико, под руководством Роберта Оппенгеймера состоялись успешные испытания первого атомного устройства [15] . Поскольку оружие такой разрушительной мощи испытывалось впервые и последствия были никому заранее не известны, Ферми предложил присутствующим физикам и армейским офицерам делать ставки на то, воспламенит ли бомба атмосферу, и если да, то уничтожит ли только Нью-Мексико или всю планету [16] . В месте под кодовым названием Тринити взрыв создал температуру в десятки миллионов градусов и оставил воронку диаметром свыше 350 метров. В ужасе от зрелища, которое предстало его глазам, физик Георгий Кистяковский сказал: «На пороге конца света последний человек в последнюю миллисекунду существования Земли увидит то же, что мы сейчас» [17] . Всего три недели спустя, 6 августа, модифицированный «боинг Б-29» «Суперкрепость» сбросил первую атомную бомбу на японский город Хиросима с 350 тысячами жителей. 0,6 грамма урана породили энергию, эквивалентную взрыву 16 тысяч тонн тротила. Через три дня вторая бомба упала на Нагасаки. Более ста тысяч человек – в основном гражданских – погибли на месте. Япония вскоре капитулировала, и Вторая мировая война закончилась.

Несмотря на весь ужас этого зрелища, в некоторых частях планеты страх постепенно сменился удивлением и оптимизмом от того, что столь небольшое устройство способно произвести такое огромное количество энергии. Разработка вооружений стала продолжаться. В 1948 году на советском заводе «Маяк» был запущен реактор для наработки плутония (искусственного элемента, в чистом виде в природе не встречающегося), а уже в августе 1949 года в казахских степях прошло испытание первой советской атомной бомбы [18] . Тем временем на Западе ученые переключились на использование беспрецедентного энергетического потенциала ядерного распада в мирных целях [19] . За пять дней до Рождества 1951 года в Америке был введен в действие малый «Экспериментальный бридерный реактор-1», первый в мире реактор для производства электроэнергии – его мощности хватило бы на четыре 200-ваттные лампочки [20] . Два года спустя президент Эйзенхауэр объявил о начале программы «Мирный атом» и, выступая с речью в ООН, пообещал, что «Соединенные Штаты проявят полную решимость в преодолении ужасной атомной дилеммы – посвятить все свои помыслы отысканию путей, благодаря которым чудодейственная сила человеческой изобретательности была бы направлена не на смерть, а на сохранение жизни» [21] . Программа «Мирный атом» отчасти действительно ставила целью развитие гражданской ядерной инфраструктуры и дальнейшие научные исследования, но отчасти это был пропагандистский маневр, чтобы создать прикрытие для наращивания ядерных вооружений, – в любом случае, в итоге она привела к появлению американских атомных электростанций [22] .

Один из советских реакторов для производства оружейного плутония был модифицирован для электрогенерации и получил название АМ-1 («Атом мирный»). В июне 1952 года в СССР заработала первая в мире гражданская атомная электростанция мощностью 6 МВт [23] . Замедлителем в АМ-1 выступал графит, охлаждающей средой – вода, а его конструкция послужила прототипом для реакторов РБМК, которые использовались в том числе в Чернобыле. Два года спустя королева Елизавета II открыла в Уиндскейле первый британский коммерческий ядерный реактор мощностью 50 МВт, и правительство объявило, что Англия стала первой в мире страной, производящей «электричество из ядерной энергии в полном промышленном масштабе» [24] .

Обе доминирующие сверхдержавы, США и СССР, разглядели очевидный потенциал корабельной ядерной энергетической установки, которая не требует заправки несколько лет, и приложили немало усилий, чтобы уменьшить габариты своих реакторов. Штаты добились в этом деле существенного прогресса и в 1954 году спустили на воду первую в мире атомную подводную лодку «Наутилус»; в следующие пять лет надводные атомоходы появились уже у обеих стран.

В 1973 году в Ленинградской области запустили мощный реактор РБМК-1000 – ту же модель, что и в Чернобыле, где строительство АЭС на тот момент еще только начиналось. США и большинство других западных стран остановили свой выбор на водо-водяных реакторах, посчитав их наиболее безопасными. С конца 1980-х по начало 2000-х производство новых реакторов было приостановлено. С одной стороны, это объяснялось международной реакцией на последствия аварий в Чернобыле и на Три-Майл-Айленд, а с другой – повышением мощности и эффективности существующих реакторов. По числу действующих реакторов мировая ядерная энергетика достигла пика к 2002 году, когда в мире эксплуатировалось 444 реактора, но по объему производства электроэнергии на ядерных установках АЭС рекорд поставили в 2006 году, суммарно произведя 2660 ТВт-часов [25] .

К 2011 году доля ядерной энергетики в мировом производстве электроэнергии (более 430 реакторов в 31 стране) составила 11,7 % [26] . Объем генерирующих мощностей в общей сложности – 372 000 МВт (эл.). Крупнейшая на сегодняшний день АЭС – японская Касивадзаки-Карива, семь ее энергоблоков способны производить 8000 МВт, правда, в настоящий момент она не эксплуатируется [27] . Самая зависимая от ядерной энергетики страна – Франция: примерно 75 % потребляемой там электроэнергии производится на АЭС, в то время как в России и Америке, например, этот показатель приблизительно 20 %. Кроме Франции, доля атомной электроэнергии превышает 50 % только в Словакии и Венгрии (на конец 2014 года), хотя Украина, где расположена Чернобыльская АЭС, отстает не намного – 49 % [28] .

Ядерные энергоустановки нашли широкое применение на кораблях. Экстремум в этой области был достигнут в начале 1990-х, когда суммарная мощность ядерных реакторов на судах (в основном военных, включая 400 подлодок) [29] была выше мощности всех коммерческих энергоблоков мира [30] . Эта цифра с тех пор несколько сократилась, но ядерными установками по-прежнему оснащено сто пятьдесят надводных и подводных судов. В 2016 году Россия построила плавучую АЭС для эксплуатации в Арктике, несамоходное судно, которое может быть отбуксировано в любое место, требующее энергоснабжения. У него на борту установлены два ледокольных реактора общей мощностью 70 МВт. Ввод в строй был произведен в сентябре 2016 года [31] , [32] . Россия претендует на первенство в строительстве атомных барж, однако эта идея отнюдь не нова. Первая плавучая ядерная станция была построена американцами в шестидесятые годы на модифицированном корабле «Либерти» времен Второй мировой, и она давно уже выведена из эксплуатации. Китай тоже выходит на этот рынок – пуск его первой плавучей АЭС запланирован на 2020 год [33] .

Невозможно точно сказать, сколько именно людей стали жертвами радиации, поскольку симптомы рака и иных заболеваний, вызванных воздействием излучения, зачастую неотличимы от заболеваний другого генеза. Здесь возможны лишь примерные оценки. Так, с достаточной уверенностью можно утверждать, что Марию Кюри и других пионеров ядерных исследований (а также первых пациентов, которых подвергали слишком интенсивному рентгеновскому излучению) [34] убил сам объект их изучения. Научная работа день ото дня разрушала здоровье Кюри и ее коллег, но, несмотря на это, она до самой смерти (в 1934 году) продолжала отрицать опасность радиации. Излучение погубило и двух детей Кюри, которые продолжили ее дело и тоже стали нобелевскими лауреатами [35] , [36] . Даже смертность от острой лучевой болезни не имеет надежной статистики, поскольку вплоть до чернобыльской катастрофы Советский Союз все серьезные аварии замалчивал. Не исключено, что сторонящиеся публичности ядерные державы, известные высоким уровнем бюрократической коррупции, – такие как Пакистан, Иран и Северная Корея, – ведут себя так и сегодня.