Сталин, видимо, быстро схватил основную мысль Курчатова: спор между сторонниками разоблачения «идеализма», с одной стороны, и «учеными-космополитами» — с другой, — явление явно второстепенное по сравнению с главной задачей: созданием атомной бомбы. Там — философские и идеологические споры, здесь — материально осязаемый результат: советское атомное оружие, что резко изменит ход противостояния двух общественных систем. Будучи реалистом (а это всегда признавали и сторонники его и враги), он сделал свой выбор: бомба важнее идеологических споров…
Наступление ученых на атом продолжалось. Уже ко времени испытаний первой атомной бомбы в Советском Союзе определилась генеральная линия дальнейшей работы ведущих организаций атомной отрасли: добиваться значительного увеличения удельной мощности атомных зарядов при уменьшении их габаритов и веса. Вырисовывались два основных направления. Первое сводилось к применению новых конструкций центрального ядерного заряда (в частности, с использованием высокообогащенного урана) и заряда обычного взрывчатого вещества, сжимавшего ядерный заряд для перевода его в сверхкритическое состояние, приводящее к взрыву бомбы. Второе направление было связано с реализацией идеи внешнего нейтронного инициирования, что позволяло резко увеличить степень использования ядерных материалов по сравнению со старой схемой внутреннего инициирования.
Обе эти схемы были предложены в 1946 году Я. Б. Зельдовичем, которому в то время еще не было известно о принципе действия американской атомной бомбы. Между тем первый вариант во многом воспроизводил схему американской плутониевой бомбы «Толстяк». Анализ обеих схем, произведенный Л. В. Альтшулером, показал преимущество второго варианта. Однако основное внимание было уделено разработке первой схемы. Как вспоминал Альтшулер, осенью 1947 года он спросил Ю. Б. Харитона: «Почему же мы идем на такой заведомо малоэффективный первый вариант?» Тот ответил, что в этом варианте они в большей степени уверены, потому что берут заранее такое количество активного материала, которое близко к критической массе, а затем с помощью взрывчатого вещества увеличивают его плотность. Ведь они знают примерно, сколько нужно взять взрывчатого вещества, чтобы бомба хорошо сработала, так как им известен люк американского «Боинга» {39}.
Альтшулер не знал, что Курчатову и Харитону была известна конструкция «Толстяка», полученная от Клауса Фукса в 1945 году. Обстановка требовала быстрого результата в работе над атомной бомбой — вот и пошли по первому варианту, близкому к американскому.
Но уже в 1950 году была поставлена задача создать авиационную атомную бомбу весом в 3 тонны и с эквивалентной мощностью в 25 кт тротила. Вес и габариты нового изделия задавались в соответствии с тактико-техническими характеристиками проектировавшегося в КБ Туполева перспективного бомбардировщика Ту-16. При одинаковой с Ту-4 грузоподъемностью и дальностью полета этот реактивный самолет должен был летать вдвое быстрее, что существенно повышало его возможности на успешное преодоление ПВО противника по сравнению с Ту-4.
В те же годы была разработана серийная бомба, имевшая при весе 3 тонны мощность в 40 кт тротила (в РДС-1 было соответственно 5 т и 20 кт). Столь замечательные особенности бомбы были достигнуты благодаря принципиально новой конструкции системы, сосредоточивающей действие обычного взрыва на центральный атомный заряд. Бомба проектировалась в двух вариантах: РДС-2 с чисто плутониевым и РДС-3 с составным ураниево-плутониевым зарядом.
Большие трудности возникали с получением высокообогащенного урана-235, используемого в ядерных зарядах. Задача оказалась гораздо более сложной технологической проблемой, чем накопление плутония. И все же проблема была решена. Одновременное освоение двух технологий разделения — газодиффузионной и электромагнитной (под руководством Л. А. Арцимовича) — позволило использовать в ядерных зарядах уран-235, благодаря чему достигалась большая экономия крайне дорогого плутония.
Пока ученые создавали более совершенные атомные бомбы, на Семипалатинском полигоне полным ходом шла работа по подготовке к их испытанию. В 1951 году состоялись испытательные взрывы созданных коллективом Ю. Б. Харитона двух атомных бомб.