В 1950 году демобилизованный Лаврентьев приехал в Москву и поступил на физический факультет МГУ. Пока Лаврентьев летел из Южно-Сахалинска, в аэропорту ему пришла идея поместить компоненты обычной атомной бомбы в центр, а дейтерид лития – по периферии. Когда летом 1950 года на атомный объект пришло присланное из секретариата Берии письмо с предложением молодого моряка Тихоокеанского флота Олега Лаврентьева, все забегали, как тараканы, – Берия не любил, когда его указания не выполнялись. Через несколько месяцев изобретатель был вызван к секретарю Специального комитета № 1 при Совете Министров СССР (Спецкомитета) В.А. Махневу, а спустя несколько дней – в Кремль к председателю Спецкомитета по атомному и водородному оружию Л.П. Берии. Для встречи с дарованием Лаврентий Павлович пригласил Иоффе и Сахарова.

Память Лаврентия подсказала, что дело было так. В кабинет первым был вызван Сахаров, а еще через десять минут – Лаврентьев. Открыв дверь, он попал в слабо освещенную пустую комнату. За следующей дверью находился собственно кабинет Берии. Лаврентий Павлович сидел в своем внушительных размеров кабинете с большим письменным столом и приставленным к нему буквой «Т» столом для совещаний, из-за которого он поднялся. Когда они вошли, Берия встал одним сильным движением. Кресло, елозя по гладкому полу, отъехало назад. Затем Берия грузно (сказывалась хроническая лучевая болезнь) вышел из-за стола, пошел навстречу и наконец подошел к человеку с пухлыми, как бы надутыми щеками, подал руку и предложил сесть. Лаврентий Павлович всегда имел привычку вставать при входе в его кабинет любого посетителя, идти навстречу и жать руку, с посетителями он общался только на «вы».

Когда дарование вошло, у Берии сложилось впечатление, что у молоденького круглого, похожего на колобок, человечка имеются флюсы за обеими щеками.

– У вас что, зубы болят? – спросил Берия, глядя на Лаврентьева.

– Да нет, у меня просто щеки такие пухлые, – ответил человечек с надутыми щеками.

– А кто у вас родители?

– Да обычные люди, товарищ маршал Советского Союза, инженеры.

Берия подвинул стул и снова сел за стол. У него были жилистые руки, крепко державшие стул.

– Ну что, товарищ Лаврентьев? Расскажете, как вам пришла идея переносной водородной бомбы.

– Ну как? Все просто. В двухтомнике Некрасова я нашел описание гидридов, – человечек взбодрился, усталость и растерянность его исчезла, он встал и решительно заходил по кабинету, глядя в пол. Потом остановился и стал объяснять дальше: – Оказалось, что можно химически связать дейтерий и литий-6 в твердое стабильное вещество с температурой плавления 700 градусов по Цельсию. Поэтому дейтерид изотопа лития-6 будет выступать в качестве основного взрывчатого вещества, а детонатором может быть урановый заряд. Чтобы инициировать процесс образования трития, нужен мощный импульсный поток нейтронов, который получается при взрыве обычной атомной бомбы. Этот поток дает начало ядерным реакциям и приводит к выделению огромной энергии, необходимой для нагрева вещества до термоядерных температур. Поэтому правильнее такую бомбу называть не водородной, а литиевой.

Пока шел разговор – Лаврентьев увлеченно рассказывал, – Иоффе сидел на стуле, слушал и записывал ценные мысли, которые изрекало дарование. Парнишка говорил толково:

– Последовательно перебирая различные варианты, я обнаружил, что цепь с литием-6 и дейтерием замыкалась по нейтронам. Нейтрон, попадая в ядро лития-6 (Li6), вызывает реакцию: n + Li6 = Не4 (гелий) + Т (тритий) + 4,8 МэВ (много энергии). Тритий, взаимодействуя с ядром дейтерия по схеме: Т + Д = Не4 + n + 4,8 МэВ, возвращает нейтрон в среду реагирующих частиц. Дальнейшее уже дело техники.

– Так, так… – медленно протянул Берия. Некоторое время он молчал.

Дарование же с придыханием продолжало свой рассказ:

– Дейтерий является устойчивым изотопом водорода; примерно в одной из каждых 3–4 тысяч молекул обычной воды один из атомов водорода замещен дейтерием. Этот факт позволяет легко организовать достаточно дешевое получение необходимого количества дейтерия из воды. Значительно более сложным является получение трития, который является нестабильным, вследствие чего его содержание в природе ничтожно. Если же использовать литий-6, то дело резко упрощается. Главной проблемой является необходимость достижения сверхвысоких температур. Расчеты показывают, что термоядерная реакция идет при температуре около 150 миллионов градусов по Цельсию (для сравнения, температура ядра Солнца – 40 миллионов градусов). Но проблема решаема, если реакцию синтеза зажечь с помощью обычного ядерного взрыва.

Лаврентьев в разговоре с Берией указал на то, что литий-6 может реагировать с нейтроном, давая тритий, который, в свою очередь, реагирует с дейтерием, содержащимся в молекуле дейтерида лития-6.

– Понятно, что ничего непонятно, – наконец задумчиво произнес Берия. – А вы, товарищ Сахаров, что об этом думаете?

Сахаров помялся, а потом произнес:

– Думаю, что идея перспективная и, наверное, поможет создать новую, более мощную бомбу.

В отзыве на первое письмо Лаврентьева Сахаров писал: «В рассматриваемой работе Лаврентьева намечены две идеи: 1) использование ядерных реакций Li7 + H1 = 2He4 (2) и Li6 + H2 = 2He4 (1) в условиях теплового взрыва (под действием взрыва атомной бомбы)… и 2) в условиях управляемого медленного теплового горения… По п. 1) необходимо отметить, что реакции (1) не являются наиболее подходящими в условиях теплового взрыва, т. к. их эффективное сечение при тех температурах, которые осуществляются в условиях атомного взрыва, слишком малы… Я считаю необходимым детальное обсуждение проекта товарища Лаврентьева. Независимо от результатов обсуждения необходимо уже сейчас отметить творческую инициативу автора».

Когда беседа закончилась, Сахаров с толстощеким дарованием крадучись вышли из кабинета. Он перекинулся несколькими словами с Иоффе и Махневым. Затем Берия вызвал секретаря и попросил подготовить письмо с просьбой о назначении стипендии Лаврентьеву. Затем он быстро написал записку Н.И. Павлову (Николай Иванович Павлов, начальник отдела Главного управления, курировал работы по созданию атомного водородного оружия): «т. Павлов! Я принимал т. Лаврентьева. Судя по всему, он человек весьма способный. Вызовите т. Лаврентьева, выслушайте его и сделайте совместно с т. Кафтановым С.В. (министр высшего образования СССР) все, чтобы помочь т. Лаврентьеву в учебе и, по возможности, участвовать в работе. Срок 5 дней». В своих «просьбах» Берия всегда указывал сроки исполнения этих просьб, которые подчиненными воспринимались как самые жесткие приказы.

14 января 1951 года Л.П. Берия направил Б.Л. Ванникову, А.П. Завенягину и И.В. Курчатову письмо, где написал: «…мы не должны забыть студента МГУ Лаврентьева, записки и предложения которого… явились толчком для разработки новой бомбы». 20 января 1951 года Берия наложил резолюцию: «Утвердить! Берия» «…1. Установить персональную стипендию – 600 руб. 2. Освободить от платы за обучение в МГУ. 3. Прикрепить для индивидуальных занятий квалифицированных преподавателей МГУ… 4. Предоставить О.А.Л. для жилья одну комнату… 5. Выдать О.А.Л. единовременное пособие 3000 руб. за счет ПГУ». Берия засмотрелся в окно. На несколько минут он задремал.

Но тут самолет тряхнуло, и вновь в воспаленный и взбудораженный размышлениями мозг Лаврентия Павловича вернулись воспоминания о литиевой бомбе. Первоначально использование лития-6 было предложено Гинзбургом. По массе LiD должен составлять в этой «слойке» около 1–2 % от массы урана. Отчеты и предложения Гинзбурга не повлияли существенно на ход событий. От идеи отказались из-за того, что посчитали, что реакция будет маломощной. Работы были свернуты, и все было нацелено на тритий и дейтерий. Лаврентьев увидел (да и то не сразу, а после того, как письма ушли в Москву) то, что прошло мимо глаз ученых-профессионалов.

Берия сразу схватил суть вопроса и заставил Ландау начать расчеты. Лаврентьев и понимание сути реакции Берией стали катализатором назревшего решения по применению в бомбе дейтерида лития-6. Расчет водородной бомбы оказался задачей на много порядков сложнее, чем атомной. Расчеты водородной бомбы к началу 1953 года были закончены. Расчеты вела группа Ландау, которой удалось сделать то, что оказалось не по силам американцам. Они вручную сделали полный расчет основной модели водородной бомбы, так называемой сферической слойки, в которой чередовались слои с ядерной и термоядерной взрывчаткой – взрыв первой оболочки создавал температуру в миллионы градусов, необходимую для поджига второй.