К середине 1950 года у советских ядерщиков появилась новая задумка — на основе более мощной обжимающей взрывчатки сделать необычайную бомбу деления, энерговыделение которой по расчетам могло доходить до 1–2 мегатонн.

Причем не в какой-то отдаленной перспективе, а в ближайшее время, поскольку самые основные явления в делящейся бомбе были более или менее изучены, отработаны и рассчитаны. Но этот заряд, получивший индекс РДС -7, был окончательно разработан только в 1953 году, до испытания «слойки», поскольку ему уделялось меньше времени и сил, хотя он был вполне конкурентноспособным с РДС -6с.

Поскольку мощность термоядерного заряда предполагалась неограниченной, «слойке» и «трубе» было отдано предпочтение, РДС -7 даже не стали испытывать, что поставило Арзамас-16 в печальное положение. Ибо вскоре выяснилось, что возможности «слойки» более ограниченны, чем РДС -7.

Но в 1950 году такого понимания еще не было. В конце этого года Харитон пишет отчет, в котором он выражает удовлетворение ходом работ по «слойке» и «трубе», хотя американцы к тому времени уже отчетливо понимают безнадежность «трубы», и работу над ней совсем забросили.

Однако, советская разведка не может добыть эту информацию, поскольку в значительной степени разгромлена, а оставшиеся еще довольно многочисленные агенты не в состоянии «дотянуться» до ученых-ядерщиков высокого уровня, которые высказывают и претворяют в жизнь основополагающие идеи.

Поэтому в СССР еще несколько лет будут муссироваться и пережевываться бесплодные принципы одноступенчатой дейтериевой бомбы, добытые еще до 1949 года. Так, например, в том же отчете Харитона, говорится о рассмотрения роли трития для более успешного поджигания дейтерия, о промежуточном узле со смесью дейтерия и трития — словом все выброшенные на помойку американцами идеи, которые Клаус Фукс передал еще в 1948 году.

Впрочем, Фукс передал через советскую разведку и схему двухступенчатой бомбы с радиационной имплозией, которую он разработал сам совместно с Нейманом и запатентовал в США еще в 1946 году. В этой схеме бомба деления (инициатор) в первой ступени находилась в легкой оболочке, прозрачной для рентгеновского излучения, которое во время взрыва первой ступени вылетало во вторую и направлялось на сжатие дейтерия.

В советской же «трубе» поджигающая урановая бомба пушечного типа находилась в массивной, толстой оболочке, совсем непрозрачной для излучения.

И это — несмотря на то, что переданная Фуксом информация по двухступенчатой водородной бомбе была под рукой, она хранилась в арзамасском КБ-11. Но, как уже говорилось, ни Харитон, ни Курчатов, ни талантливейший Зельдович, у которого было прямо-таки особое четье на свежие и оригинальные идеи, никто из них не обратил должного внимание на гениальное предложение Фукса.

Его схему посчитали слишком сложной и расчетами не проверили. В США тоже своевременно не оценили Фукса и потратили годы на тупиковую схему.

Позже, после взрыва «Майка» Эдвард Теллер скажет, что если бы сразу заинтересовались той двухступенчатой схемой, то Америка имела бы водородную бомбу в 1947 году.

Но ведь тогда и Фукс, вне всякого сомнения, передал бы всю информацию — идеи, схемы, чертежи, результаты испытаний — советской разведке, и в СССР водородная бомба появилась бы не в 1955 году, а значительно раньше.

В 1948 году на семинаре у Курчатова рассматривалась работа группы Ландау по вычислению мощности будущего взрыва плутониевой бомбы. Бралась простейшая модель, в которой многими явлениями пренебрегали для этого упрощения, и все, в конце концов, сводилось к системе обыкновенных дифференциальных уравнений для средних (и к тому же не полных) величин.

На этом семинаре впервые появился математик Андрей Тихонов, известный тем, что «стал профессором» на четвертом курсе университета. Тихонов тогда увлекся топологией и получил результаты мирового уровня. Как говорят его коллеги, они до сих пор вызывают наибольшее число ссылок в математической литературе.

И вот, после публикации этих идей в МГУ приходит письмо из Бразилии — «профессору Тихонову». Долго искали такого профессора, пока не сообразили, что бразильское послание нужно передать студенту четвертого курса…

Тихонов выступил на курчатовском семинаре и сказал, что задачу вычисления мощности бомбы можно решить «в лоб» — методом конечных разностей. При этом учитывались и те сложные процессы, которыми раньше пренебрегали.

«Но это будет научный подвиг, — вырвалось у Ландау, — если удастся-таки сделать».

В те времена численные методы были слаборазвиты, хотя некоторые несложные задачи по ядерной тематике обсчитывались. А такие задачи, как взрыв атомной бомбы, никто и не пытался даже сосчитать. Поэтому заявление Тихонова вызвало живейший интерес Курчатова, и после семинара у них состоялась долгая беседа. Результатом стало Постановление Совмина об организации специальной лаборатории, которую возглавил Тихонов.

Кончено, возникли трудности со специалистами и вычислительным оборудованием. На физфаке МГУ к тому времени открыли отделение «Строение вещества», под названием которого скрывалась группа по обучению ядерщиков и куда переводились студенты из других вузов. Его уже закончил Юрий Романов, а в 1948 году там получил диплом Владимир Гольдин. Дипломник Гольдин, а также только что защитивший диссертацию аспирант Тихонова — Александр Самарский — были первыми сотрудниками новой лаборатории.

Сама лаборатория располагалась в «Геофизике», где существовала группа поиска урана и уже имелся, стало быть, первый отдел. Именно его наличие определило «местожительства» вычислителей, ибо секретность была, прежде всего, — работы математиков шли под грифом «Особой важности».

Разработкой численных методов для полной системы уравнений в частных производных, описывающих взрыв атомной бомбы, занялся Самарский. А Гольдин рассчитывал упрощенную модель группы Ландау.

Самарский предложил и внедрил новую схему, и уже зимой 1949 года был сделан первый прямой расчет взрыва плутониевого шара, а потом заряда в виде урановой оболочки.

Меньше, чем за год группа из трех научных сотрудников и вычислителей совершила-таки научный подвиг, если в особенности учесть, что все вычислительное оборудование состояло из механических арифмометров «Феликс». Или как их называли в народе — «Железный Феликс» — так несостоявшийся адвокат Ульянов любил обращаться к своему любимому палачу. Взрыв первой советской бомбы подтвердил правильность расчетов.

Как рассказывает Гольдин, если бы все с самого начала знали — какие трудности их ожидают впереди — вряд ли тогда взялись за эту работу. И действительно, многие не выдержали и ушли, хотя зарплата была раза в два выше, чем в институтах Академии Наук.

Но настоящие трудности были еще впереди.

В 1950 году к Тихонову приехал Тамм и предложил рассчитать более сложную конструкцию, но физическую и техническую идеи раскрывать Тихонову не стал.

В последствии, общаясь с Романовым и Сахаровым, математики узнали, что ведут расчет нового заряда, в котором наряду с делением тяжелого ядра будет и синтез легких ядер.

Вычисления значительно усложнились и трансформировались. Они теперь основывались (и проверялись) на консервативности разностных схем, которые ввели и разработали Самарский и Тихонов. Удалось обойти сложности, которые возникали на границах слоев, весьма обличающихся по плотности и другим параметрам.

Важную роль в расчетах играли константы, которые предоставляли математикам разработчики Юрий Романов и Герман Гончаров.

В 1951 году закончился расчет первого варианта «слойки» в лаборатории Тихонова. Параллельно аналогичную работу проводили в группе Ландау. А в 1952 году комиссия под руководством Дмитрия Блохинцева сопоставила эти результаты, усовершенствовала оба метода и физики выбрали окончательный вариант конструкции.