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