Phát hiện gây sửng sốt
Oleg Lavrentiev sinh năm 1926, trong một gia đình nông thôn ở tỉnh Pskov. Cha ông làm thư ký còn mẹ làm y tá. Năm 1941, khi mới học lớp 7, Lavrentiev tình cờ đọc được giáo trình “Nhập môn vật lý nguyên tử” và tỏ ra vô cùng yêu thích chủ đề này. Ngay từ lần đầu được tiếp cận vấn đề nguyên tử, Lavrentiev đã nuôi ước mơ trở thành một nhà khoa học hạt nhân. Tuy nhiên, chiến tranh đã làm gián đoạn mọi việc.
Năm 1944, ở tuổi 18, Lavrentiev xung phong gia nhập Hồng quân Liên Xô. Trong quân đội, ông dũng cảm chiến đấu, tham gia nhiều chiến dịch quan trọng và được thăng cấp. Từ chiến trường trở về với khá nhiều huy chương, ông tiếp tục phục vụ tại Sakhalin ở vùng Viễn Đông của Nga.
Có nhiều thời gian rảnh hơn, Lavrentiev tiếp tục theo đuổi ngành vật lý nguyên tử bằng việc tự học từ các phép tính vi phân và tích phân đến nghiên cứu về cơ học, vật lý phân tử và nguyên tử, điện và từ…. Toàn bộ khoản phụ cấp ít ỏi được ông dành để đặt mua tạp chí Những tiến bộ trong Khoa học Vật lý.
Như Lavrentiev về sau kể lại, ông đã nảy ra ý tưởng về việc sử dụng phản ứng tổng hợp hạt nhân vào cuối năm 1948, khi chỉ huy đơn vị hướng dẫn ông chuẩn bị một bài giảng về vấn đề nguyên tử cho các binh lính. Chỉ có vài ngày để chuẩn bị nhưng anh lính 22 tuổi đã phát hiện ra rằng chất deuteride lithium-6 có khả năng phát nổ dưới ảnh hưởng của vụ nổ nguyên tử, khuếch đại nó lên nhiều lần.
Từ Sakhalin, Lavrentiev gửi cho nhà lãnh đạo Joseph Stalin một bức thư, khẳng định đã biết cách chế tạo bom khinh khí. Tuy nhiên, người ta lại nghĩ rằng đó chỉ là một trò gây chú ý nên không mấy quan tâm. Năm 1950, Lavrentiev lại gửi một bức thư khác, nhưng lần này là thông qua Thành ủy Poronayskiy, tới Ủy ban Trung ương Đảng Cộng sản Liên Xô (CPSU). Sau khi bức thư đến được CPSU, các lãnh đạo Liên Xô đã ra lệnh tạo môi trường thuận lợi để Lavrentiev nghiên cứu thêm về các ý tưởng của mình.
Trong căn phòng được canh gác dành riêng cho mình, ông đã đề xuất các giải pháp để hiện thực hóa suy nghĩ của mình. Ý tưởng của Lavrentiev sau đó đã được ông viết thành công trình nghiên cứu đầu tiên và được gửi qua đường văn thư bí mật đến bộ phận kỹ thuật thiết bị hạng nặng của CPSU vào tháng 7/1950.
Đề xuất của ông bao gồm hai phần. Đây đều là những ý tưởng mà vào thời điểm đó, các nhà khoa học nguyên tử hàng đầu Liên Xô và Mỹ vẫn chưa nghĩ ra. Ý tưởng đầu tiên là tạo bom khinh khí bằng lithium deuteride – một hợp chất hóa học được tạo khi cho kim loại lithi phản ứng với hydro ở nhiệt độ cao.
Trước đó, các nhà khoa học đã cố gắng tạo ra một quả bom nhiệt hạch dựa trên các đồng vị nặng của hydro-deuteride và triti, là những chất khí và để phản ứng thành công, chúng cần ít nhất phải ở dạng trạng thái lỏng. Ý tưởng thứ hai là sử dụng phản ứng nhiệt hạch có điều khiển để thu được điện trường.
Igor Tamm - Viện sĩ lừng danh và là người được nhận Giải thưởng Nobel Vật lý 1958 - cùng học trò của ông là nhà vật lý Andrei Sakharov bối rối khi biết rằng một người lính trẻ, tự mày mò học lại có thể vạch ra cho họ nguyên tắc tạo ra một quả bom nhiệt hạch “khô”, trong khi kết quả nghiên cứu của nhóm các nhà khoa học lỗi lạc do ông lãnh đạo vẫn đang đi vào ngõ cụt.
Quả bom hạt nhân mà họ chế tạo ra rất cồng kềnh, không một máy bay ném bom nào có thể chứa được. Tiếp thu ý tưởng về một loại “nhiên liệu” rắn của Lavrentiev, các nhà khoa học Liên Xô đã bắt tay vào sản xuất lithium deuteride. Sakharov đã nắm bắt ý tưởng của Lavrentiev và cùng với Igor Tamm phát triển nó thành khái niệm cô lập plasma nhiệt độ cao bằng cách sử dụng từ trường.
Bị quên lãng
Năm 1950, Lavrentiev xuất ngũ và đến Moscow. Tại đây, ông thi đỗ vào Khoa Vật lý của Đại học Tổng hợp Moscow. Vài tháng sau, ông được Bộ trưởng phụ trách công nghiệp hạt nhân của Liên Xô là VA Makhnev triệu tập. Sau đó vài ngày, ông tiếp tục được mời tới Điện Kremlin để Chủ tịch một ủy ban đặc biệt về vũ khí nguyên tử và hydro của Liên Xô là ông Lavrentiy Beria. Sau cuộc gặp, Lavrentiev trở thành nghiên cứu viên trong nhóm sản xuất bom nhiệt hạch (còn gọi là bom H, bom khinh khí) của Viện sĩ Tamm.
Ông được nhận học bổng, được miễn học phí tại Đại học Moscow và gia nhập nhóm sinh viên đặc biệt được các giảng viên có trình độ cao của nhà trường trực tiếp hướng dẫn. Ông cũng được cấp một căn phòng đầy đủ tiện nghi gần trung tâm Moscow; được quyền tham dự các khóa học miễn phí và được cung cấp tài liệu khoa học, được giáo viên vật lý, toán và tiếng Anh kèm thêm.
Sau khi Liên Xô mở chương trình Nhà nước về nghiên cứu nhiệt hạch, tháng 5/1951, Lavrentiev được nhận vào Phòng thí nghiệm Dụng cụ đo lường của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô LIPAN (hiện là Viện Kurchatov) - nơi nghiên cứu về lĩnh vực vật lý plasma nhiệt độ cao.
Giữa lúc sự nghiệp khoa học của Oleg Lavrentiev đang phát triển thuận lợi thì biến cố bỗng ập đến khi Stalin qua đời, Lavrentiy Beria thất sủng và bị xử bắn… Ngày 12/8/1953, Liên Xô đã thử nghiệm thành công bom nhiệt hạch, hay còn gọi là bom H, có kích thước nhỏ gọn và thuận tiện trong việc vận chuyển.
Bom H của Liên Xô được đánh giá là vượt trội so với vũ khí cùng loại của Mỹ, bởi nó chỉ nặng có 7 tấn và có thể lọt qua cửa khoang máy bay ném bom Tu-16. Các nhà khoa học có liên quan sau đó đã nhận được giải thưởng “Anh hùng lao động xã hội chủ nghĩa”, tiền thưởng và nhiều đặc lợi khác. Tuy nhiên, trong danh sách những người được tưởng thưởng lại không có tên tác giả của ý tưởng, mà như chính Andrei Sakharov thú nhận, đã đưa nhóm của ông thoát khỏi bế tắc khoa học.
Thay vào đó, dù có công rất lớn nhưng Lavrentiev lại bị cắt học bổng, phải trả tiền học phí, bị tước quyền bảo vệ an ninh, không được nhận vào Phòng thí nghiệm số 2 của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô. Căn phòng mà ông được cấp theo chỉ thị của Beria bị thu hồi. Dù vậy nhưng ông vẫn đã tốt nghiệp loại xuất sắc. Năm 1956, Lavrentiev rời đến Kharkov, làm việc tại Viện Vật lý. Tuy nhiên, ông bị gán cho là “một kẻ gây gổ và là tác giả của những bài báo khó hiểu”.
Cho đến cuối đời, Tiến sĩ Khoa học Oleg Lavrentiev, tác giả của 114 công trình khoa học, vẫn làm việc tại tòa nhà 5 tầng nổi tiếng Kharkov. Với sự im lặng của cộng đồng học thuật, đóng góp của Lavrentiev cho nền quốc phòng của Nga gần như bị lãng quên.
Phải đến năm 2001, khi các nhà vật lý của Nga gửi thư cho Viện Hàn lâm Khoa học Nga yêu cầu khôi phục tên tuổi của Lavrentiev - “cha đẻ của ý tưởng tổng hợp nhiệt hạch có kiểm soát, người khởi xướng bom H “khô” trên thế giới” - thì những công lao của Lavrentiev mới được tưởng thưởng xứng đáng. Để sửa chữa một phần sự không công bằng đó, tại kỳ họp của Viện hàn lâm khoa học Nga, các nhà khoa học đã bầu Lavrentiev là thành viên chính thức của Viện nghiên cứu toán-lý Kharcov và đề nghị phong tặng danh hiệu Anh hùng nước Nga cho ông.
Marat Krainy - người nghiên cứu tiểu sử Lavrentiev trong nhiều năm - đặt ông ngang hàng với thiên tài Lomonosov. Theo tác giả này, chính những phát minh của ông vào đầu những năm 50 của thế kỷ trước đã giúp Liên Xô vững vàng trong cuộc đua hạt nhân với Mỹ. Tháng 3/1954, quả bom hydro đầu tiên chế tạo từ deuteride lithium-6 của Mỹ mới được kích nổ, muộn hơn một năm so với Liên Xô. Đây là kết quả của việc khám phá lại những gì Lavrentiev đã thực hiện vào năm 1948.