Вообще говоря, документы Фукса представляли ценность не столько из-за практических выкладок, которых там почти и не было, сколько потому, что они сообщали два важных факта: во-первых, в США разрабатывают термоядерное оружие, во-вторых, оно в принципе возможно. Поскольку на тот момент рабочих схем бомбы не существовало даже в США, а контакт с Фуксом прервался в феврале 1949 года (он был раскрыт), «подсматривать» дальше попросту не получалось. Так что практически с самого начала проекта советские учёные шли своим путём, используя только базовые принципы, озвученные Теллером.
Изначально было создано две группы. Одну возглавлял Зельдович – его специалистов освободили от работы над атомной бомбой и поручили им исследование неработоспособной схемы Теллера (той, с которой он нянчился до начала сотрудничества с Уламом). Параллельно в Физическом институте АН СССР была создана группа под руководством крупнейшего советского физика, лауреата Сталинской премии, в прошлом завкафедрой теоретической ядерной физики МИФИ Игоря Тамма. В группе также были Андрей Сахаров, Виталий Гинзбург, Семён Беленький, Юрий Романов. Группа Тамма работала в условиях строжайшей секретности, к дверям лаборатории приставили вооружённую охрану.
Главным же человеком в этой истории стоит считать Андрея Сахарова – на тот момент совсем молодого, 28-летнего кандидата наук. Изучив исходные данные, он предложил оригинальную схему[24] одноступенчатой водородной бомбы, ныне известной как «слойка Сахарова» (в целях секретности это называлось «Идея № 1»). Сахаров предложил окружить плутониевое ядро чередующимися слоями дейтериево-тритиевой смеси и урана-238. Замысел был таков: взрыв плутония инициирует реакцию термоядерного синтеза между дейтерием и тритием, а быстрые нейтроны, образующиеся при этом, запускают деление ядер урана-238. Кроме того, рентгеновское излучение взрыва ионизирует внешние слои урана и дейтерида лития, превращая их в плазму. Давление урановой плазмы на порядок выше, чем давление соседних слоев, в результате чего термоядерное топливо дополнительно сжимается и разогревается, и интенсивность реакции синтеза возрастает. Процесс происходит послойно, урановые слои разделяют слои лёгких элементов и с каждым новым слоем обеспечивают всё более сильное сжатие термоядерного топлива, что постепенно повышает энергию взрыва. Такое сжатие и разогрев топлива слоями урановой плазмы получило название «сахаризация».
Гинзбург же предложил «Идею № 2», ставшую известной как «LiDочка», – использовать не чистый дейтерий, а дейтерид лития-6 (6LiD). Такой подход решал сразу несколько задач: можно было сделать устройство компактным, отказаться от охлаждения, а главное, эффект усиливался, поскольку из лития-6 при бомбардировке нейтронами образовывался тритий, вступающий в реакцию синтеза с дейтерием.
Сохранять секретность в институте, расположенном в Москве, становилось всё сложнее, и в начале 1949 года группа Тамма была отправлена Ванниковым в Саров. Сахаров отказался: он не хотел работать над практической реализацией оружия, да и Тамм не возражал против того, чтобы оставить Сахарова в институте. Всё решил прямой звонок Берии Ванникову: Берия «очень попросил» Сахарова поехать – и тот понял, что в случае отказа никакого Сахарова больше существовать не будет. Так что он поехал.
Вопреки распространённому заблуждению, Виталий Гинзбург в КБ-11 допущен не был и членом группы не являлся – он решал ряд теоретических задач, но общей картины не видел. Это было связано с тем, что в 1946 году Гинзбург женился на репрессированной Нине Ермаковой – её отца арестовали в 1938-м, и он умер в тюрьме четырьмя годами позже, а она с 1944 года находилась в ссылке «за контрреволюционную групповую антисоветскую деятельность» (это звучит настолько безумно и ужасно, что неприятно даже писать). Причём сначала дело вообще шло к расстрелу «за организацию покушения на Сталина», но потом оказалось, что окно, из которого якобы должны были стрелять в вождя, выходит во двор, и обвинение быстренько поменяли.