Le projet soviétique de développement d’une bombe atomique (en russe: Создание советской атомной бомбы) est un programme de recherche et de développement top secret décidé fin 1942 par Staline, alors que la bataille de Stalingrad faisait encore rage, et débuté en 1943 par l'établissement de l'Institut Kourtchatov, du nom de son directeur Igor Kourtchatov. Il est très vraisemblable que la décision d'entamer ce projet alors que l'URSS était encore en très mauvaise position vis-à-vis de l'Allemagne nazie a été favorisée par des informations faisant état d'un intérêt réel par les États-Unis pour le développement d'un tel projet, à savoir la mise en œuvre du projet Manhattan, ce qui aurait contribué à crédibiliser le projet aux yeux de Staline.
Ces recherches scientifiques furent dirigées par le physicien nucléaire soviétique Igor Kourtchatov, tandis que la logistique militaire et les efforts de renseignement furent lancés et gérés par le directeur du NKVD Lavrenti Beria.
L'histoire aurait commencé par une lettre du physicien Gueorgui Fliorov adressée à Staline et lui demandant de commencer urgemment la recherche. Selon Fliorov, étant donné la découverte (publique) de la fission nucléaire en 1939, il était plus que probable que d'autres puissances, alliées ou ennemies, travaillent à ce projet. Toutefois, en raison de la guerre intense et sanglante avec l'Allemagne nazie, il fut impossible d’y consacrer d’importants efforts.
Les Soviétiques accélérèrent leur programme après les bombardements atomiques américains d'Hiroshima et de Nagasaki. Le projet de recherche fut accompagné d'un volet chargé de la collecte de renseignements sur le projet allemand d'un côté, et américain de l'autre par le renseignement militaire soviétique (GRU).
Après la guerre, l'Union soviétique agrandit ses installations de recherche, ses réacteurs militaires, et employa de nombreux scientifiques.
Possiblement aidée par le succès de l’opération Alsos et un réseau d'espionnage atomique, l'Union soviétique effectua son premier essai d'une arme atomique, de type à implosion, RDS-1, aussi connue sous le nom de code Первая молния (Premier éclair), le , à Semipalatinsk, en République socialiste soviétique kazakhe. Avec la réussite de ce test, l'Union soviétique devint le deuxième pays après les États-Unis à faire exploser une arme nucléaire.
Physique nucléaire en Union soviétique Au début des années 1930, les Soviétiques étaient à la pointe de la recherche en physique nucléaire. L'intérêt soviétique initial en physique nucléaire avait commencé au début des années 1930, une époque où une variété de découvertes et de réalisations importantes dans le domaine nucléaire furent réalisées (telles que l'identification du neutron et du proton comme les particules fondamentales, le fonctionnement du premier cyclotron d’une énergie supérieure à 1 MeV, et le premier "cassage" de noyau atomique par John Cockcroft et Ernest Walton). Même avant la révolution russe et la révolution de Février, le minéralogiste Vladimir Vernadski avait lancé un certain nombre d'appels publics pour une recherche sur les gisements d'uranium en Russie. La principale motivation pour la recherche nucléaire à l'époque était le radium, qui avait des applications autant scientifiques que médicales, et pourrait être récupéré dans l'eau de forage des champs de pétrole d’Oukhta.
Après la découverte de la fission nucléaire à la fin des années 1930, les scientifiques soviétiques, comme les scientifiques du monde entier, se rendirent compte que les réactions nucléaires pourraient, en théorie, être utilisées pour libérer de grandes quantités d'énergie de liaison. Comme en Occident, les nouvelles concernant la fission créèrent beaucoup d’enthousiasme parmi les scientifiques soviétiques et de nombreux physiciens réorientèrent leurs recherches vers des domaines impliquant la physique nucléaire, car elle était considérée comme un domaine de recherche prometteur. La recherche nucléaire soviétique n'était pas loin derrière les scientifiques occidentaux : Yakov Frenkel avait fait le premier travail théorique sur la fission en l'Union soviétique en 1940, et Gueorgui Fliorov et Lev Rusinov conclurent que 3 ± 1 neutrons étaient émis par la fission quelques jours seulement après que des conclusions similaires furent établies par l'équipe de Frédéric Joliot-Curie.
Les débuts du programme vignette|Igor Kurchatov - Physicien soviétique, « père » de la bombe atomique soviétique. Trois fois Héros du travail socialiste. Académicien de l’Académie des sciences de l’URSS et de l’Académie des sciences de la RSS d’Ouzbékistan, docteur ès sciences physiques et mathématiques, et professeur. Le physicien soviétique Gueorgui Fliorov remarqua qu’en dépit des progrès que les physiciens allemands, britanniques et américains avaient faits dans la recherche sur la fission de l'uranium, les revues scientifiques avaient cessé de publier des articles sur ce sujet. Fliorov en déduisit que ce type de recherche venait probablement d'être classé secret, et écrivit à Staline en . Il cita l'absence de réponse qu’il avait lui-même rencontrée en essayant de susciter l'intérêt pour des recherches similaires, et avertit Staline des conséquences du développement des armes atomiques : . En , Staline, à qui avait déjà été présentée la preuve de programmes nucléaires occidentaux, décida de lancer un programme soviétique de développement d’une bombe atomique dirigé par Igor Kourtchatov. La création en 1943 du Laboratoire de l'Académie des Sciences de l'URSS sous la direction d'Igor Kourtchatov fut la première étape du projet de bombe atomique soviétique.
Dans la foulée du bombardement atomique des villes japonaises d'Hiroshima et de Nagasaki, Staline prit la décision d'accélérer la recherche et le développement, augmentant le développement des réacteurs nucléaires militaires et des installations de recherche dans tout le pays. Le , le Conseil des ministres de l'URSS adopta la résolution sur la création du Bureau d'étude n°11 (KB-11) pour développer une bombe atomique.
La décision de créer le Borlag où une mine d'uranium doit être exploitée a été prise le , par la résolution du conseil des Ministres de l'URSS , sous la mention "Top secret" (en ) ..
Administration et personnel Initialement, en 1940, l'administration de ce programme avait été donnée au ministère soviétique des Affaires étrangères avec à sa tête le ministre des Affaires étrangères Viatcheslav Molotov comme premier administrateur, Mikhail Pervoukhine son adjoint. Staline et Molotov chargèrent l'Académie des Sciences de trouver un administrateur de la science notable pour diriger la recherche en physique nucléaire. Abram Fiodorovitch Ioffé recommanda Igor Kourtchatov à Molotov et Molotov conseilla à Staline de nommer Kourtchatov à la tête du programme scientifique soviétique sur les armes nucléaires, alors naissant. D'autres figures importantes furent Iouli Khariton, Iakov Zeldovitch, Abram Fedorovitch Ioffe, Gueorgui Fliorov, et le futur dissident et chef de file de la conception théorique de la bombe à hydrogène, Andreï Sakharov.
En 1944, Staline remit le programme au Commissariat populaire aux affaires intérieures (NKVD) et Molotov fut remplacé par Lavrenti Beria, chef du NKVD. Sous l’impitoyable Beria, le NKVD aida les espions atomiques. Beria fit également infiltrer le programme nucléaire nazi. Immédiatement après la fin de la Seconde Guerre mondiale, de nombreuses personnalités notables du programme nucléaire allemand furent emmenées de force en Union soviétique
Espionnage
vignette|Croquis en coupe d'une bombe atomique par David Greenglass.
Réseau atomique soviétique
Le projet atomique soviétique bénéficia des efforts d'espionnage, couronnés de succès, de la Glavnoye Razvedyvatel'noye Upravleniye (GRU) ainsi que du service de renseignement extérieur de la Narodnyy Komissariat vnutrennikh del (NKVD).
Des informations issues de sources de renseignement au Royaume-Uni jouèrent un rôle dans la décision du Conseil état soviétique de la Défense (Gosudarstvennyj Komitet Oborony - GKO), en , d'approuver la résolution 2352, qui marqua le début du projet de la bombe atomique soviétique.
Grâce à des sources dans le projet Manhattan, notamment Klaus Fuchs, le renseignement soviétique obtint des informations importantes sur l'état d'avancement des États-Unis sur leur projet de bombe atomique. Des rapports de renseignement furent montrés aux dirigeants du projet atomique soviétique et eurent un impact significatif sur la direction suivie par le programme de recherche soviétique.
Par exemple, le travail soviétique sur les méthodes de séparation d'isotopes de l'uranium fut modifié quand il fut signalé, à la surprise de Kourtchatov, que les Américains avaient opté pour la méthode de diffusion gazeuse . Alors que les recherches sur d'autres méthodes de séparation continuèrent tout au long des années de guerre, l’accent fut mis sur la réplication des succès américains avec la diffusion gazeuse. Une autre percée importante, attribuée au renseignement , fut la possibilité d'utiliser du plutonium, au lieu de l'uranium, dans une arme de fission. L’extraction du plutonium dans une « pile à uranium » permit de court-circuiter le difficile processus de séparation de l'uranium, méthode que Kourtchatov apprit de l’espionnage du projet Manhattan.
Certains ont toutefois douté du caractère décisif des informations ainsi obtenues : selon eux, l'espionnage aurait eu pour vertu principale, pour l'URSS, de comprendre que les États-Unis croyaient vraiment en ce projet, ce qui l'aurait crédibilisé aux yeux de Staline ; en revanche, ils soulignent le manque de preuves montrant que des informations scientifiques ou industrielles d'un intérêt réel aient véritablement modifié le cours du projet"Atomic Bomb Secret-Fifteen Years Later", Bulletin of the Atomic Scientists, décembre 1966, Vol. 22 Issue 10, ..
Gestion du renseignement soviétique à l’intérieur du projet Manhattan
En 1945, le renseignement soviétique obtint des renseignements sur le projet Manhattanhttp://www.hcs.harvard.edu/~jus/0302/schwartz.pdf.. Alexei Kojevnikov estime, sur la base de documents soviétiques nouvellement rendus publics, que le principal gain apporté par l’espionnage à la recherche soviétique a été d’accélérer le projet soviétique en permettant d'éviter à Khariton de dangereux essais pour déterminer la taille de la masse critique. , comme cela était appelé aux États-Unis, consomma du temps et coûta au moins deux vies, celles de Harry Daghlian Jr. et Louis Slotin.
L'un des principaux éléments d'information que le renseignement soviétique obtint de Fuchs, était une section efficace de la fusion DT. Ces données furent portées à la connaissance des hauts fonctionnaires soviétiques environ trois ans avant d'être rendues publiques dans la revue Physical Review en 1949. Cependant, elles ne furent transmises à Vitaly Ginzburg ou Andreï Sakharov que très tardivement, quelques mois avant leur publication. Initialement, Ginzburg et Sakharov estimaient que cette section efficace était semblable à la réaction DD. Une fois la section transversale réelle connue de Ginzburg et de Sakharov, la conception Sloika devint une priorité, ce qui entraîna l’essai thermonucléaire de 1953.