Атомный проект. История сверхоружия - Антон Первушин

Завод «Норск гидро» пустили вновь лишь 17 апреля, а на выпуск первой партии тяжелой воды пришлось потратить еще несколько месяцев.

На грани краха

Судьба немецкого атомного проекта повисла на волоске. Поставки тяжелой воды из Норвегии полностью прекратились. Еще в ноябре 1942 года доктор Карл Вирц объездил всю Европу в поисках подходящих фабрик, которые после быстрого переоборудования могли бы начать ее выпуск. Более или менее подходящими ему показались лишь два итальянских заводика, занимавшиеся электролизом: близ Мерано и в Котроне. Однако технология, которая там использовалась, мало годилась для выпуска тяжелой воды, и их мощность была вдвое меньше, чем у норвежского завода.

Между тем в конце марта 1943 года истощился еще один важный источник финансирования: Управление вооружений сухопутных войск свернуло свое участие в атомном проекте и даже, вопреки всем договоренностям, отказалось выделить два миллиона рейхсмарок, которые уже были заложены в бюджет. Тень Сталинграда зловеще легла на планы немецких физиков. Больше всех от изменения планов пострадал Курт Дибнер: ему разрешили продолжить эксперименты в Готтове, но попросили покинуть служебный кабинет. Теперь Дибнер подчинялся своему неумолимому врагу – профессору Абрахаму Эзау.

Готовя новый эксперимент, Дибнер обратился на фабрику «Дегусса», выпускавшую теперь вместо порошкового урана металлические пластины, и попросил изготовить партию кубиков из урана с длиной стороны 6,5 сантиметра. Однако фабрика массово изготавливала пластины из урана и отказалась выполнить «спецзаказ». Чтобы максимально использовать металл, Дибнер изготовил из пластин кубики меньших размеров с длиной грани 5 сантиметров.

Год назад, ревниво наблюдая за опытом Вернера Гейзенберга, Дибнер размышлял о том, что из-за алюминиевой оболочки нельзя точно измерить размножение нейтронов. Поэтому теперь он решил вообще обойтись без нее. Надо заморозить тяжелую воду, и внутри этой ледяной глыбы выстроить решетку из урановых кубиков. Это и было сделано. 232 килограмма урана и 210 килограммов «тяжелого льда» заключили в парафиновый шар диаметром 75 сантиметров. Эксперимент проводился при температуре минус 12 градусов.

Опыт удался: «коэффициент размножения нейтронов» был гораздо выше, чем показывали эксперименты его коллег. Похоже, что схема, предложенная Куртом Дибнером (решетка из кубиков металлического урана), оказалась лучше (или хотя бы не хуже) традиционной схемы (чередование слоев урана и замедлителя).

Группа Дибнера готовила два новых эксперимента, чтобы узнать, как влияют на размножение нейтронов размеры реактора и температура. В первом случае эксперимент проводился при нормальной температуре, но реактор был тех же размеров, что и прежде. Во втором случае реактор увеличили вдвое, зато температуру не меняли.

Однако Вернер Гейзенберг не спешил признавать успех Курта Дибнера. Выступая на совещании в Берлине 6 мая 1943 года, всего через несколько дней после столь блестящего опыта, он всячески превозносил свое достижение годичной давности, а работы Дибнера интерпретировал так: «Вся его заслуга лишь в том, что он использовал более качественную аппаратуру. Это помогло ему достичь тех же результатов, которых достигли мы». Главное же – Гейзенберг даже не упомянул, что конструкция реактора Дибнера была совершенно иной.

Совещание, на котором выступал Вернер Гейзенберг, проходило в стенах Германской академии воздухоплавания. Помимо него здесь слушали Отто Гана (открытие расщепления ядра и его значение), профессора Карла Клузиуса (способы разделения изотопов урана-235), профессора Вальтера Боте (проекты циклотронов и бетатронов). Гейзенберг говорил не только об опытах своего строптивого коллеги и не столько о них, сколько об устройстве атомной бомбы. Его слова, как всегда, были доступны и понятны неподготовленным слушателям. Вот он заботливо показывает диапозитив, на котором изображено то, что случится, если «изготовить большое количество урана-235». Нейтроны начнут беспрестанно размножаться. Если кусок урана-235 достаточно велик, то внутри него образуется столько нейтронов, что они не успеют покинуть поверхность металла. Большая часть вещества мгновенно расщепится. Все займет какую-то долю секунды, и за эту долю секунды высвободится неимоверное количество энергии. Теперь понятно, заключал Гейзенберг, почему так важны успешные опыты с ультрацентрифугой, которые проводил в прошлом году профессор Пауль Хартек. Сторонники немецкой атомной бомбы могли лишь сожалеть, что видные военные и политики не присутствовали на увлекательной лекции.

По итогам конференции была выпущена печатная брошюра объемом восемьдесят страниц, снабженная прекрасными фотографиями и диаграммами. К партийным и военным руководителям она не попала – министр Альберт Шпеер приказал уничтожить весь тираж, опасаясь, что какое-то количество экземпляров может попасть в руки английских разведчиков.

В июне 1943 года немцы снова стали получать тяжелую воду из Норвегии: всего в этом месяце было доставлено 199 килограммов. Однако в июле выработка опять снизилась – 141 килограмм. Произошло следующее. Выпуск тяжелой воды не был главной статьей доходов для фирмы «Норск гидро». Здесь прежде всего путем электролиза получали водород, который был нужен для изготовления искусственного аммиака. Аммиак поставлялся на фабрику «Херёй», выпускавшую удобрения. 24 июля американская авиация разбомбила фабрику, поэтому норвежцы сократили производство аммиака, а значит, водорода и тяжелой воды.

Немецкие власти были возмущены самоуправством меркантильных норвежцев и потребовали, чтобы тяжелую воду выпускали вне зависимости от заказа, а лишний водород попросту стравливали в воздух. Однако генеральный директор фирмы «Норск гидро» Бьёрн Эриксен с отчаянным упорством отказывался подчиниться приказу и выбрасывать на ветер дорогостоящий газ. Больше того, он порекомендовал совету директоров полностью прекратить выпуск тяжелой воды, поскольку ее производство делает фабрику желанной целью для вражеской авиации. В итоге Эриксена арестовали и отправили в концлагерь, где он и пробыл до конца войны. Его решение было отменено.

Летом 1943 года массированные налеты авиации стали мешать работам над атомным проектом и внутри Германии. Бомбы то и дело сыпались на лаборатории, в которых немецкие физики готовились к важнейшим опытам. Проблемы нарастали как снежный ком. К примеру, из-за нехватки надежных уплотнений дважды заканчивались неудачей опыты в лаборатории Пауля Хартека: оба раза барабан центрифуги взрывался. Наконец, в июле 1943 года из-за непрестанных бомбардировок лабораторию пришлось перевести во Фрайбург.

Так же неудачно шли испытания «изотопного шлюза», придуманного Эрихом Багге. Летом 1943 года начались испытания его опытного образца. Вместо урана пока разделяли изотопы серебра. Легкий изотоп серебра удалось обогатить на 3–5 %. Но опыты не удалось довести до конца. В августе начались массированные воздушные налеты на Берлин. Весь сентябрь Багге занимался эвакуацией Физического института: около трети лабораторий переехали в город Хехинген на юге Германии. В Берлине остался Вернер Гейзенберг: он не мог обойтись без здешней высоковольтной установки. Кроме того, в бункере, находившемся неподалеку от институтского здания, он вместе с профессором Боте продолжал готовиться к своему грандиозному эксперименту с урановым реактором.

В середине октября состоялось очередное секретное совещание. Руководил им Абрахам Эзау. Несколько выступавших, в том числе сам Эзау, говорили об удачном опыте с обогащением ионов серебра. Боте рассказал об эксперименте с небольшими реакторами, состоявшем из урана и тяжелой воды, причем толщина их слоев постоянно варьировалась. Выяснилось, что в будущем реакторе вес урана и тяжелой воды должен быть одинаков. Рудольф Позе и Эрнст Рексер сообщили «об опытах с различными геометрическими конструкциями, состоявшими из оксида урана и парафина». Они выяснили, что из всех возможных форм урановые пластины являются самыми непригодными. Лучше всего зарекомендовали себя кубики из урана, предложенные Куртом Дибнером, затем – урановые стержни.

Тем не менее профессор Гейзенберг и не подумал отказываться от пластин: дело в том, что рассчитать реактор, составленный из них, было гораздо проще, чем реактор, выстроенный из множества кубиков. Впрочем, эксперимент всё равно откладывался: металлурги не могли отлить более тяжелые урановые пластины. Пришлось ждать, когда они сконструируют новую плавильную печь. Была и другая проблема, тоже упомянутая докладчиками: не удавалось найти подходящее покрытие, защищающее уран от коррозии. В лаборатории Эзау экспериментировали с покрытиями из алюминия и олова, но работы пришлось прекратить из-за дефицита урана достаточной степени чистоты. В ноябре 1943 года сотрудники фирмы «Ауэр» обнаружили, что урановые пластины можно защитить с помощью фосфатной эмали. Она выдерживала температуру 150 градусов и давление в пять атмосфер. В конце года фирма начала отливать громадные пластины по заказу Гейзенберга.