Атомный проект. История сверхоружия - Антон Первушин

21 сентября Олифант встретился с Эрнестом Лоуренсом, и тот решил отвезти коллегу на холм Чартер-Хилл, где полным ходом шло строительство 467-сантиметрового суперциклотрона. Когда гость из Великобритании кратко рассказал о содержании доклада «Комитета Мауд», Лоуренс тут же загорелся идеей выделения урана-235 электромагнитным методом. Он проявил также огромный интерес к реакции деления ядра плутония. Когда оба ученых вернулись в кабинет Лоуренса, к ним присоединился молодой физик Роберт Оппенгеймер, который тогда впервые услышал о работе над атомной бомбой.

Возвращаясь обратно в Англию, Марк Олифант не мог отделаться от мысли, что его поездка не имела никакой пользы. Однако его беспокойство было напрасным: из полученной информации Эрнест Лоуренс сделал правильные выводы и немедленно начал действовать. Он связался с Артуром Комптоном и сообщил ему о возможности создания атомной бомбы, которая сможет решить исход войны. Тот предложил поговорить с Джеймсом Конентом, встретившись с ним на церемонии по поводу пятидесятилетия Чикагского университета, на которую ученых пригласили для присвоения им почетных званий.

Встреча состоялась в доме Комптона. Лоуренс кратко рассказал о достижениях англичан и подробно остановился на перспективах получения урана-235 и на свойствах элемента-94. Он также выразил крайнее разочарование бездействием Вашингтона, который никак не желал реагировать на очевидные факты, указывающие на значительную заинтересованность Германии в развитии ядерных исследований. Джеймс Конент изначально был не очень-то настроен заниматься нововведениями, однако то, как Артур Комптон ратовал за дело, заставило его изменить отношение. Выслушав Лоуренса, Конент посмотрел на него и сказал: «Эрнест, ты говоришь, что убежден в огромной важности этой бомбы. Готов ли ты посвятить ее созданию следующие несколько лет своей жизни?» Лоуренс согласился без малейших колебаний.

Официальную копию доклада «Комитета Мауд» Ванневар Буш получил 3 октября 1941 года. 9 декабря Буш показал его Рузвельту. Америка, которую со всех сторон критиковали за политику «изоляционизма», не спешила вступать в войну. Однако, ознакомившись с фактами, подтверждавшими возможность создания атомной бомбы еще до окончания войны в Европе, президент решил действовать немедленно, даже минуя конгресс. Право принимать решения, связанные с ядерными исследованиями, он оставил за собой и крохотной горсткой своих советников, которых впоследствии стали называть «Высший президентский совет». В эту группу вошли Ванневар Буш, Джеймс Конент, вице-президент Генри Уоллес, военный министр Генри Стимсон и глава Генштаба армии США Джордж Маршалл.

6 ноября 1941 года группа Артура Комптона представила Бушу третий, и последний, вариант своего доклада. Как и в отчете «Комитета Мауд», в нем совершенно однозначно говорилось:

Действие атомной бомбы огромной разрушительной силы основано на свойствах урана-235. Создать такую бомбу ничуть не менее реально, чем воплотить в жизнь любой другой проект, не опробованный пока на практике и проверенный только в теории и на экспериментальных данных. <…> Масса урана-235, необходимая для взрывного деления, будет вряд ли составлять менее 2 килограммов, но и не превысит 100 килограммов. <…> Не следует также забывать и о том, что, вероятно, уже в ближайшие годы применение бомб, подобных описанной здесь, либо другого оружия, в котором будет использован расщепляемый уран, может обеспечить любой державе значительное военное превосходство. Очевидно, что оборонные нужды страны требуют немедленного развития данного направления.

Как видите, плутоний снова ускользнул от внимания ученых, всецело поглощенных стремлением подчинить своей власти уран-235. 27 ноября третий вариант доклада получил и Рузвельт – президент одобрил решение, принятое раньше.

В результате появилась еще одна организация, именуемая «Урановой секцией» или «Комитетом S-1» Управления научных исследований и разработок. Во главе нового образования Ванневар Буш сначала хотел поставить Эрнеста Лоуренса, но, убедившись, что тот не способен работать в условиях строгой секретности (Лоуренс даже получил выговор за несанкционированное разглашение Роберту Оппенгеймеру информации о проекте), назначил председателем Джеймса Конента.

Официальных документов, которые подтверждают принятие решения о начале работы американского атомного проекта, по всей видимости, не существует. Сохранилась только короткая записка, нацарапанная на сопроводительной бумаге из Белого дома, вместе с которой возвратили доклад группы Комптона. В записке, датированной 19 января 1942 года, говорится: «В. Б., всё в порядке, возвращаю – думаю, лучше хранить это в вашем сейфе. Ф. Д. Р.».

Страсть Оппенгеймера

Соединенные Штаты Америки вступили в войну 7 декабря 1941 года, после того как японская авиация атаковала американские базы в Пёрл-Харборе. На политике «изоляционизма» был поставлен жирный крест. Изменилось и отношение к атомному проекту. Одним из главных приоритетов на этом этапе стало создание реактора, причем сразу с прицелом на получение плутония.

Работы над реактором следовало вести в одном месте, и Артур Комптон должен был принять решение, что это будет за место. Лео Силард предлагал Колумбийский университет на Манхэттене. Эрнест Лоуренс настаивал на университете Беркли в Калифорнии. Рассматривались также Принстонский университет в Нью-Джерси и промышленные лаборатории в Питтсбурге и Кливленде. Но Комптон выбрал Чикаго.

Из соображений секретности в Чикаго развернули некий проект под названием «Металлургическая лаборатория» (или просто «Метлаб») – название не менее загадочное, чем «Комитет Мауд» или «Трубные сплавы». Энрико Ферми практически сразу согласился переехать из Колумбии в Чикаго. Одной из причин быстрого решения было то, что его исследовательская группа достигла значительных успехов в создании реактора на основе кубиков оксида урана, вставленных в решетку из графитовых брусков, но распалась, поскольку физиков директивно переводили на решение других проблем в рамках программы S-1.

Гленн Сиборг прибыл в Чикаго 19 апреля 1942 года. Если перед Ферми стояла задача запустить новый реактор до конца года, то Сиборг взялся разработать метод, который позволил бы выделить плутоний из отработанного ядерного топлива. Самая большая трудность для Сиборга состояла в том, что ему нужно было понять химию нового элемента еще до того, как будет построен реактор. Следовательно, ему нужно было найти некий другой способ накопления плутония в количестве, достаточном для химического анализа. Лучшее, что он мог придумать, – бомбардировать нитрат урана в циклотроне в течение нескольких месяцев кряду. И к 14 августа группе Сиборга удалось выделить первую крохотную партию плутония.

В рамках программы S-1 разрабатывалось несколько различных путей создания атомной бомбы. Кроме «Метлаба», целью которого были конструирование реактора и производство плутония, развивались и другие проекты: в частности, проект по выделению урана-235 способом газовой диффузии и электромагнитными методами, основанными на 94-сантиметровом циклотроне Лоуренса и на центробежной сепарации. На тот случай, если не удастся создать ураново-графитовый реактор, разрабатывалась также модель реактора на тяжелой воде. В Канаде начали строительство завода по ее производству. Учитывая неясности и проблемы, Комитет S-1 не мог определить, какой из различных способов создания атомной бомбы наиболее предпочтителен. И было принято решение прорабатывать все пути. «Чтобы реализовать такой наполеоновский подход к проблеме, потребуются инвестиции в размере около пятисот миллионов долларов и приличная партия оборудования», – заключил Джеймс Конент.

Хотя британские физики и могли по праву считать, что продвинулись дальше американских коллег в теории создания бомбы, было очевидно: американцы значительно опережают их на практическом поприще. «Ясно одно, – отмечал Уоллес Акерс вскоре после прибытия в США, – этой работой занято огромное количество людей, так что возможностей по быстрой разработке схем у них значительно больше, чем у нас».

Перед англичанами замаячила перспектива поглощения их атомного проекта американцами. Даже если бы правительство Великобритании отказалось от столь тесных контактов, американцы все равно продолжали бы работу, но больше не делились бы с союзниками своими достижениями. Серьезным препятствием было и то, что иностранцев не допускали к секретным американским проектам. Ванневар Буш считал, что для британских подданных можно сделать исключение, но далеко не все физики, работавшие в Англии, были британцами. Казалось, что проблема непреодолима.

Полным ходом работая над материалом для бомбы, Артур Комптон обращал внимание на физику реакций под действием быстрых нейтронов и последствия создания бомбы. Он поручил это направление физику Грегори Брейту, выходцу из России, но Брейт разочаровался медленным продвижением проекта и вернулся в морской флот, где служил до участия в программе S-1. Тогда Комптон пригласил на роль руководителя Роберта Оппенгеймера, который изначально был помощником у Брейта.