История атомной бомбы - Хуберт Мания

Сам Дибнер экспроприирует, недолго думая, Физический институт кайзера Вильгельма в Далеме для Управления вооружений сухопутных войск и оборудует его в качестве центрального диспетчерского поста секретного уранового проекта. Прежний директор, голландец Петер Дебай, может сохранить за собой этот пост, только если станет гражданином Германии. Но он предпочитает эмиграцию в США. Лауреат Нобелевской премии Макс фон Лауэ, равно как и Карл Фридрих фон Вайцзеккер и двадцатидевятилетний Карл Вирц, остаются в институте под управлением Дибнера. Научным консультантом нового руководителя назван Вернер Гейзенберг, который, правда, поначалу остается в Лейпциге. Кроме того, в распоряжение Дибнера поступает испытательный полигон Готтов к югу от Берлина — несколько квадратных километров песка, бурьяна и смешанного леса для опытов под открытым небом.

Не прошло и двух месяцев с тех пор, как Гейзенберг на встрече с Ферми в Энн-Арборе подчеркивал свою уверенность, что «война закончится раньше, чем дело дойдет до технического применения атомной энергии». Ведь он хорошо знаком с научным трактатом Бора— Уилера и имеет представление об отпугивающих масштабах технических трудностей по добыче большого количества расщепляемого урана-235. Возможно, этот трезвый взгляд и придает ему достаточно хладнокровия, чтобы посвятить себя задаче, которую поставил перед ним Курт Дибнер. Пусть разработка теоретических основ использования атомной энергии станет его особой службой отечеству и убережет его от ужасов сражения на поле боя. А поскольку этот престижный проект вместе с тем является интеллектуальным вызовом самого высокого ранга, Гейзенберг не щадит сил, чтобы еще раз доказать, что он лучший специалист в своем деле. Уже через десять недель, шестого декабря 1939 года, на следующий день после его тридцативосьмилетия он кладет Дибнеру на стол первую часть своего технико-экономического обоснования действующей урановой машины. В нем он приходит к выводу, что производство энергии в больших масштабах возможно, если удастся отделить уран-235 от урана-238 в достаточном количестве: «Чем выше будет степень обогащения, тем меньше по размерам может быть агрегат». При этом Гейзенберг считает возможным обойтись объемом в кубический метр. Кроме того, по его словам, обогащение этого более редкого изотопа урана есть «единственный способ, чтобы произвести взрывчатое вещество, превосходящее все прежние взрывчатые вещества на много порядков». Для производства энергии, правда, достаточно использовать обыкновенный уран-238, «если связать его с другим веществом, которое замедляет нейтроны урана, не поглощая их при этом». Эти заторможенные нейтроны расщепят затем ядра урана-235 и вызовут цепную реакцию.

В конференц-зале Палаты мер и весов в Вашингтоне три венгра сохраняли полную невозмутимость. Лишь в решающий момент они быстро переглянулись — но так и не дали ничего заметить по их спокойным лицам. Но теперь, выйдя из здания Министерства торговли и вновь очутившись на улице, они дали чувствам волю и принялись жестикулировать и оживленно говорить на своем родном венгерском языке. Это приглашение в Палату мер и весов — первый плод встречи Александра Сакса с Франклином Д. Рузвельтом. После того как президент прочитал письмо Эйнштейна, он поручил директору Палаты мер и весов Лайману Бриггсу провести консультативный совет по урану, в который должны были войти физики и офицеры. Силард, Вигнер и Теллер явились в это утро двадцать первого октября 1939 года на обсуждение, даже не надеясь на то, что смогут выторговать у собравшихся там военных финансовую поддержку.

Поначалу ход совещания и не сулил ничего похожего. После выступления Силарда на тему ядерной цепной реакции самодовольный полковник Адамсон не смог удержаться от того, чтобы не рассказать анекдот про козу, которую якобы привязали к колышку на лугу у Министерства обороны, назначив премию тому, кто сможет уничтожить животное смертоносным излучением, управляемым на расстоянии. И вот коза уже постарела и поседела, а премию так пока никто и не заслужил. Эдвард Теллер чуть не провалил свое выступление, нагло введя в игру сумму в пятнадцать тысяч долларов в качестве начального финансирования — вопреки договоренности с друзьями. Хитрая бестия Силард дипломатично свел эту сумму до шести тысяч долларов на закупку графита и на расходы по первому эксперименту. На что Адамсон затянул долгую отповедь. Мол, опыт показывает, что на разработку нового оружия уходит две войны. И мол, наивно полагать, что новое взрывчатое вещество можно запросто вытряхнуть из рукава. Кроме того, войну выигрывают не научные исследования, а боевой дух войска.

Всегда вежливый и сдержанный Юджин Вигнер во время речи полковника начал все беспокойнее ерзать на стуле и предложил решить дело миром. Мол, если действительно войну выигрывает моральный дух, запел он своим фальцетом, то, может, следует пересмотреть raison d'etre Военного министерства и распределить военный бюджет среди мирного населения. Это гарантированно повысит моральный дух. «Ну хорошо, вы получите ваши деньги... Есть специальный фонд на такие дела», — пошел на уступки Адамсон. Первого ноября Лайман Бриггс, будучи председателем Урановой комиссии, рекомендует исполнить просьбу Силарда и выделить ему пятьдесят тонн графита, равно как и четыре тонны оксида урана.

Глава 8. Плутоний

Первое представление Вернера Гейзенберга о цепной реакции в декабре 1939 года имеет примечательное сходство с костром для выжигания угля. Он предлагает слоистую структуру в форме шара или кегли. Каждый слой должен иметь площадь не менее одного квадратного метра. Поверх слоя оксида урана находится слой либо тяжелой воды, либо чистого углерода. «Машина такого рода будет — в силу процесса расщепления — длительное время поддерживать постоянную температуру, высота которой будет зависеть от размеров аппарата». Выделение тепла является предпосылкой для производства электричества. Но сколь угодно высокой температуры урановая машина все равно достичь не сможет, резюмирует Гейзенберг, «поскольку иначе процесс самовозбуждения остановится». Его соображения задают общие направления работы для девяти рабочих групп «уранового клуба». Они должны замерить энергии нейтронов, возникающих в процессе расщепления, и исследовать их воздействие на цепную реакцию. Какое вещество-замедлитель лучше всего подойдет для размножения нейтронов? Кроме того, необходимо выяснить минимальное количество материалов, которое вызовет желаемое «самовозбуждение» реактора без того, чтобы он сам «взорвался к чертям собачьим», как это сформулировал Оппенгеймер.

Когда Курт Дибнер читает отчет Гейзенберга, компания «Ауэр» на своей новой фабрике в Ораниенбурге уже производит из санкт-йоахимстальской урановой руды первый центнер высокочистого оксида урана. Даже в небольших дозах этот измельченный в пыль металл представляет собой «первосортный яд», как утверждает Отто Ган, и при непосредственном контакте в процессе переработки — при вдыхании или заглатывании — вызывает отравление. Его химическое воздействие на легкие или желудочно-кишечный тракт человека опаснее, чем радиоактивное облучение. Для такой опасной работы привлекаются заключенные: две тысячи арестанток из близлежащего концентрационного лагеря Заксенхаузен. Нетерпеливый Гейзенберг требует как минимум тонну ценного материала, в то время как коллега Хартек в Гамбурге ждет обещанных для его опытов трехсот килограммов.

Физический химик Пауль Хартек, родившийся в Вене в 1902 году, усматривает зазнайство в высказываниях и статьях Гейзенберга и Вайцзеккера. Хартек волнуется, что они, будучи чистыми теоретиками, не обладают достаточным практическим опытом и не могут похвастаться тем, что называется чутьем в кончиках пальцев, когда дело доходит до деталей «геометрии реактора». Он-то занимался медленными нейтронами еще задолго до открытия расщепления ядра. Он знает их заветные «ходы», знает, где и как они затормозятся или поглотятся. Хартек изучал нейтронные процессы между делом, догадываясь, что это знание ему однажды пригодится. Свои внеплановые исследования он предпринимал с интуитивным «подспудным чувством» и сравнивает их с фортепьянными этюдами — упражнениями для пальцев, которые рано или поздно дадут результат. И вдруг откуда ни возьмись появляются эти эстеты — Гейзенберг и Вайцзеккер, желающие доминировать в «урановом клубе», и ведут себя так, будто они единственные в мире что-то смыслят в ядерной физике. На взгляд Хартека, оба теоретика переоценивают свои практические способности.

Но установлению здоровой атмосферы в общем деле мешает не только эта личная неприязнь. Участники очень активны, научная любознательность перевешивает моральные колебания перед лицом сверхоружия в руках преступного режима. Каждый рвется вперед, чтобы первым предъявить «самовозбуждающийся реактор» в суровое военное время. А если уж к делу подключается Гейзенберг, то без лишней порции спортивной злости тут не обойтись. Он хочет выигрывать всегда: у доски на кафедре, у теннисного стола, за шахматами, а теперь, естественно, и при разработке уранового котла. Но и конкуренты не дремлют. В мае 1940 года Хартек близок к воплощению блестящей идеи. Она пришла ему в голову — словно в издевку — при изучении гейзенберговской теории реактора, которая требует в качестве замедлителя высокочистый углерод. Чтобы минимизировать загрязнения, Хартек думает использовать в качестве замедлителя твердую углекислоту — сухой лед, — погружая в него оксид урана. Обычный графит, имеющийся в продаже, загрязнен бором и кадмием. Даже высокочистый — по коммерческим масштабам — графит с одной частью бора на пятьсот тысяч частей основного вещества все еще недостаточно чист, чтобы рассматриваться в качестве замедлителя для урановой машины. Пауль Хартек по опыту знает, что можно существенно уменьшить загрязненность, если использовать спрессованный снег из углекислоты.