Сталин и бомба: Советский Союз и атомная энергия. 1939-1956 - Дэвид Холловэй

Особую озабоченность влиянием науки на жизнь людей выразил Петр Капица на антифашистском митинге ученых, состоявшемся в Москве 12 октября 1941 г. Капица не забыл об атомной бомбе. «Мое личное мнение, что технические трудности, стоящие на пути использования внутриатомной энергии, еще очень велики, — сказал он. — Пока еще это дело сомнительное, но очень вероятно, что здесь имеются большие возможности. Мы ставим вопрос об использовании атомных бомб, которые обладают огромной разрушительной силой»{352}. Будущая война будет еще более ужасной, чем эта, сказал Капица, и «поэтому ученые должны сейчас предупредить людей об этой опасности, чтобы все общественные деятели мира напрягли все свои силы, чтобы предотвратить возможность другой войны, будущей»{353}. Капица говорил о возможном влиянии науки на ход войны, не призывая к разработке атомной бомбы для использования ее в войне против Германии.

Был, однако, физик, который ощущал настоятельную необходимость возобновления ядерных исследований. Это был сотрудник Курчатова, 28-летний Георгий Флеров. В начале войны был призван в армию и направлен в Ленинградскую военно-воздушную академию для подготовки в качестве инженера, обслуживающего пикирующие бомбардировщики Пе-2. Мысль о ядерной физике не оставляла Флерова. Он написал Иоффе в Казань о своем желании выступить там на семинаре. Флерова командировали из Йошкар-Олы, куда была эвакуирована Военно-воздушная академия, в Казань, находившуюся в 120 километрах. Там в середине декабря 1941 г. он и выступил перед группой ученых, среди которых были Иоффе и Капица{354}.[90]

По словам Исая Гуревича, который присутствовал на семинаре, Флеров говорил, как всегда, с энтузиазмом, живо. Его аргументы произвели впечатление на аудиторию, также озабоченную фактом исчезновения на Западе публикаций по делению ядра. «…Осталось впечатление, что это очень серьезно и основательно, что работу по урановому проекту надо возобновить, — вспоминает Гуревич. — Но шла война. И у меня абсолютно нет уверенности, чем, скажем, завершилось бы тайное голосование, если бы на семинаре пришлось решать, нужно ли немедленно начинать работы или же начинать их через год или два»{355}.

22 декабря Флеров вернулся в Военно-воздушную академию, не убедив Иоффе, который был тогда вице-президентом Академии наук и членом ее Президиума, возобновить ядерные исследования. Дело не в том, что доклад Флерова был недостаточно убедительным, — время было неподходящим для такого предложения. Красная армия сражалась, чтобы остановить продвижение немцев к Москве, а военная промышленность еще не оправилась от катастрофического разрушения, причиненного ей германским вторжением.

Неугомонный Флеров, однако, не дал своей инициативе заглохнуть. Он сразу же написал Курчатову, излагая суть аргументов, которые приводил в Казани{356}. Письмо его написано на 13 страницах школьной тетради{357}. Он начал с утверждения, что цепная реакция на медленных нейтронах в природном уране невозможна, а на обогащенном уране или же в природном уране с замедлителем она оказалась бы столь дорогостоящей, что использование ядерной энергии стало бы экономически невыгодным[91]. Но энергетический выход цепной реакции на быстрых нейтронах, писал он, был бы эквивалентен взрыву ста тысяч тонн тринитротолуола, и поэтому соответствующие исследования заслуживают времени и затрат. «Основной вопрос, — писал он, — сможем ли мы вообще осуществить цепную ядерную реакцию на быстрых нейтронах».

Первое условие для осуществления цепной реакции на быстрых нейтронах, отмечал Флеров, состоит в том, чтобы каждый акт деления вызывал по меньшей мере еще одно деление при наличии достаточного количества активного материала. Флеров рассматривал число нейтронов, образующихся в одном акте деления, а также сечения захвата и деления урана-235 и протактиния-231{358}. Оба эти элемента, писал он, могли бы использоваться как активный материал, и критическая масса для каждого оценивалась между полукилограммом и 10 килограммами[92]. Вторым условием взрывной цепной реакции является быстрый скачкообразный переход в сверхкритическое состояние. Если переход будет слишком медленным, то делению подвергнется лишь малая доля ядер урана. Переход в сверхкритическое состояние должен быть достаточно быстрым, чтобы воспрепятствовать преждевременной детонации от случайных нейтронов. Исследования Флерова по спонтанному делению урана оказались в этой связи существенными, поскольку он опасался, что нейтрон, испущенный при спонтанном делении, может раньше времени инициировать цепную реакцию[93]. Третьим условием является мгновенное достижение как можно более значительной сверхкритичности, чтобы предотвратить быстрое исчерпание цепной реакции.

Флеров представил расчеты, касающиеся реализации этих условий, а также набросал эскиз экспериментальной бомбы. Он предложил, чтобы быстрый переход в сверхкритическое состояние был обеспечен сжатием активного материала. На эскизе Флерова уран-235 или протактиний-231 разделены на две полусферы, а обычная мощная взрывчатка используется для быстрого выстрела одной полусферы в другую для получения критической массы. Этот механизм подобен предложенному Фришем и Пайерлсом, позднее он стал известен как «пушечное устройство»[94].

В конце своего письма Флеров добавил постскриптум: «Я прочел всю статью от начала до конца и чувствую, что слишком много размышлял над этими вопросами. Трудно сказать, насколько ценно все то, что я написал. Смотрите сами». Но Флеров был уверен в силе собственных аргументов больше, чем это видно из постскриптума. Действительно, условия, которые он обсуждал, оказались важными для проектирования атомной бомбы. Флеров надеялся, что это письмо заставит Курчатова заняться ядерными исследованиями снова. «Наверное, мое письмо поможет процессу возвращения блудного сына», — писал он другу в Ленинград{359}. Курчатов не получил этого письма, пока не оправился от воспаления легких. Он не ответил на него{360}.[95]

В начале 1942 г. часть, в которой служил лейтенант Флеров, расположилась в Воронеже, вблизи линии фронта. Воронежский университет эвакуировался, но его библиотека осталась. «…Американские физические журналы, несмотря на войну, в библиотеке были, и они больше всего интересовали меня, — писал Флеров позднее. — В них я надеялся ознакомиться с новыми статьями по делению урана, найти отклики на нашу работу по спонтанному делению»{361}. Когда Флеров просматривал журналы, он обнаружил, что в них не только отсутствовал отклик на его и Петржака открытие, но не было и других статей по делению. Не возникало также ощущения, что ведущие ядерщики переключились на другие темы, из журналов вообще исчезли их статьи{362}.

Из того, что «собаки прекратили лай», Флеров сделал вывод, что исследования по делению в Соединенных Штатах засекречены. Это означало, заключил он, что американцы работают над созданием ядерного оружия. Более тревожным был тот факт, что у нацистской Германии были «первоклассные ученые… значительные запасы урановых руд, завод тяжелой воды, технология получения урана, методы разделения изотопов»{363}. Флеров решил бить тревогу. Очевидно, именно тогда он счел нужным написать Кафтанову, уполномоченному Государственного комитета обороны по науке. В своем письме он указывал на отсутствие в иностранных журналах публикаций по делению: «Это молчание не есть результат отсутствия работы… Словом, наложена печать молчания, это-то и является наилучшим показателем того, какая кипучая работа идет сейчас за границей…». Он также считал очень уместным «запросить англичан и американцев о полученных ими за последнее время результатах»{364}.

Не получив ответа от Кафтанова, Флеров решил прибегнуть к последнему возможному для советского гражданина средству: в апреле 1942 г. он написал письмо Сталину. Он чувствовал себя человеком, пытающимся прошибить головой каменную стену. По его мнению, он не переоценивал важность урановой проблемы: она не произведет революции в промышленной технологии, но «в военной технике произойдет самая настоящая революция. Произойдет она без нашего участия, и все это только потому, что в научном мире сейчас, как и раньше, процветает косность». Возможно, он утратил понимание перспективы, писал Флеров, но он не думает, что осуществление таких программных целей, как решение урановой проблемы, должно быть отложено на послевоенное время[96].

Чтобы ни у кого не возникло мысли, что он всего лишь пытается избежать фронта и вернуться к исследованиям из эгоистических соображений, Флеров предложил созвать совещание ученых для обсуждения ядерных исследований. На него должны были быть приглашены Иоффе, Ферсман, Вавилов, Хлопин, Капица, Лейпунский, Ландау, Алиханов, Арцимович, Френкель, Курчатов, Харитон и Зельдович, а также Мигдал, Гуревич и Петржак{365}.[97] Флеров просил, чтобы ему для сообщения выделили полтора часа. «Очень желательно, Иосиф Виссарионович, Ваше присутствие, — добавлял он, — явное или неявное», — и продолжал, что понимает, что сейчас не время для научных диспутов, но не видит другого пути для доказательства своей правоты, так как его письмо и пять телеграмм Кафтанову проигнорированы, а разговоры с Иоффе ни к чему не привели. Что же касается Президиума Академии наук, то на его заседаниях обсуждается что угодно, кроме ядерных исследований.