Цепная реакция. Неизвестная история создания атомной бомбы - Олег Фейгин

Именно с этим первым работающим котлом немецкого «Уранового проекта» и связаны изначальные сомнения в правдивости «официальной» историографии нацистских ядерных исследований. Дело в том, что выполненные через много лет в 50-х годах модельные опыты американских физиков однозначно показали, что в данном варианте размножение нейтронов никак не может быть зафиксировано приборами. И только когда экспериментаторы поменяли тяжелую воду на сверхчистый графит, они получили искомый положительный коэффициент размножения нейтронов для самоподдерживавшейся цепной реакции.

Когда научные журналисты ознакомили Гейзенберга с подобным очень странным, на первый взгляд, результатом, ученый только недоуменно пожал плечами. Не стал он комментировать и свою давнюю фразу: «Именно в сентябре 1941 года мы поняли, что атомную бомбу создать можно».

Часть III

Противостояние

Усилия по получению атомной энергии в больших количествах имели две различные цели: управляемое медленное освобождение энергии для промышленных нужд и создание сверхмощного взрывчатого вещества. Вторая цель была совершенно безотлагательной в тот трагический период мировой истории. Однако очень скоро ученые поняли, что наиболее быстрым способом достижения второй цели является осуществление первой. Как мы уже говорили, делению подвержены атомы плутония и урана-235, которого в природном уране лишь 0,7 %. Атомная бомба требовала огромных количеств урана-235, который очень трудно отделять. При медленном получении энергии не требуется предварительного разделения, необходимы лишь большие количества урана, и в качестве побочного продукта получается плутоний. Отсюда возникла идея «атомного котла», названного так, возможно, из-за простоты его конструкции. Это название теперь имеет лишь исторический интерес, поскольку оно вытеснено более подходящим названием «ядерный реактор». Первоначальным назначением атомного котла было не получение энергии, а производство плутония в количествах, необходимых для создания атомной бомбы.

М. Льоцци. История физики

9 августа 1945 года на трехсотметровой высоте над японским городом Нагасаки взорвалась атомная бомба «Толстяк» (Fat Man), сброшенная с американского бомбардировщика B-29. В результате взрыва возник «атомный гриб» – радиоактивный столб дыма, раскаленных частиц и пыли высотой более 20 километров.

После войны Гейзенберг с охотой будет говорить о том, что в августе 1939 года только двенадцать человек в мире по-настоящему разбирались в проблемах атомной бомбы и что если бы эти двенадцать человек вступили между собой в соглашение прекратить ее разработку, то мир никогда бы не узнал, какая угроза таится в распаде урана. Гейзенберг, вероятно, слишком уж переоценивал свою исключительность. Но даже если и согласиться с его «теорией двенадцати», то одно станет беспощадно ясно: с ним пытался вступить в соглашение, быть может, самый выдающийся из «двенадцати», – и Гейзенберг категорически отверг всякую попытку найти приемлемое для всех решение.

Вскоре Гейзенберг покинул Америку и из спокойной мичиганской квартиры Гаудсмита возвратился в охваченный страхом и оглушаемый дикими нацистскими воплями Лейпциг, где судьба в образе безоговорочного веления фашистской верхушки уготовала ему опасную функцию – стать руководителем немецких урановых исследований.

Следующая встреча Гаудсмита и Гейзенберга состоялась в Германии в апреле 1945 года: начальник специального отряда «Алсос» Гаудсмит, одетый в военную форму, явился арестовать пытавшегося скрыться от американских войск своего бывшего друга Гейзенберга.

Сциллард подталкивал Пеграма и Ферми на рискованные беседы с Гейзенбергом. Если бы у него была власть, он, возможно, арестовал бы Гейзенберга, чтоб не выпустить его обратно. Власти у Сцилларда не было. Проницательность его по-прежнему вызывала у влиятельных особ скорей досаду, чем понимание. Мир – так ему казалось – неотвратимо катился к катастрофе.

Все первые месяцы войны Сциллард жил как бы в ожидании конца света.

С. Снегов. Прометей раскованный

Если с позиций сегодняшнего дня взглянуть на обстановку конца 1942 и начала 1943 годов, то не трудно заметить, что в состоянии умов американских и немецких ученых имел место весьма комичный момент.

Американцы, осуществив первую цепную реакцию в урановом котле, считали создание атомной бомбы реальной возможностью и были уверены, что немцы добились в этом направлении еще больших успехов, ведь первооткрыватель явления ядерного деления Отто Ган и автор первой статьи о теории котла, основанного на цепной реакции деления, были немцами! Ядерные исследования немцы начали на два года раньше нас. И, кроме того, в то время все считали, что германская наука превосходит нашу.

Немцы тоже были убеждены в превосходстве своей науки и рассуждали так: если уж они в своих ядерных исследованиях блуждают во мраке, то чего могут добиться в этой области науки американцы.

С. Гаудсмит. Миссия «Алсос»

В процессе создания атомной бомбы устройство, сконструированное Пайерлсом и Фришем, получило название «подрывное устройство, или урановое ружье». Взрыв происходил за счет быстрого сжатия в цилиндре двух масс урана, помещенных с его противоположных концов и называемых «пуля» и «мишень», что и вызывало цепную реакцию. Используемый для этого уран не тот, который существует в природе, а изотоп урана-235, доля которого в природном уране составляет 71 %. Исследователи установили, что активным участником процесса расщепления атома является именно уран-235, а не уран-238, которого в составе природного урана содержится 99,28 %. Третьим естественным изотопом урана является уран-234, доля которого в составе природного урана составляет 6 % и который при бомбардировке атома дает очень незначительный эффект. Пайерлс и Фриш установили, что первым условием, которое необходимо выполнить при создании атомной бомбы, является получение из природного урана примерно одного фунта урана-235, который в незначительных количествах содержится в ураните и других редких минералах. Это оказалось новым существенным фактором, так как по прежним оценкам минимальное количество урана, необходимое для создания атомной бомбы, доходило до нескольких тонн, что превращало идею создания транспортабельной атомной бомбы в утопию. Пайерлс и Фриш подсчитали, что при использовании соответствующих технологий получение одного фунта урана-235 может занять несколько недель, и, следовательно, бомбы можно делать конвейерным способом. Этот изотоп урана с его высокой способностью к расщеплению атомов должен сохраняться долями с массой, обеспечивающей гарантию от самопроизвольного расщепления до того момента, когда несколько таких долей соединяются вместе, образуя критическую массу.

В. Чиков, Г. Керн. Охота за атомной бомбой

Глава 7

Чудо-оружие возмездия

Была ли во время войны германская атомная программа? Трудно поверить, но за прошедшие 20 лет на нее почти нет ссылок в существующих описаниях Второй мировой войны. Фактически до сих пор нет истории германских усилий в сфере атомных исследований в период между 1938 и 1945 годами, просто потому, что Союзная разведывательная миссия во главе с д-ром Самуэлем Гаудсмитом весьма тщательно позаботилась о том, чтобы в освобожденной Европе не осталось никаких свидетельств того, что эта программа когда-либо существовала. Для историка было бы – и первоначально действительно было – вроде кошмара складывать цельную историю из оставшихся обломков. Теперь я могу понять чувства французского профессора Жолио, когда на его требование, чтобы немецкие физики в Хехингене передали ему все остатки металлического урана, которые они наверняка скрывали, ему торжественно вручили кусок урана размером с сахарную голову, использовавшуюся для лабораторных испытаний. (Британские и американские офицеры убрали все документы и весь уран из французской зоны оккупации Германии еще до того, как война кончилась.)

Д. Ирвинг. Атомная бомба Адольфа Гитлера

Если попытаться проследить параллельные курсы, по которым двигались атомные исследования в Германии и странах антигитлеровской коалиции после того, как в 1939 году наука разделилась на два лагеря, становится ясно, что и для тех и для других поворотным пунктом стал 1942 год. До того момента обе стороны находились примерно на одном уровне, за исключением, пожалуй, того, что немецкая сторона без особого энтузиазма занималась исследованиями в области выделения изотопов урана. В самом деле, немцы первыми в мире добились положительного показателя для роста числа нейтронов на своем реакторе «L–IV» в Лейпциге.

Д. Ирвинг. Ядерное оружие Третьего рейха. Немецкие физики на службе гитлеровской Германии

После разгрома немецких войск под Москвой в декабре 1941 года стала полностью очевидной несостоятельность стратегии «блицкрига», и германская промышленность с учетом перспективы долгой и тяжелой войны начала перестраиваться согласно гитлеровскому тезису: «Интересы всей немецкой экономики следует подчинить нуждам военной промышленности». В официальной военной историографии считается, что именно в конце 1942 года начался постепенный крах «Уранового проекта», поскольку командование вермахта решило резко урезать финансирование всех научно-исследовательских работ, не обещавших быстрой отдачи, сосредоточив все средства на дальнейшем развитии тяжелого вооружения, ракетной техники и авиации, включая реактивную. В ходе соответствующих структурных изменений руководящая роль в «Урановом клубе» перешла к Имперскому научно-исследовательскому совету, возглавляемому министром образования Бернгардом Рустом, считавшимся полным дилетантом в ядерной физике и, как следствие, всячески тормозившим атомные исследования.