Тайная история атомной бомбы - Джим Бэгготт

В марте 1941 года на Оппенгеймера завело дело ФБР, после того как в декабре 1940-го он приехал на собственном автомобиле на собрание-дискуссию в дом Шевалье. В поле зрения ФБР по этому делу оказались двое других активистов, но в ходе расследования была установлена связь между Оппенгеймером и Стивом Нельсоном, также известным как Стив Месарош, одним из ключевых деятелей в органах управления коммунистической партии в области залива Сан-Франциско.

Уроженец Хорватии, Нельсон два года проучился в Международной ленинской школе в Москве, где изучал историю рабочего класса, марксизм и аспекты диктатуры пролетариата. В то время он участвовал в тайных миссиях в Европе, Индии и Китае. Те, кто искал связь между законными (или как минимум допустимыми) действиями американской коммунистической партии и нелегальной деятельностью советской разведки, внимательно следили за Нельсоном.

Нельсон также был знаком с Китти Оппенгеймер через ее второго мужа, также коммуниста, который погиб, сражаясь за Испанию, в 1937 году. Семьи Оппенгеймеров и Нельсонов несколько раз встречались в общих компаниях. Роберт был четвертым мужем Китти.

Оппенгеймер был «находкой для шпиона», и все же его вклад в программу S-1 до сих пор был чрезвычайно ценен. И теперь Комптон поручил ему работу над реакциями на быстрых нейтронах и над принципиальной схемой атомной бомбы. Лоуренс настаивал, чтобы Оппенгеймер прекратил якшаться с леворадикальными политиками, и тому пришлось уступить (правда, Оппенгеймер продолжал финансово поддерживать левых как минимум до конца 1942 года). Роберт получил временный допуск к секретной информации и теперь мог помогать Лоуренсу в работе. Анкету на проверку благонадежности Оппенгеймер заполнил в апреле 1942 года, причем на вопросы ответил по большей части честно[87]. Однако полного допуска в обозримом будущем не предвиделось.

Оппенгеймер не мог позволить себе ждать. Как только он осознал природу и масштаб той задачи, которую на него возложил Комптон, он понял, что ему требуются лучшие умы страны. В начале июня 1942 года он собрал в Беркли исследовательскую группу, в которую вошли самые талантливые физики-теоретики, которых он смог найти. Он окрестил их «светилами».

Все ключи, которыми (как они сами верили) располагали физики «Трубных сплавов» для работы с быстрыми нейтронами и для разработки бомбы, уходили из рук.

Светила

Весной 1942 года программа S-1 набирала обороты, а Теллеру оставалось только ждать у моря погоды. Сцилард, чрезвычайно возмущенный недемократичным решением Комптона сосредоточить исследования в Чикаго, тем не менее собрал чемоданы и переехал туда в конце января 1942 года. Вигнер со своей группой завершил в Принстоне изучение цепной реакции и в апреле присоединился к «Метлабу», где ему предстояла работа над схемой реактора.

Один из участников венгерского заговора, Теллер до сих пор не был занят в новых разработках. Он подозревал, что ему просто не дают допуска к секретной информации: «Хотя и Миси, и я были [американскими] гражданами, наши семьи находились в тылу врага». Но Оппенгеймер хотел, чтобы Теллер участвовал в программе, и добился отмены всех условностей, связанных с безопасностью и вызывавших сомнение в благонадежности Теллера. Теллер приступил к работе в «Метлабе» в начале июня.

Похоже никто не знал, чем должен заниматься Теллер, поэтому он примкнул к молодому физику из Индианы Эмилю Конопински, который прибыл в Чикаго практически одновременно с Теллером. Ранее Ферми предполагал, что тепла, выделяемого при атомном взрыве, может быть достаточно для начала термической реакции между атомами дейтерия, их слияния и высвобождения еще большей энергии. Подобные реакции протекают на Солнце.

В таком случае реакцию инициирует просто высокая температура — около 400 миллионов градусов по Цельсию, сопровождающая атомный взрыв. Реакция ядерного синтеза не требовала ни накопления критической массы редкого изотопа или нового элемента, отсутствующего в природе, ни самоподдерживающейся цепной реакции. Такая «термоядерная» реакция продолжалась бы до тех пор, пока удастся поддерживать температуру, необходимую для горения дейтериевого топлива.

Теллер и Конопински решили, что с пользой потратят время, если докажут невозможность подобной реакции. Они взялись за работу и вскоре обнаружили, что на каждое объективное препятствие находился обходной маневр. Они поняли, что создать термоядерную бомбу в принципе возможно. Когда Оппенгеймер собрал всю группу исследователей в Беркли, Теллер и Конопински уже знали, как сконструировать такую бомбу.

Кроме Теллера и Конопински Оппенгеймер также пригласил немецкого эмигранта Ганса Бете из Корнелльского университета, Джона Хазбрука ван Флека, швейцарца Феликса Блоха и своего бывшего студента Роберта Сербера, который по просьбе Оппенгеймера вернулся из Иллинойса в Беркли. Они встретились в мансардах Ле-Конте-Холл, административного здания кампуса Беркли, где у Оппенгеймера был кабинет.

До того момента Бете отказывался участвовать в программе по самой прозаической причине: он не верил в бомбу. Бете получил докторскую степень в Мюнхене под руководством Арнольда Зоммерфельда, потом работал в Кембридже и в Риме вместе с Ферми, а затем занял место на кафедре Тюбингенского университета. Хотя Бете и воспитали в христианских традициях, его мать была еврейкой, и в 1933 году он лишился должности. Сначала Бете отправился в Англию, где работал с Пайерлсом, а в 1935 году занял должность профессора в Корнелльском университете.

По дороге из Нью-Йорка в Беркли Бете с супругой остановились в Чикаго, чтобы навестить семью Теллеров. Теллер воспользовался удобным случаем и показал Бете «Метлаб», в частности новейший экспериментальный ядерный реактор, который Ферми и его группа собрали на корте для сквоша под западными трибунами университетского стадиона Stagg Field. Бете был очень впечатлен и понял, что его сомнения могут быть необоснованными.

В Беркли ученые начали с теории, обратившись в первую очередь к докладу Комитета М.О.Д. и результатам исследований различных групп под руководством Брейта и Оппенгеймера. Вскоре стало ясно, что атомная бомба «наверняка может получиться», оставалось доработать детали. Этим занялись Сербер, а также Элдред Нельсон и Стэн Фрэнкл, дипломированные научные сотрудники из группы Оппенгеймера. Остальных же Теллер и Конопински убедили работать с ними над термоядерной бомбой, которую тем летом стали называть «Супер».

Сербер вспоминал, как отреагировали ученые:

В тот момент произошло нечто значительное. Теллер представил нам идею бомбы «Супер» — оружия, в котором использовался не ядерный распад, а ядерный синтез, оружия, которое давало взрывную волну благодаря реакции с жидким дейтерием, и эта реакция начиналась из-за высоких температур, достигаемых при атомном взрыве. В общем, все забыли об атомной бомбе, уже изученной и понятной, но старомодной, как поношенная шляпа, и с энтузиазмом обратились к чему-то новому.

Цифры получались ошеломляющие. Если удастся запустить термоядерную реакцию, всего 12 килограммов жидкого дейтерия взорвутся с силой, эквивалентной взрыву одного миллиона тонн тротила. А потом Теллер понял: атомная бомба с таким же успехом может запустить и другие реакции синтеза. В частности, он полагал: взрыв атомной бомбы так сильно раскалит воздух, что начнется реакция синтеза с участием азота, составляющего почти 80 % земной атмосферы. Иными словами, взрыв атомной бомбы может поджечь воздух[88].

Выводы Теллера очень обеспокоили Оппенгеймера, и Роберт решился на срочную встречу с Комптоном, который в то время отдыхал в Мичигане. Бете же сразу засомневался. Он раскритиковал необоснованные допущения, на которых были построены вычисления Теллера и которые привели его к таким категоричным выводам. Теллер успокоился и признал, что катастрофы может не быть.

Затем группа пришла к выводу, что реакция синтеза дейтерия протекает слишком медленно и не может поддерживать взрывное высвобождение энергии, поэтому с наступлением лета стали обсуждаться альтернативные варианты. В частности, прозвучала идея о реакции дейтерия с тритием, наиболее тяжелым изотопом водорода с одним протоном и тремя нейтронами, а также мысль о реакции дейтерия с изотопом лития Li6, при бомбардировке которого нейтронами синтезируется тритий. По окончании этих дискуссий у Теллера сложилось твердое убеждение, что конечной целью стала бомба «Супер», а создание атомной бомбы перешло в «задачу технического характера». Однако Сербер, Бете и Оппенгеймер не разделяли его точки зрения. Они считали «Супер» пусть и интересной, но всего лишь возможностью, необходимым условием для реализации которой было создание атомной бомбы как пускового механизма; и рассматривать эту возможность следует только после того, как будет готова атомная бомба.