Тайная история атомной бомбы - Джим Бэгготт

Комптон, в жизни не куривший сигар, согласился.

Соединенные Штаты вступили в войну чуть больше чем полтора месяца назад. Комптон поспешно составил план программы S-1, и стоило ему только подойти к переломному этапу, как ученого свалил грипп. Программа должна была следовать решениям третьего и окончательного доклада Национальной академии и сосредоточиться на проблеме разделения изотопов урана, а также на изучении физики бомбы, начиненной ураном-235. Возможность создания атомной бомбы на основе элемента-94 в заключительном докладе Академии даже не упоминалась, но Комптон об этой возможности не забыл.

Главной задачей Комптона в рамках программы S-1 было изучение физических принципов создания бомбы, но он исследовал также потенциальные возможности элемента-94. «Без этих дополнительных исследований, — писал он позже, — разработка реактора в качестве военного проекта могла и не состояться».

С самого начала назначением реактора считалось получение элемента-94. Работы следовало вести в одном месте, и Комптону следовало принять решение, что это будет за место. Сцилард предлагал Колумбийский университет, Лоуренс настаивал на университете Беркли. Рассматривались также Принстон и промышленные лаборатории в Питтсбурге и Кливленде. Комптон думал организовать работу в Чикаго. Как и физики «Уранового общества» в сентябре 1939 года, из ученых американской ядерной программы никто не хотел переезжать. Комптон воспользовался своей властью и сообщил Конэнту, что работы будут проводиться в Чикаго. Его спор с Лоуренсом был в силе.

Из соображений секретности в лаборатории Чикаго развернули некий проект под названием «Металлургическая лаборатория», или просто «Метлаб», — не менее туманным, чем Комитет М.О.Д. или «Трубные сплавы». Единственная тайна о «Метлабе», которую удалось узнать Лауре, жене Энрико Ферми, заключалась в том, что никакие металлурги в этой лаборатории не работали. «Даже эти крупицы информации не стоит разглашать, — писала она. — По сути дела, чем меньше я говорила, тем было лучше; чем меньше людей я видела вне рабочей группы „Метлаб“, тем было разумнее».

По словам Комптона, Ферми сразу согласился переехать из Колумбии в Чикаго. На самом деле Ферми был вынужден это сделать. Он и его маленькая исследовательская группа в Колумбии достигли значительных успехов в создании реактора, который состоял из кубиков оксида урана, вставленных в решетку из графитовых брусков. То, что ученым не удалось создать среду для самоподдерживающейся ядерной реакции, компенсировалось решением проблемы с примесями. Теперь группа распалась, так как физики стали работать над различными задачами в рамках программы S-1.

Ферми наездами бывал в «Метлабе», пока окончательно не перебрался в Чикаго в конце апреля 1942 года. Супруга Лаура присоединилась к нему в конце июня, а перед этим отыскала и забрала деньги Нобелевской премии — Ферми получил премию в 1938 году и спрятал деньги в свинцовой трубе под бетонным полом в фундаменте их нью-йоркского дома. Так он перестраховался на тот случай, если их активы — как враждебных иностранцев — попробуют конфисковать.

К тому времени, как Ферми обосновался в Чикаго, элемент-94 наконец получил название. В отчете от 21 марта 1942 года о химических свойствах элемента-93 и элемента-94 Сиборг и Валь решили назвать элемент-94 плутонием. «Мы рассматривали названия экстремий и ультимий, — писал Сиборг. — К счастью, мы смогли справиться с постыдным и неизбежным соблазном, с которым сталкивается всякий, кто может сделать последнее, заключительное[84]открытие в какой-либо области, и решили последовать системе обозначений, заложенной в двух предыдущих элементах… Был вариант „плутий“, но слово „плутоний“ показалось нам более благозвучным».

Этот отчет напечатала секретарь Лоуренса в его радиационной лаборатории в Беркли, Хелен Григгс. «Хочу сказать, что она была замечательным секретарем, и я начал ухаживать за ней, — вспоминал Сиборг. — Ей не нравилось обсуждать свои профессиональные качества, и мне пришлось немедленно согласиться, что у нее есть и другие достоинства». Сиборг женился на Григгс в Неваде, на пути в Чикаго.

Сиборг прибыл в Чикаго 19 апреля 1942 года в свой 30-й день рождения. Если Ферми мог запустить реактор до конца года, как на то спорил Комптон, то перед Сиборгом стояла задача 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 действующий реактор. Это означало поиск иного способа получить новое вещество в количестве, достаточном для химического анализа.

Лучшее, что он мог сделать, — бомбардировать нейтронами нитрат урана в циклотроне в течение нескольких недель или месяцев кряду. Тогда удалось бы получить плутоний в количествах, превышавших миллионные доли грамма, а с такими объемами вещества уже могли работать химики, и Сиборг собрал маленькую группу специалистов по ультрамикрохимии — науке о химических исследованиях с ничтожно малым количеством вещества.

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 по выделению U235 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 уже начали строительство завода по ее производству.

Комитет М.О.Д. в своем июльском докладе 1941 года категорически настаивал на сотрудничестве с Америкой, хотя поначалу британцы очень осторожно относились к работе с американцами и особенно неохотно делились своими представлениями о том, какая линия в ядерных исследованиях должна быть ведущей. Червелл выступал за продолжение разработок в Британии либо «на худой конец — в Канаде». Чедвик колебался.

В начале 1942 года несколько физиков из «Трубных сплавов», включая Пайерлса, Саймона и Хальбана, выехали в Америку. Они посетили все основные учреждения, в которых велась работа над программой S-1, участвовали в собраниях Комитета S-1 и получили доступ ко всей информации без каких-либо ограничений.

Хотя британские физики и могли считать, что продвинулись дальше американских коллег в теории создания бомбы, было очевидно: американцы значительно опередили их на практическом поприще. Продолжалась работа над экспериментальным газодиффузиознным заводом в валлийском городе Ридимуин, но британские специалисты не могли помочь американцам в опытах по электромагнитному или центробежному выделению урана-235. Эти методы разделения в Британии еще недостаточно исследовали, и у «Трубных сплавов» не было возможности проводить такие работы. А Комитет М.О.Д., сделавший ставку на уран-235, не уделял внимания работе над плутонием.