Гений. Жизнь и наука Ричарда Фейнмана - Джеймс Глик

Фейнман, казалось, успевал везде, несмотря на то, что в 1944–1945 годах темпы работы возросли. По просьбе Теллера он прочитал серию лекций, в которых были рассмотрены основные вопросы проектирования и сборки бомб: расчет критической массы как для металла, так и для его гидрида; различие в протекании реакции в реакторе, бойлере с водой и «гаджете»; метод оценки эффективности различных материалов, из которых изготавливаются отражатели нейтронов; как на практике реализовать теоретические расчеты в пушечной и имплозивной схемах. Фейнман отвечал за расчет мощности урановой бомбы в зависимости от концентрации урана-235 и за оценку безопасного количества радиоактивных материалов в различных условиях. Когда Бете понадобилось найти теоретика для «Подразделения G»[114] (физическое подразделение по разработке «гаджета» G), он подключил Фейнмана к работе четырех разных групп. Более того, он сообщил Оппенгеймеру, что, поскольку было принято решение разрабатывать метод имплозии, «основная доля предстоящих работ будет выполняться группой Т-4», которой руководил Ричард. При том, что официально Фейнман был всего лишь консультантом группы, занимающейся вычислением на компьютерах IBM, Бете принял решение, что Фейнман будет иметь «полную власть».

Тем не менее в Ок-Ридже, где скопились первые партии обогащенного урана, некоторые должностные лица высказали предположение, что подобная ситуация может представлять опасность. Одно из писем, пришедших в Лос-Аламос, начиналось словами: «Уважаемые господа, в настоящее время на участке 9207 не предусмотрены действия, направленные на то, чтобы можно было остановить реакцию, вызванную случайным скоплением небезопасного количества материала…» Далее в письме за подписью руководителя одного из предприятий компании Tennessee Eastman Corporation высказывалась просьба «установить на заводе какое-нибудь современное противопожарное оборудование, возможно, использующее специальные химические вещества». Оппенгеймер признал, что опасность существует. Он пригласил Теллера и Эмилио Сегре, руководителя группы радиоактивности экспериментального подразделения. Сегре осуществил инспекционную проверку, были привлечены и другие теоретики, и, наконец, для решения проблемы обратились к Фейнману, учитывая его опыт в расчетах критической массы.

Как выяснил Сегре, распределение информации по категориям пользователей или по объектам, осуществляемое армейским руководством, привело к тому, что ситуация на заводе в Ок-Ридже действительно стала опасной. Рабочие на предприятии не имели представления о том, что вещество — та зеленая жидкость, разлитая по большим бутылям, которые они перевозили, — предназначено для бомбы. Некоторые официальные лица знали об этом, но считали, что могут обеспечить безопасность, не допуская скопления материала в количествах, близких к критическим. Однако им был неизвестен факт, очевидный для экспертов Лос-Аламоса: присутствие водорода (в воде) приводило к уменьшению скорости нейтронов до опасных значений, при которых для запуска реакции нужно было значительно меньшее количество урана. Сегре ошеломил руководство предприятия в Ок-Ридже, сообщив, что вероятность взрыва имеющегося запаса «жидкого» урана, учитывая степень его очистки, была более чем высока.

Фейнман начал с того, что повторно осмотрел запасы радиоактивных веществ и обнаружил, что проблема была даже более серьезной. Во время проверки Сегре случайно заходил в одно и то же помещение дважды и поэтому сделал неверные выводы, думая, что хранящиеся там партии находились на разных складах. В десятках отделений Фейнман видел емкости объемом от 1 тысячи до 10 тысяч литров. Он сделал чертежи, отметив их точное расположение на кирпичном или деревянном полу, вычислил влияние друг на друга твердых брусков урана, складировавшихся в тех же помещениях, учел расположение смесителей, испарителей и центрифуг, а затем встретился с инженерами, чтобы изучить планы строящихся объектов. Ситуация на заводе была близка к катастрофической. В любой момент в уране, которого накопилось уже достаточное количество, могла возникнуть цепная реакция, протекающая с выделением тепла и радиации, причем ее скорость могла быть высокой настолько, что была способна спровоцировать взрыв. Отвечая на вопрос представителя компании Eastman о способах подавления реакции, он написал, что можно использовать соли кадмия или бор, но упомянул, что при возникновении надкритической реакции химикаты не смогут ее подавить. Казалось, что Фейнман рассматривает некие далеко не очевидные ситуации: «Во время вращения центрифуги металл мог скапливаться вместе, возможно, ближе к центру. Однако самым ужасным было то, что два отдельных куска урана, каждый из которых вполне безопасен, могли быть нечаянно соединены. Фейнман спросил, что будет, если заклинит какой-то клапан или на месте не окажется наблюдателей. Он также указал на то, что некоторые операции слишком устарели. Он замечал мельчайшие нюансы всех операций. «Пуста ли CT-1, когда мы сбрасываем из WK-1?.. Пуста ли P-2, когда перегоняются расплавленные соли? Контролер дал добро по поводу осадка в P-2? При каких обстоятельствах это допустимо?» В итоге во время встречи с военными и руководителями компании Ричард предоставил подробную программу по обеспечению безопасности. Он также разработал способ (снова опираясь на вариационный метод решения нерешаемых другим способом интегральных уравнений), позволяющий инженерам на месте приблизительно рассчитывать безопасное количество материалов, складируемых в помещениях разной формы. Некоторые потом утверждали, что он буквально спас им жизни.

Общение с властями в Лос-Аламосе было прекрасным опытом. Первый визит Фейнмана в Ок-Ридж совпал с его первым полетом на самолете. Особую изюминку этому путешествию придавали специальный военный статус рейса и секретные документы, которые были приклеены к спине Ричарда под рубашкой. Оппенгеймер хорошо подготовил своего молодого протеже. Фейнман был убежден, что работа на заводе не будет безопасной, пока люди не узнают, что именно делают, и настаивал, чтобы военные разрешили прочитать несколько лекций по ядерной физике. Оппенгеймер дал ему инструкции на случай сложных переговоров.

— Говори, что Лос-Аламос не сможет взять на себя ответственность за безопасность завода в Ок-Ридже, если не …! — учил он.

— То есть ты хочешь, чтобы я, малыш Ричард, поехал туда и сказал им все вот это? — переспросил Фейнман.

— Да, малыш Ричард, — ответил Оппенгеймер, — ты поедешь туда и сделаешь это.

Джон фон Нейман во время их прогулки в горах рассказывал о том, что некоторые люди могут гордиться тем, что пренебрегают опасностью, однако меж труб и бутылок с запасами ядерной продукции, заполняющих первые в мире урановые склады, ответственность настигла Ричарда. От его оценок и предложенных им методов обеспечения безопасности зависели жизни людей. Что, если эти оценки были недостаточно точны? Проектировщики принимали их как факт. Фейнман не узнавал сам себя: молодой человек, полный сомнений, страдающий головокружениями, внешне выглядел как человек более солидный и уверенный в себе. Вспоминая те события через много лет, он говорил, что ему пришлось быстро повзрослеть.