История атомной бомбы - Мания Хуберт
Глава 9. Цепная реакция
Макс Планк болтает с Гансом Гейгером. Генерал-фельдмаршал Эрхард Мильх приветствует представителей компании «Ауэр». Среди гостей присутствуют и несколько господ в черной униформе с черепом и костями на фуражке. Отто Ган говорит на тему, которая сделала его знаменитым: «Расщепление ядра урана». И само собой разумеется, в списке докладчиков значится и Вернер Гейзенберг. Съезд для обсуждения будущего «уранового клуба» созван двадцать шестого февраля 1942 года уже не Управлением вооружений, а снова — как в сентябре 1939 года — Государственным советом по науке. Знаменитости из политики, экономики и науки должны составить себе представление о состоянии дел. И Гейзенбергу с его видением «уранового котла» явно удается пробудить новые аппетиты. Он описывает машину высотой приблизительно с дом, которая производит недорогое электричество, а в уменьшенном мобильном формате годится в качестве привода для надводных и подводных кораблей Атлантики. Может быть, с такими «весьма значительным, технически пригодным для использования количеством энергии в относительно небольших количествах вещества» скоро можно будет также увеличить дальность действия немецких бомбардировщиков до самого Нью-Йорка. А в довершение всего этого из реактора можно будет выгребать — так сказать, в качестве золы — еще и взрывчатку фантастической пробивной силы.
С другой стороны, Гейзенберг прилагает весь свой авторитет физика мировой величины, чтобы вызванную с таким трудом эйфорию военных, которые уже готовы поставить его под пресс нехватки времени, тут же снова пригасить ссылкой на большие расходы промышленного масштаба. Шпагат удается. К концу дня, судя по всему, «атомной физикой заинтересовались не только сухопутные войска, но и руководство флота и военно-воздушных сил». Этапная цель достигнута: «урановый клуб» с его двадцатью двумя институтами остается на плаву, а вселяющие ужас военные повестки желтеют в долгом ящике. Опять бронь. По мнению Отто Гана ядерный реактор и вовсе являет собой «философский камень, который всегда искали средневековые алхимики, потому что они видели в нем ключ для превращения элементов».
Гленн Сиборг встречает свой тридцатый день рождения девятнадцатого апреля 1942 года в Чикаго. В «метлабе», металлургической лаборатории Чикагского университета, он и его коллеги должны разработать метод, позволяющий химически отделять плутоний от облученного урана — в промышленном масштабе, разумеется. Но поначалу речь идет лишь о том, чтобы хотя бы раз увидеть в глаза пресловутое вещество. Никто до сих пор не видел его невооруженным глазом. Обращение с ультрамикроскопически малыми количествами в несколько стомиллионных долей грамма требует виброустойчивого рабочего помещения с массивным бетонным столом. Сиборг обретается в отслужившей свое фотолаборатории. Поскольку действующего реактора, который размножал бы плутоний, пока еще нет, он переключается на циклотрон в Сент-Луисе. Там он подвергает уран облучению — круглосуточно, неделями и месяцами, — симулируя таким образом подходящую продолжительность работы реактора. В ста килограммах облученного материала микроскопически распределено 0,25 грамма ценной субстанции. Сиборгу предстоит справиться с нечеловеческим вызовом: высвободить плутоний из урановой массы, которая, помимо всего прочего, еще и заражена всей палитрой высокоактивных продуктов расщепления. Чтобы не причинить никому вреда, еще не изобретенный способ экстракции должен проистекать за бетонной стеной метровой толщины.
В Лейпциге в это же самое время Роберт Дёпель, профессор радиационной физики, готовит новую установку для эксперимента. Когда он очень осторожно засыпает урановый порошок в полые трубки внутри алюминиевого шара, его жена Клара стоит рядом, держа наготове огнетушитель. Металлический уран намного активнее оксида урана. Уже одного трения между металлом и внутренней стенкой трубки достаточно, чтобы порошок урана воспламенился и язык пламени взметнулся вверх. Полгода назад Пашен, механик Дёпеля, не готовый к такому повороту событий, получил тяжелые ожоги кисти. Переход к металлическому урану приносит Вернеру Гейзенбергу и супругам Дёпель долгожданный прорыв. В их четвертом лейпцигском эксперименте впервые получено больше нейтронов, чем абсорбировано. И хотя они не вызвали этим цепной реакции, однако доказали принципиальную возможность действующего уранового котла. Они полны воодушевления — правда, лейпцигский алюминиевый шар диаметром семьдесят сантиметров пока что всего лишь модель — в отличие от объемных реакторов, которые уже строит Ферми. Подводя итоги эксперимента, Дёпель и Гейзенберг на основании своих цифр делают вывод, что для настоящей машины им потребуется пять тонн тяжелой воды и десять тонн металлического урана. Но хотя бы по той причине, что этот особый сорт воды все еще по капле получают на единственной норвежской фабрике, они обречены на ожидание.
Потребность обсуждения проблем атомного оружии в Германии со всей очевидностью велика, ибо четвёртого июня 1942 года уже состоится следующая конференция высших военных чинов и представителей экономики о будущем немецкой атомной программы. В Харнак-хаусе Общества кайзера Вильгельма, где некогда Лео Силард в 1933 году долгие недели сидел на собранных чемоданах, на сей раз просвещаются новый министр вооружения Альберт Шпеер и еще один любимчик фюрера — автомобильный конструктор и «фюрер оборонной экономики» Фердинанд Порше.
Вернер Гейзенберг к этому времени уже набрался опыта в хождении по канату и привычно балансирует под куполом. Ввиду того что военная удача отвернулась от Германии, шансы на финансовую поддержку имеют лишь те военные проекты, которые могут завершиться в обозримом будущем. С одной стороны, ему снова удается пробудить воодушевление по поводу обетованной ядерной машины, которой Отто Ган уже придал мистическое измерение «философского камня». С другой стороны, Гейзенберг переносит конечную цель — создание атомной бомбы — на столь отдаленный срок, что военные вожди могли бы и догадаться, что в эту войну им желанного оружия не применить. Однако в следующее мгновение немецкий патриот Гейзенберг впервые говорит о гонке вооружений между «урановым клубом» и американскими учеными и тем самым приближает тайный страх военных перед превосходящим американским военным противником. Глядя на США, Германия, мол, не может отказаться от разработки уранового котла, предупреждает он. «Если война с Америкой затянется на несколько лет, необходимо считаться с возможностью того, что техническое использование энергии атомного ядра в один прекрасный день вдруг может сыграть решающую роль в исходе войны».
«Ультрамикрохимики» в Чикаго под руководством Гленна Сиборга вынуждены сами мастерить для себя инструменты: крошечные инъекционные иглы, капиллярные трубки и микроманипуляторы. Но самое умопомрачительное — это весы, состоящие из единственной кварцевой фибры. Чтобы защитить волоконце от малейшего дуновения ветерка, оно подвешено в стеклянном домике. Чаша весов сформирована из кусочка платиновой фольги. Она укреплена на конце волоконца и едва различима невооруженным глазом. Вес микромасс определяется косвенно — по градусу поворота волоконца.
Первые фанерные ящики с 270 фунтами облученного урана из циклотрона Сент-Луиса прибывают в Чикаго в июле 1942 года на грузовике. Это желтые блоки, похожие на каменную соль. Чтобы отгородиться от их сильного излучения, груз заслонен свинцовыми кирпичами. Два сотрудника перетаскивают ящики в лабораторию Сиборга на четвертый этаж. Кое-где фанера сломана, и сквозь дыры видны радиоактивные кристаллы урана. Сиборг может предложить рабочим в качестве защиты разве что резиновые перчатки и лабораторные халаты.
Кропотливая работа экстракции — манипуляторами, кислотами и веществами-носителями — за толстыми свинцовыми щитами приводит две недели спустя к тысячной доле литра — это около двадцати капель — препарата, состоящего из плутония, соединений калия и других веществ-носителей. Еще несколько дней спустя, восемнадцатого августа, после дальнейших выпариваний и обогащений, первая проба чистого плутония лежит на платиновой фольге крошечных весов. После нескольких часов на воздухе субстанция «приобретает розовый цвет». И после двух дополнительных недель группа может впервые взвесить взрывное вещество. Кварцево-фибровые весы показывают гордые 2,7 миллионных долей грамма. «Простое» отделение плутония от урана, предсказанное вскользь еще за год до того Карлом Фридрихом фон Вайцзеккером в его патентной заявке, на деле оказалось слишком оптимистическим прогнозом. Лишь с помощью специально разработанной для этой цели микрохимии урана Сиборгу удалось — после многонедельных трудов — выделить крохотную пробу плутония.
