Абрам Иойрыш - А-бомба
Гейзенберг отвечал, тщательно взвешивая слова.
— Возможно, мне следовало эмигрировать во время моего первого посещения Америки 10 лет назад, — сказал он. — Но я не решился сделать этого тогда, потому что вокруг меня сплотился определенный круг молодых людей, желающих заниматься новыми проблемами науки, и я совершил бы измену, бросив их на произвол судьбы. Есть и другой довод против моей эмиграции. Каждый из нас родился в определенной среде и пространстве со своим мышлением и языком. И лучше всего он развивается именно в ней. Конечно, каждый волен выбирать свой путь. Но, может быть, правильнее оставаться в своей стране и по возможности предотвращать катастрофу?
— Вы считаете, что Гитлер выиграет войну? — спросил Ферми.
— Ни в коем случае, — ответил Гейзенберг. — Современная война ведется с помощью техники, а технический потенциал Германии несравнимо слабее, чем у ее потенциальных противников. Поэтому я иногда надеюсь, что Гитлер, понимая это, не осмелится даже начать войну. Но это, пожалуй, больше желаемое, потому что Гитлер реагирует на все иррационально и просто не хочет видеть действительность.
Ферми слушал, и было непонятно, согласен он или нет с доводами Гейзенберга.
— Есть и другая проблема, — сказал он тихо, — которую вы должны тщательно обдумать. Вы знаете, что процесс расщепления атомного ядра, открытый Отто Ганом, приводит к цепной реакции. Поэтому необходимо считаться с возможностью применения энергии атомных ядер в военных целях, в атомной бомбе например. Решение такой задачи, конечно, форсировалось бы в военное время обеими сторонами, и физики-атомники были бы вынуждены работать над решением этой проблемы по прямому распоряжению своих правительств. Как вы смотрите на такую перспективу?
— Это, безусловно, страшная опасность, — ответил Гейзенберг. — Я очень хорошо вижу, что именно так может получиться. И вы совершенно правы, говоря о делах, за которые когда-то придется отвечать. Но у меня есть надежда, что война кончится раньше, нежели ядерная энергия будет использована в оружии. Конечно, я не знаю, что будет, но мне кажется, что решение задачи использования ядерной энергии займет ряд лет, а война кончится быстрее.
— И вы все-таки хотите возвратиться в Германию? — спросил еще раз Ферми. Гейзенберг молча кивнул головой.
— Жаль, но, может быть, мы увидимся после войны… — закончил Ферми.
Расставание было тяжелым. У каждого осталось ощущение чего-то недосказанного, неясного. Перед отъездом в Нью-Йорк Гейзенберг посетил своего старого друга Пеграма, который, как и Ферми, настойчиво советовал Гейзенбергу переехать в Америку и не мог понять его мотивы против эмиграции.
С тяжелым чувством уезжал Гейзенберг из Америки. Позже он записал в воспоминаниях:
«Корабль «Европа», на котором я в первые дни августа возвращался в Германию, был почти пуст, и эта пустота свидетельствовала о правильности аргументов Ферми и Пеграма».
После возвращения в Германию Гейзенберг целиком отдался оборудованию купленной им весной 1939 г. загородной виллы в горах, в Урфельде, на озере Вальхепзее. Дом стоял на склоне горы, метрах в ста от того места, на котором он, Вольфганг Паули и Отто Лапорт, будучи еще молодыми людьми, дискутировали по поводу квантовой теорий. Дом ранее принадлежал художнику Ловису Горинту и был куплен Гейзенбергом, чтобы жена и дети могли там укрыться в случае, если города будут разрушены в предстоящей войне. Из-за хозяйственных хлопот встречи с Вайцзеккером носили эпизодический характер, и Гейзенберг лишь в общих чертах мог представить себе ситуацию с подготовкой Уранового проекта.
1 сентября Гейзенберг, как обычно, вышел на почту за корреспонденцией и узнал от хозяина местного отеля, что началась война с Польшей. А несколько позже он получил повестку, согласно которой ему надлежало явиться в Управление армейского вооружения в Берлине.
Для рассмотрения вопроса о способах решения атомной проблемы Управление армейского вооружения в сентябре 1939 г. собрало ученых, осведомленных в этой области. На совещании присутствовали доктор Дибнер, профессор П. Хартек, Г. Гейгер, который изобрел счетчик радиоактивного излучения, 3. Флюгге, профессор И. Маттаух и ряд видных немецких физиков — Э. Багге, В. Боте и Г. Гофман. Позже были приглашены В. Гейзенберг — лауреат Нобелевской премии за работы в области квантовой механики, человек, в характере которого соседствовали научный гений и близорукое тщеславие, глубокая человечность и неприятное высокомерие, и молодой К. фон Вайцзеккер. О существе задачи сообщил один из руководителей управления, председатель совещания Баше. Он сказал, что с учетом полученных из-за рубежа сведений необходимо наметить план производства оружия нового вида.
Участники совещания согласились с необходимостью решения поставленной перед ними задачи. Флюгге кратко изложил содержание своей статьи в «Натурвиссеншафтен», где давался анализ состояния изучения возможности получения ядерной энергии. Хартек заявил, что он полностью убежден в технической возможности получения атомной энергии. Боте предложил подготовить рабочие программы. Общую точку зрения выразил профессор Гейгер. Он сказал: «Господа! Если существует хотя бы незначительный шанс решения поставленной задачи, мы должны использовать его при всех обстоятельствах».
Было принято решение засекретить все работы, имеющие прямое или косвенное отношение к урановой проблеме.
Осуществление программы было возложено на Физический институт Общества кайзера Вильгельма, Институт физической химии Гамбургского университета. Физический институт Высшей технической школы (Берлин), Физический институт Института медицинских исследований (Гейдельберг), Физико-химический институт Лейпцигского университета и на другие научные учреждения. Вскоре число институтов, занятых основными исследованиями, достигло 22.
Управление армейского вооружения предложило утвердить научным центром Уранового проекта Физический институт Общества кайзера Вильгельма. Чтобы уничтожить все промежуточные инстанции в руководство работами, гарантировать секретность темы и закрепить свой престиж, управление решило подчинить себе Физический институт и начало подготовку договора об его изъятии из ведения Общества кайзера Вильгельма.
Участники совещания не видели больших трудностей в решении поставленных задач и без оговорок приняли ориентировочный срок разработки ядерного оружия, установленный Управлением армейского вооружения — 9-12 месяцев, Такой оптимизм в то время не омрачался ничем. И даже, наоборот, подкреплялся солидными сообщениями из-за рубежа. В сентябрьском номере английского журнала «Дисковери», вышедшем как раз к моменту проведения совещания в Управлении армейского вооружения, Чарльз Споу писал: «Некоторые ведущие физики думают, что в течение нескольких месяцев может быть изготовлено для военных целей взрывчатое вещество, в миллион раз более мощное, чем динамит. Это не секрет: начиная с весны лаборатории Соединенных Штатов, Германии, Франции и Англии лихорадочно работают над этим».
Время разговоров прошло, началась пора действий. Совещание дало большой толчок работам. Были выделены средства и размещены заказы в промышленности. Крупнейший концерн «ИГ Фарбениндустри» начал изготовление шестифтористого урана, пригодного для получения обогащенного урана изотопом 235. Этот же концерн начал сооружение полупромышленной установки по разделению изотопов. Установка была очень простой: две концентрические трубы, одна из которых, внутренняя, нагревалась, а вторая, наружная, охлаждалась. Между трубами должен был подаваться газообразный шестифтористый уран. При этом более легкие изотопы (уран-235) должны были бы подниматься вверх быстрее, а более тяжелые (уран-238) медленнее, что позволило бы отделять их друг от друга.
Эта установка была названа по именам ее создателей — Клузиуса Диккеля — и достаточно надежно и давно работала по разделению изотопов ксенона и ртути. В начале 1940 г. был вычислен порядок величины массы ядерного заряда, необходимой для успешного осуществления ядерного взрыва, от 10 до 100 кг. Зная производительность установки Клузиуса — Диккеля, немецкие ученые не считали это количество слишком большим.
Пока разворачивались работы по получению урана-235, Гейзенберг проводил необходимые опыты по сооружению атомного реактора, который по принятой в то время в Германии терминологии назывался «урановой» или «тепловой» машиной. В своем отчете «Возможность технического получения энергии при расщеплении урана», законченном в декабре 1939 г., Гейзенберг подытожил результаты работ Бора, Ферми, Сциларда и других зарубежных ученых, использовал данные исследований конструкционных материалов в Берлине, Лейпциге и Гейделъберге и материалы по свойствам замедлителей, полученные им самим, Дёпслем, Боте, Йенсеном и Хартеком. Сопоставив и проанализировав полученные экспериментальные данные и проведя необходимые теоретические расчеты, Гейзенберг пришел к следующему выводу: «В целом можно считать, что при смеси уран — тяжелая вода в шаре радиусом около 60 см, окруженном водой (около 1000 кг тяжелой воды и 1200 кг урана), начнется спонтанное выделение энергии». Одновременно Гейзенберг рассчитал параметры другого реактора, в котором уран и тяжелая вода не смешивались, а располагались слоями. По его мнению, «процесс расщепления поддерживался бы долгое время», если бы установка состояла из слоев урана толщиной 4 см и площадью около 1 м2, перемежаемых слоями тяжелой воды толщиной около 5 см, причем после трехкратного повторения слоев урана и тяжелой воды необходим слой чистого углерода (10–20 см), а весь реактор снаружи также должен быть окружен слоем чистого углерода.
