Антон Первушин - Атомный проект. История сверхоружия

К «Комитету Мауд» присоединился химик Франц Симон из Оксфорда. Для обогащения урана-235 он предложил газовую диффузию – метод обогащения изотопов за счет прокачки их в газовой смеси через пористую мембрану. К началу декабря Симон разработал детальный проект создания завода с полным циклом производства. По его расчетам, такой завод станет вырабатывать в день не менее килограмма урана-235. Строительство подобного комплекса обойдется в 5 миллионов фунтов. Симон обобщил все свои наработки в детальном отчете и сам повез его, превозмогая страх перед бомбежками, в Лондон, где и передал Томсону лично в руки.

К апрелю 1941 года группа Симона испытала уменьшенную модель одной ступени для газодиффузионной установки. Результаты обнадежили физиков, и Симон выступил с предложением построить опытно-промышленную установку из двадцати ступеней. К концу мая контракт на ее сооружение получила компания «Метрополитен-Виккерс». Установку планировали возвести до конца года на базе промышленного комплекса в Ридимуине, местечке на севере Уэльса.

Судя по всему, ученые наконец-то нашли способ выделения большого количества урана-235, и мало кто сомневался: в бомбе будет использован расщепляемый материал с достаточно малой сверхкритической массой. Следующим в центре внимания оказался вопрос, как лучше всего реализовать такое решение. Напрашивался простой способ: чтобы получить взрывчатую «сверхкритическую» массу урана-235, нужно объединить две «докритические» массы. Процесс объединения должен идти с очень высокой скоростью, поскольку в ином случае обе массы начнут испускать нейтроны и взорвутся преждевременно, причем энергия от такого взрыва будет гораздо меньше, чем при объединении и дальнейшей детонации. Тогда был предложен вариант схемы, который впоследствии станет известен как «пушечный»: нужно выстрелить небольшой докритической массой активного вещества в другую докритическую массу. Эксперты по оружию уверенно заявили Джорджу Томсону о том, что создание подобной «пушки» вполне возможно.

Тем временем Ханс фон Халбан и Лев Коварски из группы Фредерика Жолио-Кюри продолжали исследования реактора на уране и тяжелой воде. Хотя эти работы не имели прямого отношения к проектированию атомной бомбы, физики «Комитета Мауд» уже знали о возможности получения плутония в реакторе, поэтому создание действующего уранового «котла» воспринималось ими как одна из приоритетных задач. Однако на фоне требований военного времени, с которыми нельзя было не считаться, становилось ясно, что необходимые для дальнейших исследований материалы, так же как и финансирование, предоставлены не будут.

Обсуждение дальнейшей судьбы этого проекта постепенно переросло в гораздо более обширную дискуссию о том, на что вообще может надеяться «Комитет Мауд» в свете активных военных действий, в которые была вовлечена Великобритания. В конечном счете стало очевидно, что следующим шагом физиков должен стать подробный и убедительный доклад правительству, которое одно только и могло оказать существенную поддержку. И такой доклад, опять же в двух частях, был завершен 15 июля 1941 года.

В первой части, озаглавленной «Использование урана для создания бомбы», совершенно недвусмысленно сообщалось:

Мы пришли к выводу о возможности создания действующего образца атомной бомбы, в которой будет использовано всего 11 килограммов активного вещества. Взрыв такой бомбы по разрушительному эффекту эквивалентен взрыву примерно 1800 тонн тротила; кроме того, произойдет выделение большого количества радиоактивного материала, из-за чего территория, примыкающая к месту взрыва, в течение длительного периода будет представлять опасность для жизни человека.

Далее в отчете содержались следующие рекомендации:

1) Комитет считает, что проект урановой бомбы реален, и, весьма вероятно, он окажет решающее влияние на исход военных действий;

2) следует продолжать работу над созданием бомбы, придав этому проекту высочайший приоритет и обеспечив его максимальный темп, поскольку действующие образцы данного вида оружия должны быть получены в наименьшие сроки;

3) сотрудничество с США по данному вопросу следует продолжать и, более того, расширить, особенно в сфере экспериментальных работ.

Физики «Комитета Мауд» признали, что сначала относились к проекту «довольно скептично и не очень-то в него верили». Они также подчеркивали, что «проблемы, над которыми мы сейчас работаем, не так уж сложно решить любому хоть сколько-нибудь способному физику». Кроме того, в докладе давался довольно оптимистичный прогноз: атомная бомба появится в арсенале военных уже в конце 1943 года.

16 сентября доклад «Комитета Мауд» официально рассмотрел Совет по оборонным заказам Научно-консультативного комитета при Кабинете министров. Он признал, что «проекту по созданию урановой бомбы необходимо придать первостепенную важность». 20 сентября начальники штабов выразили свое согласие с предложениями экспертной группы, рекомендовав не жалеть на исследования ни денег, ни материалов, ни рабочих рук.

После этого ответственность за британский атомный проект возложили на Управление научных и промышленных исследований. Возглавить работы над атомной бомбой поручили промышленнику Уоллесу Акерсу. Он решил дать проекту имя, которое вводило бы в заблуждение непосвященных: «Трубные сплавы». Новая организация, возглавленная Акерсом, стала именоваться соответственно: «Дирекция „Трубные сплавы“». Заместителем руководителя дирекции стал еще один представитель промышленности – Майкл Перрин. В октябре 1941 года в Лондоне открылся офис новой организации.

Зимой 1940–1941 годов американский атомный проект еще продолжал развиваться, однако движение вперед шло очень неуверенно, и складывалось впечатление, что работа вот-вот заглохнет. В различных учреждениях изучали теорию деления ядра, обогащения изотопов, свойства плутония. Кое-где сумели развернуть исследования, связанные с созданием реакторов и производством тяжелой воды. Однако ни одно из перечисленных направлений всё еще не было связано напрямую с военными нуждами.

Ванневар Буш по-прежнему скептически относился к перспективам создания бомбы, поэтому в верхах обсуждались главным образом вопросы, как использовать деление ядра в качестве источника энергии. Чтобы определить приоритеты, Буш попросил, чтобы «группа высококомпетентных ученых-физиков» сделала для него «нескучный, но в то же время беспристрастный обзор по данной проблеме». В апреле 1941 года просьба была переадресована нобелевскому лауреату Артуру Комптону. Тот был весьма авторитетным ученым, но не считал себя специалистом в ядерной физике. Тем не менее он согласился и сформировал группу, в состав вошли физики Эрнест Лоуренс, Джон Слэтер и Джон Ван Флек.