Дэвид Ирвинг - Ядерное оружие Третьего рейха. Немецкие физики на службе гитлеровской Германии

До тех пор пока немцы не узнали о возможном альтернативном решении проблемы путем использования плутония, они сосредоточивали усилия на выделении изотопа урана-235 из общей массы соединений урана. При этом, как это предвидели Фриш и Пайерлс, для достижения нужного результата они применяли метод газовой диффузии Клузиуса – Диккеля. Если в наши дни кто-то будет удивлен многочисленными ошибками, допущенными при этом немецкими учеными, ему следует вспомнить, что к концу 1940 года не существовало надежных способов выделения изотопов, за исключением разве что изотопов водорода, да и то последнему способствовала большая разница в их массах.

В течение мая профессор Гартек и доктор Грот в Гамбурге исследовали высокие коррозийные свойства газообразного гексафторида урана. В течение четырнадцати часов они воздействовали на сталь, легкие сплавы и никель этим газом, разогретым до температуры 100 градусов, а затем измеряли вес металла. Оказалось, что сталь не выдерживает такого воздействия. Вес никеля при 100 и даже при 350 градусах, напротив, оставался практически неизменным. Следует отметить, что в те времена никель был одним из самых редких металлов в Германии, что служило еще одним препятствием на пути осуществления германской ядерной программы. 10 июля военное руководство проекта обратилось с письмом к работавшему в Мюнхене профессору Карлу Клузиусу, признанному эксперту в вопросах выделения изотопов. Профессора просили заменить гексафторид урана каким-нибудь другим материалом. Через восемь дней профессор ответил, что единственным летучим соединением урана, обладающим нужными свойствами, является пентахлорид урана, однако использование этого материала представляется ему еще более сложным, чем применение гексафторида урана. В обозримом будущем можно было начать использовать карбонильный уран после его гидрирования или хлорирования, однако сейчас он, Клузиус, не видел альтернативы гексафториду урана. На предприятии «И.Г. Фарбен» в Леверкузене, имевшем большой опыт в получении фторсодержащих соединений, приступили к широкомасштабному производству этого крайне ядовитого газа.

Понимая, что что-то не ладилось с методом Клузиуса – Диккеля, некоторые ученые стали предлагать другие, еще более экзотические способы получения и обогащения урана-235. Сам Клузиус предложил разработать методику применения не газообразных, а жидких соединений урана. Он писал: «Полученный к настоящему моменту негативный опыт использования летучих соединений урана заставляет меня предположить, что только использование жидкостей может привести нас к настоящему прорыву». Примерно в то же время с таким же предложением выступил и физик из Гейдельберга Р. Флейшман. Он предложил несколько модернизировать методику, применявшуюся при получении изотопа азота-15. Как и Клузиус, основываясь на законе распределения Нернста, Флейшман предлагал использовать смесь водяного раствора нитрата урана с эфирным раствором этого же соединения. Теоретически ионы изотопа урана-235 при этом должны будут сконцентрироваться в эфире. В дальнейшем их предполагалось выделить физическим путем.

С начала 1940 года Клузиус начал в Мюнхене экспериментировать над новой методикой; в мае он отрапортовал, что добился «обещающих результатов»: ему удалось выделить ионы натрия и лития. Но когда они с Майерхаусером приступили к опытам над ионами редкоземельных металлов, они столкнулись с трудностями, заставившими их отказаться от более простых экспериментов в пользу более сложных по принципу «от противного». В металлических, а затем в стеклянных колбах мюнхенские ученые пытались найти оптимальные соли урана. Пробные эксперименты с применением солей редкоземельных металлов перхлората неодима и иттрия позволили предположить, что метод применения жидких солей имеет некоторые шансы на успех.

На состоявшейся в октябре 1940 года в Лейпциге специальной конференции, посвященной проблемам выделения изотопов, были отмечены многочисленные трудности, возникшие при разработке методики получения больших масс урана– 235. Выступавший на конференции В. Вальхер описал электромагнитный метод выделения небольшого количества этого изотопа с помощью масс-спектроскопа. Профессор Х. Мартин рассказал о работе своего института в Киле, где была разработана новая методика, основанная на применении ультрацентрифуги в сочетании с особой технологией «накапливания». Еще в первые дни военные потребовали от Мартина предоставить в их распоряжение его методику по выделению изотопов, которая будет применена «в интересах ядерных исследований». Ему было приказано в кратчайшие сроки подготовить первый экземпляр оборудования, но даже теперь еще не все технические проблемы были решены. Казалось, на тот момент не существовало ни одного надежного способа получения нужного количества урана-235. После конференции разочарованные физики вновь взялись за решение этой задачи.

Самой большой помехой на пути германской науки было отношение к ней со стороны правительства. В первый год войны вся экономика Германии была подчинена идее «молниеносной» войны. Эта концепция неожиданно и полностью подтвердила себя победами немецких солдат с помощью обычного оружия в Польше, Норвегии и теперь во Франции. Что бы ни делалось сейчас в многочисленных лабораториях, казалось, что это не имеет никакого значения, поскольку было рассчитано на относительно длительные периоды времени. Если в этих лабораториях чего– то не хватало, маловероятно было, что ученые получат это оборудование в обозримом будущем.

Немецкие ученые остро ощущали отсутствие у них циклотрона, основного средства изучения процессов внутри атомного ядра. Именно с помощью циклотрона американцам удалось получить небольшое количество плутония и определить его основные свойства еще задолго до того, как в США был построен первый урановый реактор. Еще с 1938 года группа физиков Института имени кайзера Вильгельма в Гейдельберге под руководством Боте обращалась с запросом о закупке циклотрона. Однако в суматохе дел и других насущных запросов строительство циклотрона затягивалось, и немецкие ученые получили его в свое распоряжение только к концу 1943 года. В начале 1940 года талантливый инженер барон Манфред фон Арденне попытался убедить профессора Филиппа, отвечавшего за поставку оборудования для лаборатории Отто Гана, обратиться с просьбой о «возведении этого огромного устройства, предназначенного для дробления атомов», непосредственно к рейхсмаршалу Герингу. Однако Филипп ответил, что считает нетактичным обращение через голову руководства известного учреждения имени кайзера Вильгельма. Кроме того, он посетовал на то, что некоторые высшие руководители, в частности министр образования Бернгард Руст, игнорируют важность ядерных исследований.