Рональд Кларк - Рождение бомбы

Поэтому боязнь того, что новое открытие обеспечит нацистов каким-то зловещим новым секретным взрывчатым веществом, с помощью которого они уничтожат своих противников, очевидно, не имеет оснований. Несомненно, будут делаться туманные намеки и непрестанно распускаться пугающие шепотки, но следует надеяться, что никто им не поддастся».

Письмо Черчилля основывалось на веских фактах. К августу 1939 г. перспективы, как они представлялись тогда физикам мира, значительно отличались от весенних. Весной казалось, что ядерная энергия может быть использована в недалеком будущем; теперь эти надежды исчезли. Поводом к такому изменению взглядов послужила картина деления урана, выявившаяся в 1939 г. К августу 1939 г. стало ясно, как отметил Черчилль, что «лишь небольшая составная часть урана эффективно участвует в этих процессах». Данное положение подтверждалось главным образом результатами работ Нильса Бора. Его объяснение деления основывалось на факте существования изотопов: атомов одного и того же элемента, во всем одинаковых, но имеющих различные количества нейтронов в своих ядрах. Было известно, что существуют по меньшей мере три разновидности атомов урана, смешанных друг с другом в природном уране. Все они содержат по 92 положительно заряженных протона в каждом ядре; ядра окружены 92 отрицательно заряженными электронами, постоянно вращающимися вокруг них. Но в то время как подавляющее большинство атомов урана (более 99 процентов) имеет по 146 нейтронов, заключенных внутри каждого ядра («атомный вес» такого атома 238), незначительное меньшинство ядер отличается от них. Приблизительно 0,7 процента атомов урана (около семи на каждую тысячу) содержит лишь по 143 нейтрона и известно поэтому под названием атомов урана-235. Еще меньшее количество урана, содержащего по 142 нейтрона в ядре, называют ураном-234. Все три разновидности атомов урана перемешаны друг с другом в чистом уране, получаемом из урановой руды после длительной и дорогостоящей обработки. Они химически одинаковы. Поэтому их нельзя отделить друг от друга никаким обычным химическим способом. К 1939 г. разделение другими способами удавалось лишь в самых мизерных количествах после длительной и сложной лабораторной обработки.

15 февраля 1939 г. в письме, опубликованном в журнале «Физикэл ревью», Нильс Бор высказал предположение, что в основном делению подвергается редкий изотоп — уран-235. В то время как ядро урана-235 под действием удара нейтрона может расщепиться, ядро урана-238 обычно поглощает нейтрон. «Такое поразительное заключение основывалось на довольно тонких аргументах»,— писал Фриш. С этой теорией не сразу согласились, и лишь только летом 1939 г. ее начали признавать. Она принималась с довольно-таки смешанным чувством, поскольку казалось, что эта теория отодвигает в отдаленное будущее возможность использования ядерной энергии и говорит о невозможности создания ядерного оружия.

С признанием теории Бора идея сверхбомбы, по-видимому, исключалась. Ведь для того чтобы создать такое оружие, необходимо было научиться отделять редкий изотоп — уран-235 — в промышленных масштабах. В те времена эта проблема казалась неразрешимой.

Летом 1939 г. еще никто не знал, как много может потребоваться урана-235 для изготовления урановой бомбы, но казалось несомненным, что количество его должно быть огромным. И так как невозможно было рассматривать проблему разделения изотопов вне лабораторий, то рассуждения о бомбе носили просто академический характер. Казалось, что прогнозы Резерфорда были правильными, а предсказания «пророков» о высвобождении фантастических разрушительных сил — просто химера.

По поводу уверенности Бора, что ядерный взрыв практически неосуществим, Фриш позднее заметил: «К несчастью, это было не так». Проекты создания ядерного взрывчатого вещества были почти совсем забыты, когда вспыхнула война

ногие замыслы об урановой бомбе, в сентябре 1939 г. казавшиеся в какой-то степени реальными, в первые месяцы войны потеряли свое значение. В популярных статьях писателей, живущих возле науки, даже в хорошо информированных журналах, как «Дисковери», могли еще обсуждаться возможности такого оружия. Но физики-ядерщики имели другой взгляд. Они знали, что с помощью замедленных нейтронов можно изготовить «котел», но бомбу с разрушительной силой, оправдывающей затраченные на нее усилия, едва ли. Что же касается быстрых нейтронов, этих ничтожно малых частиц, то они (теперь это казалось ясным) никогда не смогут стать спусковым механизмом чудовищного взрыва.

Такое безнадежное положение дел обернулось, однако, совершенно иначе из-за двух обстоятельств. Одним из них было подстегивающее действие страха —страха, что каким-то образом кто-то в Германии найдет ключ к решению проблемы. Другим была не потерянная еще уверенность, несмотря на пессимистические предсказания, что небывалый взрыв все же можно получить, если изготовить блок из чистого урана, превосходящий «критическую массу». В этом блоке быстрые нейтроны благодаря наличию некоторых факторов (рассказывать о них здесь нет необходимости) могли быть достаточно эффективными, чтобы произвести взрыв, даже если большая часть их захватится ядрами урана-238.

О такой возможности физики знали давно, и в начале 1939 г. она служила темой для шуток, которые часто можно

было слышать в студенческих аудиториях Кембриджа. Говорили, что физики всего мира в состоянии легко разрешить проблему, как быть с Гитлером: достаточно, мол, сотрудникам дюжины или около того лабораторий упаковать в виде посылок имеющийся у них уран, адресовав их «фюреру», и выслать почтой по заранее составленному расписанию. Посылки стали бы прибывать в различное время дня и клались бы к нему на письменный стол для проверки; наконец, прибудет последняя, «критическая» посылка; самая тщательная проверка ничего бы не дала: посылка выглядела бы совершенно безобидно до тех пор, пока ее не положили бы на стол рядом с остальными — и Гитлер исчез бы.

Но как бы ни шутили, все же оставался, казалось, непреодолимый барьер—вопрос о размере критической массы. Хотя точных цифр не имелось, а вычисления критической массы были весьма сложными, все же ученые в общем представляли себе, что критическая масса, если она вообще существует, должна значительно превосходить все количество чистого урана, добытого за весь 1939 г. Высказывались предположения, что если бы даже и удалось ее получить, то взрыв бомбы был бы эквивалентен взрыву нескольких тонн тринитротолуола или аналогичного ему химического взрывчатого вещества — и не больше.