Рональд Кларк - Рождение бомбы

Бирмингамский коллектив избежал большинства опасностей и неурядиц, связанных с бомбардировками, чего совсем нельзя было сказать о ливерпульцах. «Часто по утрам первой нашей заботой,— рассказывает один из них,— было восстановление разбитых окон». Фришу налеты принесли с собой еще одно откровение, которое он до сих пор очень живо вспоминает. «Однажды утром я прибыл в университет и обнаружил, что он подвергся бомбежке,— вспоминает он.— Разрушения были не так уж велики, но оказалось разбито много окон и повсюду валялись осколки стекла. И тут впервые я понял разницу в британском и немецком подходах к таким вещам. Моей первой мыслью было идти домой, так как казалось невозможным работать в таких условиях в лаборатории. Но вдруг я заметил, что многие мои английские коллеги вставляют листы картона в оконные рамы или занимаются уборкой.

Сначала я удивился, что все это делалось не специально назначенной командой и не было никакого руководителя. Каждый решал сам, как он лучше всего мог помочь общему делу. Мне оставалось делать то же самое». Он повесил свой пиджак, засучил рукава и принялся за уборку.

Фриш жил в угловом доме на Аберкромби Сквер. Налеты немецкой авиации продолжались, три остальных угловых дома были разрушены один за одним, и лишь после того, как его квартирохозяйка сделала свои выводы из законов случайности и вероятности и решила оставить дом, он перебрался на другую квартиру вместе со своим коллегой Прайсом.

В течение всего периода бомбежек работы по трем отдельным направлениям проводились в Ливерпуле, Бирмингаме и Оксфорде. Вскоре они начали давать результаты. Некоторым работникам становилось ясней и ясней, что проблема изготовления бомбы принимала новую форму. Вопрос о том., можно ли было ее построить, постепенно терял свое значение; вместо пего важнейшим становился вопрос о целесообразности ее изготовления: оправдаются ли колоссальные затраты людских сил. материалов и денег, которые, очевидно, потребуются?

В Ливерпуле Чедвик со своим коллективом старался получить основные ядерные величины, от которых зависела возможность срабатывания бомбы. Редко бывало, чтобы такие важные для обороны страны исследования проводились со столь дефицитными сырьевыми материалами. В распоряжении исследователей были, например, только ничтожные количества «гекса». «Его доставляли обычно долями грамма,— рассказывает Фриш.— Возможно, это как раз и было хорошо, потому что в те дни мы вряд ли ясно представляли себе, как надо обращаться с новым веществом». Фриш также имел дело с проблемой исследования того, каким образом должны были соединяться вместе две «некритические» половинки, чтобы образовать критическую массу для взрыва. Ученый использовал всю свою изобретательность для придания реальной формы теоретической проблеме. С этой целью он построил оптическую модель бомбы, в которой роль нейтронов играли световые лучи. С помощью модели Фриш предполагал установить, что будет происходить по мере сближения двух некритических половинок. Точное значение критической массы оставалось неизвестным до начала 1941 г., когда ее определили в Ливерпуле. Фриш принимал активное участие в экспериментах, а Пайерлс и Прайс проводили вычислительную работу.

Деятельность ливерпульского коллектива дополнялась исследованиями в Кембридже, где проф. Норман Фезер занимался реорганизацией и планированием работы Кавендишской лаборатории. Фезер с 1936 г. читал курс физики в Кембридже, а теперь использовал свои весьма солидный опыт для того, чтобы обеспечить получение максимальных результатов от работ, проводившихся в Кавендишской лаборатории в трудных условиях военного времени.

В Бирмингаме Пайерлс и его коллектив пользовались экспериментальными данными, полученными в Ливерпуле, для вычисления критического размера взрывчатой начинки бомбы, проверки механизма ее чудовищного взрыва и для вычисления количества энергии, которое должно выделиться. Кроме того, они изучали варианты различных устройств, необходимых для усиления взрыва. Пайерлс лично помогал решать многие чрезвычайно сложные математические проблемы, возникавшие в процессе работы по разделению изотопов в Оксфорде. Всюду, где было возможно, вычисления одной группы проверялись другой. Все исследования неизменно стали подтверждать основную теоретическую возможность создания бомбы, т. е. если два куска некритического размера чистого урана-235 сблизить вплотную, то результатом будет взрыв ужасающей силы. Но оставался нерешенным последний вопрос: можно ли получить уран-235? Чтобы утвердительно ответить на него, требовалось не только умственное напряжение, но и успешное разрешение множества буквально пугающих загадок химической технологии. К началу зимы 1940 г. стало казаться, что решение всех этих вопросов возможно.

Деятельность Симона и его оксфордского коллектива по разделению изотопов покоилась на довольно шаткой базе контракта с министерством авиационной промышленности на сумму 5000 фунтов стерлингов, выданного Оксфордскому университету летом. Работа, которую начал оксфордский коллектив, шла по двум направлениям. Во-первых, нужно было определить физические и химические свойства гексафторида урана — газа, который имел наилучшие перспективы для разделения изотопов методом газовой диффузии. О нем пока мало знали, но предполагали, что этот газ обладает многими отрицательными и трудноустранимыми свойствами. Во-вторых, требовалось определить точно, каким путем и при каких условиях можно отделить один изотоп от другого при прохождении сквозь мембраны. Одно время думали использовать центрифугу. Идея сводилась к тому, что мембраны следовало расположить по периферии центрифуги, которая работала бы при весьма низком давлении — около одной сотой атмосферы.

К началу зимы многие из этих теоретических барьеров и некоторые другие затруднения были преодолены. Успешные результаты оксфордского коллектива нашли свое отражение в многостраничном исчерпывающем докладе, составленном Симоном в середине 1940 г. В этом докладе говорилось не только о путях преодоления многих трудностей, но и о проекте завода, необходимого для выполнения работы. В докладе были подсчитаны потребности в электроэнергии, людском персонале и деньгах для постройки и эксплуатации завода. Несмотря на то что Симон имел дело с материалами редко до этого встречавшимися, и то лишь в лабораториях, все же он достаточно убедительно рассказал, как надлежало с ними работать в заводском масштабе.

Составление проекта завода для разделения редких изотопов урана было наиболее важным шагом, после чего вся проблема стала выглядеть значительно проще в техническом отношении, чем казалось раньше. Симон понимал, что это имело большое значение для колеблющихся, все еще считавших проект изготовления бомбы хотя и интересным, но довольно дорогим в условиях военного времени.