Рональд Кларк - Рождение бомбы

Такая цепная реакция в конечном счете превратила бы ядерную физику из отрасли науки, чьей ареной была лаборатория, в нечто такое, что следовало бы контролировать во имя государственных интересов. Возможность получения цепной реакции открывала не только перспективу беспредельного могущества для человечества, она также несла перспективу абсолютного оружия, перспективу, которая простиралась от научных лабораторий до полей сражений — если не в той войне, к которой Европа тогда спешно готовилась, то по крайней мере в будущих войнах.

В первые месяцы 1939 г. даже теоретические возможности использования ядерного деления в целях создания оружия казались чем-то весьма отдаленным. Идея была еще чисто умозрительной. Ее развитие зависело от накопления значительно больших знаний о ядерных процессах, чем имелось в то время, а также от решения практических проблем, необъятность которых смутила бы любого человека, сумей он тогда представить себе весь их колоссальный масштаб.

Теперь нам следует рассмотреть, как решались более срочные проблемы, от которых зависел ответ на вопрос, можно ли получить цепную реакцию, и если да, то может ли она быть самоподдерживающейся. Такие проблемы, как мы увидим, были неразрывно связаны с теми, которые вели к созданию бомбы.

Подтверждение результатов Гана и теория ядерного деления, разработанная Фришем и Лизой Мейтнер, побуждали ученых в лабораториях всего мира искать решения дальнейших проблем. Можно ли получить r процессе деления свободные нейтроны? И если да, то сколько? Сколько из них поглотится окружающими ядрами? Повторят ли оставшиеся «свободные» нейтроны процесс деления? И, наконец, наиболее важный вопрос: будет затухать такая цепная реакция или нет? При каких условиях она может стать самоподдерживающейся, обеспечивая тем самым непрерывное и длительное высвобождение энергии, которая могла бы иметь колоссальное промышленное применение? Ответы на такие вопросы следовало искать, во-первых, в лабораторных экспериментах (хотя бы и на ничтожных количествах вещества, которые, однако, позволили бы детально изучить процесс деления) и, во-вторых, в сложной математической обработке результатов этих экспериментов. Положительных результатов можно было достичь лишь путем постепенного коллективного накопления знаний.

Исследования, касавшиеся самоподдерживающейся цепной реакции, в течение первых месяцев 1939 г. почти везде проводились в чисто академическом плане. Но две страны были исключением: Франция, где осуществили первую в мире цепную реакцию, хотя и не самоподдерживающуюся, и Британия, где эксперименты хотя и привели к отрицательным результатам, но были связаны с идеей создания ядерного оружия.

Осуществить цепную реакцию пытались также и в Соединенных Штатах, в Колумбийском университете, где установили, что при каждом делении испускались два или три избыточных нейтрона. Подобные же эксперименты выполнил совершенно независимо в Варшаве в самом начале февраля молодой польский физик Иосиф Ротблат. В России в апреле 1939 г. были опубликованы результаты Ленинградского физико-технического института, аналогичные полученным в Колумбийском университете. Подобные опыты провел и в Коллеж де Франс замечательный французский коллектив, члены которого сначала в Париже, а позднее в Кембридже в конце концов добились успеха в «приручении» ядра и показали, где можно применить его энергию. Их работа была нацелена главным образом на использование ядерного деления для выработки промышленной энергии в атомном котле, или реакторе. Впоследствии оказалось, что в этих котлах можно получать плутоний. Этот элемент в естественном виде в природе не существует. Его ядро, подобно ядру урана, может расщепляться на два осколка. Плутоний — важный побочный продукт. Им была начинена бомба, уничтожившая Нагасаки.

Французский коллектив, стремившийся овладеть энергией атома для промышленного применения, возглавлял Фредерик Жолио-Кюри. За 14 лет до этого он пришел, как Фредерик Жолио, в Радиевый институт в Париже к мадам Кюри. Это был молодой физик, которого ждали великие дела. Через год он женился на дочери мадам Кюри, Ирен (она тоже была физик), и с огромным увлечением начал изучение ядерных проблем. В 1934 г. супруги Жолио-Кюри открыли возможность получения искусственных радиоактивных элементов. Это открытие принесло Фредерику и Ирен Жолио-Кюри Нобелевскую премию по химии и, что более важно для истории бомбы, помогло стать Фредерику во главе кафедры ядерной химии, учрежденной в 1935 г. в Коллеж де Франс.

Жолио-Кюри, перебираясь в свою новую лабораторию, перевел туда же из Института Кюри некоторых ведущих исследовательских работников. Это были Ганс Халбан, Лев Коварскн и Бруно Понтекорво.

К началу 1939 г. коллектив, возглавляемый Жолио-Кюри и состоявший из Халбана, Коварски и Ф. Перрена, сына старейшины предыдущего поколения французских физиков, стал наиболее авторитетным.

В 1939 г. члены этого дружного коллектива согласились, что все их идеи, теории и открытия следует рассматривать как общие достижения. В феврале 1939 г. о» • решили исследовать возможности цепной реакции; менее чем через месяц их первое сообщение появилось на страницах английского журнала «Нэйчур». Само заглавие сообщения — «Высвобождение нейтронов в ядерном взрыве урана» — говорило о том, что был сделан очередной важный шаг на пути к использованию ядерной энергии. Здесь, как и во многих других вопросах, французы были впереди, но впереди только на голову. Халбан, ведавший физической частью эксперимента, торопился подготовить статью в «Нэйчур» и написал ее сразу же, как только были подтверждены лабораторные результаты.

Подобные же результаты были опубликованы в Соединенных Штатах семью днями позже.

В статье французских ученых говорилось, что при расщеплении уранового ядра испускалось некоторое количество нейтронов, способных произвести последующие акты деления. Это не легко укладывалось в существующие понятия. Даже Фриш, обладавший одним из самых живых умов, сначала усомнился. «Мне казалось это невозможным, так как тогда не было бы залежей урана,— говорил он.— Но все дело, конечно, заключалось в том, что эти залежи не состоят из чистого урана».

Поскольку возник вопрос о создании реактора, многое зависело от того, сколько нейтронов испускается при делении, и в Коллеж де Франс продолжались эксперименты с целью определения этого числа. До сих пор все работы носили почти полностью академический характер. И Ган, и Фриш, и Бор, и американцы, помчавшиеся в свои лаборатории, как только услышали сообщение Бора на конференции Американского физического общества,— все они мыслили тогда понятиями совершенно не прикладного характера. Теперь же впервые стало казаться возможным использование ядерной энергии в ближайшие годы.