Ларс Орстрём - Химия навсегда. О гороховом супе, опасности утреннего кофе и пробе мистера Марша

Во время работы над проектом атомной электростанции металлы анализировали на наличие многих свойств, одним из которых была их способность захватывать нейтроны; уровень и детальность этого анализа были беспрецедентными по сравнению со всеми инженерными проектами прошлого. Ученые обнаружили, что все природные изотопы циркония имеют очень маленькое сечение захвата тепловых нейтронов; это означает, что нейтрон, столкнувшийся с атомом циркония, просто оттолкнется от него и полетит к другому атому. А вот изотоп гафния 178Hf, представляющий собой каждый второй встречающийся в природе атом гафния, испытывает большую симпатию к этим элементарным частицам. 178Hf легко поглощает нейтрон, в результате чего образуется 179Hf, тоже стабильный и встречающийся в природе изотоп. Самое малое количество гафния во внешнем слое топливных стержней быстро поглотит нейтроны, остановит цепную реакцию, и реактор встанет. Положительный аспект всего этого заключается в том, что гафний можно использовать в управляющих стержнях , которые опускаются между топливными стержнями реактора и эффективно останавливают процесс расщепления, поглощая все питающие его нейтроны.

Мы начали главу с обручального кольца в Габороне – городе, расположенном недалеко от пустыни Калахари в не имеющей выхода к морю Ботсване, а завершим ее рождественской историей из Северной Атлантики. Любопытное совпадение: гафний назван в честь датской столицы Копенгагена (Køpenhavn по-датски), и незадолго до Рождества в 1951 году легендарный (мы скоро поймем почему) датский капитан торгового судна Курт Карлсен покинул Гамбург на ходившем под американским флагом грузовом пароходе Flying Enterprise («Флаинг Энтерпрайз»), следовавшем в Нью-Йорк. Датчанином был не только капитан: судно принадлежало живущему в Нью-Йорке датчанину Хенрику Исбрандсену – необычному предпринимателю, связанному родственными узами со знаменитым семейством Мерск, чьи суда даже сегодня можно встретить во всех главных морских портах.

Все, кто прожил достаточно, чтобы помнить новостную повестку начала 1952 года, скорее всего, в курсе событий, развернувшихся сразу после Рождества 1951-го. На Северную Атлантику и северо-западную Европу обрушился один из самых страшных штормов, случавшихся в 50-е годы; блуждающая волна ударила выходивший из Ла-Манша пароход, и в центре корпуса образовалась трещина. Команда произвела временный ремонт, который выглядел вполне надежно, и капитан приказал двигаться дальше как можно быстрее, хотя некоторые члены экипажа испытывали по поводу этого решения смешанные чувства и предпочли бы, чтобы Карлсен направил судно в безопасную гавань. И действительно, через несколько часов на судно обрушилась вторая волна, в результате чего в третьем трюме сдвинулись автомобили «фольксваген», а возможно, то был чугун в болванках в трюме номер два. Судно получило крен 60°, от которого так и не оправилось [102] Delaney F. Simple Courage: A True Story of Peril on the Sea. Random House, 2006. .

Нас интересует другой трюм, в котором находился незадекларированный груз металлического циркония; однако внимание общественности привлекла спасательная операция. Вторая волна также уничтожила двигатели и вывела из строя рулевое управление, так что у Карлсена не оставалось иного выбора, кроме как приказать всем покинуть корабль. На деле это оказалось не так просто, так как спасательные шлюпки не функционировали из-за крена. К счастью, на сигнал бедствия откликнулись три других судна, среди которых был и транспортный корабль USS General A.W. Greely («Генерал А.В. Грили»), так что Карлсен велел команде и пассажирам прыгать в воду и плыть к приближающимся спасательным шлюпкам.

В то время это казалось удачей, но, возможно, в ретроспективе Карлсен желал бы, чтобы корабль американского флота находился где-нибудь в другом месте. Постоянное присутствие нескольких американских кораблей рядом с его полуопрокинувшимся судном вызывало бесконечные домыслы о том, что старый и ветхий корабль перевозил очень важный и секретный груз для американского правительства; эти домыслы будут преследовать Карлсена до самой смерти.

Существует множество косвенных улик. Почему флот США не спасал другие пострадавшие от шторма суда? Почему Королевский флот Великобритании также обратил пристальное внимание на это судно? Почему часть груза спасли во время секретной операции весной 1953 года? Почему Карлсен не повернул назад после первой блуждающей волны? И самое главное: почему он оставался на тонущем судне в течение почти двух недель и покинул его за несколько мгновений до того, как оно затонуло в Ла-Манше примерно в 70 километрах от порта Фалмут в Корнуолле?

В человеческой натуре есть одна неприглядная черта: как бы мы ни восхищались героями, ничто не доставляет нам большего удовольствия, чем их ниспровержение; их очень человеческие слабости позволяют нам чувствовать себя лучше. Так что дело было не в классическом искусстве мореплавания, не в чудовищности того факта, что капитан потерял свой корабль, не в боевом духе того, кто до последнего не был готов сдаться; Карлсена толкало вперед что-то другое. Наверняка капитан получил от самого высокопоставленного начальства в США строжайший приказ не покидать корабль, поскольку в противном случае секретный груз попал бы в неподходящие руки. Более цинично настроенные люди предполагают, что в Нью-Йорке капитана ожидала большая награда, которую держали в тайне.

Зачем же была нужна вся эта секретность, беспокойство и укрывательство? Затем, что цирконий предназначался для реакторов первой в мире атомной подводной лодки USS Nautilus («Наутилус»). Два десятилетия спустя Карлсен насмехался над «глупыми журналистами», предположившими, что он перевозил материалы для ядерного оружия, и говорил, что из-за невозможности доставить груз запуск подлодки отложили на полгода [103] Bekker B. Flying Enterprise & Captain Carlsen. Bekkers forlag, 2011. .

Однако насколько секретной была эта история на самом деле? Разумеется, правительство США не готово было делиться со всем белым светом знаниями о ядерных свойствах циркония, но уже в марте 1951 года Комиссия США по атомной энергии выпустила пресс-релиз, в котором заявляла о намерении получать цирконий и гафний из коммерческих источников и просила подавать предварительные заявки. В ноябре того же года к участию были приглашены 35 компаний, а в январе 1952-го шесть компаний претендовали на контракт [104] Rockwell T. The Rickover Effect: How One Man Made a Difference. Naval Institute Press, 1992. .

Это была тщательно продуманная стратегия еще одного легендарного мореплавателя – адмирала Хаймана Риковера, который в то время был одновременно директором отдела военно-морских реакторов и чиновником в Комиссии по атомной энергии. Приняв решение об использовании циркония в топливных стержнях еще в 1947 году, он не хотел, чтобы программа по созданию реакторов для флота зависела от одного-единственного поставщика, особенно не являющегося государственным ведомством, несмотря на то что на начальных стадиях Ок-Риджская национальная лаборатория (прославившаяся атомной бомбой) и Горное бюро успешно производили цирконий [105] Rickover H.G., Geiger L.D., Lustman B. History of the Development of Zirconium Alloys for Use in Nuclear Reactors // United States Energy Research and Development Administration, Division of Naval Reactors, 1975. .