Маргарита Рютова-Кемоклидзе - Квантовый возраст

25 декабря 1946 г. была осуществлена цепная ядерная реакция в лаборатории Курчатова, 29 августа 1949 г. была испытана советская атомная бомба; реактор уран-графитовый, бомба плутониевая. Напомним, что в 1939 г. одновременно с Бором и Уиллером Френкель разработал теорию деления ядер урана, в том же году Зельдович и Харитон создали теорию цепной ядерной реакции. В 1940 г. Флеров и Петржак открыли явление спонтанного деления ядер урана-235. В начале 1943 г. Курчатов представил доклад на тему «Проблема урана», содержащий основные результаты исследований, начиная со строения атомов и первых опытов по искусственному превращению элементов до цепной ядерной реакции. Последние разделы доклада состояли из следующих пунктов: деление нейтронами ядер урана-235, деление нейтронами ядер урана-238, поглощение нейтронов ядрами урана-238 — образование экарения и экаосмия (!!) [11] Нептуний и плутоний. , конкретные схемы использования цепного распада урана. В этом же докладе перечислены теоретические расчеты советских физиков до 1941 (!) г.: цепная реакция в обычном металлическом уране, цепная реакция в металлическом уране-235, цепная реакция в смеси из обычного урана и тяжелой воды, цепная реакция из обычного урана и углерода (!!).

Перечисленные факты хорошо известны. Они приведены здесь только для напоминания о том, что никакого секрета атомной бомбы для профессионалов не было . Сложность, фантастическая сложность была. Она заключалась в техническом исполнении. И эта сложность была преодолена главным образом под действием, казалось, абсолютно очевидного факта: немецкие ученые в гитлеровской Германии в этих исследованиях ушли далеко вперед, и нужно было торопиться. В Германии оставались Отто Ган и Вернер Гейзенберг. Уверенность в превосходстве немецкой науки была еще непоколебимой. Немецкая техника была на очень высоком уровне, химическая промышленность — самой мощной в мире, а у власти стоял фанатик.

В 1947 г. Гаудсмит писал: «После окончания войны прошло более двух лет, но даже и сегодня не только далекие от науки люди, но и многие наши ученые и военные специалисты думают, что мы, включившись в отчаянную гонку с немцами за овладение секретом атомной бомбы, только благодаря чуду, вися буквально на волоске, оказались первыми» [41, с. 7]. На деле же никакого чуда не было. То, что немцы начали эти исследования первыми; то, что они первыми (апрель 1939 г.!) известили свое правительство о «блестящих перспективах» невиданного оружия, которого «вполне достаточно, чтобы превратить в развалины и взмести в атмосферу даже гигантский город»; то, что еще перед войной только в Германии было военное учреждение, целиком занятое «урановым проектом»; то, что «Предварительная рабочая программа начальных экспериментов по использованию ядерного расщепления» датирована 20 сентября 1939 г., — абсолютная правда . Но, к счастью для всего человечества, с того самого апреля 1939 г. и до самого конца войны в Германии шла лихорадочная игра в чехарду, полная интриг и вражды: каждый (а желающих оказалось много) хотел быть главным, а если не главным, то хотя бы обладателем куска «атомного пирога», и побольше.

Как здесь не вспомнить старинную притчу о царе, вошедшую в хрестоматии, как старый царь к смертному своему ложу подозвал сыновей и дал каждому из них (в грузинском варианте) упругую ветку лозы, «Сломайте ее», — велел царь. Сыновья сломали. «А теперь сломайте это», — сказал царь и протянул пучок лоз. Счастье, что рьяные участники немецкого уранового проекта так до конца войны и не объединились. А ведь каждый старался изо всех сил, и Гейзенберг тоже. Но самым впечатляющим было то, что даже во главе с Гейзенбергом немецкие ученые не дошли до графита как замедлителя нейтронов, забраковав его в самом начале, — это была их первая роковая ошибка. Вторая — это то, что они не дошли до концепции плутония (все было в действительности гораздо сложнее, и мы к этому вернемся), все время пытаясь получить для бомбы уран-235, да и сама бомба им представлялась в виде компактного реактора , который надо будет поднять в воздух.

Не надо думать, конечно, что в качестве замедлителя в реакторе можно использовать только графит, а в качестве горючего для бомбы только плутоний. В качестве замедлителя, безусловно, очень хорошим агентом является тяжелая вода и в современных реакторах используется именно дейтерий. Но по тем временам, в страшной спешке, получение дейтерия в больших количествах было задачей, гораздо более сложной, чем получение даже очень чистого графита, вернее, более дорогостоящей. Что же касается изотопа урана-235, то его выделение из природного урана было задачей просто фантастической сложности. Дело в том, что не существует никаких химических способов разделения изотопов одного и того же элемента, нужно было изыскать способы разделения изотопов, основанные на физических эффектах. Это была настоящая головоломка. В результате огромных усилий были изобретены различные способы разделения изотопов, но все они оказались чрезвычайно неэффективны и содержали огромные технические трудности. И если в Америке были построены заводы огромной мощности, работающие с единственной целью и для единственной лаборатории, то в Германии шла чехарда.

Началось с того, что в 1939 г. почти одновременно два министерства, военное и министерство просвещения, решили осуществить каждое свою собственную программу исследований по урану. Главным действующим лицом по линии министерства просвещения был Абрахам Эзау, с большим трудом убедивший министра в необходимости урановых исследований. Но Эзау прекрасно понимал, что поддержки министерства просвещения мало, и обратился в военное министерство. К этому времени военное министерство уже получило знаменитое письмо гамбургских физиков Хартека и Грота о возможности изготовления взрывчатого вещества небывалой силы. Письмо кончалось простым заключением: «Та страна, которая первой сумеет практически овладеть достижениями ядерной физики, приобретает абсолютное превосходство над другими» [40, с. 44]. Ответ из министерства пришел не сразу, письмо гуляло из рук в руки. Сначала оно было передано начальнику департамента армейского вооружения генералу Бекеру, от него письмо перешло начальнику исследовательского отдела профессору Шуману (он же был военным советником при Кейтеле) и в конце концов к армейскому эксперту по взрывчатым веществам Курту Дибнеру.

Дибнер мгновенно оценил важность письма, но, несмотря на настойчивые требования и красноречие, никакого отклика у начальства не нашел. И только когда на арене армейского департамента появился Эзау, пытавшийся организовать урановые исследования, сидя сразу на двух стульях, Дибнеру создали исследовательское бюро и сделали его начальником. Эзау было отказано. Вскоре военное министерство взяло под контроль Институт кайзера Вильгельма и сделало его центром урановых исследований во главе с Дибнером.