Рональд Кларк - Рождение бомбы

Главная проблема состояла в том, чтобы найти такие варианты комбинаций окиси и замедлителя, которые обеспечили бы желаемое размножение нейтронов. Проходило лето, и становилось все более и более очевидным, что получение цепной реакции в уране таким способом — дело не легкое, факт, как указывает проф. Муун, достаточно хорошо осознанный к началу войны. И к концу августа стало казаться, по крайней мере Томсону и его сотрудникам, что перспектива использования ядерной энергии была все еще отдаленной.

«Для ее использования в военное время надо было пройти две стадии,— рассказывает Томсон.— Первая — это осуществить цепную реакцию, сопровождаемую выделением энергии в больших и, возможно, контролируемых количествах; вторая — сделать процесс настолько быстрым, чтобы заметная часть энергии успела выделиться до того, как все устройство разлетится и реакция прекратится». Вторая стадия и есть не что иное, как «атомная бомба». Первая, т. е. получение контролируемой ядерной энергии, вскоре стала известна большинству физиков-ядерщиков из описания реактора.

«К началу войны мы установили, что непрерывная цепь реакций при использовании окиси урана и обычной воды или парафина невозможна,— вспоминает Томсон.— Правда, может быть, это и удалось бы, если применить тяжелую воду, но в Британии ее в больших количествах не имелось, и особенная ценность одной первой стадии казалась слишком сомнительной, чтобы судить о целесообразности дальнейшей работы над ней во время войны. Вторая стадия также была почти невозможной, и, если такое заключение сегодня выглядит, как результат постыдной слепоты, я могу только сослаться на наиболее выдающихся физиков Германии, которые к концу войны думали то же самое».

Такие пессимистические, но, видимо, достаточно хорошо обоснованные взгляды сказались на содержании письма, направленного в конце лета Черчиллем (после консультации с проф. Линдеманном) Кингсли Вууду—государственному секретарю по авиации.

«Несколько недель назад,— говорилось в письме,— одна из воскресных газет поместила статью об огромных количествах энергии, которую можно выделить из урана с помощью недавно открытых цепных процессов, возникающих при расщеплении атома урана нейтронами. На первый взгляд могло показаться, что это предвещает появление новых взрывчатых веществ сокрушительной мощности...

Возможно, что будут умышленно распускаться слухи (как делается всегда, когда усиливается международная напряженность) относительно использования этого процесса для производства какого-то ужасающего нового секретного взрывчатого вещества, способного смести Лондон с лица земли. Несомненно, что «пятая колонна» попытается повлиять на нас и посредством этой угрозы посеять дух капитуляции. По этой причине категорически необходимо установить истинное положение дел.

Во-первых, самые лучшие авторитеты считают, что лишь небольшая составная часть урана эффективно участвует в этих процессах. Использование же их в крупных масштабах — дело многих лет. Во-вторых, цепная реакция возможна лишь в том случае, если уран собран в большую массу. По мере нарастания энергии масса будет взрываться с умеренной детонацией, до того как произойдут какие-либо сильные эффекты. Это может оказаться тем же. что и современные взрывчатые вещества, и маловероятно, чтобы могло произойти что-нибудь значительно более опасное. В-третьих, данные эксперименты не могут быть проведены в малом масштабе. Если бы они были успешно выполнены в большом масштабе (т. е. с результатами, которые угрожали бы нам вне зависимости от шантажа), то это невозможно было удержать в секрете и мы бы угнали о них. В-четвертых, на территории Чехословакии, контролируемой Берлином, урана имеется сравнительно немного.

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.