Тем временем приближался день второго совещания, назначенного на 26 сентября.
В Лейпциге Гейзенберг и Багге торопились с разработкой принципов экспериментальной установки для измерения количества нейтронов, освобождающихся при расщеплении ядер урана. Попутно Гейзенберг занимался и теоретическим рассмотрением цепной реакции. К тому времени он уже четко уяснил возможные методы получения атомной энергии. Их было два, и они принципиально отличались друг от друга. Один позволял осуществить реакцию в некоей «урановой топке» и управлять ею, а другой приводил к взрывному развитию реакции.
Для осуществления управляемой цепной реакции следовало разрешить серьезную задачу — подобрать вещество, которое было бы способно замедлять рождающиеся при делении урана быстрые нейтроны, не поглощая их. При этом замедление должно подчиняться определенным условиям, ибо сам уран-238 весьма «охотно» захватывает нейтроны, скорости которых находятся в определенных границах. Но захват ураном-238 нейтронов, выделившихся при расщеплении ядер, нежелателен, поскольку он будет препятствовать поддержанию цепной реакции. Замедляющее вещество, или замедлитель, должно успевать на весьма малом отрезке пути затормаживать нейтроны до скорости, меньшей скоростей «резонансного поглощения». Только в этом случае нейтроны не будут понапрасну поглощаться атомами урана-238 и станет возможно поддерживать цепную реакцию.
По мысли Гейзенберга, замедлитель и уран следовало перемешать между собой, сделав из них некое подобие пасты. Что же касается взрывного развития реакции, то, по убеждению Гейзенберга, его можно было осуществить, только воспользовавшись чистым ура-ном-235.
Готовился к совещанию и Хартек. Вместе с доктором Суэссом они пытались найти методы создания атомного реактора. Как и Гейзенбергу, им сразу же пришлось столкнуться с проблемой замедлителя. Суэсс экспромтом, как бы в озарении, предложил использовать тяжелую воду. Поначалу Хартек резко возражал. Он-то прекрасно знал, чего стоит набрать даже ничтожное количество этой драгоценнейшей жидкости. Еще в 1934 году он в течение многих недель пропускал ток через небольшой сосуд с водой, ради того чтобы добыть всего лишь несколько кубических сантиметров тяжелой воды. В те дни он работал в Кавендишской лаборатории у самого Резерфорда. И это было первое задание, полученные от него Хартеком. А потом они с Олифантом и Резерфордом провели замечательный эксперимент. Впервые в истории им удалось осуществить ядерный синтез [9] В 1934 году в Трудах Королевского общества была опубликована статья Олифанта, Хартека и Резерфорда «Эффект превращения тяжелого водорода». Эта работа является одной из тех, которые намного опередили время. Оценивая ее с позиций сегодняшнего дня, можно видеть, что описанное в ней открытие едва ли менее важно, чем открытие Гана и Штрассмана
. Но одно дело — несколько граммов для эксперимента, другое — несколько тонн тяжелой воды для атомного реактора. Можно ли было надеяться на согласие властей финансировать приготовление столь значительного количества тяжелой воды? Хартек не сомневался в отказе. И все же достоинства ее как замедлителя были столь высоки, что Хартек не удержался от соблазна рассмотреть хотя бы теоретически реактор с тяжелой водой.
На совещание он привез доклад «Устранение резонансного поглощения в уране-238 путем послойного расположения урана и тяжелой воды». В отличие от Гейзенберга он не считал нужным смешивать уран и воду, по его мнению, эти два вещества следовало располагать чередующимися слоями. Такое техническое решение оказалось по тому времени одним из самых удачных.
Второе совещание выявило необходимость первоочередного проведения двух работ. Во-первых, требовалось изыскать способ получения больших количеств чистого урана-235 и, во-вторых, исследовать количественно все вещества, потенциально пригодные для использования в качестве замедлителя. И уже на этой основе — установить, насколько реально создание атомного реактора на медленных нейтронах.
Теоретическое исследование возможности получения цепной реакции в уране поручалось Гейзенбергу, а Багге предстояло проводить измерения эффективного сечения ядер тяжелого водорода. Хартеку было рекомендовано продолжить попытки выделения урана-235 методом термодиффузии и, кроме того, создать экспериментальную установку для измерения зависимости коэффициента размножения нейтронов от конструктивных параметров атомного котла. В общем распределение работ соответствовало программе [10] «Предварительная рабочая программа начальных экспериментов по использованию ядерного расщепления». Она датирована 20 сентября 1939 года.
, намеченной Дибнером и Багге за несколько дней до начала совещания; всем исследователям гарантировалась финансовая поддержка.
Читать дальше