Хуберт Мания - История атомной бомбы

• Название: История атомной бомбы
• Автор: Хуберт Мания
• Издательство: Текст
• Жанр: Физика
• Год: 2012
• ISBN: 978-5-7516-1005-0

Эта занимательная книга рассказывает о новой эре в истории человечества — от открытия урана до первого эксперимента с атомной бомбой. Когда возникла идея, что энергию можно добыть из ядра атома, никто и представить себе не мог, какие трудности придется преодолевать лучшим умам человечества, и какие силы природы извергнутся из комочка самоподогревающегося вещества размером с апельсин, если сжать его до критической массы.

---

Тридцатишестилетний Джон Мэнли — эксперт по физике нейтронов. Летом 1942 года Артур Комптон назначил его личным ассистентом Оппенгеймера. В начале апреля 1943 года он сидит в кабине грузовика рядом с частным перевозчиком, который транспортирует его бесценный груз из Санта-Фе в Лос-Аламос. На последнем отрезке пути в двадцать километров от Рио-Гранде вверх до Месы громыхающему грузовику предстоит преодолеть разницу высот в шестьсот метров. Дорога — одно название: слишком узкая, не огороженная ни парапетом, ни барьером, повороты изгибаются под таким острым углом, что транспортное средство всякий раз опасно приближается к обрыву. Грузовик натужно ползет вверх, шофер старается объезжать хотя бы самые жуткие колдобины. В кузове стоят ящики с разобранным ускорителем частиц, изготовленным Мэнли собственноручно. У водителя не нашлось даже простой веревки, чтобы закрепить груз. На каждом повороте самый узкий ящик с трубками из фарфоровых компонентов опасно швыряет из стороны в сторону.

Сам Мэнли еще ни разу не был в Лос-Аламосе. Невзирая на это, все прошедшие недели он по заданию Оппенгеймера пел оды этому таинственному месту. Он уговорил множество лучших физиков страны не только уступить их самые точные измерительные приборы в пользу секретного проекта военной важности, но и самим тут же отправиться в нью-мексиканскую глушь. Их средний возраст двадцать четыре года, что можно считать характерным признаком новой американской мальчишечьей физики. Но кажется, лучшее, что удалось сделать этому оппенгеймеровскому рекрутеру, — это преподнести в виде незабываемого приключения здешнюю работу в лабораториях-бараках под охраной солдат, здешнюю библиотеку, полную бойскаутского чтива, здешний цензурный досмотр почты и ограничение в поездках. Самый большой его успех — это, без сомнения, три ускорителя частиц, которые он выцыганил у университетов Висконсина, Гарварда и Принстона. Но в настоящий момент он готов отдать многое, лишь бы только довезти свой бесценный груз в целости и сохранности. Мэнли дал задание инженерам-строителям подготовить на Месе специальный фундамент для его самодельной машины. Любой университет мира был бы горд иметь хоть один прибор такого калибра.

Хотя Ферми в зале для сквоша и доказал, что медленные нейтроны вызывают расщепление ядер и цепную реакцию, все же минувшим летом эксперты, дискутировавшие в кабинете Оппенгеймера, поняли, что не могут положиться на это, конструируя бомбу. С медленными нейтронами, предположили они, цепная реакция не пойдет достаточно быстро и затухнет, так и не доведя начинку бомбы до детонации. Тут желательно было бы подключить к делу быстрые нейтроны. И вот на основе этой тезы теоретики, экспериментаторы и специалисты по оружию в Лос-Аламосе хотят теперь построить две различные бомбы: одну из урана, другую из плутония. Все еще нет точных цифр для критической массы этих веществ. В Окридже Оппенгеймер объявил своим собеседникам, что минимальное количество расщепляемого материала, достаточное для развития цепной реакции, это тридцать килограммов урана-235. Однако в Лос-Аламосе эта цифра опять обсуждается, и дело выглядит так, будто и этого количества может оказаться недостаточно для начинки бомбы — такое вот разительное расхождение с давней оптимистичной оценкой Отто Роберта Фриша в два фунта, которую он давал летом 1939 года.

С самим взрывчатым веществом эксперименты пока невозможны, поскольку весной 1943 года в распоряжении ученых еще нет расщепляемого материала. Джон Мэнли хоть и работал в Беркли с пробами в области микрограммов, однако столь малые количества не привели к пригодным для использования результатам — во всяком случае, для технологии бомбы. В этой фазе неведения в игру и вступают машины Мэнли. Поскольку циклотроны являются источником быстрых нейтронов, их поведение проще всего изучать при помощи этих аппаратов. Мэнли и его группа надеются, объединив мощность всех ускорителей, выйти на значения, которые скажут им хоть что-то определенное о сведении нескольких субкритических масс в единую критическую массу в одной бомбовой оболочке.

На празднование ввода в действие атомной кузницы на Месе нет времени — во всяком случае, на вечеринку с шампанским, канапе и разрезанием ленточек. Однако все участники запомнят апрельскую конференцию как стартовый выстрел работ в Лос-Аламосе. Все, кто имел в мире физики какое-то положение и имя и был выбран для работы на Манхэттенском проекте, уже присутствуют здесь или появятся в ближайшие недели. Немец Ганс Бете, с 1941 года тоже гражданин США, назначен Оппенгеймером руководителем «теоретического отдела» — самой, пожалуй, чувствительной области проекта. Остальные отделы — экспериментальной физики, химии, металлургии и оружейного дизайна — пока только формируются. Руководителем бескомпьютерного вычислительного центра Лос-Аламоса становится только что достигший своего двадцатипятилетия и сильно подозреваемый в гениальности физик из Принстона Ричард Фейнман. Оппенгеймер держит pep speech и раскрывает ученым причину и цель их пребывания в секретной лаборатории на «холме» Лос-Аламос. Хотя работа их и засекречена самой строжайшей подпиской — даже от супруг и членов семьи, — однако внутри огражденной территории Оппенгеймер гарантирует им неограниченный обмен научными соображениями: разрешение, насилу вырванное им у генерала Гровса, очень недовольного этим пунктом.

Протеже Оппенгеймера Роберт Сербер в своем первом из пяти докладов сводит воедино накопленные к настоящему моменту сведения из различных дисциплин по конструированию бомб. Затем распределяются задания рабочим группам. Так, например, Джон Мэнли и его люди должны найти материал, который окружал бы начинку бомбы оболочкой, фиксирующей ее. Вместе с тем этот материал должен выполнять еще одну задачу: отражать в ядро бомбы те нейтроны, которые летят наружу, и тем самым повышать эффективность цепной реакции. Даже если идеальной оболочкой окажется золото, кричат вдогонку уходящему Мэнли, это не будет препятствием: любой драгоценный металл кажется дешевым по сравнению со стоимостью производства взрывчатки.

Энрико Ферми пока еще не живет на Месе, но он тоже приехал и ошарашил Оппенгеймера одним необычайным предложением. Он явно заразился в Чикаго от Вигнера и Силарда их идеей фикс. Обоих венгров неотступно точит нервозный страх, что немцы смогут опередить американских атомщиков на один год, который и решит исход войны. Скептика Ферми терзают сомнения, успеют ли они вовремя создать бомбу ядерного расщепления. Он предлагает действовать еще до появления бомбы. Как только хенфордский реактор приступит к работе, рассуждает Ферми, начнется выход высокоактивных продуктов распада, которые неизбежно появятся в результате цепной реакции. Они могут пригодиться для нанесения заметного вреда немецкому продовольственному обеспечению, ведь потребитель не сможет ни разглядеть, ни учуять, ни распробовать на вкус радиоактивное заражение пшеницы и картофеля. Радиоактивный продукт расщепления стронций-90 в этом смысле очень перспективное вещество, подтверждает Эдвард Теллер, которого Оппенгеймер посвятил в эту тему. По словам Теллера, человеческий организм ошибочно идентифицирует стронций как кальций и накапливает его в костях, что неотвратимо приводит к раку костей. Оппенгеймер обсуждает эту идею с Лесли Гровсом и в мае пишет Ферми: «Приступить к осуществлению этого плана имеет смысл лишь тогда, когда мы сможем заразить достаточное количество продовольствия, чтобы уничтожить полмиллиона человек, ведь число реально пораженных будет, без сомнения, намного меньше из-за неравномерного распределения».

Летом 1943 года бригадный генерал Лесли Гровс отдает распоряжение об усиленном наблюдении за одним человеком, которого он считает немецким шпионом: «Возраст 35 — 40 лет, рост метр семьдесят, лицо румяное, волосы пышные, каштановые, гладко зачесанные наверх, волнистые, слегка припадает на правую ногу, из-за чего плечо немного опущено, лоб покатый...», — описывает его агент ФБР, у которого сложилось впечатление, будто «субъект знает о том, что за ним ведется слежка». Чему тут удивляться, если однажды утром за его завтраком в отеле наблюдают сразу шестеро агентов ФБР, изображающих совершенное отсутствие интереса. Лео Силарду давно известно и то, что его почта вскрывается. В одном письме к своей подруге австрийского происхождения Труде Вайс он потешается над цензором. Обращаясь к нему напрямую, он обвиняет его в том, что тот выкрал сладости, которые он недавно ей посылал. Иногда даже четверо шпиков не справляются со слежкой за Силардом во время его пеших прогулок и поездок по городу на такси. Только, бывало, им удастся прознать цель его утренней поездки на такси и поджидать его там, как этот «немецкий шпион» спонтанно меняет свое решение посреди дороги и просит шофера высадить его у ближайшей парикмахерской, у магазина деликатесов или у своего любимого ресторана. Объект наблюдения то говорит на чужом языке, то кажется порой рассеянным, то ведет себя эксцентрично, докладывают шпики. Мол, только выйдет на улицу, как тут же снова возвращается в отель и не показывается оттуда три дня. Тем не менее они просят о подкреплении. Мол, действия объекта наблюдения часто бывают непредсказуемы. Если, к примеру, «в здании есть несколько входов-выходов, он с наибольшей вероятностью воспользуется самым неудобным. Поэтому мы считаем целесообразным следить за всеми выходами, чтобы не упускать его из вида».