Страница:
В 1942 г. для централизованного руководства всеми научными исследованиями был создан имперский исследовательский совет под председательством рейхсмаршала Г. Геринга, но должные организационные мероприятия проведены не были и намеченная цель не была достигнута.
Прогрессирующее отставание немецкой военной техники заставило гитлеровское руководство в середине 1944 г. вновь вернуться к проблеме организации военных исследований. После долгой подготовки, в развитие приказа Гитлера от 19 июня 1944 г. о концентрации производства вооружений, Геринг 24 августа 1944 г. издал приказ о проведении самой крупной реорганизации системы военных научных исследований: отныне все без исключения военные исследования в Германии должны были проводиться под руководством единого центрального органа - Объединения военных исследований.
Объединению предполагалось передать научное руководство исследовательскими организациями вооруженных сил, министерства науки, воспитания и народного образования, Общества кайзера Вильгельма, университетов, промышленных фирм, которые вели или могли вести военные исследования. Объединение должно было рассматривать планы военных исследовательских работ, выделять важнейшие темы, прекращать бесперспективные исследования. Высшим органом Объединения военных исследований был руководящий научный штаб под председательством Геринга, в который должны были входить крупнейшие ученые в качестве руководителей специальных отделов, ответственных за отдельные направления науки и техники.
Структура Объединения военных исследований, действовавшего в рамках имперского исследовательского совета, предусматривала также создание территориальных филиалов, которые должны были координировать вопросы использования рабочей силы, материалов, оборудования, финансов. При этом административное подчинение всех входящих в объединение научных организаций оставалось прежним.
Атомные разработки были сразу включены в Объединение военных исследований. Централизованное научное руководство военными исследованиями, вероятно, подняло бы эффективность военных разработок, если бы проводилось раньше. Но в конце 1944 - начале 1945 г., когда война велась уже на территории Германии, никакие проекты реорганизации науки не могли осуществиться, и проект реорганизации системы руководства военными исследованиями только усилил общую неразбериху.
В конце 1943 г. в Германии была предпринята еще одна отчаянная попытка форсировать военные исследования - усилить состав исследователей в основных институтах, ведущих оборонные работы, за счет освобождения из армии 5 тыс. ученых. Результаты этой операции, проводившейся под шифром "Активизация исследований", не оказали никакого влияния на активизацию атомных исследований. В 32 института Общества кайзера Вильгельма с 18 декабря 1943 г. по 5 марта 1945 г. было направлено всего 167 специалистов, в том числе в берлинский Физический институт - четыре человека, в Химический институт семь...
Между тем эвакуация продолжалась. Особенно тяжело переживал ее необходимость Гейзенберг. К концу 1943 г. был готов бункер для проведения так называемого большого опыта. Начинались испытания созданного на основе исправленных расчетов реактора с использованием металлического литого урана, большего, чем прежде, количества тяжелой воды и графита. Гейзенберг дал согласие отправить на юг Германии, во Фрайбург, Хайгерлох и Тайльфинген, все оборудование и сотрудников института, не участвовавших в опыте, а сам остался в Берлине. Свою семью он отправил в Вальхензее еще раньше, и дом его на Харнакштрассе, 5, некоторое время пустовал. Однако вскоре он заполнился людьми: увеличился приток беженцев, среди которых было много старых знакомых и коллег Гейзенберга, да и у некоторых берлинцев, сотрудников Гейзенберга, дома оказались разрушенными. Дом Гейзенберга (12 комнат) был заселен полностью. Сначала заселялись комнаты сына и дочери, комната для гостей, столовая и прочие, а затем в ход пошли комнаты для кактусов, для прислуги, для рукоделия и все остальные свободные помещения. С каждым из квартирантов Гейзенберг заключал договор с указанием платы и с подробным перечислением всех подсобных помещений, которыми они имели право пользоваться.
Сам Гейзенберг большую часть времени проводил в бункере, наблюдая за монтажом реактора и контрольных приборов. Основным его помощником теперь был Виртц, поскольку Вайцзеккер еще раньше получил пост директора института в Страсбурге. Вайцзеккер продолжал работать над проблемами Уранового проекта и взял с собой для этого копии всех научных отчетов о выполненных ранее работах.
Последний эксперимент 1944 г. в Берлине имел шифр B-VII. Активная зона реактора монтировалась внутри контейнера из магниевого сплава. Всего в контейнер было уложено почти 1,5 т металлических урановых слитков с расстоянием между пластинами в 18 см. Между пластинами залили 1,5 т тяжелой воды. Магниевый контейнер укутали снаружи графитовыми брикетами для отражения вылетающих из активной зоны нейтронов, на что пошло почти 10 т графита, и опустили в большой алюминиевый бак. Эксперимент прошел успешно, коэффициент размножения нейтронов заметно возрос, что немецкие ученые совершенно справедливо отнесли на счет графитового отражателя, поскольку остальные параметры реактора B-VII не отличались от параметров реактора B-VI. К этому же времени относится первый успех в реакторных экспериментах на полигоне Куммерсдорф. Группа Дибнера (всего пять человек) также применила металлический уран и существенно повысила коэффициент размножения нейтронов.
Гейзенберг обрел, наконец, уверенность, которой ему в последнее время так недоставало. Следующая сборка - реактор В-VIII - должна была стать критичной. Эксперимент назначили на январь 1945 г. и готовили в три смены, не прекращая работы ни днем ни ночью. Надежно заглубленный бункер предохранял от воздушных налетов; техники спали прямо на рабочих местах .
В один из наиболее сильных налетов произошел неприятный инцидент, заставивший Гейзенберга поволноваться. Вскоре после объявления воздушной тревоги охрана доложила, что какой-то мужчина в военной форме требует, чтобы ему позволили укрыться в бункере. Допуск посторонних был строжайше запрещен, и Гейзенберг приказал никого не впускать. Настойчивые требования незнакомца только усилили подозрительность охраны, и его буквально выгнали под угрозой ареста. В этот вечер бомбы ложились рядом с бункером, сотрясая сооружение и мешая сборочным работам. На утро Гейзенберг, выйдя из бункера, увидел вокруг свежие развалины и подумал, что вчерашний военный, наверное, погиб под обломками зданий. Его крики вспоминались Гейзенбергу несколько дней, вызывая угрызения совести. Но однажды в бункер пришел уполномоченный абвера корветтен-капитан Мейер и сообщил, что на Гейзенберга поступила жалоба. Тот самый человек, которого они не пустили в бункер, оказался крупным партийным руководителем, был жив и здоров и теперь требовал наказания виновных. Гейзенберг долго смеялся нервным смехом, в котором отразилось все напряжение последних месяцев, а Мейер обещал уладить дело.
Наконец реактор был готов, и эксперимент назначили на 29 января. Но уже за несколько дней до этого стало ясно, что оставаться в Берлине невозможно. Советские войска приблизились вплотную к городу, на горизонте не исчезало зарево пожаров, вода не подавалась, то и дело отключали свет. 31 января все оборудование спешно демонтировали, погрузили на несколько тяжеловозных грузовиков и отправили на юг Германии. Из Берлина фактически убегали, не успевая собрать и взять с собой даже секретную документацию. Имперский комиссар обороны Берлина Геббельс 1 февраля 1945 г. издал строжайший приказ уничтожать служебные документы только после его специального распоряжения, для чего во все учреждения будет передан специальный пароль "Кольберг" . Но если этот пароль и передавался когда-либо в Физический институт, то принимать его там и тем более исполнять было уже некому. В Хайгерлохе, в пещере, реактор собрали вновь, однако время было потеряно. Советские войска начали бои за Берлин. На Эхинген и Хайгерлох двигались французские войска. Американское подразделение "Алсос" спешило опередить французов. Небольшая моторизованная ударная группа, которая без боя вступила в Эхинген и Хайгерлох за 18 час. до того, как туда прибыли французские войска, захватила группу немецких физиков. В подземной ядерной лаборатории американцы нашли недостроенный ядерный реактор. Через несколько дней реактор был взорван, хотя необходимости в этом уже не было.
Триумфальное наступление советских войск и последовавшая капитуляция фашистской Германии положили конец Урановому проекту.
4. Уран
Алхимики средневековья верили в возможность с помощью "философского камня" превратить неблагородные металлы в благородные. Время обратило в прах эти верования. И если бы кто-нибудь, скажем, в конце прошлого века вздумал утверждать, что превращение одного элемента в другой возможно, к этому отнеслись бы по меньшей мере скептически.
В Технической энциклопедии 1934 г. написано: "Элементарный уран практического применения не имеет".
У этого элемента было затянувшееся беспризорное детство. Он мог завидовать судьбе "баловней" менделеевской таблицы - железа, меди, серебра.
Уран был открыт М. Г. Клапротом в 1783 г. в урановой смолке и назван так в честь открытой в 1781 г. планеты Уран. Но, описывая уран как полуметалл, Клапрот и не подозревал, что имеет дело с одним из окислов урана. Чистый же уран был впервые получен и описан Э. Пелиго в 1842 г. Атомная масса его первоначально была определена равной 120, а в 1870 г. Д. И. Менделеев, руководствуясь открытым им периодическим законом, писал, что атомная масса этого элемента должна быть равна около 240 и что это самый тяжелый элемент из всех известных. В настоящее время атомная масса урана принимается равной 238,07.
Уран - элемент жизни. Еще не выяснена до конца его роль в физиологических процессах, но уже известно, что он неотъемлемая часть живого. Существуют растения, способные интенсивно поглощать уран из почвы и накапливать его в себе. Мы потребляем уран с пищей в среднем по 0,000002 г в день. Он входит в состав тканей человеческого тела. Правда, его ничтожно мало: все население нашей страны, например, содержит всего 4 кг урана.
До конца XIX в. уран не привлекал к себе особого внимания исследователей. Но в 1896 г. французский физик Л. Беккерель, изучая фосфоресценцию, обнаружил новое явление: соединения урана непрерывно испускают невидимые для глаз лучи, которые засвечивают фотопластинку, завернутую в светонепроницаемую бумагу. Это открытие пробудило интерес к урану как к источнику таинственного излучения. Впоследствии были найдены элементы с большей интенсивностью излучения, например радий, а само это явление получило название радиоактивности.
В 1903 г. Д. И. Менделеев сделал следующее вещее замечание: "Убежденный в том, что исследования урана, начиная с его природных источников, поведут еще ко многим новым открытиям, смело рекомендую тем, кто ищет предметов для новых исследований, особо тщательно заниматься урановыми соединениями...".
И вновь полувековое забвение... "Юность" урана - конец прошлого и начало этого века...
Вновь уран приковывает внимание ученых всех стран с тех пор, как в 1939 г. было обнаружено деление его атомов под воздействием нейтронов, сопровождающееся высвобождением огромного количества энергии. С этого времени и по сей день уже не ослабевает интерес к урану как к источнику энергии, таящейся в ядрах его атомов.
Специалисты спорят о том, сколько урана содержится в земной коре. Большинство согласно с тем, что содержание урана в земной коре составляет от 0,0002 до 0,0004%. Об уране часто говорят, как о редком элементе, а это совсем не так. Вряд ли кто-нибудь возводил в ранг редких металлов серебро. Действительно, серебряная ложка - не музейная редкость. А между тем серебра в земной коре меньше, чем урана. Почему же вы никогда не видели урановую ложку? Право же, не потому, что радиоактивный элемент - не совсем подходящий материал для ложек. Дело не в редкости урана, а в его рассеянности в земной коре. Мощные месторождения урановых руд, подобные месторождениям железа или меди, неизвестны. Но уран есть везде, его добывают на всех континентах.
Европа: Яхимов - богатейшие залежи урановой смоляной руды в Чехословакии; Корнуэлле - урановая кладовая на Британских островах; урановый минерал клевеит добывают в Скандинавии, уран есть в Португалии.
Америка: в штате Юта США расположено знаменитое месторождение Мерисвейл. В последние годы чемпионом по добыче урановой руды в капиталистическом мире стала Канада. Основная часть руды идет из шахт, расположенных на берегу Большого Медвежьего озера;
уран добывают в Британской Колумбии и других районах Канады.
Австралия: Рам-Джангл и Радиум-Хилл - одни из крупнейших месторождений урановых руд.
Африка: месторождение Шинколобве в Катанге было открыто в 1915 г. Оно принадлежало бельгийской компании "Юнион миньер". Добычей урановой руды на этих рудниках руководил Э. Сенжье .
В мае 1939 г. Сенжье встретился в Великобритании с директором имперского научно-технического колледжа Г. Тизардом, который был уполномочен правительством Великобритании вести переговоры о предоставлении исключительного права на всю радиевоурановую руду, добываемую на шахтах Шинколобве. Сенжье отказал. А спустя несколько дней он обсуждал возможность использования урана с физиком Ф. Жолио-Кюри.
Жолио-Кюри собирался просить у Сенжье уран для исследований и ожидал этой встречи.
- Я хочу получить у вас компетентное разъяснение, - сказал Сенжье. Генри Тизард - руководитель английских военных исследований - настаивал, чтобы мы предоставили Великобритании исключительное право на всю радиевоурановую руду Шинколобве. А когда я ответил, что компания не может лишить другие страны урана, он заявил: "Вы не ведаете, что творите! В ваших руках материал, который может привести к катастрофе для вашей и моей страны, если он попадет в руки врага". Я хотел бы знать от более объективных людей, какова доля правды в заявлении Тизарда.
- Обстоятельства таковы, что владение ураном влияет на судьбы мира, подтвердил Жолио-Кюри. - Атомная бомба, если ее удастся создать, способна будет уничтожить такие города, как Париж и Брюссель или даже Лондон и Нью-Йорк.
Сенжье справился с волнением:
- Что вы ждете от компании?
- Нам нужен уран. Нам нужно урана гораздо больше, чем его имеют немецкие физики. И для исследований, и для создания бомбы.
- Хорошо! - сказал Сенжье. - Вы получите столько урана, сколько будет нужно. И с сегодняшнего дня ни один грамм бельгийского урана не пересечет границу с Германией!
Сенжье сдержал слово. Жолио-Кюри получил из Бельгии 6 т окиси урана.
Осенью 1940 г., уже после захвата Франции гитлеровцами, от причала африканского порта Лобиту (Ангола) отошли два корабля. Никто не знал, куда они направляются и что находится в их трюмах. А если бы и знал, то удивился бы: зачем нужна такая секретность для перевозки урановой руды? Ведь с тех пор как в XVIII в. Клапрот открыл уран, этот самый тяжелый металл использовался только в керамической промышленности.
Два корабля, вышедшие под покровом ночи из Лобиту, прибыли через два месяца в Нью-Йорк. Когда в сентябре 1942 г. в ходе развернувшихся американских работ потребовалось большое количество урана, руководители Манхэттенского проекта с удивлением узнали, что 1250 т урановой руды, о которой до сих пор никто не знал, уже два года хранятся в пакгаузе на о. Стэйтон Айленд. Полковник К. Д. Николс, начальник производственной службы Манхэттенского проекта, встретился с Сенжье в Нью-Йорке. Ни Сенжье, ни Николе не произнесли слово "атомный" или "радиоактивность", однако оба понимали причину встречи. Сенжье ограничился тем, что задал три вопроса: "Представляете ли Вы армию?", "Могу ли я ознакомиться с Вашими документами?", "Идет ли речь о сделке, заключаемой в военных целях?".
Удовлетворенный ответами Николса, он предложил купить у него груз. Переговоры длились не более получаса.
Через некоторое время Э. Ферми в Чикаго получил руду.
В последующие годы около 25 транспортных судов, груженных ураном, пересекли Атлантический океан и только одно из них было потоплено немецкой подводной лодкой.
А как обстояло дело в Германии с обеспечением Уранового проекта ураном?
Рудные месторождения в самой Германии и на оккупированных ею территориях были разработаны очень слабо. Да и потребность в уране в Германии в начале XX в. была очень невелика: он шел лишь на изготовление огнеупорных красок. Позже из урановой руды стали извлекать радий .
На территории Германии, в Баварии, возле Наббурга, в 1933-1934 гг. добывалось очень небольшое количество урановой руды попутно с основным продуктом - плавиковым шпатом.
На оккупированных территориях имелись два источника получения урана. На железорудном месторождении Шмидеберг в Силезии были известны очень небольшие залежи урановой руды. Более крупным и наиболее освоенным было месторождение в Яхимове, на территории оккупированной Чехословакии, оно разрабатывалось с 1850 г. В некоторых рудных жилах этого месторождения имелась урановая смоляная руда с большим содержанием урана, но мощности разрабатываемых пластов были невелики, вследствие чего объем добычи был незначителен.
Яхимовское месторождение удовлетворяло потребности первых лабораторий в уране, но для получения промышленных количеств руды нужны были значительные капитальные вложения для увеличения его добычи.
Проблема обеспечения Уранового проекта ураном была решена после оккупации Бельгии весной 1940 г., где было захвачено урановое сырье, привезенное туда ранее из Бельгийского Конго и Катанги. Этих запасов хватило бы немецким физикам надолго.
Запасы урана в Германии стали равны американским запасам, и их было достаточно для выполнения объема работ, аналогичного американской реакторной программе.
Дальнейшие исследования в рамках Уранового проекта показали, что для опытов с атомными реакторами необходим металлический уран. Однако в течение всего 1940 г. исследовательские институты не получили ни одного килограмма металлического урана и проводили опыты, используя менее пригодную окись урана.
Задача срочного изготовления литья из урана впервые была поставлена в 1941 г. Фирме "Дегусса" поручили провести опытную плавку для изготовления урановых блоков размером 10Х20Х100 мм. Однако в то время плавка не была выполнена, и в течение всего 1941 г. литья из урана не производилось. Начиная с 1941 г. в Германии предпринимались усилия по созданию второй базы. Было решено создать резервную базу на случай выхода из строя основного завода фирмы "Дегусса" во Франкфурте-на-Майне.
Официальное решение о создании второй базы было направлено Управлением армейского вооружения 21 ноября 1941 г. в адрес фирмы "Ауэргезелыпафт": "Вследствие важности специального металла, изготавливаемого вашей фирмой, должны быть приняты меры по предотвращению возможной остановки производства. Было бы желательно в связи с этим изготавливать металл в двух различных местах, чтобы, кроме увеличения выпуска, было гарантировано и резервное производство".
Вторая база по производству металлического урана строилась медленно. В декабре 1943 г. и в январе 1944 г. завод пострадал при бомбардировке. Первую продукцию он смог дать только в декабре 1944 г.
Существовавшее в течение всех военных лет производство металлического урана практически не обеспечивало Урановый проект сырьем ни по количеству, ни по качеству.
Владельцем всех запасов урана до марта 1943 г., т. е. до передачи Уранового проекта в ведение имперского исследовательского совета, было Управление армейского вооружения. Оно давало промышленным фирмам заказы на изготовление урана, оплачивало его стоимость и передавало изготовленный уран исследовательским институтам безвозмездно для проведения опытов.
Основным подрядчиком по изготовлению урана стала фирма "Ауэргезелыпафт". На своем заводе в Ораниенбурге она проводила только очистку окиси урана, а изготовление металлического урана поручила фирме "Дегусса" .
5. Норвегия, год 1940. Охота за тяжелой водой
- Расщепленный атом может стать оружием огромной разрушительной силы, доложил Ф. Жолио-Кюри министру вооружения Франции Дотри.
Это заинтересовало министра. Однажды, прочитав статью о том, что если удастся расщепить атомы, то заключенной в них ядерной энергии будет достаточно для уничтожения мира, он уверовал в эту идею. С интересом выслушав рассказ Жолио-Кюри о работах, проводившихся в его лаборатории, он пообещал всяческую поддержку,
Жолио-Кюри просил Дотри обеспечить его лабораторию графитом. Министр дал указание удовлетворить просьбу ученого. Вскоре сотрудники Жолио-Кюри работали в сердцевине огромной глыбы чистого графита.
Но результаты опытов были неопределенными...
Нужно было искать новые решения.
Вскоре возникла идея использовать в качестве замедлителя тяжелую воду. В тяжелой воде атомы водорода заменены на дейтерий - разновидность (изотоп) атомов водорода с массой, вдвое большей, чем у обычного водорода: его атомная масса равна 2, а не 1. В природе тяжелая вода существует в смеси с обычной водой в соотношении 1: 6400, т. е. в 6400 кг обычной воды содержится 1 кг тяжелой. Производство тяжелой воды осуществляется с помощью электролиза. Получение ее - процесс очень сложный, чрезвычайно медленный и дорогой.
Она оказалась эффективным замедлителем нейтронов.
Во Франции и Великобритании тяжелую воду не производили. В Германии изготовляли в мизерных количествах.
Все мировые запасы тяжелой воды в то время находились в Рьюкане, в центральной Hopвегии, где в 1934 г. фирма "Норск-Гидро" впервые в мире начала производить эту продукцию в промышленном масштабе по технологии, разработанной двумя химиками - профессором Л. Тронстадом и инженером И. Бруном.
В начале 1940 г. во Франции стало известно, что представитель немецкого концерна "ИГ Фарбениндустри" ведет переговоры с генеральным директором "Норск-Гидро" А. Аубертом о закупке тяжелой воды.
Ф. Жолио-Кюри снова обратился к Дотри с предложением "обогнать" немцев - срочно закупить и тайно вывезти из Норвегии тяжелую воду, необходимую ему для продолжения опытов. Министр обещал принять меры.
Покупка и доставка во Францию тяжелой воды была поручена капитану Ш. Арно и лейтенанту Ж. Аллье - сотрудникам военной разведки. В гражданской жизни лейтенант Аллье был членом правления одного из французских банков, который финансировал компанию "Норск-Гидро".
Аллье тайно покинул Париж и направился в Осло. В пути к нему присоединились еще три сотрудника военной разведки.
Эта история, изобиловавшая опасными ситуациями, могла бы служить сюжетом для увлекательного приключенческого романа. Мы остановимся лишь на некоторых ее эпизодах.
...Длинная норвежская ночь подходила к концу. Арно вышел на бетонную дорожку. Посмотрел на часы. Стрелки показывали половину восьмого. Время отлета приближалось.
Моноплан стоял уже на взлетной полосе, готовый к полету. Несколько дней назад Арно благополучно пролетел более 1200 км от Лилля до Осло. Сегодня он рассчитывал преодолеть расстояние примерно в 1600 км и добраться до ближайшего французского аэродрома, а может быть, и до Парижа. В крайнем случае можно сделать посадку в Амстердаме, пополнить запасы горючего и продолжить полет: посадка самолета в Голландии была предварительно согласована по дипломатическим каналам .
- Если счастье улыбнется, то через четыре-пять часов буду дома, подумал Арно. - Однако возможен, а если быть откровенным с самим собой, то весьма вероятен и неблагоприятный исход. Вместо нескольких часов дело может затянуться на несколько месяцев, возможно лет, до тех пор пока не начнут по окончании этой "странной" войны обмениваться пленными...
Самолет быстро набирал высоту. Бросив взгляд на проплывавшие внизу фиорды, Арно мысленно попрощался с рыбацкими лодками и судами. Земля у берегов была покрыта снегом. Лучи солнца, отражаясь на снежинках, искрились, как драгоценные камни.
Прогрессирующее отставание немецкой военной техники заставило гитлеровское руководство в середине 1944 г. вновь вернуться к проблеме организации военных исследований. После долгой подготовки, в развитие приказа Гитлера от 19 июня 1944 г. о концентрации производства вооружений, Геринг 24 августа 1944 г. издал приказ о проведении самой крупной реорганизации системы военных научных исследований: отныне все без исключения военные исследования в Германии должны были проводиться под руководством единого центрального органа - Объединения военных исследований.
Объединению предполагалось передать научное руководство исследовательскими организациями вооруженных сил, министерства науки, воспитания и народного образования, Общества кайзера Вильгельма, университетов, промышленных фирм, которые вели или могли вести военные исследования. Объединение должно было рассматривать планы военных исследовательских работ, выделять важнейшие темы, прекращать бесперспективные исследования. Высшим органом Объединения военных исследований был руководящий научный штаб под председательством Геринга, в который должны были входить крупнейшие ученые в качестве руководителей специальных отделов, ответственных за отдельные направления науки и техники.
Структура Объединения военных исследований, действовавшего в рамках имперского исследовательского совета, предусматривала также создание территориальных филиалов, которые должны были координировать вопросы использования рабочей силы, материалов, оборудования, финансов. При этом административное подчинение всех входящих в объединение научных организаций оставалось прежним.
Атомные разработки были сразу включены в Объединение военных исследований. Централизованное научное руководство военными исследованиями, вероятно, подняло бы эффективность военных разработок, если бы проводилось раньше. Но в конце 1944 - начале 1945 г., когда война велась уже на территории Германии, никакие проекты реорганизации науки не могли осуществиться, и проект реорганизации системы руководства военными исследованиями только усилил общую неразбериху.
В конце 1943 г. в Германии была предпринята еще одна отчаянная попытка форсировать военные исследования - усилить состав исследователей в основных институтах, ведущих оборонные работы, за счет освобождения из армии 5 тыс. ученых. Результаты этой операции, проводившейся под шифром "Активизация исследований", не оказали никакого влияния на активизацию атомных исследований. В 32 института Общества кайзера Вильгельма с 18 декабря 1943 г. по 5 марта 1945 г. было направлено всего 167 специалистов, в том числе в берлинский Физический институт - четыре человека, в Химический институт семь...
Между тем эвакуация продолжалась. Особенно тяжело переживал ее необходимость Гейзенберг. К концу 1943 г. был готов бункер для проведения так называемого большого опыта. Начинались испытания созданного на основе исправленных расчетов реактора с использованием металлического литого урана, большего, чем прежде, количества тяжелой воды и графита. Гейзенберг дал согласие отправить на юг Германии, во Фрайбург, Хайгерлох и Тайльфинген, все оборудование и сотрудников института, не участвовавших в опыте, а сам остался в Берлине. Свою семью он отправил в Вальхензее еще раньше, и дом его на Харнакштрассе, 5, некоторое время пустовал. Однако вскоре он заполнился людьми: увеличился приток беженцев, среди которых было много старых знакомых и коллег Гейзенберга, да и у некоторых берлинцев, сотрудников Гейзенберга, дома оказались разрушенными. Дом Гейзенберга (12 комнат) был заселен полностью. Сначала заселялись комнаты сына и дочери, комната для гостей, столовая и прочие, а затем в ход пошли комнаты для кактусов, для прислуги, для рукоделия и все остальные свободные помещения. С каждым из квартирантов Гейзенберг заключал договор с указанием платы и с подробным перечислением всех подсобных помещений, которыми они имели право пользоваться.
Сам Гейзенберг большую часть времени проводил в бункере, наблюдая за монтажом реактора и контрольных приборов. Основным его помощником теперь был Виртц, поскольку Вайцзеккер еще раньше получил пост директора института в Страсбурге. Вайцзеккер продолжал работать над проблемами Уранового проекта и взял с собой для этого копии всех научных отчетов о выполненных ранее работах.
Последний эксперимент 1944 г. в Берлине имел шифр B-VII. Активная зона реактора монтировалась внутри контейнера из магниевого сплава. Всего в контейнер было уложено почти 1,5 т металлических урановых слитков с расстоянием между пластинами в 18 см. Между пластинами залили 1,5 т тяжелой воды. Магниевый контейнер укутали снаружи графитовыми брикетами для отражения вылетающих из активной зоны нейтронов, на что пошло почти 10 т графита, и опустили в большой алюминиевый бак. Эксперимент прошел успешно, коэффициент размножения нейтронов заметно возрос, что немецкие ученые совершенно справедливо отнесли на счет графитового отражателя, поскольку остальные параметры реактора B-VII не отличались от параметров реактора B-VI. К этому же времени относится первый успех в реакторных экспериментах на полигоне Куммерсдорф. Группа Дибнера (всего пять человек) также применила металлический уран и существенно повысила коэффициент размножения нейтронов.
Гейзенберг обрел, наконец, уверенность, которой ему в последнее время так недоставало. Следующая сборка - реактор В-VIII - должна была стать критичной. Эксперимент назначили на январь 1945 г. и готовили в три смены, не прекращая работы ни днем ни ночью. Надежно заглубленный бункер предохранял от воздушных налетов; техники спали прямо на рабочих местах .
В один из наиболее сильных налетов произошел неприятный инцидент, заставивший Гейзенберга поволноваться. Вскоре после объявления воздушной тревоги охрана доложила, что какой-то мужчина в военной форме требует, чтобы ему позволили укрыться в бункере. Допуск посторонних был строжайше запрещен, и Гейзенберг приказал никого не впускать. Настойчивые требования незнакомца только усилили подозрительность охраны, и его буквально выгнали под угрозой ареста. В этот вечер бомбы ложились рядом с бункером, сотрясая сооружение и мешая сборочным работам. На утро Гейзенберг, выйдя из бункера, увидел вокруг свежие развалины и подумал, что вчерашний военный, наверное, погиб под обломками зданий. Его крики вспоминались Гейзенбергу несколько дней, вызывая угрызения совести. Но однажды в бункер пришел уполномоченный абвера корветтен-капитан Мейер и сообщил, что на Гейзенберга поступила жалоба. Тот самый человек, которого они не пустили в бункер, оказался крупным партийным руководителем, был жив и здоров и теперь требовал наказания виновных. Гейзенберг долго смеялся нервным смехом, в котором отразилось все напряжение последних месяцев, а Мейер обещал уладить дело.
Наконец реактор был готов, и эксперимент назначили на 29 января. Но уже за несколько дней до этого стало ясно, что оставаться в Берлине невозможно. Советские войска приблизились вплотную к городу, на горизонте не исчезало зарево пожаров, вода не подавалась, то и дело отключали свет. 31 января все оборудование спешно демонтировали, погрузили на несколько тяжеловозных грузовиков и отправили на юг Германии. Из Берлина фактически убегали, не успевая собрать и взять с собой даже секретную документацию. Имперский комиссар обороны Берлина Геббельс 1 февраля 1945 г. издал строжайший приказ уничтожать служебные документы только после его специального распоряжения, для чего во все учреждения будет передан специальный пароль "Кольберг" . Но если этот пароль и передавался когда-либо в Физический институт, то принимать его там и тем более исполнять было уже некому. В Хайгерлохе, в пещере, реактор собрали вновь, однако время было потеряно. Советские войска начали бои за Берлин. На Эхинген и Хайгерлох двигались французские войска. Американское подразделение "Алсос" спешило опередить французов. Небольшая моторизованная ударная группа, которая без боя вступила в Эхинген и Хайгерлох за 18 час. до того, как туда прибыли французские войска, захватила группу немецких физиков. В подземной ядерной лаборатории американцы нашли недостроенный ядерный реактор. Через несколько дней реактор был взорван, хотя необходимости в этом уже не было.
Триумфальное наступление советских войск и последовавшая капитуляция фашистской Германии положили конец Урановому проекту.
4. Уран
Алхимики средневековья верили в возможность с помощью "философского камня" превратить неблагородные металлы в благородные. Время обратило в прах эти верования. И если бы кто-нибудь, скажем, в конце прошлого века вздумал утверждать, что превращение одного элемента в другой возможно, к этому отнеслись бы по меньшей мере скептически.
В Технической энциклопедии 1934 г. написано: "Элементарный уран практического применения не имеет".
У этого элемента было затянувшееся беспризорное детство. Он мог завидовать судьбе "баловней" менделеевской таблицы - железа, меди, серебра.
Уран был открыт М. Г. Клапротом в 1783 г. в урановой смолке и назван так в честь открытой в 1781 г. планеты Уран. Но, описывая уран как полуметалл, Клапрот и не подозревал, что имеет дело с одним из окислов урана. Чистый же уран был впервые получен и описан Э. Пелиго в 1842 г. Атомная масса его первоначально была определена равной 120, а в 1870 г. Д. И. Менделеев, руководствуясь открытым им периодическим законом, писал, что атомная масса этого элемента должна быть равна около 240 и что это самый тяжелый элемент из всех известных. В настоящее время атомная масса урана принимается равной 238,07.
Уран - элемент жизни. Еще не выяснена до конца его роль в физиологических процессах, но уже известно, что он неотъемлемая часть живого. Существуют растения, способные интенсивно поглощать уран из почвы и накапливать его в себе. Мы потребляем уран с пищей в среднем по 0,000002 г в день. Он входит в состав тканей человеческого тела. Правда, его ничтожно мало: все население нашей страны, например, содержит всего 4 кг урана.
До конца XIX в. уран не привлекал к себе особого внимания исследователей. Но в 1896 г. французский физик Л. Беккерель, изучая фосфоресценцию, обнаружил новое явление: соединения урана непрерывно испускают невидимые для глаз лучи, которые засвечивают фотопластинку, завернутую в светонепроницаемую бумагу. Это открытие пробудило интерес к урану как к источнику таинственного излучения. Впоследствии были найдены элементы с большей интенсивностью излучения, например радий, а само это явление получило название радиоактивности.
В 1903 г. Д. И. Менделеев сделал следующее вещее замечание: "Убежденный в том, что исследования урана, начиная с его природных источников, поведут еще ко многим новым открытиям, смело рекомендую тем, кто ищет предметов для новых исследований, особо тщательно заниматься урановыми соединениями...".
И вновь полувековое забвение... "Юность" урана - конец прошлого и начало этого века...
Вновь уран приковывает внимание ученых всех стран с тех пор, как в 1939 г. было обнаружено деление его атомов под воздействием нейтронов, сопровождающееся высвобождением огромного количества энергии. С этого времени и по сей день уже не ослабевает интерес к урану как к источнику энергии, таящейся в ядрах его атомов.
Специалисты спорят о том, сколько урана содержится в земной коре. Большинство согласно с тем, что содержание урана в земной коре составляет от 0,0002 до 0,0004%. Об уране часто говорят, как о редком элементе, а это совсем не так. Вряд ли кто-нибудь возводил в ранг редких металлов серебро. Действительно, серебряная ложка - не музейная редкость. А между тем серебра в земной коре меньше, чем урана. Почему же вы никогда не видели урановую ложку? Право же, не потому, что радиоактивный элемент - не совсем подходящий материал для ложек. Дело не в редкости урана, а в его рассеянности в земной коре. Мощные месторождения урановых руд, подобные месторождениям железа или меди, неизвестны. Но уран есть везде, его добывают на всех континентах.
Европа: Яхимов - богатейшие залежи урановой смоляной руды в Чехословакии; Корнуэлле - урановая кладовая на Британских островах; урановый минерал клевеит добывают в Скандинавии, уран есть в Португалии.
Америка: в штате Юта США расположено знаменитое месторождение Мерисвейл. В последние годы чемпионом по добыче урановой руды в капиталистическом мире стала Канада. Основная часть руды идет из шахт, расположенных на берегу Большого Медвежьего озера;
уран добывают в Британской Колумбии и других районах Канады.
Австралия: Рам-Джангл и Радиум-Хилл - одни из крупнейших месторождений урановых руд.
Африка: месторождение Шинколобве в Катанге было открыто в 1915 г. Оно принадлежало бельгийской компании "Юнион миньер". Добычей урановой руды на этих рудниках руководил Э. Сенжье .
В мае 1939 г. Сенжье встретился в Великобритании с директором имперского научно-технического колледжа Г. Тизардом, который был уполномочен правительством Великобритании вести переговоры о предоставлении исключительного права на всю радиевоурановую руду, добываемую на шахтах Шинколобве. Сенжье отказал. А спустя несколько дней он обсуждал возможность использования урана с физиком Ф. Жолио-Кюри.
Жолио-Кюри собирался просить у Сенжье уран для исследований и ожидал этой встречи.
- Я хочу получить у вас компетентное разъяснение, - сказал Сенжье. Генри Тизард - руководитель английских военных исследований - настаивал, чтобы мы предоставили Великобритании исключительное право на всю радиевоурановую руду Шинколобве. А когда я ответил, что компания не может лишить другие страны урана, он заявил: "Вы не ведаете, что творите! В ваших руках материал, который может привести к катастрофе для вашей и моей страны, если он попадет в руки врага". Я хотел бы знать от более объективных людей, какова доля правды в заявлении Тизарда.
- Обстоятельства таковы, что владение ураном влияет на судьбы мира, подтвердил Жолио-Кюри. - Атомная бомба, если ее удастся создать, способна будет уничтожить такие города, как Париж и Брюссель или даже Лондон и Нью-Йорк.
Сенжье справился с волнением:
- Что вы ждете от компании?
- Нам нужен уран. Нам нужно урана гораздо больше, чем его имеют немецкие физики. И для исследований, и для создания бомбы.
- Хорошо! - сказал Сенжье. - Вы получите столько урана, сколько будет нужно. И с сегодняшнего дня ни один грамм бельгийского урана не пересечет границу с Германией!
Сенжье сдержал слово. Жолио-Кюри получил из Бельгии 6 т окиси урана.
Осенью 1940 г., уже после захвата Франции гитлеровцами, от причала африканского порта Лобиту (Ангола) отошли два корабля. Никто не знал, куда они направляются и что находится в их трюмах. А если бы и знал, то удивился бы: зачем нужна такая секретность для перевозки урановой руды? Ведь с тех пор как в XVIII в. Клапрот открыл уран, этот самый тяжелый металл использовался только в керамической промышленности.
Два корабля, вышедшие под покровом ночи из Лобиту, прибыли через два месяца в Нью-Йорк. Когда в сентябре 1942 г. в ходе развернувшихся американских работ потребовалось большое количество урана, руководители Манхэттенского проекта с удивлением узнали, что 1250 т урановой руды, о которой до сих пор никто не знал, уже два года хранятся в пакгаузе на о. Стэйтон Айленд. Полковник К. Д. Николс, начальник производственной службы Манхэттенского проекта, встретился с Сенжье в Нью-Йорке. Ни Сенжье, ни Николе не произнесли слово "атомный" или "радиоактивность", однако оба понимали причину встречи. Сенжье ограничился тем, что задал три вопроса: "Представляете ли Вы армию?", "Могу ли я ознакомиться с Вашими документами?", "Идет ли речь о сделке, заключаемой в военных целях?".
Удовлетворенный ответами Николса, он предложил купить у него груз. Переговоры длились не более получаса.
Через некоторое время Э. Ферми в Чикаго получил руду.
В последующие годы около 25 транспортных судов, груженных ураном, пересекли Атлантический океан и только одно из них было потоплено немецкой подводной лодкой.
А как обстояло дело в Германии с обеспечением Уранового проекта ураном?
Рудные месторождения в самой Германии и на оккупированных ею территориях были разработаны очень слабо. Да и потребность в уране в Германии в начале XX в. была очень невелика: он шел лишь на изготовление огнеупорных красок. Позже из урановой руды стали извлекать радий .
На территории Германии, в Баварии, возле Наббурга, в 1933-1934 гг. добывалось очень небольшое количество урановой руды попутно с основным продуктом - плавиковым шпатом.
На оккупированных территориях имелись два источника получения урана. На железорудном месторождении Шмидеберг в Силезии были известны очень небольшие залежи урановой руды. Более крупным и наиболее освоенным было месторождение в Яхимове, на территории оккупированной Чехословакии, оно разрабатывалось с 1850 г. В некоторых рудных жилах этого месторождения имелась урановая смоляная руда с большим содержанием урана, но мощности разрабатываемых пластов были невелики, вследствие чего объем добычи был незначителен.
Яхимовское месторождение удовлетворяло потребности первых лабораторий в уране, но для получения промышленных количеств руды нужны были значительные капитальные вложения для увеличения его добычи.
Проблема обеспечения Уранового проекта ураном была решена после оккупации Бельгии весной 1940 г., где было захвачено урановое сырье, привезенное туда ранее из Бельгийского Конго и Катанги. Этих запасов хватило бы немецким физикам надолго.
Запасы урана в Германии стали равны американским запасам, и их было достаточно для выполнения объема работ, аналогичного американской реакторной программе.
Дальнейшие исследования в рамках Уранового проекта показали, что для опытов с атомными реакторами необходим металлический уран. Однако в течение всего 1940 г. исследовательские институты не получили ни одного килограмма металлического урана и проводили опыты, используя менее пригодную окись урана.
Задача срочного изготовления литья из урана впервые была поставлена в 1941 г. Фирме "Дегусса" поручили провести опытную плавку для изготовления урановых блоков размером 10Х20Х100 мм. Однако в то время плавка не была выполнена, и в течение всего 1941 г. литья из урана не производилось. Начиная с 1941 г. в Германии предпринимались усилия по созданию второй базы. Было решено создать резервную базу на случай выхода из строя основного завода фирмы "Дегусса" во Франкфурте-на-Майне.
Официальное решение о создании второй базы было направлено Управлением армейского вооружения 21 ноября 1941 г. в адрес фирмы "Ауэргезелыпафт": "Вследствие важности специального металла, изготавливаемого вашей фирмой, должны быть приняты меры по предотвращению возможной остановки производства. Было бы желательно в связи с этим изготавливать металл в двух различных местах, чтобы, кроме увеличения выпуска, было гарантировано и резервное производство".
Вторая база по производству металлического урана строилась медленно. В декабре 1943 г. и в январе 1944 г. завод пострадал при бомбардировке. Первую продукцию он смог дать только в декабре 1944 г.
Существовавшее в течение всех военных лет производство металлического урана практически не обеспечивало Урановый проект сырьем ни по количеству, ни по качеству.
Владельцем всех запасов урана до марта 1943 г., т. е. до передачи Уранового проекта в ведение имперского исследовательского совета, было Управление армейского вооружения. Оно давало промышленным фирмам заказы на изготовление урана, оплачивало его стоимость и передавало изготовленный уран исследовательским институтам безвозмездно для проведения опытов.
Основным подрядчиком по изготовлению урана стала фирма "Ауэргезелыпафт". На своем заводе в Ораниенбурге она проводила только очистку окиси урана, а изготовление металлического урана поручила фирме "Дегусса" .
5. Норвегия, год 1940. Охота за тяжелой водой
- Расщепленный атом может стать оружием огромной разрушительной силы, доложил Ф. Жолио-Кюри министру вооружения Франции Дотри.
Это заинтересовало министра. Однажды, прочитав статью о том, что если удастся расщепить атомы, то заключенной в них ядерной энергии будет достаточно для уничтожения мира, он уверовал в эту идею. С интересом выслушав рассказ Жолио-Кюри о работах, проводившихся в его лаборатории, он пообещал всяческую поддержку,
Жолио-Кюри просил Дотри обеспечить его лабораторию графитом. Министр дал указание удовлетворить просьбу ученого. Вскоре сотрудники Жолио-Кюри работали в сердцевине огромной глыбы чистого графита.
Но результаты опытов были неопределенными...
Нужно было искать новые решения.
Вскоре возникла идея использовать в качестве замедлителя тяжелую воду. В тяжелой воде атомы водорода заменены на дейтерий - разновидность (изотоп) атомов водорода с массой, вдвое большей, чем у обычного водорода: его атомная масса равна 2, а не 1. В природе тяжелая вода существует в смеси с обычной водой в соотношении 1: 6400, т. е. в 6400 кг обычной воды содержится 1 кг тяжелой. Производство тяжелой воды осуществляется с помощью электролиза. Получение ее - процесс очень сложный, чрезвычайно медленный и дорогой.
Она оказалась эффективным замедлителем нейтронов.
Во Франции и Великобритании тяжелую воду не производили. В Германии изготовляли в мизерных количествах.
Все мировые запасы тяжелой воды в то время находились в Рьюкане, в центральной Hopвегии, где в 1934 г. фирма "Норск-Гидро" впервые в мире начала производить эту продукцию в промышленном масштабе по технологии, разработанной двумя химиками - профессором Л. Тронстадом и инженером И. Бруном.
В начале 1940 г. во Франции стало известно, что представитель немецкого концерна "ИГ Фарбениндустри" ведет переговоры с генеральным директором "Норск-Гидро" А. Аубертом о закупке тяжелой воды.
Ф. Жолио-Кюри снова обратился к Дотри с предложением "обогнать" немцев - срочно закупить и тайно вывезти из Норвегии тяжелую воду, необходимую ему для продолжения опытов. Министр обещал принять меры.
Покупка и доставка во Францию тяжелой воды была поручена капитану Ш. Арно и лейтенанту Ж. Аллье - сотрудникам военной разведки. В гражданской жизни лейтенант Аллье был членом правления одного из французских банков, который финансировал компанию "Норск-Гидро".
Аллье тайно покинул Париж и направился в Осло. В пути к нему присоединились еще три сотрудника военной разведки.
Эта история, изобиловавшая опасными ситуациями, могла бы служить сюжетом для увлекательного приключенческого романа. Мы остановимся лишь на некоторых ее эпизодах.
...Длинная норвежская ночь подходила к концу. Арно вышел на бетонную дорожку. Посмотрел на часы. Стрелки показывали половину восьмого. Время отлета приближалось.
Моноплан стоял уже на взлетной полосе, готовый к полету. Несколько дней назад Арно благополучно пролетел более 1200 км от Лилля до Осло. Сегодня он рассчитывал преодолеть расстояние примерно в 1600 км и добраться до ближайшего французского аэродрома, а может быть, и до Парижа. В крайнем случае можно сделать посадку в Амстердаме, пополнить запасы горючего и продолжить полет: посадка самолета в Голландии была предварительно согласована по дипломатическим каналам .
- Если счастье улыбнется, то через четыре-пять часов буду дома, подумал Арно. - Однако возможен, а если быть откровенным с самим собой, то весьма вероятен и неблагоприятный исход. Вместо нескольких часов дело может затянуться на несколько месяцев, возможно лет, до тех пор пока не начнут по окончании этой "странной" войны обмениваться пленными...
Самолет быстро набирал высоту. Бросив взгляд на проплывавшие внизу фиорды, Арно мысленно попрощался с рыбацкими лодками и судами. Земля у берегов была покрыта снегом. Лучи солнца, отражаясь на снежинках, искрились, как драгоценные камни.