Страница:
Физики-эмигранты, осознавшие опасность фашизма, спешили опередить Германию, стремящуюся использовать энергию атомного ядра для уничтожения жизни на земле.
Письмо Эйнштейна Сакс передал Рузвельту не сразу. Только 11 октября, когда в Европе уже разгорелось пламя второй мировой войны, Сакс был принят президентом. Он сам прочитал письмо Эйнштейна. Рузвельт внимательно выслушал его. Президент почти не задавал вопросов. Казалось, что он не был склонен добавить новое крупное начинание к тем и без того многочисленным проектам национальной обороны, которые недавно были начаты.
"Слишком странно звучат все эти вещи для политика, - сказал президент. - Мне кажется, что вмешательство администрации на этой стадии было бы преждевременным. Передайте вашим физикам, что я желаю им успеха в работе".
И Рузвельт перевел разговор на другую тему.
Сакс вынужден был подчиниться. Но он не был обескуражен и вскоре вновь попросил аудиенции.
- Президент приглашает мистера Сакса позавтракать с ним завтра утром, прозвучал в телефоне голос секретаря.
- Ну, какую еще блестящую идею вы мне принесли? - спросил Рузвельт. - И сколько вам нужно времени, чтобы изложить ее?
- Сегодня я буду краток, господин президент, - сказал Сакс. - Я хочу напомнить вам один исторический факт. Молодой американский изобретатель явился к Наполеону и предложил ему построить флотилию паровых судов, которые могли бы пересечь Ла-Манш при любой погоде и обеспечить высадку десанта. Наполеону это показалось невероятным, и он высмеял изобретателя. Действительно, предложение звучало немного странно для политика. Говорят, Англия была спасена благодаря недальновидности императора. История редко прощает такие промахи.
- Прояви тогда Наполеон больше воображения и воспользуйся этим предложением, история XIX столетия могла бы развиваться совершенно иначе, добавил Сакс. - И в мире, существующем в 1939 г., кто будет первым главой государства, который поможет всеми средствами ученым-физикам, стремящимся дать своей родине оружие, превосходящее по мощи все, что было известно до настоящего времени?
На Рузвельта подействовал рассказ Сакса. Он слушал, наморщив лоб и не произнося ни слова. Вместо ответа президент позвонил слуге и попросил принести бутылку французского коньяка "Наполеон". Он наполнил две рюмки, чокнулся с Саксом и, улыбнувшись, сказал:
- В конечном счете то, чего вы добиваетесь, Алекс, это всеми средствами помешать нацистам пустить всех нас в воздух, не так ли?
- Совершенно верно, - ответил Сакс.
После этого Рузвельт нажал кнопку звонка и, написав записку, приказал немедленно передать ее адресату. Через несколько минут явился военный помощник генерал Э. Уотсоп, носивший в близких к Рузвельту кругах странное прозвище Па, и Рузвельт сказал ему, указывая па принесенные Саксом бумаги:
- Па, это требует действий!
И машина подготовки к созданию атомной бомбы завертелась. Но то, что требовало быстрых действий, поспешало очень медленно.
2. США, годы 1940-1943. Манхэттенский проект
С трудом убедив власти США, физики получили возможность в глубочайшей тайне вдали от войны работать над проблемой овладения энергией атомного ядра, над подготовкой ядерного реактора. Это был подлинный заговор науки против фашизма, но участники заговора не до конца представляли себе будущее.
Рузвельт направил генерала Э. Уотсона к директору Национального бюро стандартов Л. Бриггсу с указанием в кратчайший срок получить заключение о перспективе использования ядерных свойств урана.
Был создан Консультативный комитет по урану (Урановый комитет). В него вошли Л. Бриггс (председатель), два артиллерийских эксперта - капитан 3-го ранга Дж. Гувер и полковник К. Адамсон. Бриггс включил в комитет еще несколько человек, в том числе Ф. Молера, А. Сакса, Л. Сциларда, Э. Вагнера, Э. Теллера и Р. Робертса. Первое заседание комитета состоялось в октябре 1939 г. 1 ноября 1939 г. комитет представил президенту Рузвельту доклад, в котором говорилось о реальной возможности получения как атомной энергии, так и атомной бомбы.
О выделении первых субсидий (6 тыс. долл.) от армии и флота для закупки делящихся материалов Бриггс доложил генералу Э. Уотсону 20 февраля 1940 г.
Следующее заседание Уранового комитета состоялось 28 апреля 1940 г. К тому времени ученые уже знали, что деление урана, вызываемое нейтронами, происходит только в уране-235. Кроме того, стало известно, что в Германии для исследований по урану используются ученые Физического института Общества кайзера Вильгельма. Поэтому был поставлен вопрос о более эффективной поддержке работ и лучшей их организации. Однако исследовательские работы из-за управленческого бюрократизма, соперничества между различными военными и недальновидности политиков развертывались очень медленно.
По инициативе Сциларда 7 марта 1940 г. Эйнштейн направил Рузвельту второе письмо, в котором говорилось о возросшем интересе нацистской Германии к урану и о необходимости ускорить работу.
Эйнштейн писал: "С начала войны в Германии усилился интерес к урану. Сейчас я узнал, что в Германии в обстановке большой секретности проводятся исследовательские работы, в частности в Физическом институте, одном из филиалов Института кайзера Вильгельма. Этот институт передан в ведение правительства, и в настоящее время группа физиков под руководством К. Ф. фон Вайцзеккера работает там над проблемами урана в сотрудничестве с Химическим институтом. Бывший директор института отстранен от руководства, очевидно, до окончания войны".
15 июня 1940 г. специальная консультативная группа, созданная Бриггсом в Национальном бюро стандартов, обсудила общее состояние проблемы. Было высказано пожелание, чтобы Урановый комитет изыскал фонды для проведения исследовательских работ по урано-углеродной системе.
Вскоре был организован Исследовательский комитет национальной обороны (НДРК). Рузвельт дал указание о преобразовании Уранового комитета в подкомитет Исследовательского комитета национальной обороны. Председателем НДРК был назначен В. Буш, имевший большой опыт в организации науки.
В подкомитет вошли Бриггс (председатель), Пеграм, Юри, Бимс, Тьюв, Гэн и Брейт. Ученые иностранного происхождения были выведены из его состава. До лета 1941 г. он продолжал работать примерно в том же составе. По его требованию НДРК заключал контракты с научно-исследовательскими институтами. В течение зимы и весны 1940-1941 гг. и до ноября 1941 г. было заключено 16 контрактов на сумму 300 тыс. долл.
Летом 1941 г. подкомитет несколько расширился: в его составе были созданы подкомитеты по разделению изотопов, по теоретическим вопросам, вопросам производства энергии и тяжелой воды. С этого времени он стал называться Урановой секцией, или секцией S-1 НДРК.
Весной 1941 г. Бриггс, понимая необходимость объективной оценки проблемы, обратился к Бушу с просьбой об учреждении Обзорного комитета. Буш в официальном письме к президенту Национальной академии наук Ф. Джюитту предложил создать такой комитет. Комитет был создан. В его состав вошли А. Комптон (председатель), В. Кулидж, Э. Лоуренс, Дж. Слейтер, Дж. Ван-Флек и Б. Герарди. Этот комитет должен был оценить военное значение проблемы урана и определить размеры затрат, необходимых для исследования этой проблемы.
В результате обсуждений Национальной Академии наук были представлены доклады, на основании которых Буш пришел к выводу, что исследования урана необходимо проводить энергичнее. Буш передал все вопросы, связанные с формированием работ с ураном, па рассмотрение и решение Рузвельту.
Президент согласился, что необходимо расширить исследования, по-другому организовать их, изыскать средства из специального источника и осуществить обмен подробной информацией с англичанами. Было решено поручить обсуждение вопросов общей "урановой" политики Высшей политической группе в составе президента и вице-президента США, военного министра, начальника генерального штаба, В. Буша и Дж. Конанта.
Для дальнейшего планирования работ по урановой программе большое значение имели два вывода, сделанные Бушем: во-первых, опасность создания атомных бомб для применения их в нынешней войне достаточно велика, чтобы оправдать огромные усилия, необходимые для их разработки, и, во-вторых, Урановая Секция НДРК не выполняет возложенных на нее функций.
Секция S-1 была реорганизована. В нее вошли представитель В. Буша Дж. Конант, председатель Л. Бриггс, заместитель председателя Дж. Неграм, ответственные за выполнение программы А. Комптон, Э. Лоуренс, Г. Юри, председатель Бюро технического планирования Э. Мерфи, консультант по технике Г. Венсель, члены С. Алисон, Дж. Бимс, Г. Брейт, Э. Концон и Г. Смит.
В результате реорганизации руководство работами было сосредоточено в руках небольшой группы, в которую входили Буш, Конант, Бриггс, Комптон, Юри, Лоуренс и Мерфи. Причем Комптон, Лоуренс, Юри и Мерфи отвечали только за свои разделы программы.
17 июня 1942 г. Буш представил президенту доклад, в котором изложил план расширения проекта по созданию атомной бомбы. В докладе содержались следующие положения:
1. Несколько килограммов урана-235 или плутония-239 представляют собой взрывчатку, эквивалентную по мощи нескольким тысячам тонн обычных взрывчатых веществ. Такую бомбу можно взрывать в нужный момент.
2. Существует четыре практически осуществимых метода получения делящихся веществ: электромагнитное разделение урана, диффузионное разделение урана, разделение урана на центрифугах с получением делящегося изотопа урана-235, а также получение плутония-239 с помощью цепной реакции. Нельзя определенно утверждать, что какой-то один из этих методов окажется лучше других.
3. Можно проектировать и строить довольно крупные промышленные установки.
4. При наличии фондов и прерогатив программу действий, по-видимому, необходимо начать по возможности скорее, чтобы она приобрела военное значение.
Одобренные президентом материалы были возвращены Бушу. Рузвельт отдал приказ немедленно начать работы по созданию атомной бомбы.
Летом 1942 г. проект был передан в ведение армии. 18 июля 1942 г. полковник Дж. Маршалл получил указание для выполнения специальной работы образовать новый округ инженерных войск, для чего предстояло провести огромный комплекс организационных мероприятий, исследовательских и промышленных работ. Всему этому придаются кадры ученых, лаборатории, промышленные установки, разведывательные органы.
Округ был официально учрежден 13 августа 1942 г. и назван Манхэттенским. Работа, которая здесь производилась, в целях секретности была названа Проектом ДСМ (разработка заменяющих материалов).
Руководителем проекта был назначен 46-летний бригадный генерал инженерных войск Л. Гровс, не имевший ничего общего с ядерной физикой. Он хорошо разбирался в строительных работах, промышленных проблемах, производственных графиках, финансовых вопросах, знал мир промышленных дельцов. Его крутой нрав был известен 30-тысячной армии мобилизованных рабочих - строителей армейских казарм и здания военного ведомства Пентагона. Это был типичный представитель когорты "надзирателей в погонах", которых американское правительство наделяло чрезвычайными полномочиями и назначало на посты руководителей различных учреждений Манхэттенского проекта. Он не имел опыта общения с учеными, названными им в речи, с которой он выступил в Лос-Аламосе через несколько месяцев после назначения, "дороговатыми чокнутыми котелками".
Заместителями Л. Гровса были назначены генерал Т. Фарелл и полковник К. Николе.
23 сентября 1942 г. состоялось совещание лиц, назначенных Рузвельтом для выработки общей политики в осуществлении проекта. На совещании присутствовали военный министр Г. Стимсон, начальник генерального штаба генерал Дж. Маршалл, Дж. Конант, доктор В. Буш, генерал-майор Б. Сомервелл, генерал-майор В. Стайер и бригадный генерал Л. Гровс. Был создан Комитет военной политики, состоявший из Буша (председатель), Конанта, Стайера и контр-адмирала Парнелла. Генералу Гровсу было поручено присутствовать на заседаниях комитета и действовать в качестве уполномоченного по осуществлению намеченной политики.
Все руководящие посты в учреждениях, занятых выполнением атомного проекта, с самого начала его осуществления были отданы представителям финансовых групп Моргана, Дюпона, Рокфеллера, Меллона.
В США выросли большие "атомные" города. В долине реки Теннесси возник город Ок-Ридж с 79 тыс. жителей. На предприятиях этого города из урановой руды получали уран-235 - заряд для атомной бомбы. В бесплодной унылой пустыне па южном берегу реки Колумбия появился город Хэнфорд, где уран-238 превращали в другое ядерное взрывчатое вещество - плутоний.
При выборе участков для строительства заводов и лабораторий руководствовались в первую очередь соображениями секретности, что создавало особые трудности при поисках участка для лабораторий, где должны были проводиться исследования, связанные с созданием бомбы. Решено было строить лабораторию в уединенном месте. В ноябре 1942 г. для постройки был выбран участок в Лос-Аламосе (штат Нью-Мексико), расположенный па плато недалеко от Санта-Фе. Преимущество этого места состояло в наличии большой площади для проведения испытаний.
Единственное здание - Лос-Аламосской школы - находилось на краю плато, на высоте около 2200 м. Позади него простирались сосновые леса, луга, вздымались высокие горы; перед ним плато неожиданно обрывалось, и открывался вид на долину реки Рио-Гранде. Долина была почти пустынной, только вдоль реки тянулась плодородная полоска земли, на которой изредка встречались индейские поселки. Линия горизонта за долиной прерывалась горной цепью. Плато было изрезано глубокими каньонами, где со временем расположились специальные лаборатории.
В Лос-Аламосе были построены сотни лабораторий, в которых занимались проблемами собственно бомбы, ее конструкции, расчетом критической массы и способами взрыва.
Осенью 1942 г. генерал Гровс предложил Р. Оппенгеймеру возглавить работы по созданию атомной бомбы.
Из досье Гровс знал, что Оппенгеймер женился на бывшей коммунистке, участвовал в различных начинаниях, руководимых коммунистами, и состоял в прокоммунистических организациях. Несмотря на это, Гровс был убежден, что Оппенгеймер необходим для успеха исследований и работ, проводившихся в Лос-Аламосе. Поэтому он наперекор строгим правилам, соблюдавшимся его службой безопасности, дал следующее письменное распоряжение: Военный департамент Главного управления инженерных войск
Вашингтон, 20 июля 1943 г.
Субъект: Юлиус Роберт Оппенгеймер
Адресат: главный инженер Манхэттен Дистрикт: Управление инженерных войск - Отделение F - Нью-Йорк.
В соответствии с моими устными указаниями от 15 июля желательно, чтобы допуск к работе Юлиусу Роберту Оппенгеймеру был выдан без задержки независимо от той информации, которой вы располагаете. Оппенгеймер абсолютно необходим для проекта.
Подпись: Л. Р. Гровс, бригадный генерал инженерных войск
Тем не менее агенты службы безопасности продолжали вести тщательное расследование и установили жесткий надзор и постоянную слежку за Оппенгеймером. 6 сентября 1943 г. полковник Пуш в письменном отчете отмечал, что его служба "продолжает считать, что Оппенгеймеру нельзя оказывать полного доверия, поскольку его преданность родине относительна. Можно полагать, что единственная абсолютная лояльность, на которую он способен, относится исключительно к науке...".
Р. Оппенгеймер еще в 1939 г. занимался ураном и интересовался проблемой создания бомбы. Его большим достоинством было то, что он как физик обладал глубокими и разносторонними знаниями: он знал все известное в то время о расщеплении урана и предвидел дальнейшие открытия и возможную связь между ними.
Р. Оппенгеймер прибыл в Лос-Аламос в марте 1943 г., вскоре к нему присоединились сотрудники Принстонского, Чикагского, Калифорнийского, Висконсинского и Миннесотского университетов.
На плато непрерывным потоком стали приезжать физики, химики, инженеры и техники, чтобы работать в городе, офицеры и солдаты всех рангов и всех родов войск, чтобы управлять ими. Тысячи людей других специальностей - врачи, строители, ремонтные рабочие, повара, пожарные - приехали обслуживать город. Все они прибыли из разных мест в одиночку и группами, с мужьями, женами и, выезжая из Санта-Фе, сразу же попадали в удивительную страну гор и плоскогорий, яркого, словно отполированного, неба.
К осени 1942 г. почти полностью были преодолены производственные барьеры на пути к цепной реакции: физики получили в свое распоряжение достаточное количество чистых материалов - графита, урана и окиси урана. Стало ясно, что вскоре можно будет построить ядерный котел и получить самоподдерживающуюся цепную реакцию.
Первоначально было решено строить котел в Аргоннском лесу, но строительство здания задерживалось. Тогда Ферми предложил строить котел под западными трибунами стадиона "Стагг-филд" Чикагского университета. Сооружение котла началось 16 ноября. Жители этого района Чикаго наблюдали необычайное оживление на территории стадиона. К воротам, ведущим к западным трибунам, один за другим подкатывали машины с грузом. Многочисленная охрана, выставленная вокруг стадиона, не разрешала даже приблизиться к его ограде. За оградой в строжайшей тайне велась какая-то таинственная работа, о которой знали очень немногие. Даже жена Ферми Лаура не знала, что происходило в лаборатории, носившей прозаическое название "Металлургическая" (в ней, между прочим, не было ни одного металлурга).
- Говорят, вы работаете над лечением рака? - спрашивала Лаура мужа, усталого и черного от графитовой и урановой пыли.
- Правда? - спросил Ферми.
- Говорят, что дома поблизости от Вест-Стэдс сотрясаются от грохота той машины, которую вы, физики, построили? - спрашивала Лаура.
- Разве? - отвечал Энрико.
Один из друзей рассказал Лауре, что он в Металлургической лаборатории видел гигантскую стену из графитовых блоков. Лаура рассказала об этом мужу. Энрико сразу помрачнел:
- Тебе нужно как можно скорее забыть об этом, - сказал он.
На территории стадиона, под западными трибунами, в помещении теннисного корта, Ферми вместе с группой ученых готовил необычный и опаснейший эксперимент - осуществление первой в мире контролируемой цепной реакции деления ядер урана.
В ящиках, которые привозили грузовики, лежали большие бруски черного материала. Это был графит. Груда ящиков из-под графита росла, и, вместе с ней росло сооружение на площадке теннисного корта.
Физики работали круглосуточно, в несколько смен. На сооружение реактора пошло около 46 т урана и около 385 т графита. Сборка котла осуществлялась по общему плану, детально проработанных чертежей не было.
Согласно плану, котлу была придана форма эллипсоида. Для эффективного использования урана нужно было располагать более чистое топливо как можно ближе к центру. Вся конструкция была заключена в деревянную раму.
Укладку каждого нового слоя котла начинали после анализа уже полученных результатов. В графитовых кирпичах на строго определенном расстоянии одно от другого высверливали отверстия, куда помещались бруски урана. Графитовое сооружение было, как батон с изюмом, начинено небольшими брусками урана. Сверху вниз через всю графитовую кладку проходили несколько каналов. В каналах располагались бронзовые стержни, покрытые кадмием. Кадмий поглощает нейтроны, и стержни служили для них ловушкой. К концу ноября измерения показали, что после укладки 57-го слоя масса станет критической.
2 декабря 1942 г. все было готово к испытанию, которое должно было впервые продемонстрировать самоподдерживающуюся цепную реакцию.
В ночь на 2 декабря ученые под руководством Ферми работали, не отдыхая ни минуты. Все устали. Утром начали испытание, но к обеду критичность еще не была достигнута. Верный своему характеру, Ферми объявил перерыв на обед...
Наконец все снова заняли свои места. Ферми, как адмирал, командовал с самого высокого места (его так и прозвали адмиралом). Кадмиевые стержни начали медленно извлекать из котла. Все следили за приборами. Вот извлечены уже все стержни, кроме одного. Взгляды всех прикованы к приборам. Еще немного, еще... И вдруг чуть заметно дрогнули стрелки приборов. Послышалось щелканье счетчиков. Еще немного поднят стержень - стрелки приборов отклонились сильнее, счетчики нейтронов защелкали чаще. Стержень продолжали поднимать. Счетчики нейтронов защелкали с огромной скоростью.
Ферми приказал своему помощнику Дж. Вейлю выдвинуть последний контрольный стержень. Все другие стержни уже были извлечены.
- Это должно привести все в действие, - сказал Ферми Комптону, стоявшему рядом с ним на балконе над реактором.
Прошли четыре напряженные минуты. Но вот нейтронные счетчики защелкали громче. Ферми, быстро производивший расчеты на логарифмической линейке, выглядел спокойным, даже задумчивым.
Нейтроны создавали нейтроны.
По чикагскому времени было 15 час. 25 мин. Движущийся грифель самописца, фиксирующий все происходящее внутри атомного реактора, поднимался все выше и выше, вычерчивая прямую вертикальную линию. Это означало, что внутри реактора идет цепная реакция.
- Реакция самопроизвольная, - раздался голос Ферми среди громкого щелканья нейтронных счетчиков. Его напряженное и усталое лицо расплылось в широкую улыбку.
"Атомному огню" разрешили гореть 28 мин. Затем Ферми дал сигнал, и "огонь" был погашен. Человек освободил энергию атомного ядра и доказал, что может ее контролировать.
Эксперимент 2 декабря был важной вехой на пути к овладению атомной энергией. Осуществилась цепная реакция деления ядер урана. Этим же вечером Комптон позвонил Конанту и объявил ему:
- Представь себе, Джим, итальянский мореплаватель только что высадился в новом свете. Земля оказалась не столь большой, как он предполагал, в результате чего он прибыл в место назначения раньше, чем ожидалось.
- Да что ты! - сказал Конант. - И туземцы были любезными?
- Да. Никто не пострадал, и все в восторге.
На месте проведения эксперимента ныне установлена бронзовая скульптура.
Физики любят мыслить, оперируя цифрами. После этого эксперимента можно было сделать такой подсчет: один атом угля дает энергию 2-3 электроновольта, а один расщепленный атом урана-235-200 млн. электроновольт. Разница внушительная! Открыт огромный источник энергии!
После опытов Ферми стало ясно, что атомное оружие - реальность.
Все работы по созданию атомной бомбы протекали в обстановке абсолютной секретности. Очень немногие знали о том, что скрывается за вывеской Манхэттенского проекта. Даже госдепартамент США до начала Ялтинской конференции в феврале 1945 г. ничего не знал о проекте создания атомной бомбы. О целях проекта не было известно и Объединенному комитету начальников штабов. Знали лишь отдельные лица, по выбору президента Ф. Рузвельта.
Манхэттенский проект имел свою полицию контрразведку, систему связи, склады, поселки заводы, лаборатории, свой колоссальный бюджет. По размаху работ и размерам капиталовложений он был самым крупным научным центром
В США засекретили даже опубликованные ранее книги и статьи, где говорилось о возможности создания атомной бомбы. Так, из всех библиотек США были изъяты номера газет "Нью-Йорк таймс" и "Сатерди ивнинг пост" со статьями У. Лоуренса, в которых рассказывалось об атомной бомбе. Был отдан приказ записывать фамилию каждого, кто интересовался этими номерами газет, и ФБР затем выяснял его личность.
Известен курьез, который произошел с американским писателем-фантастом Р. Хайнлайном. В 1941 г. в повести "Злосчастное решение" он изобразил, как американцы создадут из урана-235 бомбу и сбросят ее в конце войны па крупный город противника. Изображенное было столь похоже на действительность, что писатель был привлечен к ответственности за разглашение тайны.
В июне 1943 г. генерал-майор Дж. Стронг, начальник управления армейской разведки, посетил Н. Р. Говарда, ведавшего вопросами цензуры, вкратце информировал его об исследованиях, относящихся к созданию атомного оружия, и спросил, каким образом можно помешать газетам говорить об атомных промышленных установках. Говард предложил направить директорам газет циркуляр, требующий соблюдения молчания и по этому вопросу.
- Какому числу людей потребуется отправить этот циркуляр? - спросил Стронг.
- О! Примерно двадцати пяти тысячам, - ответил Говард.
Эта цифра ошеломила генерала, поскольку в тот момент об этом более или менее в курсе дела было только 500 человек.
Тогда оба собеседника пришли к компромиссу: газетам предписывалось никогда не упоминать о проводимых в США экспериментах, имеющих отношение к девяти различным материалам. Одним из них был уран; восемь других не имели никакого значения для решения атомной проблемы.
Каждая операция в общем цикле работ была построена на принципе изолированности. Каждый работник знал только те детали проекта, которые касались непосредственно его работы. Даже в случае крайней необходимости для обмена информацией между разными отделами требовалось особое разрешение.
Письмо Эйнштейна Сакс передал Рузвельту не сразу. Только 11 октября, когда в Европе уже разгорелось пламя второй мировой войны, Сакс был принят президентом. Он сам прочитал письмо Эйнштейна. Рузвельт внимательно выслушал его. Президент почти не задавал вопросов. Казалось, что он не был склонен добавить новое крупное начинание к тем и без того многочисленным проектам национальной обороны, которые недавно были начаты.
"Слишком странно звучат все эти вещи для политика, - сказал президент. - Мне кажется, что вмешательство администрации на этой стадии было бы преждевременным. Передайте вашим физикам, что я желаю им успеха в работе".
И Рузвельт перевел разговор на другую тему.
Сакс вынужден был подчиниться. Но он не был обескуражен и вскоре вновь попросил аудиенции.
- Президент приглашает мистера Сакса позавтракать с ним завтра утром, прозвучал в телефоне голос секретаря.
- Ну, какую еще блестящую идею вы мне принесли? - спросил Рузвельт. - И сколько вам нужно времени, чтобы изложить ее?
- Сегодня я буду краток, господин президент, - сказал Сакс. - Я хочу напомнить вам один исторический факт. Молодой американский изобретатель явился к Наполеону и предложил ему построить флотилию паровых судов, которые могли бы пересечь Ла-Манш при любой погоде и обеспечить высадку десанта. Наполеону это показалось невероятным, и он высмеял изобретателя. Действительно, предложение звучало немного странно для политика. Говорят, Англия была спасена благодаря недальновидности императора. История редко прощает такие промахи.
- Прояви тогда Наполеон больше воображения и воспользуйся этим предложением, история XIX столетия могла бы развиваться совершенно иначе, добавил Сакс. - И в мире, существующем в 1939 г., кто будет первым главой государства, который поможет всеми средствами ученым-физикам, стремящимся дать своей родине оружие, превосходящее по мощи все, что было известно до настоящего времени?
На Рузвельта подействовал рассказ Сакса. Он слушал, наморщив лоб и не произнося ни слова. Вместо ответа президент позвонил слуге и попросил принести бутылку французского коньяка "Наполеон". Он наполнил две рюмки, чокнулся с Саксом и, улыбнувшись, сказал:
- В конечном счете то, чего вы добиваетесь, Алекс, это всеми средствами помешать нацистам пустить всех нас в воздух, не так ли?
- Совершенно верно, - ответил Сакс.
После этого Рузвельт нажал кнопку звонка и, написав записку, приказал немедленно передать ее адресату. Через несколько минут явился военный помощник генерал Э. Уотсоп, носивший в близких к Рузвельту кругах странное прозвище Па, и Рузвельт сказал ему, указывая па принесенные Саксом бумаги:
- Па, это требует действий!
И машина подготовки к созданию атомной бомбы завертелась. Но то, что требовало быстрых действий, поспешало очень медленно.
2. США, годы 1940-1943. Манхэттенский проект
С трудом убедив власти США, физики получили возможность в глубочайшей тайне вдали от войны работать над проблемой овладения энергией атомного ядра, над подготовкой ядерного реактора. Это был подлинный заговор науки против фашизма, но участники заговора не до конца представляли себе будущее.
Рузвельт направил генерала Э. Уотсона к директору Национального бюро стандартов Л. Бриггсу с указанием в кратчайший срок получить заключение о перспективе использования ядерных свойств урана.
Был создан Консультативный комитет по урану (Урановый комитет). В него вошли Л. Бриггс (председатель), два артиллерийских эксперта - капитан 3-го ранга Дж. Гувер и полковник К. Адамсон. Бриггс включил в комитет еще несколько человек, в том числе Ф. Молера, А. Сакса, Л. Сциларда, Э. Вагнера, Э. Теллера и Р. Робертса. Первое заседание комитета состоялось в октябре 1939 г. 1 ноября 1939 г. комитет представил президенту Рузвельту доклад, в котором говорилось о реальной возможности получения как атомной энергии, так и атомной бомбы.
О выделении первых субсидий (6 тыс. долл.) от армии и флота для закупки делящихся материалов Бриггс доложил генералу Э. Уотсону 20 февраля 1940 г.
Следующее заседание Уранового комитета состоялось 28 апреля 1940 г. К тому времени ученые уже знали, что деление урана, вызываемое нейтронами, происходит только в уране-235. Кроме того, стало известно, что в Германии для исследований по урану используются ученые Физического института Общества кайзера Вильгельма. Поэтому был поставлен вопрос о более эффективной поддержке работ и лучшей их организации. Однако исследовательские работы из-за управленческого бюрократизма, соперничества между различными военными и недальновидности политиков развертывались очень медленно.
По инициативе Сциларда 7 марта 1940 г. Эйнштейн направил Рузвельту второе письмо, в котором говорилось о возросшем интересе нацистской Германии к урану и о необходимости ускорить работу.
Эйнштейн писал: "С начала войны в Германии усилился интерес к урану. Сейчас я узнал, что в Германии в обстановке большой секретности проводятся исследовательские работы, в частности в Физическом институте, одном из филиалов Института кайзера Вильгельма. Этот институт передан в ведение правительства, и в настоящее время группа физиков под руководством К. Ф. фон Вайцзеккера работает там над проблемами урана в сотрудничестве с Химическим институтом. Бывший директор института отстранен от руководства, очевидно, до окончания войны".
15 июня 1940 г. специальная консультативная группа, созданная Бриггсом в Национальном бюро стандартов, обсудила общее состояние проблемы. Было высказано пожелание, чтобы Урановый комитет изыскал фонды для проведения исследовательских работ по урано-углеродной системе.
Вскоре был организован Исследовательский комитет национальной обороны (НДРК). Рузвельт дал указание о преобразовании Уранового комитета в подкомитет Исследовательского комитета национальной обороны. Председателем НДРК был назначен В. Буш, имевший большой опыт в организации науки.
В подкомитет вошли Бриггс (председатель), Пеграм, Юри, Бимс, Тьюв, Гэн и Брейт. Ученые иностранного происхождения были выведены из его состава. До лета 1941 г. он продолжал работать примерно в том же составе. По его требованию НДРК заключал контракты с научно-исследовательскими институтами. В течение зимы и весны 1940-1941 гг. и до ноября 1941 г. было заключено 16 контрактов на сумму 300 тыс. долл.
Летом 1941 г. подкомитет несколько расширился: в его составе были созданы подкомитеты по разделению изотопов, по теоретическим вопросам, вопросам производства энергии и тяжелой воды. С этого времени он стал называться Урановой секцией, или секцией S-1 НДРК.
Весной 1941 г. Бриггс, понимая необходимость объективной оценки проблемы, обратился к Бушу с просьбой об учреждении Обзорного комитета. Буш в официальном письме к президенту Национальной академии наук Ф. Джюитту предложил создать такой комитет. Комитет был создан. В его состав вошли А. Комптон (председатель), В. Кулидж, Э. Лоуренс, Дж. Слейтер, Дж. Ван-Флек и Б. Герарди. Этот комитет должен был оценить военное значение проблемы урана и определить размеры затрат, необходимых для исследования этой проблемы.
В результате обсуждений Национальной Академии наук были представлены доклады, на основании которых Буш пришел к выводу, что исследования урана необходимо проводить энергичнее. Буш передал все вопросы, связанные с формированием работ с ураном, па рассмотрение и решение Рузвельту.
Президент согласился, что необходимо расширить исследования, по-другому организовать их, изыскать средства из специального источника и осуществить обмен подробной информацией с англичанами. Было решено поручить обсуждение вопросов общей "урановой" политики Высшей политической группе в составе президента и вице-президента США, военного министра, начальника генерального штаба, В. Буша и Дж. Конанта.
Для дальнейшего планирования работ по урановой программе большое значение имели два вывода, сделанные Бушем: во-первых, опасность создания атомных бомб для применения их в нынешней войне достаточно велика, чтобы оправдать огромные усилия, необходимые для их разработки, и, во-вторых, Урановая Секция НДРК не выполняет возложенных на нее функций.
Секция S-1 была реорганизована. В нее вошли представитель В. Буша Дж. Конант, председатель Л. Бриггс, заместитель председателя Дж. Неграм, ответственные за выполнение программы А. Комптон, Э. Лоуренс, Г. Юри, председатель Бюро технического планирования Э. Мерфи, консультант по технике Г. Венсель, члены С. Алисон, Дж. Бимс, Г. Брейт, Э. Концон и Г. Смит.
В результате реорганизации руководство работами было сосредоточено в руках небольшой группы, в которую входили Буш, Конант, Бриггс, Комптон, Юри, Лоуренс и Мерфи. Причем Комптон, Лоуренс, Юри и Мерфи отвечали только за свои разделы программы.
17 июня 1942 г. Буш представил президенту доклад, в котором изложил план расширения проекта по созданию атомной бомбы. В докладе содержались следующие положения:
1. Несколько килограммов урана-235 или плутония-239 представляют собой взрывчатку, эквивалентную по мощи нескольким тысячам тонн обычных взрывчатых веществ. Такую бомбу можно взрывать в нужный момент.
2. Существует четыре практически осуществимых метода получения делящихся веществ: электромагнитное разделение урана, диффузионное разделение урана, разделение урана на центрифугах с получением делящегося изотопа урана-235, а также получение плутония-239 с помощью цепной реакции. Нельзя определенно утверждать, что какой-то один из этих методов окажется лучше других.
3. Можно проектировать и строить довольно крупные промышленные установки.
4. При наличии фондов и прерогатив программу действий, по-видимому, необходимо начать по возможности скорее, чтобы она приобрела военное значение.
Одобренные президентом материалы были возвращены Бушу. Рузвельт отдал приказ немедленно начать работы по созданию атомной бомбы.
Летом 1942 г. проект был передан в ведение армии. 18 июля 1942 г. полковник Дж. Маршалл получил указание для выполнения специальной работы образовать новый округ инженерных войск, для чего предстояло провести огромный комплекс организационных мероприятий, исследовательских и промышленных работ. Всему этому придаются кадры ученых, лаборатории, промышленные установки, разведывательные органы.
Округ был официально учрежден 13 августа 1942 г. и назван Манхэттенским. Работа, которая здесь производилась, в целях секретности была названа Проектом ДСМ (разработка заменяющих материалов).
Руководителем проекта был назначен 46-летний бригадный генерал инженерных войск Л. Гровс, не имевший ничего общего с ядерной физикой. Он хорошо разбирался в строительных работах, промышленных проблемах, производственных графиках, финансовых вопросах, знал мир промышленных дельцов. Его крутой нрав был известен 30-тысячной армии мобилизованных рабочих - строителей армейских казарм и здания военного ведомства Пентагона. Это был типичный представитель когорты "надзирателей в погонах", которых американское правительство наделяло чрезвычайными полномочиями и назначало на посты руководителей различных учреждений Манхэттенского проекта. Он не имел опыта общения с учеными, названными им в речи, с которой он выступил в Лос-Аламосе через несколько месяцев после назначения, "дороговатыми чокнутыми котелками".
Заместителями Л. Гровса были назначены генерал Т. Фарелл и полковник К. Николе.
23 сентября 1942 г. состоялось совещание лиц, назначенных Рузвельтом для выработки общей политики в осуществлении проекта. На совещании присутствовали военный министр Г. Стимсон, начальник генерального штаба генерал Дж. Маршалл, Дж. Конант, доктор В. Буш, генерал-майор Б. Сомервелл, генерал-майор В. Стайер и бригадный генерал Л. Гровс. Был создан Комитет военной политики, состоявший из Буша (председатель), Конанта, Стайера и контр-адмирала Парнелла. Генералу Гровсу было поручено присутствовать на заседаниях комитета и действовать в качестве уполномоченного по осуществлению намеченной политики.
Все руководящие посты в учреждениях, занятых выполнением атомного проекта, с самого начала его осуществления были отданы представителям финансовых групп Моргана, Дюпона, Рокфеллера, Меллона.
В США выросли большие "атомные" города. В долине реки Теннесси возник город Ок-Ридж с 79 тыс. жителей. На предприятиях этого города из урановой руды получали уран-235 - заряд для атомной бомбы. В бесплодной унылой пустыне па южном берегу реки Колумбия появился город Хэнфорд, где уран-238 превращали в другое ядерное взрывчатое вещество - плутоний.
При выборе участков для строительства заводов и лабораторий руководствовались в первую очередь соображениями секретности, что создавало особые трудности при поисках участка для лабораторий, где должны были проводиться исследования, связанные с созданием бомбы. Решено было строить лабораторию в уединенном месте. В ноябре 1942 г. для постройки был выбран участок в Лос-Аламосе (штат Нью-Мексико), расположенный па плато недалеко от Санта-Фе. Преимущество этого места состояло в наличии большой площади для проведения испытаний.
Единственное здание - Лос-Аламосской школы - находилось на краю плато, на высоте около 2200 м. Позади него простирались сосновые леса, луга, вздымались высокие горы; перед ним плато неожиданно обрывалось, и открывался вид на долину реки Рио-Гранде. Долина была почти пустынной, только вдоль реки тянулась плодородная полоска земли, на которой изредка встречались индейские поселки. Линия горизонта за долиной прерывалась горной цепью. Плато было изрезано глубокими каньонами, где со временем расположились специальные лаборатории.
В Лос-Аламосе были построены сотни лабораторий, в которых занимались проблемами собственно бомбы, ее конструкции, расчетом критической массы и способами взрыва.
Осенью 1942 г. генерал Гровс предложил Р. Оппенгеймеру возглавить работы по созданию атомной бомбы.
Из досье Гровс знал, что Оппенгеймер женился на бывшей коммунистке, участвовал в различных начинаниях, руководимых коммунистами, и состоял в прокоммунистических организациях. Несмотря на это, Гровс был убежден, что Оппенгеймер необходим для успеха исследований и работ, проводившихся в Лос-Аламосе. Поэтому он наперекор строгим правилам, соблюдавшимся его службой безопасности, дал следующее письменное распоряжение: Военный департамент Главного управления инженерных войск
Вашингтон, 20 июля 1943 г.
Субъект: Юлиус Роберт Оппенгеймер
Адресат: главный инженер Манхэттен Дистрикт: Управление инженерных войск - Отделение F - Нью-Йорк.
В соответствии с моими устными указаниями от 15 июля желательно, чтобы допуск к работе Юлиусу Роберту Оппенгеймеру был выдан без задержки независимо от той информации, которой вы располагаете. Оппенгеймер абсолютно необходим для проекта.
Подпись: Л. Р. Гровс, бригадный генерал инженерных войск
Тем не менее агенты службы безопасности продолжали вести тщательное расследование и установили жесткий надзор и постоянную слежку за Оппенгеймером. 6 сентября 1943 г. полковник Пуш в письменном отчете отмечал, что его служба "продолжает считать, что Оппенгеймеру нельзя оказывать полного доверия, поскольку его преданность родине относительна. Можно полагать, что единственная абсолютная лояльность, на которую он способен, относится исключительно к науке...".
Р. Оппенгеймер еще в 1939 г. занимался ураном и интересовался проблемой создания бомбы. Его большим достоинством было то, что он как физик обладал глубокими и разносторонними знаниями: он знал все известное в то время о расщеплении урана и предвидел дальнейшие открытия и возможную связь между ними.
Р. Оппенгеймер прибыл в Лос-Аламос в марте 1943 г., вскоре к нему присоединились сотрудники Принстонского, Чикагского, Калифорнийского, Висконсинского и Миннесотского университетов.
На плато непрерывным потоком стали приезжать физики, химики, инженеры и техники, чтобы работать в городе, офицеры и солдаты всех рангов и всех родов войск, чтобы управлять ими. Тысячи людей других специальностей - врачи, строители, ремонтные рабочие, повара, пожарные - приехали обслуживать город. Все они прибыли из разных мест в одиночку и группами, с мужьями, женами и, выезжая из Санта-Фе, сразу же попадали в удивительную страну гор и плоскогорий, яркого, словно отполированного, неба.
К осени 1942 г. почти полностью были преодолены производственные барьеры на пути к цепной реакции: физики получили в свое распоряжение достаточное количество чистых материалов - графита, урана и окиси урана. Стало ясно, что вскоре можно будет построить ядерный котел и получить самоподдерживающуюся цепную реакцию.
Первоначально было решено строить котел в Аргоннском лесу, но строительство здания задерживалось. Тогда Ферми предложил строить котел под западными трибунами стадиона "Стагг-филд" Чикагского университета. Сооружение котла началось 16 ноября. Жители этого района Чикаго наблюдали необычайное оживление на территории стадиона. К воротам, ведущим к западным трибунам, один за другим подкатывали машины с грузом. Многочисленная охрана, выставленная вокруг стадиона, не разрешала даже приблизиться к его ограде. За оградой в строжайшей тайне велась какая-то таинственная работа, о которой знали очень немногие. Даже жена Ферми Лаура не знала, что происходило в лаборатории, носившей прозаическое название "Металлургическая" (в ней, между прочим, не было ни одного металлурга).
- Говорят, вы работаете над лечением рака? - спрашивала Лаура мужа, усталого и черного от графитовой и урановой пыли.
- Правда? - спросил Ферми.
- Говорят, что дома поблизости от Вест-Стэдс сотрясаются от грохота той машины, которую вы, физики, построили? - спрашивала Лаура.
- Разве? - отвечал Энрико.
Один из друзей рассказал Лауре, что он в Металлургической лаборатории видел гигантскую стену из графитовых блоков. Лаура рассказала об этом мужу. Энрико сразу помрачнел:
- Тебе нужно как можно скорее забыть об этом, - сказал он.
На территории стадиона, под западными трибунами, в помещении теннисного корта, Ферми вместе с группой ученых готовил необычный и опаснейший эксперимент - осуществление первой в мире контролируемой цепной реакции деления ядер урана.
В ящиках, которые привозили грузовики, лежали большие бруски черного материала. Это был графит. Груда ящиков из-под графита росла, и, вместе с ней росло сооружение на площадке теннисного корта.
Физики работали круглосуточно, в несколько смен. На сооружение реактора пошло около 46 т урана и около 385 т графита. Сборка котла осуществлялась по общему плану, детально проработанных чертежей не было.
Согласно плану, котлу была придана форма эллипсоида. Для эффективного использования урана нужно было располагать более чистое топливо как можно ближе к центру. Вся конструкция была заключена в деревянную раму.
Укладку каждого нового слоя котла начинали после анализа уже полученных результатов. В графитовых кирпичах на строго определенном расстоянии одно от другого высверливали отверстия, куда помещались бруски урана. Графитовое сооружение было, как батон с изюмом, начинено небольшими брусками урана. Сверху вниз через всю графитовую кладку проходили несколько каналов. В каналах располагались бронзовые стержни, покрытые кадмием. Кадмий поглощает нейтроны, и стержни служили для них ловушкой. К концу ноября измерения показали, что после укладки 57-го слоя масса станет критической.
2 декабря 1942 г. все было готово к испытанию, которое должно было впервые продемонстрировать самоподдерживающуюся цепную реакцию.
В ночь на 2 декабря ученые под руководством Ферми работали, не отдыхая ни минуты. Все устали. Утром начали испытание, но к обеду критичность еще не была достигнута. Верный своему характеру, Ферми объявил перерыв на обед...
Наконец все снова заняли свои места. Ферми, как адмирал, командовал с самого высокого места (его так и прозвали адмиралом). Кадмиевые стержни начали медленно извлекать из котла. Все следили за приборами. Вот извлечены уже все стержни, кроме одного. Взгляды всех прикованы к приборам. Еще немного, еще... И вдруг чуть заметно дрогнули стрелки приборов. Послышалось щелканье счетчиков. Еще немного поднят стержень - стрелки приборов отклонились сильнее, счетчики нейтронов защелкали чаще. Стержень продолжали поднимать. Счетчики нейтронов защелкали с огромной скоростью.
Ферми приказал своему помощнику Дж. Вейлю выдвинуть последний контрольный стержень. Все другие стержни уже были извлечены.
- Это должно привести все в действие, - сказал Ферми Комптону, стоявшему рядом с ним на балконе над реактором.
Прошли четыре напряженные минуты. Но вот нейтронные счетчики защелкали громче. Ферми, быстро производивший расчеты на логарифмической линейке, выглядел спокойным, даже задумчивым.
Нейтроны создавали нейтроны.
По чикагскому времени было 15 час. 25 мин. Движущийся грифель самописца, фиксирующий все происходящее внутри атомного реактора, поднимался все выше и выше, вычерчивая прямую вертикальную линию. Это означало, что внутри реактора идет цепная реакция.
- Реакция самопроизвольная, - раздался голос Ферми среди громкого щелканья нейтронных счетчиков. Его напряженное и усталое лицо расплылось в широкую улыбку.
"Атомному огню" разрешили гореть 28 мин. Затем Ферми дал сигнал, и "огонь" был погашен. Человек освободил энергию атомного ядра и доказал, что может ее контролировать.
Эксперимент 2 декабря был важной вехой на пути к овладению атомной энергией. Осуществилась цепная реакция деления ядер урана. Этим же вечером Комптон позвонил Конанту и объявил ему:
- Представь себе, Джим, итальянский мореплаватель только что высадился в новом свете. Земля оказалась не столь большой, как он предполагал, в результате чего он прибыл в место назначения раньше, чем ожидалось.
- Да что ты! - сказал Конант. - И туземцы были любезными?
- Да. Никто не пострадал, и все в восторге.
На месте проведения эксперимента ныне установлена бронзовая скульптура.
Физики любят мыслить, оперируя цифрами. После этого эксперимента можно было сделать такой подсчет: один атом угля дает энергию 2-3 электроновольта, а один расщепленный атом урана-235-200 млн. электроновольт. Разница внушительная! Открыт огромный источник энергии!
После опытов Ферми стало ясно, что атомное оружие - реальность.
Все работы по созданию атомной бомбы протекали в обстановке абсолютной секретности. Очень немногие знали о том, что скрывается за вывеской Манхэттенского проекта. Даже госдепартамент США до начала Ялтинской конференции в феврале 1945 г. ничего не знал о проекте создания атомной бомбы. О целях проекта не было известно и Объединенному комитету начальников штабов. Знали лишь отдельные лица, по выбору президента Ф. Рузвельта.
Манхэттенский проект имел свою полицию контрразведку, систему связи, склады, поселки заводы, лаборатории, свой колоссальный бюджет. По размаху работ и размерам капиталовложений он был самым крупным научным центром
В США засекретили даже опубликованные ранее книги и статьи, где говорилось о возможности создания атомной бомбы. Так, из всех библиотек США были изъяты номера газет "Нью-Йорк таймс" и "Сатерди ивнинг пост" со статьями У. Лоуренса, в которых рассказывалось об атомной бомбе. Был отдан приказ записывать фамилию каждого, кто интересовался этими номерами газет, и ФБР затем выяснял его личность.
Известен курьез, который произошел с американским писателем-фантастом Р. Хайнлайном. В 1941 г. в повести "Злосчастное решение" он изобразил, как американцы создадут из урана-235 бомбу и сбросят ее в конце войны па крупный город противника. Изображенное было столь похоже на действительность, что писатель был привлечен к ответственности за разглашение тайны.
В июне 1943 г. генерал-майор Дж. Стронг, начальник управления армейской разведки, посетил Н. Р. Говарда, ведавшего вопросами цензуры, вкратце информировал его об исследованиях, относящихся к созданию атомного оружия, и спросил, каким образом можно помешать газетам говорить об атомных промышленных установках. Говард предложил направить директорам газет циркуляр, требующий соблюдения молчания и по этому вопросу.
- Какому числу людей потребуется отправить этот циркуляр? - спросил Стронг.
- О! Примерно двадцати пяти тысячам, - ответил Говард.
Эта цифра ошеломила генерала, поскольку в тот момент об этом более или менее в курсе дела было только 500 человек.
Тогда оба собеседника пришли к компромиссу: газетам предписывалось никогда не упоминать о проводимых в США экспериментах, имеющих отношение к девяти различным материалам. Одним из них был уран; восемь других не имели никакого значения для решения атомной проблемы.
Каждая операция в общем цикле работ была построена на принципе изолированности. Каждый работник знал только те детали проекта, которые касались непосредственно его работы. Даже в случае крайней необходимости для обмена информацией между разными отделами требовалось особое разрешение.