Участники группы изучили материалы, подготовленные Фришем и Пайерлсом, но восприняли их весьма скептично. Они согласились с тем, что серия небольших экспериментов по выделению U с использованием гексафторида урана имела смысл, но в то же время не было никакой причины переводить эти исследования в ранг имеющих стратегическое военное значение. Тизард и вовсе считал, что французы "уж чересчур переживают" из-за существования германской ядерной программы. В этом аналогия данного собрания с первым заседанием возглавляемого Бриггсом Консультативного комитета по вопросам использования урана была полной.
Но на сим сходство заканчивалось. 16 апреля Томсон написал Чедвику письмо с приглашением присоединиться к группе, вторая встреча которой состоялась через восемь дней. Узнав подробнее о планах Фриша и Пайерлса, содержавшихся в их сообщении, Чедвик оказался сбит с толку. В целом его мысли совпадали с тем, что предлагали эти ученые, однако Чедвик, не получив на тот момент достаточно экспериментальных доказательств, отнюдь не был уверен, что создание атомной бомбы с использованием урана-235 так вероятно. Однако британский ученый согласился с технической частью сообщения - и это резко повысило его убедительность для членов консультативной группы, которые теперь вдруг поняли, что создать атомную бомбу действительно возможно. Осознание этого по-настоящему потрясло всех входивших в группу физиков.
Фриш с Пайерлсом прекрасно понимали потенциальные последствия своего открытия. Однако у них и мысли не возникало, как будущий проект по созданию оружия невероятной разрушительной силы, оружия, которое могло быть причиной "гибели большого количества мирного населения", выглядит с точки зрения морали. Впоследствии Фриш напишет:
Зачем было начинать проект, если его успех приведет к появлению невероятно жестокого оружия массового поражения, подобных которому мир еще не видел? Ответ очень прост. Шла война, она и оправдывала все цели. Вполне вероятно, что немецкие ученые думали в точности так же, как и мы, занимаясь совершенно аналогичными разработками.
Учеными руководил прежде всего страх. Они боялись того, что новое оружие окажется в руках того зверского режима, которому под силу поработить не только Европу, но и весь мир; режима, который вершил зло, выходящее далеко за грани человеческого воображения.
Спонтанное деление
Пайерлс вместе со своей женой Евгенией, уроженкой России, переехал в новый довольно просторный дом в другом районе Бирмингема - Эдгбастоне, и пригласил Фриша пожить у них. Отто с радостью покинул свою тесную комнатушку. Женя была просто необыкновенной девушкой. Хозяйством она занималась "разумно и всегда с радостью. У нее был звенящий голос, а говорила она с манчестерским акцентом и еще, как и многие русские, прекрасно обходилась в речи без определенного артикля". Она приучила Фриша бриться каждый день и показала ему, как вытирать тарелки точно так же быстро, как она их мыла.
Фриш вместе со своим коллегой терпеливо ждал реакции на составленную ими пояснительную записку, все больше беспокоясь о своей дальнейшей судьбе. Он уже получал вызов из полиции. Явившись по нему, Фриш вынужден был отвечать на целую лавину вопросов о своей жизни в настоящее время и о том, чем планирует заниматься: есть ли у него родственники на иждивении, думает ли сдавать экзамен на знание языка, собирается ли получить степень, имея которую, смог бы устроиться на работу. Женя была уверена, что Отто, как и других "враждебных иностранцев", вышлют на остров Мэн. По ее совету Фриш купил несколько хлопчатобумажных рубашек - стирать и гладить их холостяку было бы несложно. Через тех знакомых, которые были у него среди ученых, он попытался сообщить властям, что работает над важным военным проектом. По всей видимости, трюк сработал. Полиция больше не беспокоила Фриша, и, что самое главное, - стирать и гладить те хлопчатобумажные рубашки ему так и не пришлось.
Чтобы получить с помощью маленького аппарата, построенного Отто, то количество урана-235, которое требовалось для эксперимента, нужно было немало времени и терпения. Долго терпеть он не умел и потому придумал альтернативный способ провести все требуемые замеры на скорую руку. Фриш решил использовать метод бомбардировки природного урана медленными нейтронами - если верить Бору и Уилеру, расщепляться в этом случае должны были только ядра урана-235. Нейтроны он собирался получить, прибегнув к довольно-таки старому способу - воздействовать гамма-излучением радия на бериллиевую мишень. Под влиянием гамма-частиц нейтроны вытеснялись из ядер бериллия. В то время данный способ уже уступил место более совершенным - с использованием циклотрона Лоуренса и другого оборудования, в котором применялось электричество высокого напряжения.
Запасшись небольшим количеством высокорадиоактивного радона, газ был получен из радия, который хранился глубоко под землей в пещере Голубой Джон, в графстве Дербишир, - Фриш воздействовал им на бериллий, а полученными нейтронами обработал примерно грамм урана, помещенного в камеру ионизации. В течение 36 часов он произвел целую серию измерений, делая лишь маленькие перерывы для сна. Спал Отто тут же, в лаборатории, на походной койке. Сделать ему удалось целых два важных открытия.
Одним из них стало явление, которое поначалу Фришу показалось просто интересной аномалией, возникшей в ходе эксперимента. Это было самопроизвольное деление ядер природного урана. Ядра-"капли" урана-235 настолько нестабильны, что время от времени попросту распадаются без всякого внешнего воздействия, выделяя свободные нейтроны и прочие продукты деления. Вторым открытием стал тот факт, что Фриш, как оказалось, преувеличил количество урана-235, необходимого для эффективного расщепления вещества медленными нейтронами. Это означало, что он преуменьшил критическую массу этого изотопа, необходимую для поддержания цепной реакции. По счастливому стечению обстоятельств в то же самое время Пайерлс установил, что критическую массу можно сократить, если окружить делящееся вещество таким материалом, который станет отражать все стремящиеся во внешнюю среду нейтроны обратно в это вещество. Фактически ученые вернулись к тому, с чего начинали.
У Пайерлса также имелись мысли по поводу разделения изотопов. Он обратился за консультацией к Францу Симону, первоклассному химику. Симон родился в Берлине, в еврейской семье, а во время Первой мировой войны был награжден Железным крестом 1-го класса. В 1933 году Линдеман сумел вытащить его из Германии и привезти ученого в Оксфорд. Для получения урана-235 Фриш считал лучшим вариантом термодиффузию по методу Клузиуса-Дикеля из-за его простоты. Однако Симон и Пайерлс не были полностью уверены в эффективности этого метода. По мнению первого, лучших результатов можно добиться, прибегнув к газовой диффузии - пропустив газ через пористую мембрану. Пайерлс отправил Томсону письмо, в котором настаивал на том, чтобы консультативная группа обратилась к Симону за помощью, а затем написал Линдеману. Симон и Пайерлс лично встретились с ним в июне 1940 года. Пайерлс не смог разобрать ворчание Линдемана, однако посчитал, что убедить его все-таки удалось.
Мод Рей Кент
Мейтнер, которая находилась тогда в Стокгольме, обратила внимание на статью Сегре, опубликованную в Physical Review. В статье ученый писал о том, что ему не удалось обнаружить у неизвестного вещества с периодом распада 2,3 дня никаких аналогий с химическими свойствами рения. Сегре высказывал предположение, что это вещество - простой осколок деления ядра. Мейтнер же была убеждена: это - "элемент-93".
Однако, чтобы экспериментально доказать свою правоту, ей требовалось иметь под рукой устройство для получения нейтронов. Остаток зимы она провела, терпеливо ожидая того дня, когда наконец заработает построенный Сигбаном циклотрон. Так ничего и не дождавшись, она отправилась в Копенгаген, в институт Бора, где циклотрон был в рабочем состоянии. На место она прибыла 8 апреля 1940 года после полудня.
Бор в то время находился в Норвегии, завершая свою лекционную поездку. Тем вечером его пригласили к королю Хокону VII на ужин, на котором царила весьма мрачная атмосфера. Король, да и все правительственные чиновники были в очень подавленном настроении, понимая реальную угрозу вторжения на территорию их страны германских войск. Ночным поездом Бор выехал в Копенгаген. Ночью его разбудили датские полицейские, которые сообщили, что началась оккупация Дании. Той же ночью в Копенгагене Мейтнер проснулась от рева немецких аэропланов у себя над головой.