Новый мир
В начале декабря 1942 года Лаура Ферми организовала в "Метлабе" вечеринку для "металлургов". Прибывающие гости, не скрывая переполнявших их эмоций, расточали поздравления Энрико. "Поздравления? - недоуменно спрашивала Лаура. - С чем?" Но ее никто, казалось, не замечал.
На свои настойчивые расспросы она в лучшем случае получала уклончивые ответы, а иногда вообще никаких. "Да ни с чем особенным, - говорил один, - просто он большая умница. Вот и все". "Не переживай, - сказал другой. - Когда-нибудь узнаешь".
Всего месяцем ранее Ферми оказался перед сложным решением. Рабочие, нанятые армией и занятые возведением строения для нового реактора, забастовали, задержав строительство на неопределенный срок. Ферми сообщил Комптону, что лучше не ждать, а собрать реактор на корте для сквоша, где уже задолго до этого проводились эксперименты с реакторами.
Все участники проекта были обеспокоены такой задержкой, но испытывать совершенно непроверенную и потенциально опасную технологию прямо в центре многолюдного города означало подвергать себя невероятному риску. Если реактор вдруг выйдет из-под контроля, ему подошло бы название "хана". Физики весьма ясно представляли себе возможные последствия такой нештатной ситуации.
Ферми удалось убедить Комптона в том, что ядерную реакцию удастся контролировать. Свое утверждение он подкрепил следующими фактами: доля вторичных нейтронов очень невелика, причем излучались они не непосредственно в ходе распада, а с некоторой задержкой. Если при эксплуатации реактора получится поддерживать такую реакцию, при которой скорость высвобождения нейтронов незначительно превзойдет скорость их захвата, у физиков будет достаточно времени, чтобы взять цепную реакцию, если она слишком ускорится, под контроль. Комптон согласился, но решил пока не информировать об этом ректора Чикагского университета. Когда Комптон рассказал об этом Конэнту на собрании Комитета 14 ноября, тот просто побелел. Гровс сразу же приступил к поиску альтернативного места, но никто не приказал Комптону остановиться.
Утро 2 декабря 1942 года выдалось холодным. Подмораживало, дул пронизывающий ветер. Около 10:00 Ферми приказал удалить из реактора все кадмиевые регулирующие стержни, кроме одного. Последний стержень наполовину выдвинули из реактора. Физики внимательно следили за интенсивностью нейтронов и сравнивали результаты с теми, что были спрогнозированы в лабораторных условиях. 25–30 человек наблюдали за работой с балкона. Среди них были Сцилард и Вигнер.
Около 14:00 прибыл Комптон с коллегами - группа наблюдателей увеличилась до 42 человек. Ферми распорядился повторить эксперимент, выполненный ранее, и все регулирующие стержни, кроме одного, вновь извлекли из реактора. Когда последний стержень вышел из реактора примерно на 2,5 метра, ядерная реакция стала самоподдерживающейся, а реактор - почти критическим. Ферми приказал извлечь стержень еще сантиметров на 30. Скорость высвобождения нейтронов стала неумолимо расти, из-за этого мерное тиканье нейтронных счетчиков начало ускоряться, пока не слилось в общий гул.
Вот как описал дальнейшие события физик Герберт Андерсон:
Мы работали в режиме высокой интенсивности, и счетчики больше не могли объективно отражать ситуацию. Снова и снова нам приходилось менять шкалу записывающего устройства, чтобы фиксировать скорость высвобождения нейтронов, которая росла все более стремительно. Вдруг Ферми поднял руку. "Реактор стал критическим", - объявил он. Никто из присутствовавших нисколько в этом не сомневался.
Теперь интенсивность высвобождения нейтронов удваивалась каждые две минуты. Если бы Ферми оставил реакцию протекать спонтанно в течение еще получаса, реактор выработал бы около миллиона киловатт и, прежде чем расплавиться, умертвил бы всех, кто находился в помещении. Ферми отключил реактор всего через четыре с половиной минуты. Смотреть было не на что, только слышалось тиканье нейтронных счетчиков. Сейчас реактор генерировал всего около полуватта энергии. Но значимость уходящего дня была гораздо выше, чем этот мизерный показатель. Физики доказали, что можно достичь контролируемого высвобождения огромной и неисчерпаемой энергии, заключенной в атомном ядре.
Комптон позвонил Конэнту и поделился с ним новостью: "Джим, - сказал он, - вам будет наверняка интересно узнать, что наш итальянский штурман только что привел нас в новый мир".
Он выиграл спор.
Физики праздновали победу, а Сцилард и Ферми стояли в стороне. "Мы с ним обменялись рукопожатием, - вспоминал Сцилард, - и я признался в своих опасениях, что этот день запомнится как один из самых мрачных дней в истории человечества".
Глава 8 Школа "Лос-Аламосское ранчо"
Март 1942 - март 1943
Георгий Флеров занялся исследованиями ядерного распада вскоре после того, как в начале 1939 года была опубликована совместная статья Фриша и Мейтнер. Он учился в Ленинградском политехническом институте, работал в лаборатории Игоря Курчатова на физтехе. Наряду со Львом Русиновым Флеров самостоятельно доказал факт высвобождения вторичных нейтронов и косвенно подтвердил предположение Бора и Уилера, согласно которому деление ядер урана зависело от редкого изотопа U. Затем вместе с Константином Петржаком он доказал, что для ядер урана-235 характерно спонтанное деление.
После того как в 1939 году началась война, а в 1941 году германские войска вторглись на территорию Советского Союза, советские физики были вынуждены оставить проблемы ядерной физики и заняться работами, напрямую связанными с войной. Флеров поступил в Ленинградскую военно-воздушную академию, где стал изучать инженерное дело. И хотя у него лишь промелькнула мысль о возможности создания атомной бомбы, в основе которой лежала бы цепная реакция на быстрых нейтронах, он не хотел отказываться от этой идеи. Флеров написал нескольким своим коллегам, что исследования в сфере ядерной физики следует продолжить, но это ни к чему не привело.
В конце 1941 года Флеров вместе со своей частью находился в Воронеже, совсем недалеко от линии фронта. Ученый решил посетить местную университетскую библиотеку и проверить, нет ли там последних западных публикаций по ядерной физике. В частности, он хотел узнать, как были восприняты в научном мире его работы о спонтанном делении ядер.
То, что он обнаружил, удивило и встревожило. Флеров пролистывал западные журналы и убеждался, что публикаций по деленею ядра просто нет. Невозможно было поверить, что такая интересная и важная тема осталась без внимания. Определенно ведущие фигуры западной физики не могли забросить эту тему ради каких-то других проблем. Их имена словно блистали своим отсутствием.
Все встало на свои места, когда Флеров догадался, что исследования по ядерной физике теперь засекречены. Это означало, что американские, британские и, что гораздо хуже, немецкие физики заняты разработкой атомной бомбы.
Он решил поднять тревогу. В феврале 1942 года в письме Курчатову Флеров рекомендовал возобновить в СССР исследования по делению ядер урана. Ответом на следующее письмо и серию телеграмм, направленных Сергею Кафтанову, которого недавно назначили уполномоченным Государственного комитета обороны по науке, было только упрямое молчание.
Не на шутку встревоженный, в апреле 1942 года Флеров написал самому Сталину.
Сталинград
Доклад Комитета М.О.Д. о возможности создания атомной бомбы попал в Москву в сентябре 1941 года, как раз когда на город наступали вражеские войска. Советское правительство эвакуировалось в Куйбышев в октябре, а в начале декабря вермахт был остановлен в тридцати с небольшим километрах от Москвы.
Следовательно, прошло еще около полугода, когда в марте 1942 года Лаврентий Берия приступил к тщательному анализу материалов, представленных Кернкроссом. Берия возглавлял НКВД и был одним из выдающихся членов Государственного комитета обороны. В конце 1930-х он руководил заключительным этапом сталинской Великой чистки от мнимых врагов советского государства - показательными процессами, казнями, заключением политических диссидентов в жестокие трудовые лагеря, которые Александр Солженицын позже назвал "Архипелагом ГУЛАГ".
Берия отличался исключительной подозрительностью. Первым делом он предположил, что имеет дело с дезинформацией, подброшенной немецкими или британскими агентами. И если это так, она могла привести к разорительным расходам на практически бесперспективный проект. Однако Берия изменил свое мнение, проконсультировавшись с надежным физиком.
В марте Берия подготовил подробный доклад Сталину. Он обобщил выводы Комитета М.О.Д. и привел решение, принятое по ним британским военным министерством. Он указал на "важность и безотлагательность практического использования атомной энергии урана-235 для решения военных задач, стоящих перед Советским Союзом". Затем он предложил создать консультативный экспертный совет и ознакомить с материалами разведки нескольких "выдающихся специалистов".
В апреле НКВД провел совещание с советскими физиками-ядерщиками, на котором обсуждались перспективы работ над атомной бомбой. Но на этом совещании не были представлены выводы Комитета М.О.Д. и отчеты, поступавшие от Фукса через ГРУ. Физики вынуждены были вести себя с осторожностью, но когда в руки Сталина наконец попало письмо Флерова, Берия уже принял решение возобновить советские исследования в области ядерной физики.