Geum.ru

Библиотека Альдебаран

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
1   ...   14   15   16   17   18   19   20   21   ...   34
* * *


Тем временем в Германии продолжаются работы по обогащению урана 235. В начале января 1942 года доктор Багге получил первые части своего «изотопного шлюза». 13 февраля он опробует испаритель, заполнив его ураном.

Сразу три группы ученых пытались изолировать уран 235 электромагнитным способом. В октябре 1940 года, выступая на конференции в Лейпциге, В. Валхер убеждал собравшихся, что с помощью масс спектроскопа можно разделять крохотные количества изотопов. Теперь он научился сортировать изотопы серебра и верил, что может разделить изотопы урана. Подобные опыты проводил в Далеме и Х. Эвальд, один из помощников Отто Гана. Однако всем, наблюдавшим за этими опытами со стороны, был очевиден их недостаток: эти старательные ученые изолировали действительно «крохотные» количества изотопов. Счет велся буквально на ионы.

Впрочем, барон Манфред фон Арденне, пребывавший в стороне от академических школ, считал сей минус поправимым. В апреле 1942 года в недрах его лаборатории готовился отчет «О новом магнитном разделителе изотопов, предназначенном для перемещения больших масс 9». В его лаборатории в Лихтерфельде и впрямь был создан особый магнитный сепаратор. Когда после войны США рассекретили некоторые подробности своего «атомного проекта», выяснилось, что настырный самоучка Арденне шел тем же путем, что и американцы.

В апреле 1942 года была готова и «ультрацентрифуга доктора Грота». Мы помним, что он решил не тратить восемь месяцев на ожидание редкостного стального сплава и заменил его сплавом из легких металлов. Грот откровенно спешил, но излишняя бойкость не всегда бывает уместна: барабан центрифуги, сделанный из эрзаца, попросту развалился на первых же испытаниях. Металл не выдержал нагрузки.

Отказавшись ждать еще восемь месяцев, Грот опрометчиво заказал еще один, уже небольшой барабан, но и тот лопнул, погребая теоретические надежды. Утешало лишь то, что за недолгие минуты, что длился этот погибельный для приборов эксперимент, содержание изотопв урана 235 и впрямь увеличилось. Профессор Хартек, оценивая неудачи своего гамбургского коллеги, отмечал, что за этими «детскими болезнями» проглядывают блестящие перспективы. В основе схемы лежат простые физические законы, коим подчиняется даже гексафторид урана. Но все таки законы законами, а с барабаном надо было что то делать. Его неудержимо рвало на куски.

К 1 мая 1942 года фирма «Дегусса» изготовила уже три с половиной тонны чистого, порошкового урана. Получателями его были в основном отдел вооружений сухопутных войск, эмигрант из Петербурга Николаус Риль и профессор Гейзенберг. В Лейпциге, в институте, где он работал, готовился новый, крупнейший опыт с урановым реактором.

Предыдущий опыт («два слоя оксида урана внутри алюминиевого шара») оказался успешным. Теперь Гейзенберг и Депель собирались заполнить реактор ураном. Тут то и обнажилось все коварство уранового порошка. На воздухе он мигом вспыхивал. Хоть и старался один из лаборантов осторожно его пересыпать, произошел глухой взрыв. Огромные языки пламени взметнулись на три четыре метра вверх. Лаборант сильно обжег руку. Стоявшая в полуметре от него банка с ураном тоже загорелась. Депель вместе с пострадавшим принялись посыпать ее песком. Пламя исчезло, но на следующее утро ученые обнаружили, что уран все еще тлеет. Урановые «угли» швырнули в воду…

Это теперь в каждом учебнике можно прочесть: «Порошковый уран легко возгорается и при распылении в воздухе горит ярким пламенем». А тогда об этом никто не знал. Обращаться с ураном учились методом проб и ошибок. Так, возгорание порошкового урана произошло и в лаборатории И. В. Курчатова.

Но вернемся в Лейпциг. Все было готово к эксперименту. Третьего февраля 1942 года фирма «Дегусса» прислала Гейзенбергу 572 килограмма уранового порошка. Начинался решающий опыт за номером L IV. Чтобы спасти себя от пожара, уран в реактор пересыпали в углекислой атмосфере. Всего в нем уместилось более 750 килограммов урана. Реактор состоял из двух алюминиевых полусфер, крепко привинченных друг к другу. Внутрь добавили еще 140 килограммов тяжелой воды. Вес агрегата достиг почти тонны. Его вновь «упрятали» в резервуар с водой. Источник нейтронов (радий/бериллий) находился посредине. Измерения начались.

Никаких сомнений вскоре не оставалось. Поверхности реактора достигало гораздо больше нейтронов, чем излучал их источник. Лейпцигские физики подсчитали, что размножение нейтронов равнялось 13 процентам. «Мы, наконец, сконструировали… установку, которая порождает больше нейтронов, чем поглощает», – докладывали оба ученых в отдел вооружений. «Достигнутый результат намного благоприятнее, чем мы могли бы ожидать, полагаясь на расчеты, проведенные на основании опыта с оксидом урана».

Как явствовало из новых расчетов, если увеличить реактор, загрузив в него пять тонн тяжелой воды и десять тонн литого урана, мы получим первый в мире «самовозбуждающийся» ядерный реактор, то есть реактор, внутри которого будет протекать «цепная ядерная реакция». И 28 мая один из франкфуртских заводов начинает отливать пластины из тонны урана, поставленной туда фирмой «Дегусса».

Четвертого июня Гейзенберг приехал на секретное совещание в Берлин. Два месяца назад Геринг распорядился приостановить все научные работы, которые не имеют прямого военного назначения. «Все для рейха, все для победы», прочее пока не имело права на существование. Теперь физиков ядерщиков ждал «верховный судия» Шпеер. Он волен был вычеркивать намеченные ими эксперименты или миловать их. В руках усталого, перегруженного работой министра пребывала судьба всего «уранового проекта».

Собравшиеся в зале люди напряженно смотрели на дверь. Створки ее распахнулись, и сквозь проем молчаливо прошествовал Альберт Шпеер; по правую руку шел один из его помощников, доктор Карл Отто Заур, по левую – профессор Порше, генеральный конструктор фирмы «Фольксваген». В зале, взирая на них, застыли Дибнер, Гейзенберг, Ган, Хартек, Вирц и профессор Тиссен (три месяца назад «поверх всех барьеров» он посмел отослать письмо самому Герингу, убеждая его в выгоде, что таит в себе расщепление атома). Здесь же находился и Альберт Феглер, президент Общества имени императора Вильгельма, патронировавшего академические институты. Присутствовали и видные военные: генерал Лееб, начальник отдела вооружений сухопутных войск, генерал полковник Фромм, главнокомандующий Резервной армией, а также генерал фельдмаршал Мильх (ВВС) и генерал адмирал Витцель, заместитель Редера.

И вот уже к трибуне направился Гейзенберг, овладевавший умами слушателей так же легко, как и тайнами атома. Напомним, что к середине 1942 года характер войны решительно изменился. Любек, Росток и Кельн уже лежали в руинах после массированных налетов британской авиации. Тысячи бомб, сброшенных на немецкие твердыни, требовали возмездия. К мести взывали стены порушенных городов. И потому Гейзенберг, обороняя свои планы, сразу же заговорил о военной выгоде от «расщепления атома». Он пояснил собравшимся генералам устройство «атомной бомбы».

Это было неожиданностью для его коллег, все полагали, что его интересует лишь ядерный реактор. Доктор Телшов, секретарь Общества имени императора Вильгельма, вспоминал, что слово «бомба», слетевшее с уст Гейзенберга, изумило не только его, но и, судя по их лицам, большинство присутствовавших.

С точки зрения теории, есть два вещества, которые можно использовать как взрывчатку, продолжал сокрушать скептиков Гейзенберг: уран 235 и 94 й элемент (плутоний). Правда, расчеты Боте показывают, что протактиний тоже можно расщепить с помощью быстрых нейтронов и что его критическая масса та же, что у плутония и урана 235. Однако протактиний никогда не удастся изготовить в достаточном количестве.

Едва Гейзенберг умолк, как генерал фельдмаршал Мильх спросил его, каких размеров окажется бомба, способная уничтожить целый город. «Заряд будет величиной с ананас», – ответил физик и деловито очертил убийственные формы руками. Военные оторопели. Своим следующим замечанием он поверг их в ужас. Он сказал, что американцы, по всей видимости, изготовят подобную бомбу уже через два года, мы же не способны этого сделать из за тяжелых экономических обстоятельств. Такую бомбу нельзя изготовить в течение нескольких месяцев. На это уйдет слишком много времени. («Я счастлив, – писал Гейзенберг шесть лет спустя, – что парализовал нашу решимость: да и тогдашние приказы фюрера мешали по настоящему сосредоточить все усилия на создании атомной бомбы».)

Затем Гейзенберг стал говорить об урановом реакторе, о том, как важен он и для наших военных планов, и для будущего, послевоенного развития Германии.

Шпеер, вдоволь наслушавшись великого физика, не стал возражать ему и признал, что даже сейчас, в дни войны, надо строить первый в Германии урановый реактор. Решено было разместить его в Далеме, на территории Института физики. Так, сравнительно «мирная» часть уранового проекта была спасена, хотя правительство и не гарантировало ученым полную и единодушную поддержку. Мильх покинул совещание разочарованным. Крохотная бомба, «величиной с ананас», оказалась недоступной, «хоть его око и видело ее». Через две недели он подписал приказ о массовом производстве простого и надежного ракетного снаряда «Фау 1».

Впрочем, в тот день Мильх еще раз имел возможность перекинуться несколькими словами с блистательным оратором. Вечером, после совещания, всех ждал ужин. Улучив минуту, Гейзенберг тихо спросил маршала, чем же кончится эта война. Своим ответом тот поверг физика в ужас: если мы проиграем ее, нам всем придется принять стрихнин. Гейзенберг поблагодарил маршала за честный ответ и здравым умом аналитика рассудил, что теперь и нацистские вожди считают войну проигранной.

Через несколько минут въедливый профессор продолжил свой «социологический опрос». По окончании ужина он возвращался с Альбертом Шпеером. Тот решил напоследок осмотреть владения Института физики. Оказавшись в стороне от публики, Гейзенберг спросил Шпеера о том же, что и Мильха. Министр молча повернулся к собеседнику и окинул его совершенно пустым, бессмысленным взглядом. Профессор оценил, сколь красноречиво было молчание министра.

Двадцать третьего июня 1942 года Шпеер докладывал фюреру о проделанной работе. Под пятнадцатым пунктом в его отчете значился «урановый проект». Краткая запись, оставленная Шпеером, свидетельствует: «Фюреру вкратце доложено о совещании по поводу расщепления атома и об оказываемой нами поддержке». Эта строка – единственный факт, доказывающий, что Гитлер хоть что то знал об «урановом проекте».

Совещание, состоявшееся 4 июня, могло стать судьбоносным для немецкой ядерной физики. Нацистская Германия могла сосредоточить все силы на создании атомной бомбы, если бы военные поверили в ее реальность. Этого не произошло. Проект не был прикрыт, но и не получил полную поддержку. «Второстепенное научное баловство, что то обещающее, но ничего не гарантирующее», – так, наверное, подумали о нем немецкие военные. Когда через некоторое время Гейзенберг случайно узнал, сколько средств вкладывается в создание снарядов «Фау 1» и «Фау 2», его охватила злость: если бы так заботились об урановых исследованиях! Впрочем, Гейзенберг не мог не сознавать, что он сам постарался отвлечь интерес немецких военных от «фантастической и недостижимой» атомной бомбы.

А тем временем, 17 июня 1942 года, в США доктор Ваннавер Буш докладывает Рузвельту, что при благоприятных обстоятельствах США успеют изготовить атомное оружие еще до конца войны и смогут повлиять тем самым на ее ход. Месяц спустя правительство Соединенных Штатов принимает решение построить установку для разделения изотопов урана электромагнитным способом.

Двадцать третьего июня, в тот день, когда фюрер вскользь выслушивал «итоги расщепления атома», в лейпцигской лаборатории внезапно все вышло из под контроля. Шаровидный реактор вот уже двадцать дней покоился в чане с водой. Вдруг вода возмутилась, заклокотала. Из глубины побежали пузыри. Происходило что то странное. Депель взял пробу пузырей: водород. Значит, где то возникла течь и уран реагирует с водой.

Через некоторое время пузыри исчезли, все успокоилось. Тем не менее Депель решил извлечь реактор из чана, чтобы посмотреть, сколько воды проникло внутрь. В 15 часов 15 минут тот же несчастливый лаборант, уже пострадавший от пожара, ослабил колпачок штуцера. Послышался какой то шум. Воздух с силой втягивался внутрь, словно там, в центре шара, образовался вакуум. Через три секунды воздушная струя внезапно хлынула вверх. Из трещины длиной 15 сантиметров вырвался раскаленный газ. Тут и там мелькали искры, вылетали горящие крупицы урана. Вслед за тем взметнулось и пламя. Высота его достигала двадцати сантиметров. Вокруг него плавился алюминий. Пожар усиливался.

Депель, прибежавший на помощь, стал тушить пламя водой, но огонь не убывал. Лишь с трудом его удалось сбить, зато из трещины теперь непрерывно валил чад, и ее отверстие становилось все шире. Предчувствуя катастрофу, Депель велел немедленно выкачивать тяжелую воду, чтобы спасти хоть какую то важную часть реактора. Саму же «урановую машину» вновь «упрятали» в чан с водой, дабы остудить ее. Гейзенберг, мельком заглянув в лабораторию, увидел, что «ситуацию контролируют», и отбыл проводить семинар.

Ситуация же вовсе не контролировалась. Температура реактора росла. В 18. 00 – опасный для жизни опыт длился уже три часа – Гейзенберг завершил семинар и вернулся к Депелю. Реактор все накалялся. Его творцы напряженно вглядывались в воду, как вдруг реактор затрясся. Не делая более теоретических выводов, оба ученых обратились к практике и опрометью выскочили из помещения. Через секунды грохнул взрыв. Струи пылающего урана разлетались повсюду, здание охватил огонь. «После этого мы вызвали пожарных», – заключили свой доклад два набедокуривших мыслителя.

Оба они спаслись в тот день чудом. Большая часть их лаборатории была разрушена, все запасы урана и почти все запасы тяжелой воды погибли «в горниле эксперимента». Столь же серьезно пострадало самолюбие Гейзенберга. Его так и перекосило, когда начальник пожарной охраны, прибыв в лабораторию и не церемонясь в выборе саксонских выражений, поздравил ошарашенного метра со столь осязаемыми доказательствами «расщепления атома».

Правда, пожарник, костеря Гейзенберга и иже с ним, был все таки не прав, подозревая в несчастье «цепную ядерную реакцию». Его возбужденные наветы легко опровергаются мнением химиков, для которых подобные взрывы – дело привычное. Вода проникла сквозь оболочку шара и вступила в реакцию с порошковым ураном. Образовался водород – газ, легко взрывающийся. Законы химии жестоко предопределили события, происходившие в царстве физики. Отчитываясь перед начальством, Депель советовал в будущем использовать лишь твердый уран, а не его порошок. Впрочем, открытие это не было новостью. Еще год назад руководители фирмы «Дегусса» (и Николаус Риль в том числе) направили в отдел вооружений циркуляр, в коем обращали внимание на коварные свойства урана.

Депель эту служебную бумагу проглядел и, оправдывая свою неосмотрительность, теперь написал резкое письмо Рилю, упрекая его за то, что тот прислал им «какую то дрянь». Депель вообще был странным человеком. За годы войны он успел в пух и прах рассориться почти со всеми своими коллегами, немилосердно понося их и попрекая. Его неосторожный язык не коснулся разве что Гейзенберга. Что же касается Риля, тот попробовал соблюсти этикет и напомнил о давнем циркуляре. В ответ же получил от Депеля новую порцию брани. На этом их отношения угасли, Риль почел за лучшее не отвечать «желчному безумцу».

Добавим, что в следующий раз им довелось встретиться при очень необычайных обстоятельствах. В июне 1945 года оба против своей воли оказались в одном и том же городе, в одном и том же месте: в Москве, в приемной Лаврентия Берии. Последний руководил советским атомным проектом и к участию в нем «пригласил» (о средствах умолчим) некоторых ведущих немецких физиков, доставшихся нашей армии «в качестве трофея». Среди них были Риль, Депель, профессор Фолльмер, Густав Герц (тот так и не покинул Германию, несмотря на свое неарийское происхождение, но из за него не был допущен к немецкому «урановому проекту» и его методом газовой диффузии успешно пользовались англичане, но не немцы). Тут то, «в московском полоне», и произошло примирение двух давних врагов. Депель смиренно подошел к Рилю и попросил у него прощения за два давнишних, глупых письма. Весь привычный им мир рухнул, и что оставалось им делать, двум пленникам Берии? Разве что держаться друг друга.

Девятого июня – не прошло и недели после совещания с участием Шпеера, – начались перетряски. Теперь Научно исследовательским советом, – а значит и всеми работами по «урановому проекту», – стал руководить сам рейхсмаршал Геринг. При нем был создан и свой «президиум», куда вошли 21 министр, высшие офицеры и руководители партии, в том числе Гиммлер, но где не оказалось ни одного ученого.

Немецкие «арийцы и партийцы» слишком поздно взялись восстанавливать ими же самими и приниженное реноме науки. Всего за четыре года их правления (1933–1936) почти 40 процентов университетских профессоров были уволены. Многие другие, опасаясь расовых преследований, покинули Германию. Среди «изгоев и парий» были ведущие физики страны, в том числе творцы американской атомной бомбы.

Вот и сейчас крупнейшие ученые следили с опаской за новыми действиями властей. Профессор Хартек вообще считал их вмешательство катастрофой. Услышав, что реактор решено строить в Берлине, он догадался, что его собственным экспериментам в Гамбурге будет положен конец. Между тем опыты с центрифугой, наконец, завершались. Первого июня 1942 года вместе с доктором Гротом он разделил изотопы ксенона. На очереди был гексафторид урана.

Двадцать шестого июня он пишет в отдел вооружений сухопутных войск, умоляя о поддержке. Урановые машины могут быть двух типов, сообщает он. Машина первого типа состоит из пяти тонн обычного металлического урана и пяти тонн тяжелой воды. Машина второго типа содержит меньше урана и тяжелой воды, зато уран обогащен изотопом U 235. Опыт покажет, какие из этих машин целесообразнее строить. Однако нельзя не отметить, что машины второго типа более компактны и потому ими удобнее и легче оборудовать боевые транспортные средства. Кроме того, их принцип работы близок принципу действия бомбы. Однако до сих пор обогащение урана 235 казалось неразрешимой проблемой. И вот теперь опыты Грота с ультрацентрифугой обнадеживают нас, и при успешном их завершении, заключал он, мы можем «со всей энергией взяться за создание машин второго типа».

В начале августа 1942 года барабан центрифуги впервые заполнили гексафторидом урана. Во время первых опытов степень обогащения урана 235 составила 2,7 процента. Через четыре дня скорость центрифуги увеличили; коэффициент вырос до 3,9 процента. Хотя Хартек надеялся на лучшее, но и эти показатели все же кое что значили – тем паче что их скромность объяснялась, наверное, наличием некоторых примесей. Расчеты Гейзенберга показывали, что достаточно обогатить уран 235 на 11 процентов, и тогда тяжелую воду в реакторе можно заменить обычной. Ну а чтобы довести показатели до 11 процентов, надо выстроить батарею из центрифуг и шаг за шагом обогащать уран.

Идея понравилась и профессору Эзау, и первому маршалу среди профессоров – Герингу. Впрочем, Эзау – отдадим ему должное – вовсе не хотел доводить идею «обогащения урана» до ее логического конца – до создания атомной бомбы. Нет, он не был пораженцем и пацифистом, он лишь любил покой, почет и мирские блага, даруемые партийному руководителю, и не согласен был променять их на напряженный, тяжелый труд. Когда профессор Хаксель завел разговор об «урановой бомбе», Эзау немедленно цыкнул на него: «Вы что, не понимаете?!. Если фюрер заинтересуется ей, мы все до конца войны будем сидеть за колючей проволокой и делать эту чертову бомбу! Не надо больше о ней говорить, пусть все считают, что „урановая машина“ и есть подлинная цель нашего проекта, а там как получится… »

Пока же не получалось и с «урановой машиной». Гейзенберг считал, что для возбуждения цепной реакции в реакторе нужны 5 тонн тяжелой воды. К концу июня 1942 года фабрика в Рьюкане изготовила всего 800 килограммов, то есть лишь шестую часть нормы. (Напомним, что вот уже два года фабрика была в руках немцев. Сколько же оставалось ждать?!)

В середине июля Дибнер, Беркеи, Хартек, Боте и Гейзенберг обсуждают, можно ли построить подобную фабрику в Германии. Вспоминают, что под Мюнхеном есть установка, способная выпускать до 200 килограммов тяжелой воды в год. Но там работают с обычным водородом. А если обогащать его дейтерием? Есть такой метод! Тут, правда, вмешался Хартек, напомнив, что расходы энергии будут очень велики, но его не слушали. Наоборот, вспомнили еще и гидроэлектростанцию в Мерано (Северная Италия), где тоже можно развернуть производство тяжелой воды. «До полутора тонн в год!» Решено было действовать по всем направлениям, ибо «производство тяжелой воды, как и прежде, является первостепенной задачей».

Но и с другим сырьем – с ураном – дела были немногим лучше. Металлический уран восстанавливали из его оксида. Занималась этим франкфуртская фирма «Дегусса». Ее мощностей хватило бы, чтобы выпускать каждый месяц по тонне урана. Однако годовые отчеты удручают: 1940 – произведено 280,6 килограмма урана; 1941–2459,8 килограмма; 1942–5601,7 килограмма; 1943–3762,1 килограмма; 1944–710,8 килограмма.

Технологический процесс был прост, и объяснить неудачи можно лишь двумя причинами. Во первых, перебои с сырьем, а, во вторых, к концу 1942 году урановый проект считался уже делом второсортным, и фирма «Дегусса» стала испытывать из за этого перебои со снабжением. Трудно было доставать запасные детали, новые вакуумные насосы, медь для трансформаторов и т. п. Урановый проект медленно задыхался в тисках централизованного снабжения.

Скажем пару слов и о выплавке металлических пластин из порошкового урана. Ведь «дуайен немецких физиков» Гейзенберг уже убедился, что с порошком лучше дело не иметь. Метод выплавки был примитивным. В пластинах сплошь и рядом встречались полости и посторонние включения. Но худшее было еще впереди.