Создание атомной бомбы Роудс Ричард

11

Сечения

Как вспоминает Отто Фриш, когда еще до войны он работал в Гамбурге с Отто Штерном, днем он ставил эксперименты, а потом, до глубокой ночи, напряженно размышлял о физике. «Я приходил домой в одно и то же время, – сказал однажды Фриш в интервью, – ужинал в семь, дремал с четверть часа после ужина, а затем радостно усаживался перед листом бумаги и настольной лампой и работал приблизительно до часу ночи – пока у меня не начинались галлюцинации… Я начинал видеть в своей комнате странных животных, и тогда решал: “Ну ладно, пора спать”». Гипнагогические видения вызывали у молодого австрийца «неприятные ощущения», но в остальном «это была идеальная жизнь. Никогда в жизни мне не было так хорошо, как в эти ежевечерние пять часов напряженной работы»[1425].

Напротив, весной 1939 года, после своих первых экспериментов с делением, Фриш оказался «в состоянии полного уныния. Я чувствовал, что надвигается война. Какой смысл был в продолжении исследований? Я попросту не мог взять себя в руки. Я был в очень плохом состоянии и думал: “Что бы я сейчас ни начал делать, это не принесет никакой пользы”»[1426]. Если его тетку Лизу Мейтнер беспокоила ее изоляция в Стокгольме, Фриша тревожила его собственная уязвимость в Копенгагене. В несвойственной ему манере он начал агитировать коллег, приезжавших из Британии:

Я поговорил сначала с Блэкеттом, а затем с Олифантом, когда они заезжали в Копенгаген, и сказал им, что боюсь, что Гитлер скоро захватит Данию: если это произойдет, будет ли у меня возможность своевременно уехать в Англию, потому что я предпочел бы работать на Англию, чем ничего не делать или оказаться перед необходимостью так или иначе работать на Гитлера или попасть в концлагерь[1427].

Марк Олифант руководил физическим факультетом Бирмингемского университета. Вместо того чтобы затевать сложную программу поддержки, он просто пригласил Фриша приехать летом и обсудить его проблему. «Так что я собрал два маленьких чемодана и поехал туда как обычный турист, на корабле, а потом на поезде»[1428]. Когда началась война, он был в безопасности в Центральной Англии, и из имущества при нем было только содержимое двух маленьких чемоданов. Копенгагенским друзьям пришлось организовывать хранение его вещей и возврат фортепиано, о покупке которого он уже договорился перед отъездом.

Олифант устроил его младшим преподавателем. Оказавшись таким образом в сравнительно надежном положении, Фриш снова начал думать о физике. Его по-прежнему интересовало деление ядра. Для того чтобы непосредственно заняться этим вопросом, нужен был источник нейтронов, которого у него не было. Но он следил за теоретическими работами Бора: в феврале появилось описание различий между характеристиками деления ²³⁵U и ²³⁸U; в сентябре, когда германское вторжение в Польшу положило начало войне, что вызвало у Фриша «сильнейшее чувство напряженного отрезвления»[1429], – большая статья Бора и Уилера. Был ли прав Бор, считавший, что деление медленными нейтронами происходит в ²³⁵U? Фриш разработал способ, позволявший получить ответ на этот вопрос: для этого нужно было подготовить «образец урана с измененным содержанием этих двух изотопов»[1430]. Для этого необходимо было по меньшей мере частично разделить изотопы, как Ферми и Даннинг по той же причине предлагали сделать Ниру. Фриш стал читать о методиках разделения изотопов. Проще всего, решил он, было использовать технику газовой термодиффузии, которую разработал немецкий физикохимик Клаус Клузиус. Из оборудования она не требовала почти ничего, кроме длинной вертикальной трубки, в центре которой устанавливают нагретый продольный стержень. Если наполнить такую трубку материалом, подлежащим разделению, в газообразном виде и охладить стенки трубки водой, то «материал, обогащенный более легким изотопом, будет скапливаться в верхней части трубки… а более тяжелый изотоп будет смещаться вниз»[1431].

Фриш взялся за сборку трубки Клузиуса. Работа шла медленно. Он собирался изготовить трубку из стекла, но работавший в лаборатории стеклодув в первую очередь выполнял заказы для секретного военного проекта Олифанта, о котором Фришу, формально бывшему «враждебным иностранцем»[1432], знать не полагалось. На самом деле два физика, работавшие у Олифанта, Джон Рэндалл и Г. А. Г. Бут, разрабатывали полостной магнетрон – электронную лампу, способную вырабатывать микроволновое излучение высокой интенсивности для наземных и авиационных радаров. По оценке Ч. П. Сноу, это изобретение было «самым ценным английским научным новшеством за время войны с Гитлером»[1433].

Тем временем Британское химическое общество предложило Фришу написать для своего ежегодного отчета обзор достижений экспериментальной ядерной физики. «Мне удалось написать эту статью в моей однокомнатной квартире, в которой днем, при постоянно горящем газовом камине, температура поднималась до +5,5°… а ночью в стакане, стоявшем у меня на тумбочке, замерзала вода». Он надевал зимнее пальто, пододвигал свой стул поближе к огню и ставил пишущую машинку себе на колени. «Тепловое излучение горящего газа стимулировало приток крови к моему мозгу, и статья была готова к сроку»[1434].

Фриш упоминал в своей обзорной статье возможность цепной реакции, но лишь для того, чтобы исключить ее из рассмотрения. Он основывал свой вывод на утверждении Бора, что в природном уране ²³⁸U должен рассеивать быстрые нейтроны, замедляя их до энергий резонансного захвата; тех немногих из них, которые избегут захвата, считал он, будет недостаточно для возбуждения цепной реакции на медленных нейтронах в малочисленном ²³⁵U. В любом случае, отмечал Фриш, медленные нейтроны смогли бы вызвать лишь взрыв умеренной силы; их торможение и поиски ядра занимают слишком много времени. Впоследствии он объяснял:

Этот процесс должен занимать время порядка заметной части миллисекунды [т. е. тысячной доли секунды], а развитие цепной реакции в целом – несколько миллисекунд; после нагревания материала до температуры парообразования он должен начать расширяться, и реакция должна прекратиться, так толком и не развившись. Такое устройство могло бы взорваться как кучка пороха, но не сильнее, и этим просто не имело смысла заниматься[1435].

Поскольку Фриш не так давно выехал из нацистской Германии, утверждение о невозможности взрывной цепной реакции его успокаивало. Оно опиралось на работу такого крупного теоретика, как Нильс Бор. Фриш с удовольствием опубликовал его.

Это утверждение возникало и раньше, и самым заметным было его появление в письме члена британского парламента Уинстона Черчилля к министру авиации Великобритании от 5 августа 1939 года. Опасаясь, что Гитлер может обмануть Невилла Чемберлена угрозами нового секретного оружия, Черчилль получил необходимую информацию у Фредерика Линдемана и призывал правительство не опасаться появления «новых взрывчатых веществ огромной разрушительной силы», по крайней мере в течение «ближайших нескольких лет». Самые авторитетные ученые, подчеркивал знаменитый парламентарий, ссылаясь на Нильса Бора, считают, что «в этих процессах эффективно участвует компонент, содержащийся в уране лишь в незначительных количествах». Для получения каких-либо крупномасштабных эффектов необходимо трудоемкое извлечение этого компонента. «Цепной процесс может происходить только в случае концентрации большой массы урана, – продолжал Черчилль, несколько запутывая изложение. – Как только начнется выделение энергии, материал взорвется с несильной детонацией еще до того, как смогут возникнуть какие-либо сильные эффекты. Эта система может оказаться такой же сильной, как существующие сейчас взрывчатые вещества, но вряд ли позволит создать что-либо более опасное». В заключение Черчилль оптимистически заявлял: «Хотя будут делаться мрачные намеки и распространяться ужасающие слухи, следует надеяться, что они никого не смогут ввести в заблуждение»[1436].

В этом году Фриш подружился с таким же, как он сам, бирмингемским иммигрантом, теоретиком Рудольфом Пайерлсом. Пайерлс, состоятельный берлинец с мальчишеским лицом, заметно выступающими верхними зубами и строгим математическим умом, родился в 1907 году и приехал в Англию в 1933-м: он получил стипендию Фонда Рокфеллера на работу в Кембридже. Когда нацисты начали чистку германских университетов, он предпочел остаться в Англии. В феврале 1940 года он получил британское гражданство, но до тех пор формально оставался враждебным иностранцем. Когда Олифант время от времени обращался к нему за консультацией по математике резонансных полостей – важного элемента микроволнового радара, – оба старательно делали вид, что обсуждаемые вопросы представляют чисто академический интерес[1437].

Пайерлс уже внес значительный вклад в дискуссию о взрывчатом потенциале деления ядра. В мае того же года Франсис Перрен, один из парижских сотрудников Фредерика Жолио, опубликовал первую формулу для приблизительного расчета критической массы урана – количества урана, необходимого для поддержания цепной реакции[1438]. Кусок урана, масса которого меньше критической, остается инертным; кусок критического размера должен самопроизвольно взорваться, как только будет собран в единое целое.

Возникновение критической массы связано с тем, что площадь поверхности шара[1439] увеличивается с ростом его радиуса медленнее, чем объем (пропорционально r² и r³ соответственно). При некотором определенном объеме, зависящем от площади материала и от сечений рассеяния, захвата и деления в нем, должна возникнуть ситуация, в которой число нейтронов, попадающих в ядра и вызывающих их деление, превышает число нейтронов, достигающих поверхности и улетающих за нее; такой объем и соответствует критической массе. Оценив несколько сечений природного урана, Перрен получил значение его критической массы, равное сорока четырем тоннам. Если окружить уран отражателем из железа или свинца, возвращающим нейтроны обратно в уран, то, как рассчитал Перрен, необходимую массу можно уменьшить до всего лишь тринадцати тонн.

Пайерлс сразу же увидел, что может улучшить формулу Перрена. Он сделал это в теоретической работе, которую он написал в мае и начале июня 1939 года и опубликовал в «Материалах» Кембриджского философского общества в октябре[1440]. Поскольку формула критической массы, основанная на делении медленными нейтронами, была бы слишком сложной математически, Пайерлс предложил рассмотреть «упрощенный случай»: деление незамедленными быстрыми нейтронами. При подстановке сечения деления природного урана, по сути соответствующего сечению деления ²³⁸U, получалась критическая масса, как отмечал Пайерлс, «порядка нескольких тонн». Объект такого размера было бы нереально использовать в качестве оружия. «Разумеется, никаких шансов погрузить такой предмет в самолет не было, и статья, по-видимому, не имела никакого практического значения»[1441]. Пайерлс знал о существовавших в Британии и Америке соображениях секретности, но в данном случае не видел препятствий к публикации.

В конце ноября начался военный конфликт между СССР и Финляндией. В остальной Европе царило необычное противостояние, которое сенатор-изоляционист от штата Айдахо Уильям Бора назвал «странной войной». Пайерлсы переехали в более просторный дом; в начале нового года они великодушно пригласили Фриша поселиться у них. Женя Пайерлс[1442], происходившая из России, быстро прибрала холостого австрийца к рукам. Она «заправляла домом, – пишет Фриш, – с умом и жизнерадостностью, при помощи звонкого голоса с манчестерским акцентом и надменного русского пренебрежения определенными артиклями. Она приучила меня бриться каждый день и вытирать посуду с той же скоростью, с которой она ее мыла. С тех пор это умение неоднократно мне пригодилось»[1443]. Жизнь у Пайерлсов была увлекательной, но Фриш ходил домой с работы во время зловещих затемнений, в такой темноте, что иногда спотыкался об уличные скамейки и замечал других пешеходов только благодаря светящимся карточкам, которые все носили в это время на своих шляпах. Это напоминало о непрерывно существовавшей угрозе германских бомбардировок, и он то и дело ловил себя на сомнениях в том уверенном выводе, который сделал в своем обзоре для Химического общества: «Правда ли то, что я там написал?»[1444]

Где-то в феврале 1940 года он снова проверил свои выводы. Всего существовало четыре возможных механизма взрывной цепной реакции в уране:

1) деление ²³⁸U медленными нейтронами;

2) деление ²³⁸U быстрыми нейтронами;

3) деление ²³⁵U медленными нейтронами и

4) деление ²³⁵U быстрыми нейтронами.

Логически найденное Бором отличие ²³⁸U и тория от ²³⁵U исключало механизм № 1: ²³⁸U не делился под воздействием медленных нейтронов. Механизм № 2 был неэффективным из-за рассеяния и паразитных эффектов резонансного захвата в ²³⁸U. Механизм № 3 потенциально можно было использовать для производства энергии, но для практического оружия он был слишком медленным. А как насчет механизма № 4? По-видимому, никто в Британии, Франции или Соединенных Штатах до сих пор не задавался этим вопросом всерьез.

Если Фришу удалось теперь заглянуть в эту бездну, это произошло потому, что он тщательно изучил вопрос разделения изотопов и решил, что оно может быть осуществлено даже с таким трудноуловимым изотопом, как ²³⁵U. Поэтому он был готов рассмотреть поведение этого вещества в чистом виде, без примесей ²³⁸U, в отличие от Бора, Ферми и даже Сциларда. «Я задумался вот о чем: если бы моя сепараторная трубка Клузиуса действительно заработала, – можно ли, используя несколько таких трубок, выделить уран-235 в количестве, достаточном для получения действительно взрывной цепной реакции, не зависящей от медленных нейтронов? И какое количество этого изотопа для этого нужно?»[1445]

Он рассказал об этой задаче Пайерлсу. У Пайерлса была формула критической массы. В этом случае в нее нужно было подставить сечение деления ²³⁵U быстрыми нейтронами, величины которого никто не знал, потому что никто еще не выделил достаточного количества этого редкого изотопа, чтобы определить его сечение на опыте – а только так и можно было получить достоверное значение. Тем не менее, говорит Пайерлс, «мы прочитали статью Бора и Уилера и разобрались в ней, и она, по-видимому, убеждала нас, что в этих обстоятельствах в сечении нейтронных процессов в ²³⁵U должно доминировать деление». Пайерлс смог сформулировать вывод из этого положения в весьма простых словах: «Если нейтрон попадает в ядро [²³⁵U], что-то непременно произойдет»[1446].

Тогда было интуитивно понятно, каким должно быть сечение: более или менее таким же, как известное сечение, выражающее вероятность того, что в ядро урана вообще попадет какой-либо нейтрон, – геометрическое сечение, 10^–23 см² [1447], на целый порядок величины больше, чем полученные ранее оценки сечений деления в природном уране, который лишь в несколько раз превышали 10^–24.

«Как бы играя»[1448], – пишет Фриш, он подставил 10^–23 см² в формулу Пайерлса. «К моему удивлению, [ответ] оказался гораздо меньше, чем я ожидал; речь шла не о тоннах, а о чем-то вроде одного-двух фунтов»[1449]. Для такого тяжелого вещества, как уран, это соответствует объему меньшему чем мяч для гольфа.

Но взорвется ли такая масса, или же тихо выгорит? Пайерлс легко получил оценку. Цепная реакция должна развиваться быстрее, чем идет испарение и расширение нагревающегося металлического шара. Пайерлс вычислил, что время, проходящее между двумя последовательными поколениями нейтронов в цепочке 1 2 4 8 16 32 64…, составляет около четырех миллионных секунды[1450], то есть этот процесс идет гораздо быстрее, чем деление медленными нейтронами, для которого Фриш получил оценку порядка нескольких тысячных секунды.

В таком случае насколько разрушительным будет взрыв? Появление около восьмидесяти поколений нейтронов – приблизительно такое их число может появиться до того, как нарастающий взрыв разнесет атомы ²³⁵U на слишком большое для продолжения цепной реакции расстояние, – за суммарное время, все еще составляющее миллионные доли секунды, дает температуру, сравнимую с температурами внутри Солнца, и давление, большее, чем в центре Земли, где железо течет как жидкость. «Я рассчитал, каким должен быть такой ядерный взрыв, – говорит Пайерлс. – Результаты расчетов потрясли нас обоих»[1451].

И наконец, практический аспект: можно ли отделить от ²³⁸U хотя бы несколько килограммов ²³⁵U? Фриш пишет:

Я прикинул возможную производительность своей сепараторной системы при помощи формулы Клузиуса, и мы пришли к выводу, что, имея что-нибудь порядка сотни тысяч аналогичных сепараторных трубок, можно произвести фунт достаточно чистого урана-235 за вполне скромное время, измеряемое неделями. Тут мы посмотрели друг на друга и поняли, что атомная бомба все-таки может быть осуществима[1452].

«Стоимость такой установки, – добавляет Фриш, чтобы проиллюстрировать масштабы этой возможности, – была бы незначительной по сравнению со стоимостью ведения войны»[1453].

«Послушайте, не нужно ли кому-нибудь об этом сообщить?»[1454] – спросил тогда Фриш Пайерлса. Они поспешили рассказать о своих расчета Марку Олифанту. «Они меня убедили»[1455], – свидетельствует Олифант. Он попросил их записать все это.

Они так и сделали и составили две лаконичные записки: одна из них занимала три машинописные страницы, другая была еще короче. Разговоры на эту тему их нервировали, вспоминает Пайерлс (к тому времени уже начался март, и необычайные холода уступили место более теплой погоде):

Мы не решились доверить этот документ машинистке. Мы напечатали его сами, а точнее, напечатал его я, поскольку у меня была пишущая машинка и я умел с ней обращаться. Когда мы работали над меморандумом в моем кабинете в одноэтажном здании Наффилдской лаборатории, произошел занятный случай. Стоял теплый весенний день, и окно кабинета было открыто. Когда мы обсуждали формулировки этого документа, в окне, словно ниоткуда, вдруг появилась чья-то голова. Мы были ошеломлены. Однако «шпион» оказался лаборантом, который посадил вдоль южной стены лаборатории несколько кустов помидоров и в свободную минуту ухаживал за ними. На наш разговор он, разумеется, не обратил никакого внимания[1456][1457].

Первую часть своей записки они озаглавили «О создании “сверхбомбы” на основе цепной ядерной реакции в уране» (On the construction of a ‘superbomb’; based on a nuclear chain reaction in uranium)[1458]. Ее целью было, как они писали, «обозначить и обсудить возможность, которая, по-видимому, была упущена из виду в… предыдущих обсуждениях»[1459]. Затем они описывали то же, о чем до этого говорили наедине, отмечая, что «энергия, высвобожденная 5-килограммовой бомбой, должна быть эквивалентна энергии нескольких тысяч тонн динамита». Они описали простой механизм приведения такого оружия в действие: урановый шар можно сделать разделенным на две части, «которые сводят вместе, когда требуется произвести взрыв. После соединения частей бомба должна взорваться в течение секунды или менее»[1460]. Для сближения двух полушарий, по их мнению, можно было использовать пружины. Сближение частей бомбы должно происходить быстро, чтобы избежать преждевременного запуска цепной реакции, которая приведет к разрушению самой бомбы, но не уничтожит почти ничего, кроме нее. В качестве побочного продукта взрыва – на который, по их расчетам, уйдет около 20 % его энергии, – должно возникнуть излучение, эквивалентное излучению «сотен тонн радия», «смертельное для живых существ в течение долгого времени после взрыва». Эффективная защита от такого оружия должна быть «практически невозможна».

Вторая записка, «Меморандум о свойствах радиоактивной “сверхбомбы”» (Memorandum on the properties of a radioactive «super-bomb»)[1461], была документом менее техническим, по-видимому задуманным в качестве альтернативного материала для неспециалистов. Помимо технических вопросов конструирования и производства оружия в ней рассматривались стратегические аспекты обладания им и его применения; она получилась одновременно невинной с виду и необычайно прозорливой:

1. Сверхбомба должна быть оружием, от которого практически невозможно защититься. Нельзя ожидать, чтобы какие-либо материалы или конструкции были способны противостоять силе взрыва…

2. В связи с распространением радиоактивных веществ по ветру применение бомбы, вероятно, невозможно без гибели многочисленного гражданского населения, и это может сделать такое оружие непригодным для использования нашей страной…

3. …Вполне вероятно, что Германия разрабатывает это оружие…

4. Если предположить, что Германия обладает или будет обладать этим оружием, следует понимать, что не существует укрытий, которые обеспечивали бы действенную защиту от него и могли бы быть использованы в крупных масштабах. Наиболее действенной мерой была бы встречная угроза применения аналогичного оружия.

Таким образом, уже в первые месяцы 1940 года двум вдумчивым наблюдателям было ясно, что ядерное оружие будет оружием массового уничтожения, единственной защитой от которого, по-видимому, может быть сдерживающий эффект обоюдного обладания им.

Фриш и Пайерлс закончили свои два отчета и отнесли их Олифанту. Он тщательно расспросил их обоих, добавил к их меморандумам свое сопроводительное письмо («Я внимательно рассмотрел эти предположения и подробно обсудил их с авторами, в результате чего пришел к выводу, что это дело заслуживает весьма серьезного внимания, хотя бы для того, чтобы убедиться в том, что противная сторона не занята в настоящее время созданием такой бомбы»)[1462], и отправил это письмо вместе с остальными документами Генри Тизарду, химику, оксфордскому выпускнику и главному инициатору развития радаров в Британии. Он был гражданским и стал председателем Комитета по изучению средств противовоздушной обороны (CSSAD) – более известного как Комитет Тизарда и бывшего в то время главным из британских комитетов, занимавшихся военным применением научных разработок.

«Меня часто спрашивают, – писал Отто Фриш через много лет после того момента, когда он наконец осознал возможность создания бомбы, после чего они с Пайерлсом поделились этой информацией с Марком Олифантом, – почему я прямо тогда не прекратил этот проект, никому ничего не сказав. Зачем затевать проект, который в случае успеха закончится созданием оружия беспрецедентной разрушительной силы, оружия массового поражения, подобного которому мир еще не видел? Ответ был очень прост. У нас шла война, а идея эта была достаточно очевидной. Было очень вероятно, что какие-нибудь немецкие ученые уже пришли к этой же идее и работали над нею»[1463].

То, что смогли придумать ученые одной воюющей страны, могут придумать и ученые другой – придумать и сохранить в тайне. Так еще в 1939–1940 годах началась гонка ядерных вооружений. Ответственные люди, испытывавшие обоснованный и понятный страх перед опасным врагом, видели зловеще искаженное отражение своих собственных идей. Идеи, казавшиеся в дружеских руках защитными, представлялись агрессивными в руках врага. Однако это были одни и те же идеи.

Вернер Гейзенберг отослал свои взвешенные выводы в германское Военное министерство 6 декабря 1939 года: Ферми и Сцилард дожидались в это время шести тысяч долларов, которые Урановый комитет Бриггса выделил им на исследования графита, а Фриш готовил свой пессимистический обзор для Химического общества. Гейзенберг полагал, что для производства энергии можно использовать деление даже в обычном уране, если удастся найти подходящий замедлитель. Вода для этого не подходит, но «с другой стороны, судя по имеющимся данным, тяжелой воды [или] высокочистого графита должно быть достаточно». Самый надежный путь к созданию реактора, писал Гейзенберг, «лежит через обогащение изотопа урана-235. Чем выше будет степень обогащения, тем меньшего размера реактор может быть построен». Обогащение – увеличение соотношения содержания ²³⁵U и ²³⁸U – также является «единственным способом получения взрывчатых веществ, мощность которых на несколько порядков величины превосходит мощность самых сильных из известных до сих пор типов взрывчатки»[1464]. Эта фраза свидетельствует о том, что Гейзенберг осознал возможность деления быстрыми нейтронами даже раньше, чем Фриш и Пайерлс.

В это же время Пауль Хартек создавал в Гамбурге сепараторную трубку Клузиуса; в декабре он испытал ее, успешно разделив изотопы тяжелого газа ксенона. На Рождество он поехал в Мюнхен, чтобы обсудить усовершенствования ее конструкции с Клузиусом, который был профессором физической химии в тамошнем университете. В январе 1940 года компания Auer, специализировавшаяся на тории и производившая сетки для газовых фонарей и радиоактивную зубную пасту, поставила Военному министерству первую тонну чистого оксида урана, полученного из добытой в Иоахимстале руды. Исследования урана в Германии процветали.

Получение подходящего замедлителя казалось делом более трудным. Немецкие ученые предпочитали тяжелую воду, но в Германии не было собственного завода по ее производству. В начале года Хартек рассчитал, что установке на угольном топливе потребуется для производства каждой тонны тяжелой воды 100 000 тонн угля; в военное время такой расход был невозможен. Единственным в мире крупным источником тяжелой воды был электрохимический завод, построенный на крутом 500-метровом гранитном утесе у мощного водопада в Веморке, расположенного рядом с городом Рьюкан на юге Норвегии, километрах в ста пятидесяти к западу от Осло. Норвежская гидроэлектрическая азотная компания (Norsk Hydro-Elektrisk Kvaelstofaktieselskab или, сокращенно, Norsk Hydro) производила эту редкую жидкость в качестве побочного продукта электролиза водорода для получения синтетического аммиака[1465].

Германский химический картель I. G. Farben, созданный в 1920-х годах Карлом Дуйсбергом из компании Bayer, владел акциями Norsk Hydro. Узнав о нужде Военного министерства, он обратился к норвежцам с предложением купить все наличные запасы тяжелой воды, около двухсот литров стоимостью около 120 000 долларов, и разместить новый заказ объемом не менее ста двадцати литров в месяц. Завод Norsk Hydro производил тогда менее двенадцати литров в месяц, чего хватало для насыщения небольшого довоенного рынка, состоявшего из физических лабораторий. Компания поинтересовалась, зачем Германии такое огромное количество. Концерн I. G. Farben уклонился от ответа. В феврале норвежская фирма отказалась как продавать имевшиеся у нее запасы, так и увеличивать производство.

Тяжелая вода интересовала и французов, о чем Жолио сообщил министру вооружений Франции Раулю Дотри. Когда Дотри услышал о попытках немцев скупить запасы Norsk Hydro, он решил, что вода должна достаться Франции. Контрольный пакет акций норвежской компании принадлежал французскому банку Banque de Paris et des Pays Bas[1466], а один из бывших служащих этого банка, Жак Алье, служил теперь в министерстве Дотри в чине лейтенанта[1467]. 20 февраля Дотри проинструктировал лысеющего, очкастого Алье в присутствии Жолио: министр хотел, чтобы лейтенант возглавил группу французских тайных агентов, которая отправлялась в Норвегию за тяжелой водой.

В начале марта Алье пробрался в Осло под вымышленным именем и встретился с генеральным директором Norsk Hydro. Французский офицер был готов заплатить за тяжелую воду до полутора миллионов крон и даже оставить половину ее немцам, но, как только норвежец узнал, каким военным целям может послужить это вещество, он предложил выдать все свои запасы и отказался от платы. Вскоре после этого, темной ночью, воду, разлитую в двадцать шесть канистр, вывезли из Веморка на автомобиле. Из Осло группа Алье отправила ее по воздуху в Эдинбург – германские истребители принудили к посадке для досмотра самолет, в который, как считали немцы, сел при первой погрузке Алье, но он оказался частью отвлекающего маневра, – откуда ее перевезли по железной дороге и паромом через Ла-Манш в Париж, где Жолио в течение всей зимы и весны «странной войны» готовился использовать ее в экспериментах с однородными и разнородными оксидами урана.

В Советском Союзе ядерные исследования ограничивались в этот период искусными лабораторными работами. В июне 1940 года два сотрудника советского физика Игоря Курчатова сообщили в Physical Review, что наблюдали редкое спонтанное деление урана[1468]. «Полное отсутствие реакции на публикацию этого открытия со стороны американцев, – пишет американский физик Герберт Ф. Йорк, – было одним из факторов, убедивших русских в том, что в Соединенных Штатах, вероятно, разрабатывается большой секретный проект»[1469]. На самом деле проект этот еще не был большим, но уже начал к этому времени становиться секретным.

В Японии исследования, направленные на создание атомной бомбы, раньше всего начались в армии[1470]. Директор Исследовательского института авиационных технологий японской Императорской армии генерал-лейтенант Такео Ясуда[1471], бывший талантливым инженером-электротехником, внимательно следил за международной научной литературой по своей специальности. Читая журналы в 1938 и 1939 годах, он заметил открытие деления ядра и стал следить за новостями в этой области. В апреле 1940-го, предвидя возможные последствия деления, он приказал своему адъютанту подполковнику Тацусабуро Судзуки, имевшему естественно-научное образование, подготовить полный отчет. Судзуки с энтузиазмом взялся за дело.

В начале мая 1939 года Нильс Бор вернулся из Принстона в Копенгаген, озабоченный надвигающимся европейским апокалипсисом. Друзья уговаривали его остаться в Соединенных Штатах и вывезти туда же семью. Однако он даже не колебался. Он был нужен беженцам, все еще спасавшимся из Германии, а теперь – и из Центральной Европы; он был нужен институту; он был нужен Дании. 31 мая Гитлер предложил Скандинавским странам отказаться от нейтралитета и заключить с Германией пакты о ненападении. Это предложение приняли только прагматичные датчане, хорошо сознававшие, что такой пакт ничего не стоит и даже унижает их, но не желавшие победы на словах, которая на деле привела бы к вторжению. Осенью, когда Джон Уилер предложил одному из сыновей Бора убежище в Принстоне, Бор попросил оставить за ним право воспользоваться этим предложением, если потребность в этом возникнет в будущем. «Мы знаем, что катастрофа может случиться в любой момент»[1472], – написал он в разгар агонии Польши.

В Дании катастрофа случилась лишь в апреле 1940 года, и разразилась она грубо и эффективно. Бор читал лекции в Норвегии. Британия объявила о своем намерении заминировать норвежские прибрежные воды, чтобы помешать отправке норвежской железной руды в нацистскую Германию. В последний вечер своего лекционного тура, 8 апреля, бор ужинал с королем Норвегии Хаконом VII и нашел короля и правительство в кромешном унынии в ожидании германского нападения. После ужина он сел в ночной поезд в Копенгаген. Ночью вагоны переправлялись железнодорожным паромом через пролив Эресунн в Хельсингёр; пассажиры спали. Их разбудили стуком в двери купе датские полицейские, сообщившие им новости: Германия вторглась не только в Норвегию, но и в Данию. Ранним утром две тысячи германских солдат, которые прятались на угольных баржах, пришвартованных у копенгагенского пирса Лангелиние, рядом с которым стоит скульптура андерсеновской Русалочки, высадились на берег так неожиданно, что рабочие, ехавшие мимо на своих велосипедах с ночной смены домой, подумали, что там снимается кино. Крупные германские силы также выдвинулись на север через Шлезвиг-Гольштейн и вступили на территорию Дании, перейдя границу перед рассветом. В воздухе господствовали германские самолеты с черными крестами. Германские боевые корабли контролировали проливы Каттегат и Скагеррак, открывающие доступ из Северного моря к Дании и Южной Норвегии.

Норвежцы оказали сопротивление, стремясь дать королю, двору и парламенту возможность бежать в изгнание. Датчане, в равнинной стране которых не было никаких препятствий для танкового наступления, не сопротивлялись. Ранним утром на улицах Копенгагена раздался было треск ружейной стрельбы, но король Христиан X распорядился о немедленном прекращении огня, которое вступило в силу в 6:25 утра. К тому времени, когда поезд Бора прибыл в столицу, операция, которую Черчилль назвал жестоким нападением[1473], была завершена. Улицы Копенгагена были усеяны зелеными листовками с призывами к сдаче, король готовился принять наальника германского штаба. Датское сопротивление во время войны было целеустремленным и действенным, но оно принимало формы менее самоубийственные, чем прямое столкновение с вермахтом.

Американское посольство быстро сообщило, что может гарантировать безопасный переезд семьи Бор в Соединенные Штаты. Но Бор снова остался верен долгу. Первоочередной его заботой было сожжение дел Комитета по делам беженцев, помогшего бежать сотням эмигрантов. «Для Нильса Бора было очень типично, – пишет его сотрудник Стефан Розенталь, – что первым делом он связался с канцлером университета и другими датскими властями, чтобы обеспечить защиту тех сотрудников института, которые могли опасаться преследований со стороны немцев»[1474]. Речь в первую очередь шла о поляках, но, кроме того, в разговоре с руководителями правительства Бор убеждал их в необходимости согласованного сопротивления датчан любым попыткам Германии установить в Дании антисемитские законы.

В день оккупации он даже нашел время позаботиться о больших золотых нобелевских медалях, которые оставили ему на хранение Макс фон Лауэ и Джеймс Франк. Вывоз золота из Германии был тяжким уголовным преступлением, а на медалях были выгравированы имена лауреатов. Дьёрдь де Хевеши придумал эффективное решение этой проблемы: он растворил каждую из медалей в отдельной банке с кислотой[1475]. Не помеченные этикетками банки с черной жидкостью благополучно простояли всю войну на полке в лаборатории. Впоследствии Нобелевский фонд заново отлил медали и вернул их законным владельцам[1476].

Завод Norsk Hydro был одной из главных целей германского вторжения, и вокруг Рьюкана шли тяжелые бои; город продержался до 3 мая и сдался последним из населенных пунктов Южной Норвегии. Руководство компании помимо своей воли вынуждено было сообщить Паулю Хартеку, что оборудование по производству тяжелой воды, веморкскую установку усиленного обогащения, можно расширить с увеличением объемов производства идеального замедлителя нейтронов до полутора тонн в год[1477].

«Я хотел бы, – писал Генри Тизард Марку Олифанту, изучив меморандумы Фриша и Пайерлса, – в скором времени созвать совсем небольшой комитет, который решал бы, что нужно сделать, кто должен это сделать и где это следует делать, и мне кажется, что Вы, Томсон и, скажем, Блэкетт могли бы составить достаточное ядро такого комитета»[1478]. Говоря о Томсоне, он имел в виду Дж. П. Томсона, сына Дж. Дж., того самого физика из Имперского колледжа, который в предыдущем году заказал для исследований тонну оксида урана и стеснялся абсурдности своего заказа. Он заключил тогда, проведя эксперименты с бомбардировкой урана нейтронами, что возникновение цепной реакции в природном уране маловероятно, и, следовательно, военное применение урана нецелесообразно. Тизард, изначально относившийся к этому вопросу скептически и видевший в выводах Томсона подтверждение правоты своего скептицизма, назначил Томсона председателем этого маленького комитета; к его составу добавились Джеймс Чедвик, работавший теперь в Ливерпуле, его ассистент Ф. Б. Мун и ученик Резерфорда Джон Дуглас Кокрофт. Блэкетт был занят другой оборонной работой, хотя впоследствии и он присоединился к комитету. Первая неофициальная встреча этой группы прошла в помещении Королевского общества в Берлингтон-хаусе 10 апреля.

Вероятно, комитет собрался не только для обсуждения работы Фриша и Пайерлса, но и чтобы выслушать вездесущего Жака Алье из парижского банка и французского Министерства вооружений. Алье предупредил британцев об интересе, который Германия проявляет к производству тяжелой воды, и призвал к сотрудничеству Британии и Франции в области ядерных исследований. Только после этого, отмечает Томсон в протоколе, который он вел, они заговорили о «возможности разделения изотопов… и согласились, что существуют достаточные основания для проведения экспериментов малого масштаба с гексафторидом урана [газообразным соединением урана]». Они довольно неделикатно предложили напомнить Фришу о необходимости избегать «любой возможной утечки информации с учетом интереса, проявленного немцами»[1479]. Они были готовы известить его о том, что его меморандум рассмотрен, но не сообщать ему каких-либо подробностей. Судя по всему, имени Пайерлса Томсон еще не заметил, а Тизард, по-видимому, не показал остальным вторую записку Пайерлса и Фриша. «Хотя в начале этого проекта у нас было больше скепсиса, чем веры, – признавал комитет впоследствии, – мы чувствовали, что эту тему необходимо было рассмотреть»[1480]. Этот скепсис ясно виден из составленного Томсоном протокола. В свою очередь, Тизард написал брату Линдемана Чарльзу, бывшему научным советником британского посольства в Париже, что французы, по его мнению, «излишне взволнованы»[1481] угрозой германских ядерных исследований. «Я по-прежнему… считаю вероятность создания чего-либо, имеющего реальную военную ценность, очень низкой»[1482], – говорил он в записке, отправленной на той же неделе в британский Военный кабинет.

Возможно, такое начало было не менее малообещающим, чем первое заседание Уранового комитета Бриггса, но члены комитета Томсона были активно работающими, компетентными физиками, а не военными артиллеристами, и, каков бы ни был их исходный скептицизм, они понимали, откуда взялись цифры, которые использовали Фриш и Пайерлс, и что они могут означать. На втором заседании, 24 апреля, как лаконично отмечает Томсон, «д-р Фриш представил заметки, демонстрирующие осуществимость урановой бомбы»[1483]. Много лет спустя Олифант вспоминал более живую реакцию: «Большинство членов комитета было потрясено этой возможностью». Помогло и благоприятное мнение Чедвика. Когда он увидел меморандум Фриша и Пайерлса, он только что начал самостоятельно исследовать деление быстрыми нейтронами на своем новом ливерпульском ускорителе, первом в Англии. На заседании 24 апреля он с некоторой досадой подтвердил ценность работы иммигрантов: ему «было неловко признаться, – говорит Олифант, – что он еще раньше пришел к аналогичным выводам, но посчитал преждевременным сообщать о них, пока эксперименты не дадут большей информации о нейтронных сечениях. Пайерлс и Фриш использовали расчетные значения. Однако это подтверждающее свидетельство заставило комитет обратить более серьезное внимание на развитие методов… разделения»[1484].

Чедвик согласился провести необходимые исследования. Фриша и Пайерлса не допускали к их собственным секретам еще в течение нескольких недель, пока Томсон не принял к сведению возмущение, которое они высказывали Олифанту. Но работа над созданием бомбы, основанной на цепной реакции в уране, началась всерьез, и на этот раз она получила тот – приоритетный – статус, которого заслуживала.

Сцилард был раздражен. Несколько месяцев после первого заседания Уранового комитета стали «самым странным периодом моей жизни». Никто не звонил. «Из Вашингтона не было никаких вестей… Я предполагал, что, как только мы продемонстрируем, что при делении урана происходит испускание нейтронов, заинтересовать всех этой проблемой будет нетрудно; но я ошибался»[1485]. Действительно, отчет Уранового комитета от 1 ноября застрял в бумагах Рузвельта; в начале февраля 1940 года Уотсон решил наконец, уже по собственной инициативе, вновь запустить его в оборот[1486]. Он спросил Лаймана Бриггса, не хочет ли тот что-нибудь к нему добавить. Бриггс доложил о произведенном наконец переводе 6000 долларов на работу Ферми по поглощению нейтронов в графите. Бриггс назвал это исследование «предприятием ключевого зачения»; он предполагал, что оно позволит определить, «может ли все предприятие иметь практическое применение»[1487]. Он предложил подождать результатов.

Однако очередной всплеск активности Сциларда спровоцировала не скаредная тактика Бриггса. Всю зиму Сцилард готовил скрупулезное теоретическое исследование под названием «Разветвляющиеся цепные реакции в системах, состоящих из урана и углерода» (Divergent chain reactions in systems composed of uranium and carbon)[1488]; слово «разветвляющиеся» означало в данном случае такие реакции, которые, начавшись, непрерывно множатся (в первой сноске статьи, помеченной номером 0, стояла ссылка на «Освобожденный мир» Г. Дж. Уэллса [1913]). В начале нового года группа Жолио сообщила об эксперименте с ураном и водой, в котором «по-видимому, удалось так близко подойти к возникновению цепной реакции, – говорит Сцилард, – что, по моему мнению, некоторое усовершенствование системы путем замены воды на графит позволило бы нам преодолеть это препятствие». Он договорился с Ферми встретиться за обедом и обсудить французскую статью. «Я спросил его: “Вы читали статью Жолио?” Он ответил, что читал. “И что вы о ней думаете?” – спросил я. “Ничего особенного”, – ответил Ферми». Сцилард пришел в ярость. «После этого я решил, что продолжать разговор бессмысленно, и ушел домой»[1489].

Он еще раз съездил в Принстон к Эйнштейну. Они составили еще одно письмо и отослали его Саксу за подписью Эйнштейна. В письме обращалось особое внимание на секретные исследования урана в Институтах кайзера Вильгельма в Германии, о которых они узнали от физикохимика Петера Дебая, лауреата Нобелевской премии 1936 года по химии и директора химического института в Далеме, недавно изгнанного в Соединенные Штаты (формально он считался в отпуске) за то, что он отказался сменить свое голландское гражданство на гражданство нацистского рейха. Сакс переслал письмо Эйнштейна Уотсону для передачи ФДР. Но Уотсон решил, что сначала было бы разумно согласовать этот вопрос с Урановым комитетом. Ответ Адамсона повторял мнение Бриггса: все зависит от результатов измерений графита в Колумбийском университете. Уотсон предложил подождать получения официального отчета. Сакс, видимо, не согласился; 5 апреля Рузвельт написал назойливому экономисту, что «самое удобное средство продолжения этих исследований»[1490] – это комитет Бриггса, но предложил при этом созвать еще одно заседание комитета, на котором Сакс мог бы присутствовать. Бриггс послушно назначил его на субботу 27 апреля.

Тем временем в дело вмешались другие события. В Университете Миннесоты Альфред Нир стал работать над подготовкой пригодных к измерениям образцов ²³⁵U и ²³⁸U, как снова попросил его в своем письме Ферми. Джон Даннинг прислал ему гексафторид урана, чрезвычайно едкое соединение, существующее при комнатной температуре в форме белого твердого вещества, но превращающееся в газ при нагревании до температуры около 60 °C[1491]. «Я работал с этим веществом в течение пары месяцев в конце 1939 года», – вспоминает Нир. К сожалению, газ был слишком летучим; как Нир ни старался откачивать его вакуумным насосом, тот просачивался по метровой стеклянной трубке спектрометра и загрязнял пластины коллектора:

В конце концов я сказал: «Так дело не пойдет». В феврале 1940 года был сделан новый прибор, на что ушло около 10 дней. Наш стеклодув сделал для меня трубку масс-спектрометра, согнутую в форме подковы; металлические части я изготовил сам. В качестве источника урана я взял менее летучие тетрахлорид и тетрабромид урана, оставшиеся от [его более ранних] гарвардских экспериментов. Первое успешное разделение ²³⁵U и ²³⁸U было произведено 28 и 29 февраля 1940 года. Год был високосный, и после обеда в пятницу 29 февраля я приклеил маленькие образцы [собранные на никелевой фольге] на полях написанного от руки письма и часов около шести отнес его на почтамт Миннеаполиса. Письмо было отправлено срочной авиапочтой и прибыло в Колумбийский университет в субботу. Ранним утром в воскресенье меня разбудил междугородний звонок – звонил Джон Даннинг [который проработал всю ночь, бомбардируя образцы нейтронами, полученными из циклотрона Колумбийского университета]. Опыты с образцами в Колумбийском университете ясно показали, что деление ядер урана медленными нейтронами происходит именно в ²³⁵U[1492].

Этот опыт подтвердил гипотезу Бора, но также и усилил сомнения Бриггса в ценности природного урана; «весьма сомнительно, – сообщал он Уотсону 9 апреля, – возможно ли получение цепной реакции без отделения изотопа 235 от остального урана»[1493]. Нир, Даннинг и их сотрудники Юджин Т. Бут и Аристид фон Гроссе выразили приблизительно такое же мнение в своей статье, опубликованной в Physical Review 15 марта: «Эти эксперименты подчеркивают важность разделения изотопов урана в более крупных масштабах для исследования возможностей возникновения в уране цепной реакции»[1494]. Но Даннинг с самого начала предпочитал и энергично разрабатывал подход, подразумевающий разделение изотопов; результаты, полученные на медленных нейтронах, никак не отменяли возможности системы Ферми – Сциларда. Возможно, более обманчивыми были измерения, которые Нир и группа из Колумбийского университета получили затем на более крупных (но по-прежнему микроскопических) образцах и опубликовали 15 апреля: «Более того, число событий деления на микрограмм ²³⁸U, наблюдаемое при этих условиях, достаточно для объяснения практически всего деления быстрыми нейтронами, наблюдаемого в неразделенном уране»[1495]. Это утверждение было справедливо для измерений на таких маленьких образцах, но его формулировка наводила на мысль о незначительности деления быстрыми нейтронами ²³⁵U. На самом деле у Нира не было накоплено такого количества ²³⁵U, которое позволило бы группе Колумбийского университета измерить эту возможность. К тому времени все уже знали, что сечение деления ²³⁵U быстрыми нейтронами меньше, чем сечение деления этого изотопа медленными нейтронами. Но, как сообщалось в первой статье Нира и Колумбийского университета, последнее сечение было огромным – от 400 до 500 · 10^–24 см² [1496].

Поэтому не было ничего неожиданного в том, что 27 апреля, когда Урановый комитет собрался на заседание, на котором присутствовали Сакс, Пеграм, Ферми, Сцилард и Вигнер, он выслушал вновь разгоревшуюся дискуссию, ответил решительным отказом Саксу, призывавшему к быстрому движению вперед, и ничуть не поколебался в своей твердой решимости, что для начала крупномасштабного эксперимента с ураном и графитом следует дождаться от Ферми результатов экспериментов с графитом.

Получив наконец 6000 долларов, Колумбийский университет смог купить тот графит, который Сцилард нашел для Ферми. «В Пьюпинскую лабораторию начали прибывать тщательно завернутые брикеты графита, – вспоминает Герберт Андерсон; всего графита было четыре тонны. – Ферми с энтузиазмом вернулся к задаче о цепной реакции. Именно такую физику он любил больше всего. Вместе с ним мы стали складывать графитовые кирпичи в аккуратную стопку. В некоторых брикетах мы прорезали узкие щели для детекторов из родиевой фольги, которые мы собирались туда вставлять, и вскоре мы были готовы к измерениям»[1497].

«Физики с седьмого этажа Пьюпинской лаборатории стали похожи на углекопов, – добавляет Ферми, – и их жены, к которым усталые физики возвращались вечером, не могли понять, что происходит»[1498].

Предполгалось, что установка позволит определить, на какое расстояние вверх нейтроны, вылетающие из источника из радона и бериллия, окруженного парафином и установленного под графитовой колонной, смогут проникнуть через графит после начального торможения в рассеивающих столкновениях: чем большей оказалась бы длина пробега нейтронов, тем меньшим было сечение поглощения в углероде, и, следовательно, тем лучшим замедлителем был графит. Седьмой этаж Пьюпин-холла стал такой же беговой дорожкой, какой был второй этаж римского института. Вот как описывает обстановку Андерсон:

При каждом измерении мы следовали точному графику. Вставив родий в графит, источник устанавливали на его место внутри стопки и вынимали после экспозиции длительностью в одну минуту. Чтобы поместить родиевую фольгу под счетчик Гейгера за отведенные для этого 20 секунд [так как период полураспада наведенной в нем радиоактивности составляет всего 44 секунды], требовалась координация и быстрый бег. Разделение обязанностей было типичным. По сигналу я вынимал источник; Ферми с секундомером в руке хватал родий и со всех ног бежал по коридору. Ему едва хватало времени, чтобы аккуратно установить фольгу на нужное место, закрыть свинцовую заслонку и, в заранее определенный момент, начать отсчет. Затем, явно удовлетворенный, что все идет как надо, он наблюдал за вспышками на счетчике, барабаня пальцами в такт его щелчкам. Такое наглядное проявление радиоактивности неизменно приводило его в восторг[1499].

Сечение поглощения, как рассчитали впоследствии Ферми и Андерсон, оказалось достаточно малым для практических целей – 3 · 10^–27 см² [1500]. Они считали, что оно может быть и еще меньшим при более чистом графите. Результаты измерений давали убедительные аргументы в пользу планов Ферми и Сциларда попытаться возбудить цепную реакцию на медленных нейтронах в природном уране.

Однако, хотя такие планы могли предусматривать возможность создания в будущем источника энергии, американские ученые и чиновники, консультировавшие Бриггса, пока что не могли найти им никакого военного приложения. В апреле британский комитет Томсона попросил А. В. Хилла, советника по науке при британском посольстве в Вашингтоне, выяснить, что американцы предпринимают по поводу деления ядра. Как рассказывает официальная история британской программы по атомной энергетике, Хилл поговорил с неназванными «учеными Института Карнеги»[1501] и пересказал их мнение в следующих едких выражениях:

Вполне можно предположить, что в конце концов появятся практические инженерные решения и возможности военного применения. Однако мои американские коллеги заверили меня, что в настоящее время их нигде не видно, и заниматься ураном в рамках военного исследования для людей, занятых в Англии более насущными вопросами, было бы пустой тратой времени. Если появится что-нибудь, потенциально ценное с военной точки зрения, они, несомненно, своевременно известят нас об этом. Эта тема разрабатывается американскими физиками или интересует большое их количество; они располагают превосходными материальными средствами оборудованием; они настроены к нам чрезвычайно благосклонно и считают, что будет гораздо лучше, если они будут заниматься этим делом, чем если наши ученые станут тратить свое время на решение вопросов, весьма интересных с научной точки зрения, но с точки зрения практической, вероятно, представляющих собой поиски химер[1502].

Возможно, мнение сотрудников Института Карнеги было чересчур жестким, но его нельзя назвать полностью предвзятым. Робертс, Хафстад и еще один физик с ФЗМ Норман П. Хейденбург провели более точные измерения сечения деления быстрыми нейтронами, рассеяния и захвата для природного урана. Используя их цифры, Эдвард Теллер получил в одном из многих расчетов, которые он выполнил в течение этого периода, значение критической массы, превышающее тридцать тонн[1503], то есть того же порядка величины, какой получился до этого в вычислениях Перрена и Пайерлса. Робертс сделал из этого лишь чуть более пессимистический вывод, что «сечение захвата [в природном уране] так велико, что возникновение цепной реакции на быстрых нейтронах представляется сейчас невозможным, даже в бесконечно большом блоке чистого урана»[1504]. Таким образом, к весне 1940 года эксперименты, проведенные в Колумбийском университете и на ФЗМ, исключили возможность деления ²³⁸U медленными нейтронами и его значительного деления быстрыми нейтронами, а также доказали наличие деления ²³⁵U медленными нейтронами. Несимметричность этой картины могла бы послужить подсказкой. Но ее никто не заметил.

По меньшей мере со времен первого письма Эйнштейна к ФДР Эдвард Теллер размышлял о нравственности работы над созданием оружия. Тоталитаризм уже дважды жестоко вмешивался в его жизнь. Он понимал, что к моменту начала войны Германия обладала пугающим техническим превосходством. «Я приехал в Соединенные Штаты в 1935 году, – пишет он. – <…> Зловещие предзнаменования были ясны. В то время я думал, что Гитлер завоюет весь мир, если только не случится какого-нибудь чуда»[1505]. Но чистая наука приносила ему умиротворение. «Отвлечься от физики, любимой работы, занимавшей все мое время, ради работы над оружием было нелегко. И в течение довольно долгого времени я не принимал никакого решения»[1506].

Принять решение ему помогло случайное совпадение двух событий. «Весной 1940 года было объявлено, что президент Рузвельт выступит на Панамериканском научном конгрессе в Вашингтоне; будучи профессором Университета Джорджа Вашингтона, я получил приглашение на этот конгресс. Я не собирался туда идти»[1507]. Его намерения изменило другое событие этого судьбоносного дня, 10 мая 1940 года: «странная война» резко закончилась. Без какого-либо объявления или предупреждения германские войска в составе семидесяти семи дивизий и 3500 самолетов вторглись в Бельгию, Нидерланды и Люксембург, чтобы проложить дорогу для вторжения во Францию. Теллер подумал, что Рузвельт, возможно, будет говорить об этом злодеянии. По словам Теллера, до войны он жил в добровольной изоляции: он никогда не бывал в Капитолии, не слушал выступлений ФДР по радио и вообще не принимал никакого участия в политической жизни своей новой родины[1508], но теперь он хотел увидеть президента Соединенных Штатов своими глазами.

Теллер единственный из присутствовавших на конгрессе ученых знал о письме Эйнштейна. Это создавало прямую связь; он был человеком эмоциональным, и встреча с Рузвельтом стала для него волнующе личной: «Мы не встречались, но у меня было иррациональное ощущение, что он обращается именно ко мне»[1509]. Президент упомянул германское вторжение, угрожающее «дальнейшему существованию цивилизации того типа», который ценит американский народ, так как современные технологии настолько сократили расстояния в современном мире, что той «мистической непричастности»[1510] к европейской войне, которую некогда ощущали американцы, больше не существует. «Затем он заговорил о роли ученых, – вспоминает Теллер, – которых обвиняют в создании смертоносного оружия. В заключение он сказал: “Если ученые свободных стран не будут создавать оружие для защиты свободы своих стран, их свобода будет утрачена”»[1511]. Теллер считал, что Рузвельт говорит не о том, что ученые могут делать, «но о том, что является нашим долгом, что мы должны делать – решать военные задачи, потому что без работыученых война будет проиграна и мир потерян»[1512].

Воспоминания Теллера о речи Рузвельта разнятся с ее текстом. Президент сказал, что большинству людей отвратительны «завоевания, войны и кровопролития». Он сказал, что поиски истины – великое предприятие, но «в других частях мира преподавателям и ученым не позволено» заниматься этими поисками – о чем Теллер знал на личном опыте. А затем Рузвельт ловко дал им заблаговременное отпущение греха работы на войну:

Вам, ученым, возможно, говорят, что вы отчасти виновны в нынешней катастрофе… но я уверяю вас, что вина за нее лежит не на ученых мира… То, что произошло, – дело рук исключительно тех, кто хочет использовать и использует достижения, которые вы получили в своей мирной работе, в совершенно других целях[1513].

«Я принял решение, – говорит Теллер, – и с тех пор оно не изменялось»[1514].

Вэнивар Буш принял похожее решение той же весной. Остроглазый инженер-янки, похожий на Дядю Сэма без бороды, оставил пост вице-президента МТИ и перешел в Институт Карнеги прежде всего для того, чтобы находиться перед надвигающейся войной поближе к государственной власти. Карл Комптон, пытаясь удержать его, предложил отправить председателя корпорации МТИ на повышение и отдать его должность Бушу, но у того были более грандиозные планы.

В 1917 году молодой Буш, получив в течение одного напряженного года докторскую степень по инженерным наукам сразу в МТИ и Гарварде, проявил патриотизм и пошел работать в исследовательскую корпорацию, разрабатывавшую магнитный детектор подводных лодок. Прибор оказался действенным и был изготовлен в количестве ста экземпляров, но из-за бюрократической неразберихи его так и не успели применить против германских подлодок. «Этот опыт, – пишет Буш в своих воспоминаниях, – очень прочно запечатлел в моей памяти полное отсутствие необходимых связей между военными и гражданскими участниками разработки оружия в военное время и значение такого отсутствия»[1515].

После нападения Германии на Польшу президент Института Карнеги собрал группу таких же, как он, администраторов от науки – там были Фрэнк Джуэтт, президент Лаборатории Белла и Национальной академии наук Джеймс Брайант Конант, молодой президент Гарвардского университета и выдающийся химик, Ричард Толмен из Калтеха, тот самый теоретик, который пытался заманить в Калифорнию Эйнштейна, и Карл Комптон, – чтобы обсудить тревожные перспективы надвигающегося конфликта:

Дело было во время «странной» войны. Все мы считали, что война неизбежно перерастет в напряженное столкновение, что Америка так или иначе когда-нибудь вступит в нее, что борьба будет в высшей степени технической, что мы совершенно не подготовлены к войне в этом отношении и, наконец, что важнее всего, что военная система в существующем виде… никогда не сможет произвести те новые технические средства, которые нам, несомненно, понадобятся[1516].

Они задумали создать для этой цели государственную организацию. Буш, уже освоившийся в Вашингтоне, возглавил этот проект. Организации, которую хотел получить Буш, нужны были независимые полномочия. Он считал, что она должна подчиняться непосредственно, а не через военные каналы президенту и иметь свои собственные финансовые источники. Он составил проект. Затем он договорился о том, что его представят Гарри Гопкинсу.

Энергичный идеалист Гарри Ллойд Гопкинс, родившийся в небольшом городке в Айове, после четырех лет обучения в Гриннелл-колледже стал заниматься общественной деятельностью в Нью-Йорке и в начале Великой депрессии получил работу по распределению государственной помощи нуждающимся. Когда губернатор штата Нью-Йорк был избран президентом, Гопкинс перебрался вместе с Рузвельтом в Вашингтон и стал заниматься осуществлением Нового курса. Он руководил огромным Управлением общественных работ (WPA), затем стал министром торговли. Благодаря результатам своей работы он все более приближался к президенту, который искал талантливых людей, где только мог; ближе к началу войны Рузвельт однажды вечером пригласил Гопкинса на ужин в Белый дом и назначил его на все время войны своим ближайшим советником и помощником. Гопкинс был заядлым курильщиком, высоким и худым до крайней истощенности; ужасное состояние его здоровья было результатом операции по удалению раковой опухоли, в результате которой он лишился большей части желудка и почти утратил способность усваивать белки: он постепенно умирал голодной смертью. У него был кабинет в подвале Белого дома, но работал он обычно в загроможденной спальне – так называемой «спальне Линкольна», – расположенной рядом со спальней ФДР.

Хотя помощник президента был либеральным демократом, а президент Карнеги восхищался Гербертом Гувером и сам называл себя «тори», когда Буш познакомился с Гопкинсом, «что-то совпало, – пишет Буш, – и мы обнаружили, что говорим на одном и том же языке»[1517]. У Гопкинса был проект создания совета изобретателей. Буш, в свою очередь, предложил более всеобъемлющую структуру – Национальный комитет оборонных исследований. «Каждый из нас пытался в чем-то убедить другого». Победил Буш. Его план понравился Гопкинсу.

В начале июня Буш бегал по Вашингтону, разговаривая со всеми: представителями армии и флота, конгрессменами, Национальной академией наук. 12 июня «мы с Гарри отправились к президенту. До этого я никогда не встречался с Франклином Д. Рузвельтом… У меня был с собой проект НКОИ, изложенный в четырех коротких абзацах в центре листа бумаги. Вся аудиенция длилась менее десяти минут (Гарри, конечно, был там до меня). Я вышел оттуда с резолюцией “ОК – ФДР”, и после этого все пришло в движение»[1518].

Национальный комитет оборонных исследований немедленно поглотил Урановый комитет. Отчасти для этого он и создавался. Бриггс был человеком осторожным и экономным, но у его комитета было недостаточно полномочий и не было источников финансирования, не зависящих от военных. Седовласый директор Национального бюро стандартов должен был по-прежнему отвечать за работы, связанные с делением ядра. Но теперь он подчинялся Джеймсу Брайанту Конанту, президенту Гарвардского университета, худому и моложавому, спокойному и осмотрительному человеку. Буш привлек его к работе нового совета, как только ФДР утвердил его создание.

НКОИ образовал активное лобби исследований ядерного деления в составе исполнительной власти. Однако, хотя Буш и Конант опасались возможных достижений германской науки – «все мы постоянно думали, – пишет Буш, – об угрозе возможной атомной бомбы»[1519], – оба они, помня о скудости научных ресурсов, в начале больше стремились получить доказательства невозможности такого оружия, чем срочно создать его[1520]: даже немцы не смогли бы сделать то, чего сделать нельзя. 1 июля, подводя итоги работы своего комитета до создания НКОИ в отчете, представленном Бушу, Бриггс запросил 140 000 долларов: 40 000 на исследования сечений и других фундаментальных постоянных, а 100 000 – Ферми и Сциларду на крупномасштабный эксперимент с ураном и графитом. При этом военные решили выделить из своих фондов через Военно-морскую исследовательскую лабораторию еще 100 000 долларов на исследования разделения изотопов. Буш согласился дать Бриггсу только 40 000. Ферми и Сциларду снова пришлось ждать своей очереди.

После отставки Невилла Чемберлена в день вторжения Германии в страны Бенилюкса Уинстон Черчилль принял предложение Георга VI сформировать новое правительство. Он взял на себя обязанности премьер-министра спокойно, но с сознанием мрачной тяжести этой должности. Ч. П. Сноу вспоминает более парадоксальные настроения: