МАНХЭТТЕНСКИЙ ПРОЕКТ
В Соединенном Королевстве Отто Фриш и Рудольф Пайерлс подготовили меморандум, в котором объясняли, какими характеристиками должна обладать атомная бомба. В меморандуме Фриша — Пайерлса было определено, что цепная реакция на основе урана-235 не требовала большого количества этого радиоактивного материала. Ученым удалось определить критическую массу — показатель, который не смогли установить немцы. Для того чтобы избежать взрыва во время манипуляций, были установлены меры безопасности в виде разделения содержимого контейнера на два части. Критическая масса достигалась только при соединении двух частей, бомба детонировала после начала поддерживаемой цепной реакции. Эта информация вновь была передана в США, где, казалось, никто не проявлял особого интереса к разработке нового оружия.
Все изменилось в декабре 1941 года, после атаки на Перл-Харбор, когда США окончательно пришлось вступить в войну. В тот же год была организована встреча комитета МАУД с американскими исследователями для уточнения программы. После вступления США в войну началась реализация Манхэттенского проекта.
На данный момент я считаю, что война закончится скорее, чем будет сконструирована первая атомная бомба.
Вернер Гейзенберг в докладе о возможности разработки атомной бомбы
В этот ключевой момент был открыт плутоний — элемент, оказавшийся более подходящим материалом, чем уран, для изготовления бомбы. Плутоний занимает в периодической таблице позицию под номером 94. Ферми считал, что обнаружил его еще в 1934 году, когда проводил бомбардировку урана нейтронами. Он назвал новое вещество гесперием, но, как выяснили Ган и Мейтнер, Ферми не нашел новый трансурановый элемент, а вызвал расщепление урана. Между 1940 и 1941 годом в Калифорнийском университете была проведена серия экспериментов с циклотроном, в которых производилась бомбардировка урана дейтерием. В этот момент был получен изотоп плутоний-239, который оказался подходящим элементом для процессов ядерного расщепления, то есть прекрасным материалом для атомной бомбы. Несмотря на то что ученые хотели опубликовать свои результаты в каком-нибудь научном журнале, правительство запретило какие-либо публикации по этому вопросу.
Манхэттенский проект был запущен 13 августа 1942 года под руководством генерала Лесли Грувса. В ноябре был отдан приказ проводить исследования в Лос-Аламосе, секретной лаборатории в Нью-Мексико. Исследовательским центром руководил физик Роберт Оппенгеймер, выбравший для работы лучших ученых той эпохи: Ферми, Фриша, Бора, Лоуренса и Фейнмана. Он пригласил и Мейтнер, но она отказалась по этическим причинам.
Теперь оставалось только доказать, что цепную реакцию можно поддерживать. Энрико Ферми удалось добиться этого на старой площадке для игры в сквош, находившейся в подвале стадиона Чикаго. Это был необыкновенный успех. Несмотря на то что США поздно присоединились к гонке за создание бомбы, они быстро получили все основные элементы для воплощения проекта в жизнь.
Мы знали, что мир уже не будет прежним.
Роберт Оппенгеймер после создания первой атомной бомбы
В 1942 году были построены несколько заводов для производства плутония-239. Нужно было совершить бесконечное количество подсчетов, например касавшихся распространения нейтронов, для реализации первого ядерного опыта. Хотя в экспериментах использовали плутоний, в конце концов было решено, что бомбой, которая должна будет разрушить Хиросиму, станет бомба с ураном-239. Для бомбы, сброшенной над Нагасаки, использовали плутоний-239.
«МАЛЫШ» И «ТОЛСТЯК»
Enola Gay, бомбардировщик В-29 североамериканской армии, стал самолетом, с которого 6 августа 1945 года впервые сбросили атомную бомбу. Целью был город Хиросима. Экипаж воздушного судна состоял из 12 человек, пилотом и командиром корабля был Пол Тиббетс. Самолет взлетел с базы на острове Тиниан в Тихом океане. Компоненты бомбы были отправлены на остров заранее, а затем прямо на месте были собраны и подготовлены для использования. Самолет вылетел с базы один, однако недалеко от острова Иводзима, недавно захваченного США, к нему присоединились два бомбардировщика, сопровождавшие его до Хиросимы. Внутри Enola Gay шла подготовка к запуску бомбы, затем летчик нажал на кнопку, открывавшую створки люка. Бомба «Малыш» (Little Boy), пролетев меньше минуты, взорвалась в 600 метрах над землей. Если бы она взорвалась раньше, ее энергия погасла бы в воздухе, если позже — много энергии было бы затрачено на образование огромного кратера. Именно на этой высоте бомба имела наибольшую разрушительную силу. В результате ее взрыва погибли 140 тысяч человек. Один из членов экипажа говорил:
«Несколько минут назад здесь стоял город, и вот он исчез».
Бомба «Малыш» на острове Тиниан, перед погрузкой в Enola Gay.
Через три дня, 9 августа, над Нагасаки был сброшен «Толстяк» (Fat Man) — бомба с плутонием-239. В этот раз бомбу и экипаж перевозил Bockscar, также бомбардировщик В-29. В результате атаки погибли 40 тысяч человек. Япония подписала акт о капитуляции, ознаменовавший окончание Второй мировой войны.
ПОБЕГ МЕЙТНЕР
В то время как мир, казалось, занимался саморазрушением, Мейтнер проходила через свой личный ад. Катастрофа началась с аншлюса Австрии 12 марта 1938 года. Исследовательница автоматически становилась гражданкой Германии, и немецкие законы, дискриминировавшие еврейское население, распространялись и на нее. Между тем в Вене гремели торжества по поводу аншлюса.
Бор начал активные и решительные действия, чтобы помочь Мейтнер найти работу в другой стране. Они рассматривали разные варианты, включая и возможность работы в Копенгагене в институте Бора, где Лиза могла бы находиться рядом со своим племянником Отто Робертом Фришем. Казалось, все было готово, но возникло еще одно препятствие: австрийский паспорт Мейтнер оказался недействительным, а немецкие власти не спешили выдавать ей новый.
Отто Ган и Лиза Мейтнер на церемонии открытия Института ядерных исследований Гана — Мейтнер в Берлине 14 марта 1959 года.
Члены британской делегации Манхэттенского проекта в 1940-е годы. Слева направо: Уильям Дж. Пенни, Отто Фриш, Рудольф Пайерлс и Джон Кокрофт.
В любом случае благодаря стараниям Бора существовали два запасных плана: Мейтнер могла поехать в Университет Гронингена (Голландия) или в Стокгольм, где физик Манне Сигбан, с которым она встречалась несколько десятилетий назад, как раз создавал институт физических исследований. Вполне вероятно, что в этом институте нашлось бы место и для нее. Университет Гронингена не имел финансирования и не мог платить Мейтнер, и Бор убедил физиков Дирка Костера и Адриана Фоккера организовать кампанию по сбору средств.
Ситуация в Институте кайзера Вильгельма становилась все напряженнее. На Гана давили, вынуждая его уволить Мейтнер, и она не могла
