Итак, эпопея с сердечниками близилась к успешному завершению. Две тускло поблескивающие полусферы, имеющие температуру на 10 °C выше окружающих предметов из-за выделения энергии плутонием, под конвоем перенесли в отдельно стоящий на безопасном расстоянии от других зданий барак, где их уже в течение недели нетерпеливо поджидал Флёров…
А Шальникова после испытания бомбы наградили орденом Трудового Красного Знамени.
26
Ориентировочная величина критической массы плутония была известна Харитону из разведданных ещё в 1945 году: от семи до десяти килограммов. Теоретические расчеты, проведенные позже в КБ-11 под руководством Зельдовича, подтверждали сообщения разведки. Однако теоретическим расчетам доверять на сто процентов не приходилось, тем более что многое зависело от качества полученного плутония.
Поэтому перед испытанием бомбы необходимо было экспериментально проверить полученный на заводе «В» плутониевый заряд на критмассу (проверка на «крит» — на научном жаргоне). Точно так же вынуждены были поступать и американцы.
Проверка на «крит» чревата опасностью случайного, непредвиденного получения критической массы в ходе самого эксперимента. При этом, конечно, ядерного взрыва не произойдет. Но мгновенная цепная реакция деления начнется. Хотя, вероятнее всего, тут же самопроизвольно и прекратится из-за теплового расширения заряда или механического разброса делящегося материала. Такая кратковременная цепная реакция в лабораторных условиях называется «ядерным всплеском». Продолжается этот «всплеск» миллионные доли секунды. Но за это время успевают произойти многие триллионы делений. Возникающих при таком всплеске нейтронного потока и гамма-излучения вполне достаточно для получения смертельной дозы экспериментаторами, находящимися от источника в радиусе двух-пяти метров.
Опасность эксперимента на «крит» усугублялась крайней примитивностью оборудования, используемого для проведения подобных опытов…
У американцев эксперименты для первых бомб проводил молодой английский физик Луис Слотин.
Для проведения этих опытов, по мнению руководителей Манхэттенского проекта, нужен был ученый, склонный по характеру к приключениям и азартным играм, для которого рисковать жизнью является почти потребностью. Слотин был именно таким… Совсем юным поехал добровольцем в Испанию в качестве артиллериста-зенитчика. С началом второй мировой войны записался добровольцем в королевский военно- воздушный флот. «Проводить эксперимент на «крит» он заменял другим словосочетанием: «крутить хвост дракону».
Сближение двух ядерных полусфер Слотин производил путем их встречного скольжения по направляющему стержню с помощью подручного приспособления. Он успешно провел замер критических масс для авиабомб, сброшенных на Японию. А примерно год спустя он участвовал в подготовке взрыва на атолле Бикини. Самоуспокоенность, выработанная в подобных опытах за прошедший год, сыграла с ним злую шутку… Неожиданно обычная отвертка выскользнула из его рук и подтолкнула к опасному сближению одну из полусфер. Массы сблизились на расстояние, меньшее критического.
Р. Юнг, «Ярче тысячи солнц»:
«Мгновенно все помещение наполнилось ослепительным блеском. Слотин вместо того, чтобы укрыться, рванул голыми руками оба полушария в разные стороны. И прервал тем самым цепную реакцию. Этим он спас жизнь семерых человек, находящихся в помещении, но сразу же понял, что сам поражен смертельной дозой радиации, которая пришлась на его долю».
Сидя на обочине дороги в ожидании автомашины для отправки в госпиталь, он произнес обреченным голосом окружающим его друзьям: «У вас все будет в порядке! А вот у меня нет ни малейшего шанса».
Слотин был прав. Доза его облучения превышала тысячу рентген (при смертельной дозе 600 рентген). Шансов не было…
Кроме узкого круга врачей, никто не видел и не знает, как умирают обреченные с такой дозой облучения. Кожа сожжена. Лицо и руки отекают и покрываются корками. Поражены слизистые оболочки рта, пищевода, желудка. Стул тридцать раз в сутки, кровью и слизью. Ткань сердца превращается в обрывки мышечных волокон. Без согревающих ламп холодно без кожи. Есть невозможно: убиты слюнные железы. Хочется пить, пить… И боль не отпускает ни на секунду. Каждая клетка тела превращается в ядро невыносимой боли. Поэтому её невозможно блокировать никакими наркотиками.
На шестые сутки Слотин начал сохнуть, таять, уменьшаться в размерах, мумифицироваться. На девятые сутки отмучился… Внутренности вынули, промыли, дезактивировали. Хоронили «чистым». Человек, экспериментально определивший критическую массу для первого атомного взрывного устройства, ушел из жизни, узнав и почувствовав на самом себе, какой дьявольски страшной является ядерная боль…
У нас этот эксперимент предстояло выполнить сотруднику КБ-11 Георгию Флёрову.
После окончательной отшлифовки двух плутониевых половинок их на ночь положили в металлический сейф, опечатанный несколькими печатями. Выставили специальный наряд, которому было предписано «в случае чего» открывать немедленно огонь на поражение. Утром детали под конвоем перевезли в одноэтажное здание, удаленное от основных производственных объектов. Зал для эксперимента был построен с таким расчетом, чтобы сотрудники и начальство могли наблюдать за проведением опыта на значительном, вполне безопасном расстоянии. Машина «скорой помощи» стояла наготове. В госпитале дежурили два врача и сестры. Каждую полусферу несли отдельно, на расстоянии нескольких метров, хотя по расчетам они и вместе обладали массой, меньшей критической. Именно это и необходимо было проверить в первом же эксперименте.
Станину установили на обычный металлический стол. Одну из полусфер укрепили в шарообразной выемке на станине. Вторую подвесили на тросике к потолку. Через систему блоков с помощью ручной авиационной лебедки, установленной в нескольких метрах от стола, верхнюю полусферу можно было поднимать и опускать, фиксируя точно расстояние d между полусферами. Внутрь нижней полусферы вставили мощный полониево-бериллиевый источник нейтронов. Детонатор (уловитель) нейтронов, регистрирующая электронная аппаратура и звуковая сигнализация скорости счета импульсов были установлены чуть поодаль, в трех-четырех метрах от стола.
Курчатов с Харитоном осмотрели внимательно подготовленную установку, обошли вокруг стола. Глядя на примитивные тросики и блоки, Игорь Васильевич не удержался от реплики Флёрову:
— Георгий, техника-то у тебя египетская. Не подведет?
— У меня все будет нормально. Лишь бы Яков Борисович не подкачал со своей электроникой и графиками.
Зельдович, стоящий рядом, обиделся и отошел от стола.
Суть первого эксперимента заключалась в следующем. Сближая постепенно плутониевые полусферы, Флёров должен был искусственно создать систему, которая играла бы роль умножителя нейтронного потока от нейтронного инициатора. Величина этого потока фиксировалась электронной аппаратурой. По мере уменьшения расстояния d между полусферами поток должен возрастать. Таким образом, можно было, произведя несколько замеров для разных значений d, тут же построить график зависимости этих величин. Получающуюся кривую экстраполируют (продолжают) для значений d, близких или даже равных нулю, что соответствовало бы смыканию половин между собой. Если график при d, равном нулю, показал бы бесконечное увеличение потока нейтронов, это говорило бы о том, что сдвинутые вместе плутониевые полусферы превышают критическую массу, поскольку бесконечное увеличение потока нейтронов на графике равнозначно началу цепной реакции в действительности. Флёров был напряжен, но держал себя в руках. После нескольких замеров он спросил у Зельдовича, достаточно ли их количества для построения графика. Зельдович попросил сделать ещё два промежуточных замера.
Экстраполируемая кривая графика показывала на бумаге, что и при расстоянии, равном нулю, критмасса достигнута не будет. Это значило, что можно подойти к столу и сомкнуть половинки. Нейтронного всплеска быть не должно! Зельдович рвался к столу, чтобы продемонстрировать лично истинное величие
