авианалетам, – все это отбрасывало работы над проектом на многие месяцы назад. Немецкие ученые вынуждены были демонстрировать чудеса изобретательности, открывая собственные новые методы обогащения урана-235 в стране, не обладавшей достаточно мощной энергетической системой.
Самого пристального внимания заслуживает вердикт, вынесенный работам над урановой программой в Германии, который нашел свое отражение в секретном докладе двух ученых из Оук-Риджа. Написаный в ноябре 1945 года, этот документ был адресован доктору А. Комптону[61] .
Незадолго до этого был поднят вопрос относительно целесообразности публикации всеобъемлющего американского «Отчета о плутониевом проекте». Комптону тогда сообщили, что, по данным проведенного специалистами анализа немецких отчетных документов по ядерной физике, составленных Шуманом, Эсау и Герлахом, опубликование американских документов не добавит особо новых секретов к тем, что уже были когда-то открыты немцами.
Двое ученых поставили и ответили на ряд важных вопросов: были ли известны немцам размеры решетки тяжелая вода/уран? «Ответ будет, безусловно, «да». Еще в декабре 1943 года Боте и Фюнфер отчитывались перед руководством о своих экспериментах в области определения взаимосвязи интенсивности источника нейтронов и соотношения в урановой решетке. Главным выводом, сделанным немецкими учеными, было: «Сочетание 20 сантиметров тяжелой воды и одного сантиметра металла урана наиболее оптимально для плотности 18». Американские физики прокомментировали его так: «Абсолютно к такому же выводу мы пришли в августе 1943 года (CP-923)». Таким образом, немцы работали над той же проблемой одновременно с американцами.
Далее американские физики отметили часто повторявшиеся замечания их немецких коллег о необходимости четырех тонн тяжелой воды для того, чтобы реактор стал критическим: «И эта величина является абсолютно точной». Использовавшийся в экспериментах в Германии уран был примерно такой же степени чистоты, как и материал, которым пользовались физики в США. Немецкие физики-теоретики в начале 1944 года, немногим позднее своих американских коллег, ввели у себя ту же математическую систему «рефлекторных вычислений групповой модели». Почему же им не удалось получить цепную реакцию в реакторе на тяжелой воде («Продукт 9»)? «Ответ на этот вопрос прост: у них просто не было достаточного количества «Продукта 9». Короче говоря, понимание немецкими учеными основных принципов было «сравнительно таким же», что и их коллегами в США. Единственным важным секретом, которого немцы, безусловно, не знали, было то, что продукт деления ксенон-135 выполняет в цепной реакции роль отравляющей примеси. Кроме того, им ничего не было известно о свойствах плутония- 240.
В заключение двое ученых выразили сомнение в том, что захват миссией «Alsos» немецких документов оправдан с этической точки зрения. В документах содержалось много полезной информации, и американцам было бы негоже пользоваться плодами, полученными на основе этой информации, не отдав должного немецким коллегам, которые пришли к тем же выводам самостоятельно. Таким образом, как считали авторы документа, было бы недостаточно просто заявить о том, что немецкие ученые находились на правильном пути: «их мысли удивительно совпадали с нашими, а разработки велись параллельно, в то же самое время». Удивление и восхищение авторов вызвал тот факт, что небольшая, изолированная от всего мира группа ученых вражеской страны смогла достичь столь впечатляющих результатов в таких неблагоприятных условиях.
Многие привыкли критиковать германскую атомную программу, ничего о ней не зная. Другие обнаруживали некоторое знакомство с соответствующими документами. Здесь необходимо провести черту различия между достижениями в области теории, о которых говорилось в рассмотренном выше документе, и работами в области технологии атомного реактора. В последнем случае Германия явно отставала, и причинами этого отставания были и отсутствие должных механизмов контроля, и недостаточное взаимодействие между отдельными группами ученых, и, как уже упоминалось выше, нехватка материалов и оборудования. Идея кадмиевых защитных стержней была всего лишь обозначена соответствующим числовым индексом в очередном отчете, но никто не рассматривал ее всерьез. Во время экспериментов не была предусмотрена даже возможность быстрого слива тяжелой воды через дренажные отверстия в донной части реактора в случае, если реакция выйдет из-под контроля. Если бы в Хайгерлохе удалось достичь критической реакции, немцы столкнулись бы с теми же неожиданными сложностями в ее остановке, что и американцы в середине 1944 года, когда там впервые был построен критический реактор.
Немецкие физики не понимали и значения задержанных нейтронов как фактора контроля работы атомных реакторов.
Если попытаться проследить параллельные курсы, по которым двигались атомные исследования в Германии и странах антигитлеровской коалиции после того, как в 1939 году наука разделилась на два лагеря, становится ясно, что и для тех и для других поворотным пунктом стал 1942 год. До того момента обе стороны находились примерно на одном уровне, за исключением, пожалуй, того, что немецкая сторона без большого энтузиазма занималась исследованиями в области выделения изотопов урана. В самом деле, немцы первые в мире добились положительного показателя для роста числа нейтронов на своем реакторе «L–IV» в Лейпциге. Немецким ученым не удалось заручиться поддержкой своего правительства: руководители страны, поглотившей половину Европы, не видели большого смысла в финансировании не очень понятных им абстрактных исследований. В то же самое время в США к этому проекту отнеслись с искренним энтузиазмом еще до того, как в декабре 1942 года Ферми удалось построить в Чикаго критический реактор; они инвестировали в проект «Манхэттен» в тысячу раз больше средств, чем их немецкие коллеги. После середины 1942 года в Германии начали считать время до окончания войны. За три оставшихся военных года там постарались накопить как можно больше знаний, которыми можно будет воспользоваться в дальнейшем. Доктор Дибнер писал: «Теперь каждому известно, что возможность построения самоподдерживающих урановых реакторов была доказана в Германии к 1942 году. Все наши более поздние эксперименты были направлены на то, чтобы подтвердить это». Немецким ученым не удалось завоевать доверие руководства страны к ядерному проекту; они были выброшены на мель океаном наступившей атомной эпохи.
Примечания
1
Имеется в виду выдающийся французский физик Ф. Жолио-Кюри.
2
Гаудсмит Сэмюэл американский физик-теоретик; в 1925 г. вместе с Джорджем Уленбеком ввел понятие спин электрона.
3
«Эка-рений» и «эка-осмий», химические элементы, имеющие соответственно в периодической системе номера 93 и 94, сейчас называются «нептуний» и «плутоний».
4
Ныне доказано, что выделяется от 2 до 5 нейтронов.
5
Термин «эффективное сечение» ядра определяет его состояние относительно возможности захвата нейтрона. В нашем случае речь идет о площади некой «мишени», центром которой является атомное ядро, когда нейтрон, оказавшись в пределах этой площади, будет взаимодействовать с ядром. Чем больше эффективное сечение, тем выше вероятность захвата нейтрона. Эффективное сечение ядра выше для медленных (тепловых), чем для быстрых нейтронов.
6
Американцы не учитывали возможности засорения шлаками своих больших урановых реакторов до тех пор, пока не пришлось остановить один за другим несколько огромных плутониевых реакторов в Ханфорде. Причиной остановки было образование в ходе реакции деления ксенона-135. Несмотря на относительно низкую концентрацию этого изотопа, он обладает свойством поглощения значительного количества тепловых нейтронов.
7
3 марта ученый из университета в Миннесоте Альфред О'Нир и еще трое физиков
