Вместо тысячи солнц. История ядерной бомбы, рассказанная её создателями

Итак, в то далекое время, примерно в конце 1939 года, начали проясняться два направления штурма проблемы атомной энергии. Одно из них состояло в следующем. Прежде всего надо было выделить большие количества – килограммы, а может быть, десятки килограммов, а может быть, и сотни килограммов: реально никто не знал, сколько же килограммов понадобится – выделить примерно такие количества урана-235, казавшиеся тогда фантастически огромными, и далее работать с ними без балластных гораздо больших количеств урана-238. Другое направление основывалось на надежде, что, может быть, нейтронов окажется не так уж мало, и с помощью некоторой доли изобретательности их можно будет использовать эффективно, так что цепную реакцию, может быть, удастся получить, не пытаясь решить задачу разделения изотопов, задачу, которая, я бы сказал, в то время представлялась почти на грани человеческих возможностей.

Ну, а поскольку я много лет работал с нейтронами и особенно с медленными нейтронами, то я присоединился ко второй команде, желавшей использовать неразделенный уран, и вместе с ней постарался сделать все, что было в наших силах. Даннинг и Бут, часто консультируясь с проф. Юри, приступили к изучению, обсуждению и первым попыткам решения задачи разделения урана. Сцилард, Зинн, Андерсон и я начали вести работы по второму направлению, о котором я говорил, и на первом этапе нам пришлось делать множество измерений.

Должен признаться, что я никогда не мог вполне понять, почему же наши измерения в те дни были настолько плохи. Замечу, что сейчас мы делаем очень плохие измерения по физике пионов, наверное, просто потому, что еще не научились делать их как следует. Конечно, в то время мы не располагали такими обширными возможностями, как сейчас. Экспериментировать с нейтронами, используя котел в качестве источника нейтронов, гораздо легче, чем было в те дни использовать радий-бериллиевые источники, если требовалось соблюсти хорошую геометрию, или циклотрон, если было важно получить хорошую интенсивность, а не хорошую геометрию.

Что ж, вскоре мы пришли к заключению, что для сохранения каких-то шансов на успех с природным ураном необходимо использовать медленные нейтроны. Итак, был нужен замедлитель. В качестве замедлителя можно было использовать воду или другое вещество. Вода была вскоре отброшена: она очень эффективно замедляет нейтроны, но поглощает их несколько больше, чем нам было по карману. Тогда мы подумали, что, может быть, лучше понадеяться на графит. В нем нейтроны замедляются не так эффективно, как в воде; но о его поглощающих свойствах было известно настолько мало, что была понятной надежда на то, что поглощение окажется очень малым.

Это доводит нас до осени 1939 года, когда Эйнштейн написал знаменитое теперь письмо президенту Рузвельту, говорившее о положении в физике – о том, что рождалось в ней, и о том, что, по его мнению, правительство было обязано заинтересоваться этими исследованиями и помочь им. И действительно, несколькими месяцами позже пришла помощь в размере 6000 долларов, и эти шесть тысяч были использованы для покупки громадных количеств – или казавшихся таковыми в то время, когда взгляды физиков еще не были искажены (смех), – казавшихся тогда громадными количеств графита.

И вот физики, работавшие на седьмом этаже Пьюпиновской лаборатории, стали походить на шахтеров (смех), а жены, к которым по вечерам возвращались эти усталые физики, недоумевали – что же происходит. Конечно, воздух в городе не очень чист, но все-таки… (смех).

Ну, а происходило то, что в те дни мы пытались что-то узнать о поглощающих свойствах графита, потому что и графит мог оказаться ни на что не годным. И мы строили графитовые колонны, стороной фута в четыре или около того, и высотой футов десять. Впервые физическая аппаратура, а эти графитовые колонны и были аппаратурой, оказалась настолько велика, что вы могли совершать восхождения на нее – а вы и должны были это делать. Конечно, с циклотронами была такая же история, но как бы то ни было, мне впервые пришлось взбираться на свое оборудование, просто потому, что оно было слишком высоким – а я нет (смех).

И мы вставляли источники нейтронов вниз и смотрели, как эти нейтроны сначала замедляются, а затем диффундируют по колонне. Конечно, если бы существовало сильное поглощение, они не продиффундировали бы очень далеко. Но оказалось, что поглощение действительно мало, и поэтому нейтроны весьма охотно диффундировали по колонне, а подзанявшись математическим анализом ситуации, удалось получить первые прикидки сечения поглощения в графите, что было ключевым пунктом для решения вопроса о том, возможно ли создать установку для получения цепной реакции на графите и природном уране.