Гейзенберг хочет создать атомную бомбу для Германии

Источник: Боданис Дэвид, 2009

В сентябре 1939-го - через месяц после того, как Эйнштейн направил письмо Рузвельту , - было создано армейское Бюро вооружений , Гейзенберг одним из первых вызвался оказывать ему любую помощь. Рейх уже вел войну - его артиллерия, пехота, авиация и танки одерживали в Польше одну победу за другой. Впрочем, столкновение с врагом куда более сильным было еще впереди. Гейзенберг всегда был ярым тружеником, однако теперь он превзошел самого себя. Уже в декабре он отправил наверх первую часть обширного доклада, посвященного созданию работоспособной атомной бомбы .

В феврале 1940-го им был представлен полный доклад на эту тему, и, когда в Берлине создали группу, занявшуюся строительством реактора, Гейзенберг возглавил ее, а поскольку он руководил и работами, проводившимися в его родном Лейпцигском университете , ему пришлось постоянно ездить из одного города в другой и обратно. Большинству людей такая жизнь показалась бы утомительной, однако Гейзенберг пребывал в расцвете сил. Ему шел всего лишь четвертый десяток лет, он регулярно занимался альпинизмом и верховой ездой плюс каждый год проводил два месяца в расположенном на австрийской границе тренировочном лагере горной пехоты. Первые опыты были поставлены в Берлине, в обычном обшитом досками доме, стоявшем в лесу - неподалеку от прежнего института Майтнер - под вишнями, которые так обильно цвели теплым и ясным летом 1940 года. Чтобы отпугнуть любопытных, строению дали название Вирусный дом . Первый шаг Гейзенберга состоял в том, чтобы запастись достаточным количеством урана - намного большим, чем те несколько граммов, которые Майтнер предоставила в распоряжение Гана в 1938 году. Тогда удалось расщепить небольшое число атомов. Использовавшийся Ганом образчик урана был настолько тонок, что большая часть испускаемых его атомами нейтронов просто разлеталась по лаборатории. Гейзенберг потребовал десятки фунтов урана. Раздобыть его было не трудно, поскольку армия рейха овладела Чехословакией еще за год до вторжения в Польшу. А именно там, в Иоахимстале , находились крупнейшие в Европе урановые рудники, откуда получала когда-то этот металл сама Мария Кюри . Уран Гейзенбергу доставили. Престиж его был велик настолько, что Бюро вооружений организовало для этой цели специальный поезд. Однако для того, чтобы пошла реакция, мало просто собрать в одном месте большое количество урана. Ибо ядро - это, как мы уже знаем, крошечная частица, сокрытая в глубине пустого пространства атома. Большинство нейтронов, возникших при распаде первых атомов, просто пролетело бы мимо других ядер, точно космические зонды пришельцев, проносящиеся сквозь нашу Солнечную систему. Разрешить эту проблему и запустить реакцию можно было с помощью придуманного Ферми приема - использования медленных нейтронов . Быстрые нейтроны подобны гладким, "обтекаемым" шарикам. Медленные же, как мы уже видели, словно бы "вихляются" и выглядят размазанными. Даже если основная часть такого нейтрона пролетает мимо ядра, но вблизи от него, "периферия" нейтрона его зацепит. То, что для быстрого нейтрона было бы почти попаданием в цель, для медленного обратилось бы в "захват". И когда такой медленный нейтрон захватывается ядром, или втягивается в него, возникает возможность его расщепления: ядро начинает расшатываться, дрожать, а после расщепляется, создавая сильный всплеск энергии и одновременно выбрасывая поток дополнительных нейтронов, ударяющих в другие атомы, отчего, в свой черед, расщепляются и они.

Гейзенбергу требовалось вещество, способное обеспечить столь полезное замедление нейтронов. В принципе, годилось любое, в достаточной мере насыщенное водородом, поскольку нейтроны теряют скорость, сталкиваясь с атомами водорода. Именно благодаря этому Ферми и смог в 1934 году получить нужный эффект, используя обычную воду, взятую из находившегося рядом с его институтом пруда с золотыми рыбками. Однако когда первые группы немецких исследователей погружали урановый образец в обычную воду, они получали реакцию лишь в его центре - первые атомы урана распадались, но испускаемые ими нейтроны были слишком быстрыми для того, чтобы обеспечить распространение реакции. Гейзенбергу требовался замедлитель получше тяжелая вода .

Поначалу в лабораториях Германии удалось накопить лишь несколько галлонов тяжелой воды - недостаточно для того, чтобы разделить ее между Берлином и Лейпцигом. К Лейпцигу Гейзенберг питал чувства более теплые, поэтому именно там, в подвале Института физики , и были поставлены наиболее важные эксперименты.

В 1940 году в драгоценную тяжелую воду опустили пластины урана, общий вес которых составлял несколько фунтов. Затем все это поместили в крепкий сферический сосуд и, подняв его лебедкой в воздух, расположили вокруг измерительную аппаратуру. Как правило, профессора мелкими деталями экспериментов не занимаются, однако Гейзенберг гордился своими практическими навыками не меньше, чем даром теоретика, и потому изготовил часть измерительных приборов сам - с помощью отвечавшего за постановку опытов Роберта Допеля . Теперь можно было приступить к эксперименту. Для того чтобы поджечь спичку, необходим порох. Для того чтобы взорвать динамит, требуется капсюль-детонатор. Для того чтобы запустить атомную цепную реакцию - даже если качество урана слишком низко для получения настоящего взрыва, - необходим начальный источник нейтронов. Допель оставил в дне сферического сосуда отверстие. Источником нейтронов было небольшое количество радиоактивного вещества, подобного тому, которое использовал Чедвик . Вещество это доставили в лабораторию в виде одного-единственного длинного стержня, и наконец - в феврале 1941 года - все составные части будущей бомбы оказались на месте. Можно было приступить к эксперименту. По приказу Допеля и Гейзенберга стержень надлежало ввести в сферический сосуд, после чего в уран ударят первые свободные нейтроны. Несколько ядер урана расщепятся, осколки их начнут разлетаться со скоростью, намного превышающей ту, что ожидалась, пока Майтнер не объяснила, как работает формула Е=mс2. Из этих быстрых осколков вылетят добавочные нейтроны. Через первые слои урана они пройдут, почти не создав никакого эффекта, однако, оказавшись в тяжелой воде, начнут рикошетить и выйдут из нее замедленными и рассеянными настолько широко, что с уже большей вероятностью будут попадать в ядра урана, особенно в наиболее хрупкие, заставляя их вибрировать и в свой черед расщепляться. При каждом расщеплении сработает уравнение Е=mс2 - причем промежутки времени между ними, как покажут счетчики Гейгера, будут все короче и короче. В первые несколько миллионных долей секунды соударений случится - согласно расчетам Гейзенберга - примерно 2000. В следующие несколько миллионных секунды - уже 4000. Затем 8000, затем 16 000 и так далее. При таком временном масштабе удваивание будет происходить очень быстро. Если все пойдет как задумано, за небольшую долю секунды насчитаются уже триллионы таких крошечных взрывов, а затем и сотни триллионов, и этот каскадный эффект будет непрерывно возрастать. Он "разорвет" обычную ткань вещества, и энергия, миллиарды лет сохранявшаяся в атомах, выйдет наружу. И произойдет все это здесь, в подвале лейпцигского института, в университете, который возглавляют назначенные администрацией рейха чиновники и аудитории которого наполняют студенты, с гордостью носящие свастику. Для того чтобы разрушить миллиарды атомов, вовсе не нужно строить огромную лабораторию и оснащать ее миллиардами механизмов, способных испускать инициирующие такое разрушение нейтроны. После того как взорвутся первые несколько атомов, их нагруженные нейтронами обломки быстро приведут к взрыву всех остальных. Имеющийся в распоряжении Гейзенберга уран недостаточно чист для того, чтобы создать неудержимо нарастающую реакцию, однако первый шаг к ней будет сделан. Профессора отдали приказ, Вильгельм Пашен , ассистент Допеля, ввел в отверстие стержень. Было начало 1941 года. Инициирующие нейтроны попали внутрь урана! Все присутствовавшие уставились на шкалы приборов, собираясь записывать их показания. И ничего не произошло. Для развития реакции не хватило урана. Гейзенберга это не смутило, он просто заказал его еще больше - в компании "Берлин Ауэр" , которая за прошедшие после Первой мировой войны годы превратилась из производителя зубной пасты в оптового поставщика самых разных урановых продуктов. Получение уранового сырья проблемы не составляло, о чем и предупреждал Эйнштейн в своем письме Рузвельта. ("Германия практически прекратила продажу урана, добываемого в рудниках захваченной ею Чехословакии... - писал Эйнштейн, - однако наиболее важным источником урана является Бельгийское Конго ".) Находившаяся в оккупированной Бельгии компания "Юнион Миньер" владела тысячами фунтов урана, добытого в конголезских рудниках. Когда запасы Иохансталя были исчерпаны, немцы обратились к бельгийским. Преобразование урана в пригодную для использования форму было делом тяжелым, поскольку требовало значительного труда, да к тому же возникавшая при этом урановая пыль представляла опасность для рабочих. Однако в распоряжении Гейзенберга имелась снабженческая организация, деятельность которой не ограничивали никакие устарелые представления о правах человека. Германия построила множество концентрационных лагерей, и их наполняли узники, которых все равно вскоре предстояло убить. Почему же не воспользоваться этими людьми для осуществления важного проекта? Пока шла война, сотрудники "Берлин Ауэр" преспокойно закупали "рабынь" в концентрационном лагере Заксенхаузен . Их можно было использовать для приготовления окиси урана , необходимой для создания б омбыи. Еще в апреле 1940 года Гейзенберг выражал недовольство задержками поставок урана, которые взялась осуществлять компания "Ауэр". Первые поставки состоялись летом того же года, и теперь, в 1941-м, дополнительные запасы урана доставляли Гейзенбергу намного быстрее. И осенью 1941 года были произведены опыты, которые дали многообещающие результаты, а затем, весной 1942-го, произошел настоящий прорыв. Сосуд с ураном и тяжелой водой начал испускать нейтроны - их было на 13 процентов больше, чем давал введенный внутрь сосуда инициирующий реакцию источник. Запертая в веществе энергия, о которой почти за сорок лет до этого первым заговорил Эйнштейн, высвобождалась. Все выглядело так, точно из-под земли протянулся узкий дымоход, продуваемый грозным ветром - высвобожденной энергией. Доверие Гиммлера было оправдано. Гейзенберг торжествовал: он сумел добиться того, что энергия, предсказанная уравнением Эйнштейна, вырвалась на свободу - здесь, в нацистской Германии!

Ссылки: