В 1931 году в научном плане УФТИ появились строки о работах по расщеплению атомного ядра. К тому времени западные ученые уже вплотную занялись этой проблемой. Поэтому научные сотрудники харьковского института чуть опоздали. В мае 1932 года пришло известие, что англичанам Джону Кокрофту67 и Эрнесту Уолтону68 удалось осуществить реакцию расщепления ядра лития искусственно ускоренными протонами. [Кстати, в основе этого эксперимента была работа Георгия Гамова, сделавшая его знаменитым еще в 1928 году — «квантовая теория альфа-распада».] В УФТИ этот эксперимент удалось провести вторым в мире — в октябре 1932 года. Сообщение об их достижении было опубликовано в газете «Правда» под заголовком «Крупнейшее достижение советских ученых». Факт для истории советской физики беспрецедентный. Понятно, что после «Правды» остальные газеты тоже не скупились на заголовки: «Снайперы атомного ядра», «Новая эпоха в физике», «Мировая победа советской науки», «Прыжок в будущее». Их общий восторженный тон — советские ученые идут нога в ногу с мировой наукой; началась новая эпоха абсолютно неограниченных перспектив в физике.
На самом деле эксперимент с расщеплением атомного ядра в Харькове не имел особого научного значения. Однако именно после него началось формирование и стремительное развитие советской ядерной науки и воплощения будущего атомного проекта. Например, после этого события ядерная физика в УФТИ заняла главенствующие позиции. Наркомат тяжелой промышленности, в ведении которого тогда был институт, выделил средства на строительство нового высоковольтного лабораторного корпуса и сооружение экспериментального электростатического генератора, который несколько лет был единственной установкой в СССР, пригодной для получения так называемых ядерных констант, необходимых для разработки будущей атомной бомбы69.
Активные исследования в сфере ядерной физики велись в Советском Союзе все предвоенные годы. Были достигнуты определенные успехи, но более скромные, чем за рубежом. Было бы неправильно утверждать, что руководство страны считало данное направление научных исследований второстепенным.
Когда началась война, то, например, из Ленинграда большую часть научного оборудования и персонал научных институтов эвакуировали в первую очередь. Так, 29 июля 1941 года были вывезены из Ленинграда в Казань ФИАН и ИФП; Институт химической физики и РИАН — 29 июля 1941 года; ЛФТИ — 2—10 августа 1941 года70.
Осенью 1941 —летом 1942 года научные исследования в сфере атомной физики велись, может быть, менее интенсивно, но они не были прекращены! Так, в отчете РИАН за 1941 год было указано, что тематический план научно-исследовательских работ по урану был выполнен71. Более того, большинство ученых- физиков (кандидатов и докторов наук), несмотря на многочисленные просьбы отправить их в Действующую армию, были оставлены в тылу. Здесь они были нужнее, чем на передовой!
КОГДА ПРОЗВУЧАЛ СИГНАЛ НАЧАЛА АТОМНОЙ ГОНКИ
В 1934 году немецкий ученый Ида Ноддак—Так- ке72 высказала предположение, что при бомбардировке нейтронами ядра урана могут разделяться на несколько больших осколков, представляющих собой
изотопы уже известных элементов. Тогда ее научная работа осталась незамеченной не только зарубежными, но и германскими физиками73.
декабря 1938 года сотрудники Института химии кайзера Вильгельма в Берлине Фриц Штрассман74 и Отто Ган3 провели знаменитый опыт, на основании которого Отто Ган заключил, что ядро урана в результате бомбардировки медленными нейтронами «лопается», распадаясь на более легкие элементы. Так было открыто расщепление ядра. Результаты опытов ученых, опубликованных в январе 1939 года, послужили неопровержимым доказательством распада урана на более легкие элементы. Расчет задействованных в этой ядерной реакции энергий подтвердил результаты, полученные экспериментальным путем.
Сделав это открытие, Отто Ган немедленно проинформировал свою бывшую коллегу Лизу Мейтнер4, которая вместе со своим племянником Отто Фришем75 в феврале 1939 года опубликовала теоретическое физическое обоснование в английском журнале «Nature». В этой публикации Отто Фриш ввел в дальнейшем интернационально признанный термин: расщепление ядра.
Позже Лиза Мейнер напишет:
«Открытие расщепления ядра Отто Ганом и Фрицем Штрассманом стало началом новой эпохи в
истории человечества. Научное достижение, лежавшее в основе этого открытия, потому кажется мне столь необыкновенным, что оно было достигнуто чисто химическим путем, без всяческой теоретической наводки».
В одном из телевизионных интервью она дополнительно сообщила:
«Это удалось с помощью необычайно хорошей, просто фантастически хорошей химической работы Гана и Штрассмана, на которую в те времена больше никто не был способен. Позже американцы научились. Но тогда Ган и Штрассман были действительно единственными, потому что они были столь хорошими химиками. Они действительно с помощью химии открыли и доказали физический процесс».
А Отто Штрассман ответил, уточняя:
«Профессор Мейтнер сказала, что наш успех - результат химии. Тут я должен немного поправить. Ведь химия всего лишь сделала возможным разделение и добычу отдельных веществ, но не их точное опознание. Чтобы это сделать, необходим был метод профессора Гана. Так что это его заслуга».
Поясним, что деление ядер служит источником энергии в ядерных реакторах и ядерном оружии. Поэтому считается, что именно после этого открытия двух германских физиков началась «атомная гонка». Посмотрим, когда и как в нее вступили СССР, США, Германия и Великобритания.
В апреле 1939 года известный французский физик Фредерик Жолио-Кюри76 подтвердил на ряде опытов возможность ядерной реакции. Также он доказал, что при расщеплении атомов урана посредством цепной реакции выделяется колоссальное количество энергии77.
БЕРЛИН НАЧИНАЕТ И...
В апреле 1939 года на одном из физических коллоквиумов в Геттингенском университете (Германия] было сообщено о последних открытиях в ядерной физике и теоретической возможности атомного реактора («урановой топки», как тогда его называли в Германии). Руководство университета проинформировало об этом Имперское министерство науки, воспитания и народного образования. Последнее срочно сформировало группу ученых во главе с президентом Рейхбюро стандартов профессором Абрахамом Эзау. Так образовался первый центр, который должен был заниматься вопросами создания «урановой топки»78. Отметим, что в данном случае речь шла не о работах в сфере военного атома, а о попытке Германии использовать ядерную реакцию в качестве источника энергии. Работы этого центра финансировало Имперское министерство науки, воспитания и народного образования. И занималось оно соответственно мирным, а не военным использованием ядерной энергии.
Повышенный интерес к исследованиям в области ядерной физики проявлял руководитель исследовательского отдела Управления армейского вооружения профессор Э. Шуман и один из его подчиненных К. Дибнер. Задачей последнего была проверка реальности использования в военных целях радиоактивных излучений, с помощью которых предполагали инициировать взрывы боеприпасов на большом расстоянии. Это были так называемые «лучи смерти», но техническое осуществление идеи оказалось невозможным. Дибнер следил за всеми новинками технической литературы, отыскивая в ней все то, что можно было бы использовать для совершенствования армейского вооружения или создания его новых видов. А так как он окончил университет в Галле, где во время учебы занимался вопросами экспериментальной ядерной физики под руководством профессора Гофмана, его интерес к вопросам ядерной физики понятен. С другой стороны, Дибнер — армейский специалист по взрывчатым веществам — был физиком- экспериментатором и еще с 1934 года трудился на нужды Управления по вооружению Сухопутных войск. В частности, он известен разработками кумулятивных боеголовок ракет и сотрудничеством с Вернером фон Брауном. С 1939 года ученый привлекается к работе в Экспериментальном ведомстве Сухопутных войск в Куммерсдорфе под Берлином, где возглавил отдел атомной физики79.
В апреле 1939 года двое ученых из Университета в Гамбурге — профессор Пауль Гартек и его ассистент Вильгельм Грот — направили командованию Вермахта письмо80.
Первые строчки этого документа звучали так:
«Мы взяли на себя инициативу с целью обратить Ваше внимание на самые последние события в мире ядерной физики; по нашему мнению, они, по всей вероятности, открывают возможности для изготовления взрывчатого вещества, которое по своей разрушительной силе на много порядков величины превзойдет взрывчатые вещества обычных типов».
Далее следовал краткий анализ того, что уже достигнуто в этой сфере. Затем авторы письма отметили, что в самой Германии ядерной физике уделяется ничтожное внимание, она просто игнорируется, а вот в Америке и Англии ученые имеют возможность проводить в этой области широкое исследование. Далее они написали:
«Та страна, которая первой сумеет практически овладеть достижениями ядерной физики, приобретает абсолютное превосходство над другими»81.
Принято считать, что именно это письмо послужило стартом для немецкого атомного проекта .
В июне 1939 года сотрудник Химического института Общества кайзера Вильгельма З. Флюгге опубликовал в журнале «Натурвиссеншафтен» популярную статью «Возможно ли техническое использование энергии атомного ядра?», где говорит об огромной мощи и взрывном характере ядерных реакций. Например, одного кубометра окиси урана массой 4 тонны достаточно для того, чтобы поднять в воздух за сотую долю секунды на высоту 27 км примерно один кубометр воды82.
26 сентября 1939 года в Берлине, в Управлении армейских вооружений, прошло совещание группы германских физиков. В этом мероприятии участвовали: Пауль Гартек, Ганс Гейгер83, Вальтер Боте84, Курт Дибнер85, а также ректор Физического института Общества им. Кайзера Вильгельма Вернер Гайзенберг86 и Карл Вайцзеккер. На этом мероприятии обсуждалась возможность создания атомной бомбы. Подводя итоги совещания, Гейгер выразил общую точку зрения присутствующих. Он заявил:
«Господа! Если существует хотя бы незначительный шанс решения поставленной задачи, мы должны использовать его при всех обстоятельствах»87.
На основе этой фразы можно предположить, что участники совещания еще сами не верили в реальную возможность создать атомную бомбу в течение нескольких лет.
Также было принято решение засекретить все работы, имеющие прямое или косвенное отношение к урановой проблеме.
Осуществление программы было возложено на Физический институт Общества кайзера Вильгельма (Берлин); Институт физической химии Гамбургского университета, Физический институт Высшей технической школы (Берлин); Физический институт Института медицинских исследований, Физико-химический институт Лейпцигского университета и на другие научные учреждения. Вскоре число институтов, занятых исследованиями в рамках Уранового проекта, достигло 22. Управление армейского вооружения подчиняет себе Физический институт, изымая его из ведения Общества кайзера Вильгельма88.
В октябре 1939 года был сформирован «Урановый союз» — неформальное объединение примерно ста ученых различных институтов и университетов, призванный решать урановую проблему. Руководил проектом один из выдающихся физиков — Вальтер Гер- лах89, а Вернер Гейзенберг, молодой блестящий немецкий физик и нобелевский лауреат, стал его главным теоретиком. Вся последующая деятельность германских физиков-атомщиков отныне должна была вестись по планам так называемого уранового проекта. По послевоенному свидетельству Вернера Вайцзеккера, «Урановый союз» сосредоточил свою деятельность исключительно на строительстве реакторов для выработки энергии. О создании атомной бомбы не помышляли и никогда не приступали к ее изготовлению90.
К началу Второй мировой войны Германия располагала почти всеми необходимыми ресурсами: опытными командами физиков (достаточно сказать, что, по оценкам британской разведки, немцы на два года опережали англичан в области ядерной физики)91; стабильным и почти неограниченным финансированием; развитой промышленностью, которая могла производить необходимое оборудование; металлическим ураном (его требовалось до 10 тонн) - в 1938 году в результате захвата Чехословакии Германия стала владельцем урановых рудников Яхимовского месторождения и в 1940 году получила 1200 килограммов окиси урана при захвате Бельгии.
Оставалась, однако, весьма существенная проблема: где взять около пяти тонн «тяжелой воды», используемой в качестве замедлителя цепной реакции? Ее тоже решили, когда Вермахт в апреле 1 940 года оккупировал Норвегию и захватил единственный в мире завод по производству «тяжелой воды». Он действовал в поселке Веморк близ города Рьюкан (в срединной части южной Норвегии, примерно в 180 км к западу от Осло), на базе мощной гидроэлектростанции, принадлежавшей норвежской фирме «Норск-гидро». В основе добычи «тяжелой воды» лежит разложение пресной воды электрическим током на водород и кислород. «Тяжелая вода», представляющая собой окись дейтерия (020), не поддается разложению и остается в жидком виде. Она тяжелее обычной воды, не имеет цвета и запаха, безвредна для здоровья. Для получения одного литра «тяжелой воды» требуется подвергнуть электролизу 6700 литров обычной воды.
Сразу же после оккупации страны этот объект был занят немецким персоналом и охраной, численность которой превышала 500 человек. Начались работы по увеличению производственной мощности завода. В результате всех проделанных мер годовое производство «тяжелой воды» к 1942 году выросло в десять раз — с пятисот килограммов до пяти тонн .
Немцы запустили свой первый экспериментальный реактор в 1940 году. Для запуска «промышленного» реактора, где можно накапливать новый элемент— плутоний-239 (сейчас его называют оружейным плутонием), и требовалась «тяжелая вода», которую начали поставлять из Норвегии.
В 1942 году были подведены итоги работы по проекту «Уран». На совещание у фюрера Вернер Гейзенберг доложил о проделанной работе. В конце своего доклада он произнес самое важное: для создания реактора с непрерывной цепной реакцией, позволяющего нарабатывать уран-239, необходимо 10 тонн металлического урана и 5 тонн тяжелой воды. В этом случае атомная бомба могла стать реальностью в срок от двух до пяти лет .
Возможно, что он назвал реальные сроки, но при этом не учел ряд факторов, которые сделали невозможными создание ядерной бомбы в Третьем Рейхе. Основные из них: острый дефицит названных выше компонентов (частично спровоцированный диверсиями и авианалетами противника (Англии) на объекты проекта «Уран»); наличие трех научных команд, которые постоянно конфликтовали между собой и минимальное количество результатов в сфере теоретической и практической деятельности немецких ученых: говоря другими словами, они не могли похвастаться особыми научными достижениями. Последний фактор был частичным следствием первых двух — дефицит «тяжелой воды» и урана привел к отказу от множества экспериментов, а без них невозможно проверить правильность теоретических расчетов.
Подробнее о перечисленных выше и других факторах, которые спровоцировали резкое замедление процесса создания германского ядерного оружия, мы расскажем ниже.
КТО ПРИДУМАЛ СОВЕТСКУЮ АТОМНУЮ БОМБУ
В октябре 1940 года два сотрудника Лаборатории ударных напряжений УФТИ Владимир Шпинель и Виктор Маслов направили заявку на изобретение. Этот документ они озаглавили так: «Об использовании урана в качестве взрывчатого и отравляющего вещества». Авторы не только описали конструкцию будущей атомной бомбы, но и указали на два поражающих фактора ядерного взрыва — ударная волна и радиоактивное заражение. При этом второй назвали более существенным, чем первый.
Процитируем фрагмент этой заявки:
«В отношении уранового взрыва, помимо его колоссальной разрушительной силы (построение урановой бомбы, достаточной для разрушения таких городов, как Лондон или Берлин, очевидно, не является проблемой), необходимо отметить еще одну важную особенность. Продуктом взрыва урановой бомбы являются радиоактивные вещества. Последние обладают отравляющими свойствами в тысячу раз более сильной степени, чем самые сильные газы (а потому — и обычные ОВ). Поэтому, принимая во внимание, что они некоторое время после взрыва существуют в газообразном состоянии и разлетаются на колоссальную площадь, сохраняя свои свойства в течение сравнительно долгого времени (порядка часов, а некоторые из них дней и недель), трудно сказать, какая из особенностей (колоссальная разрушительная сила или же отравляющие свойства) урановых взрывов наиболее привлекательны в военном отношении»92.
В двух других заявках были подробно описаны способы получения начинки для «урановой бомбы»: Ф. Ланге, В. Маслов, В. Шпинель — «Способ приготовления урановой смеси, обогащенной ураном с массовым числом 235. Многомерная центрифуга» и Ф. Ланге, В. Маслов — «Термоциркуляционная центрифуга».
Нужно заметить, что в предложениях сотрудников УФТИ были свои недостатки, однако они первыми предложили использовать обычную взрывчатку как запал для создания критической массы и инициирования цепной реакции. В дальнейшем все ядерные бомбы подрывались именно таким образом. А предложенный ими центробежный способ разделения изотопов и сейчас является основой промышленного разделения изотопов урана .
Однако их предложение не смогли объективно оценить ни в Отделе изобретательства в Управлении военно-химической защиты Наркомата обороны НКО, ни в Научно-исследовательском химическом институте РККА, а также в Радиевом институте Академии наук СССР. Его директор академик Виталий Хлопин сделал заключение, которое стало решающим:
«Она (заявка) не имеет под собой реального основания. Кроме этого, в ней и по сути много фантастического... Даже если бы и удалось реализовать цепную реакцию, то энергию, которая выделится, лучше использовать для приведения в действие двигателей, например самолетов».
Харьковчане не могли примириться с негативными отзывами: Владимир Маслов в феврале 1941 года обратился с личным письмом к тогдашнему наркому обороны СССР, Герою и маршалу Советского Союза С.К. Тимошенко — тоже безрезультатно.
В негативном отношении научного руководства и командования Красной Армии к идее создания «урановой бомбы» нет ничего удивительного. Тогда никто не верил, что ее можно создать в течение нескольких лет. Например, в феврале 1940 года Петр Капица в беседе с «активом писателей журнала «Детская литература» на заявление Александра Ивича: «...к нерешенным физическим проблемам можно отнести овладение атомной энергией» — сообщил:
«Видите ли, вопрос об овладении атомной энергией старый. Эта область физики, конечно, наименее изучена из всех областей. Резерфорд и его ученики в этой области очень далеко продвинулись вперед, и сейчас с большой достоверностью можно сказать, что атомной энергией, как энергией двигательной, мы не воспользуемся большей частью, а по всей видимости, и не воспользуемся вовсе. Она играет большую роль только в явлениях принципиальных — в больших массах. Она, несомненно, играет большую роль в звездных космических процессах, но в жизни человека она не играет, по-видимому, не будет играть значительной роли... наверняка сказать нельзя, но есть все объективные данные для утверждения, что в земных условиях ядерная энергия не будет использована. Так полагал и Резерфорд...»93.
Его речь, правда, в отредактированном виде, была напечатана в журнале «Детская литература» в марте 1940 года. Статья называлась: «П.Л. Капица. О научной фантастике». Очень символичное название.
Кто-то скажет, что его выступление — изощренная дезинформация западных ученых и политиков. Тогда он пускай объяснит, почему для публикации ложного сообщения был выбран именно журнал «Детская литература», а, например, не «Советская физика». Маловероятно, что первый из них читали западные ученые и разведчики. Другой важный момент — даже в 1941 году работы в сфере ядерной физики в Советском Союзе еще не были секретными, а значит, теоретически их подробности могли узнать на Западе.
Петр Капица действительно «озвучил» официальную точку зрения советских ученых на возможность создания «урановой бомбы». О чем можно говорить, если «в земных условиях атомная энергия» в ближайшее десятилетие не будет использована. Эту точку зрения советская разведка смогла опровергнуть, да и то не полностью, только осенью 1941 года. Просто в присланных из Великобритании сообщениях, где говорилось о запуске английского атомного проекта, звучало слишком много оптимизма. В Лондоне, например, планировали начать строительство завода по серийному изготовлению «урановых бомб» в ближайшие месяцы. В жизни эту проблему удалось решить лишь после окончания Второй мировой войны. Причем не Великобритании, а странам, располагавшим большими финансовыми, производственными, интеллектуальными и другими ресурсами — СССР и США.
А потом началась Великая Отечественная война. Виктор Маслов, несмотря на бронь, сумел добиться призыва в Красную Армию. В ноябре 1941 года, после окончания ускоренных курсов воентехников при Артиллерийской академии РККА находился в зенитно-артиллерийских частях Действующей армии. В декабре 1942 года умер в госпитале в Баку94.
Владимир Шпинель эвакуировался с институтом в Алма-Ату, где занялся другими работами, как и Фридрих Ланге. О заявках 1940 года вспомнили только после бомбежек Хиросимы и Нагасаки. В декабре 1946 года Отдел изобретательства Министерства Вооруженных Сил СССР выдал по заявке «Об использовании урана в качестве взрывчатого и отравляющего вещества» «не подлежащее опубликованию авторское свидетельство «Атомная бомба или другие боеприпасы», зарегистрированное в Бюро изобретений при Госплане СССР за № 6353с»95.
В начале октября 1941 года Петр Капица снова «озвучил» официальную точку зрения руководства советских физиков. В своем выступлении на Антифашистском митинге ученых он, в частности, заявил:
«...Одним из важнейших средств современной войны являются взрывчатые вещества. Наука указывает принципиальную возможность увеличения взрывной силы в полтора-два раза. Но последнее время дает нам еще новые возможности по использованию внутриатомной энергии, об использовании которой писалось только в фантастических романах. Теоретические подсчеты показывают, что если современная мощная бомба может, например, уничтожить целый квартал, то атомная бомба даже небольшого размера, если она осуществима, с легкостью может уничтожить крупный столичный город с несколькими миллионами населения.
Мое личное мнение, что технические трудности, стоящие на пути использования внутриатомной энергии, еще очень велики. Пока это дело еще сомнительно, но, очень вероятно, здесь имеются большие возможности. Мы ставим вопрос об использовании атомных бомб, которые обладают огромной разрушительной силой.
Сказанного, мне кажется, достаточно, чтобы видеть, что работа ученых может быть использована в целях оказания возможно более эффективной помощи в деле обороны нашей страны...»96.
На следующий день, 13 октября 1941 года, текст его выступления опубликовала газета «Правда».
Учитывая то, что оратор не читал добытых советской разведкой материалов по британскому атомному проекту, а также ситуацию (паника) в Москве, можно утверждать, что оно носило пропагандистский характер. Заявление о некоем «чудо-оружии», которое может появиться в арсенале Красной Армии. Правда, когда это случится, Петр Капица не сообщил.
марта 1942 года нарком внутренних дел Лаврентий Берия направил Иосифу Сталину спецсообщение «об использовании атомной энергии урана для военных целей». В нем сообщалось:
«В ряде капиталистических стран в связи с проводимыми работами по расщеплению атомного ядра с целью получения нового источника энергии было начато изучение вопроса использования атомной энергии урана для военных целей.
В 1939 году во Франции, Англии, США и Германии развернулась интенсивная научно-исследовательская работа по разработке метода применения урана для новых взрывчатых веществ. Эти работы ведутся в условиях большой секретности.
Из прилагаемых совершенно секретных материалов, полученных НКВД СССР в Англии агентурным путем, характеризующих деятельность Уранового комитета по вопросу атомной энергии урана, видно, что:
а) Английский военный кабинет, учитывая возможность успешного разрешения этой задачи Германией, уделяет большое внимание проблеме использования атомной энергии урана для военных целей.
б) Урановый комитет военного кабинета, возглавляемый известным английским физиком Г.П. ТОМСОНОМ, координирует работу видных английских ученых, занимающихся вопросом использования атомной энергии урана, как в отношении теоретической, так и чисто прикладной, т.е. изготовления урановых бомб, обладающих большой разрушительной силой.
в) Эти исследования основаны на использовании одного из изотопов урана, и-235, обладающего свойством эффективного расщепления. Для этого используется урановая руда, наиболее значительные запасы которой имеются в Канаде, в Бельгийском Конго, в Судетах и в Португалии.
г) Французские ученые ХАЛЬБАН и КОВАРСКИЙ, эмигрировавшие в Англию, разработали метод выделения изотопа урана-235 путем применения окиси урана, обрабатываемого тяжелой водой.
Английские ученые, профессор ПЕЙЕРЛС и доктор физических наук БАЙС, разработали способ выделения реактивного изотопа и-235 при помощи диффу- зирующего аппарата, спроектированного д-ром СИМОНОМ, который и рекомендован для практического использования в деле получения урана, идущего для изготовления урановой бомбы.
д) В освоении производственного метода выделения и-235, помимо ряда научно-исследовательских учреждений Англии, непосредственное участие принимают Вульвичский арсенал, а также фирмы «Мет- ро-Виккерс», химический концерн «Империал Кемикал Индастриес». Этот концерн дает следующую оценку состояния разработки метода получения и-235 и производства урановых бомб:
«Научно-исследовательские работы по использованию атомной энергии для урановых бомб достигли стадии, когда необходимо начать работы в широком масштабе. Эта проблема может быть разрешена, и необходимый завод может быть построен».
е) Урановый комитет добивается кооперирования с соответствующими научно-исследовательскими организациями и фирмами США (фирма Дюпон), ограничиваясь лишь теоретическими вопросами.
Прикладная сторона разработки основывается на следующих главных положениях, подтвержденных теоретическими расчетами и экспериментальными работами, а именно:
Профессор Бирмингемского университета Р. ПЕЙЕРЛС определил теоретическим путем, что вес 10 кг и-235 является критической величиной. Количество этого вещества меньше критического, устойчиво и совершенно безопасно, в то время как в массе и-235, большей 10 кг, возникает прогрессирующая реакция расщепления, вызывающая колоссальной силы взрыв.
При проектировании бомб активная часть должна состоять из двух равных половин, в своей сумме превышающих критическую величину. Для производства максимальной силы взрыва этих частей U-235, по данным профессора ФЕРПОССОНА из научно-исследовательского отдела Вульвичского арсенала, скорость перемещения масс должна лежать в пределах 6 000 футов/секунду. При уменьшении этой скорости происходит затухание цепной реакции расщепления атомов урана и сила взрыва значительно уменьшается, но все же во много раз превышает силу взрыва обычного ВВ.
Профессор ТЕЙЛОР подсчитал, что разрушительное действие 10 кг U-235 будет соответствовать 1600 тонн TNT.
Вся сложность производства урановых бомб заключается в трудности отделения активной части урана — U -235 от других изотопов, изготовлении оболочки бомбы, предотвращающей распадение, и получении необходимой скорости перемещения масс.
По данным концерна «Империал Кемикал Индастриес» (ICI), для отделения изотопа U-235 потребуется 1900 аппаратов системы д-ра СИМОНА стоимостью в 3 300 000 фунтов стерлингов, а стоимость всего предприятия выразится суммой в 4,5-5 миллионов фунтов.
При производстве таким заводом 36 бомб в год стоимость одной бомбы будет равна 236 000 фунтов стерлингов по сравнению со стоимостью 1500 тонн TNT в 326 000 фунтов стерлингов.
Изучение материалов по разработке проблемы урана для военных целей в Англии приводит к следующим выводам.
Верховное военное командование Англии считает принципиально решенным вопрос практического использования атомной энергии урана (U-235) для военных целей.
Урановый комитет английского военного кабинета разработал предварительную теоретическую часть для проектирования и постройки завода по изготовлению урановых бомб.
Усилия и возможности наиболее крупных ученых научно-исследовательских организаций и крупных фирм Англии объединены и направлены на разработку проблемы урана-235, которая особо засекречена.
Английский военный кабинет занимается вопросом принципиального решения об организации производства урановых бомб.
Исходя из важности и актуальности проблемы практического применения атомной энергии урана-235 для военных целей Советского Союза, было бы целесообразно:
Проработать вопрос о создании научно-совещательного органа при Государственном комитете обороны СССР из авторитетных лиц для координирования, изучения и направления работ всех ученых, научно-исследовательских организаций СССР, занимающихся вопросом атомной энергии урана.
Обеспечить секретное ознакомление с материалами НКВД СССР по урану видных специалистов с целью дачи оценки и соответствующего использования.
Примечание.
Вопросами расщепления атомного ядра в СССР занимались академик КАПИЦА — в Академии наук СССР, академик СКОБЕЛЬЦИН — Ленинградский физический институт и профессор СЛУЦКИЙ — Харьковский физико-технический институт»97.
Весной 1942 года советские физики-ядерщики не только не знали о происходящих за рубежом событиях, но и сами еще не верили, что проект создания атомной бомбы можно реализовать на практике в ближайшие годы и их западные коллеги уже участвуют в гонке.
В начале мая 1942 года начальник ГРУ Генштаба направил начальнику Спецотдела Академии наук СССР М.П. Евдокимову письмо с просьбой сообщить о возможностях использования атомной энергии в военных целях98. Вот текст этого документа:
«В связи с сообщениями о работе за рубежом над проблемой использования для военных целей энергии атомного деления урана прошу сообщить, насколько правдоподобными являются такие сообщения, и имеет ли в настоящее время эта проблема реальную основу для практической разработки вопросов использования внутриядерной энергии, выделяющейся при цепной реакции урана»99.
Почему военная разведка заинтересовалась ядерной физикой легко объяснить. С осени 1941 года как минимум двое ценных агентов — высокопоставленных ученых — Клаус Фукс и Аллан Мей (о них мы подробно расскажем ниже) начали передавать в Москву документы по британскому и германскому атомным проектам. А сотрудники центрального аппарата ГРУ не могли объективно оценить ценность данной информации и возможность ее практического применения. Идет первый год Великой Отечественной войны. Все для фронта. Все для победы. И одно дело, если на основе полученных данных можно создать новый вид оружия или боеприпасов, а другое — если эти работы интересны и важны только для узкой группы физиков-теоретиков.
Ответ написал уже упоминавшийся выше Виталий Хлопин. В своем письме он сообщил:
«В ответ на Ваш запрос от 7 мая 1942 года № 137955с сообщаем, что Академия наук не располагает никакими данными о ходе работ в заграничных лабораториях по проблеме использования внутриатомной энергии, освобождающейся при делении урана. Более того, за последний год в научной л и- тературе, насколько она нам доступна, почти совершенно не публикуется перечень работ, связанных с решением этой проблемы. Это обстоятельство единственно, как мне кажется, дает основание думать, что соответствующие работы имеют прикладное значение и они проводятся в секретном порядке.
Что касается институтов АН СССР, то проводимые в них работы по этому вопросу временно свернуты как по условиям эвакуации, так и потому, что, по нашему мнению, возможности использования внутриатомной энергии для военных целей в ближайшее время (в течение настоящей войны) весьма маловероятно».