А-бомба
Шрифт:
Заметим, что ядерная реакция деления урана весьма эффективна и далеко превосходит самые бурные химические реакции. Сравним атом урана и молекулу взрывчатого вещества — тринитротолуола (тротила). При распаде молекулы тротила выделяется 10 электроновольт энергии, а при распаде ядра урана — 200 млн. электроновольт, т. е. в 20 млн. раз больше!
Как устроен урановый котел (так в то время зазывали ядерный реактор)? Цилиндры из натурального урана, содержащего в основном изотоп урана-238 и только примерно 0,7 % изотопа 235, в алюминиевых оболочках размещены между блоками из графита высокой чистоты. Размер котла и его устройство таковы, что обеспечивают возможность цепной ядерной реакции. Нейтроны, излучаемые изотопом урана-235, проникают в некоторые ядра урана; при этом возникают новые
После запуска урановый котел сам поддерживает «атомное горение», не требуя дополнительного «топлива». Во избежание чрезмерного разогрева котла радиацией, возникающей при цепной ядерной реакции деления, котел охлаждают потоком жидкости или газа и автоматически регулируют температуру в нем. Как только реакция начинает идти слишком бурно, в котел автоматически вдвигаются поглотители нейтронов в виде стержней из кадмия или бористой стали. Это восстанавливает первоначальный режим.
К середине 1939 г. ученые мира располагали важными теоретическими и экспериментальными открытиями: в области ядерной физики, что позволило выдвинуть обширную программу исследований.
В истории человечества не было научного события более значительного по своим последствиям, чем проникновение в мир атома и овладение его энергией. Научно-техническая революция, которую ныне переживает человечество, во многом основывается на атомной технике и новых научных воззрениях.
Эти открытия произвели в научном мире сенсацию: в физике началась новая, атомная эра! Но первую волну восторгов захлестнула волна тревоги: что если Гитлер, ведущий бешеную подготовку к войне, использует эти открытия для создания нового, сверхмощного оружия? Тогда над человечеством нависнет страшная угроза. Фашисты получат то, о чем всегда мечтали, — оружие массового уничтожения.
А пресса уже заговорила об атомной бомбе.
В газете «Нью-Йорк тайме» 5 мая 1940 г. была опубликована статья научного обозревателя У. Лоуренса, в которой читатель с удивлением и страхом увидел такие заголовки: «Источник атомной энергии огромной мощи, открытый наукой», «Обнаружена разновидность урана, обладающая энергией в 5 млн. раз большей, чем уголь», «Ученым приказано посвятить все время исследованиям», «Потрясающая взрывная сила». Лоуренс сообщал читателям, что Германия стремится овладеть энергией атома. Он предсказывал: атомное оружие скоро будет взято на вооружение армиями великих держав.
Через некоторое время, 7 сентября, Лоуренс в новой статье «Атом сдается», опубликованной в «Сатерди ивнинг пост», рассказывал о мощи «урановой взрывчатки» и доказывал, что близится поворот в методах войны.
Особенно волновались ученые-эмигранты в США. Они считали, что следует вывести правительство из состояния благодушного неведения. США в то время всеми силами старались не быть втянутыми во вторую мировую войну. Они отказывались от активной финансовой и военной помощи кому бы то ни было. Провозглашенный США принцип «плати и вези» позволял любой стране (лишь бы платили золотом) покупать любые американские товары и везти их на своих кораблях.
Сенат США в оправдание своей изоляционистской политики ссылался на прощальную речь первого президента США Дж. Вашингтона, предостерегавшего от «политических связей» с Европой, которые «сделают нашу (североамериканцев. Авт.) мирную жизнь и благополучие игрушкой европейских амбиций, соперничества интересов, настроений и прихотей».
В тех кругах, которые определяли тогда политику США, сначала мало думали об использовании новых достижений атомной физики в военных целях. Их внимание на это обратили физики-эмигранты: «Изгнанные физики знали, — писал известный немецкий ученый М. Брон, — что не будет спасения, если немцам первым удастся создать атомную бомбу. Даже Эйнштейн, который всю жизнь был пацифистом, разделял этот страх и дал уговорить себя нескольким молодым венгерским физикам, просившим предупредить президента Рузвельта».
Декан физического факультета Колумбийского университета профессор Дж. Б. Пеграм обратился с письмом к адмиралу С. Хуперу, заместителю начальника морских операций по техническим вопросам, информируя его о возможном виде взрывчатого вещества. 16 марта 1939 г.
Адмиралу С. К. Хуперу
Управление начальника морских операций
Министерство ВМС
Вашингтон
Сэр!
…Эксперименты, проведенные в физических лабораториях Колумбийского университета, показали, что могут быть созданы условия, при которых химический элемент уран окажется в состоянии освободить большой избыток своей атомной энергии, и что это может означать возможность использовать уран в качестве взрывчатого вещества, которое выделяло бы в миллион раз больше энергии на килограмм вещества, чем любой известный тип взрывчатки. Мне лично кажется, что шансов здесь мало, но мои коллеги и я считаем, что нельзя пренебрегать даже малейшей возможностью, и поэтому я позвонил… сегодня утром, главным образом с целью установить канал, по которому результаты наших экспериментов могут, если в этом появится необходимость, быть переданы соответствующим лицам в министерстве ВМС США.
Профессор Энрико Ферми, который совместно с доктором Сцилардом, доктором Зинном, мистером Андерсеном и другими работает над этой проблемой в наших лабораториях, сегодня отправился в Вашингтон, чтобы вечером выступить перед Философским обществом, и завтрашний день пробудет в Вашингтоне. Он позвонит в Ваше управление и, если Вы пожелаете встретиться с ним, будет рад, более определенно рассказать о состоянии этой проблемы в настоящее время.
Ферми… является профессором физики Колумбийского университета… был награжден Нобелевской премией… В этой области ядерной физики нет человека более компетентного, чем он.
Профессор Ферми недавно прибыл в нашу страну для постоянного жительства и в положенное время станет американским гражданином…
Искренне Ваш Джордж Б. Пеграм профессор физики.
18 марта состоялась встреча Ферми в министерстве ВМС с группой военно-морских технических экспертов и штатских ученых. Мирный, бескорыстный, свободолюбивый иностранец вежливо уговаривал военных чужой страны осмыслить опасные последствия использования результатов научного открытия.
Офицер и эксперты с недоверием посматривали на ученого, вопросов не задавали, но просили и в дальнейшем информировать их о ходе работ. О каких вопросах могла идти речь, если они плохо понимали, что такое «нейтроны», «изотопы»? К тому же Ферми сбивался, переходя с английского на итальянский.
В США был лишь один ученый, с которым считались, — А. Эйнштейн. Не потому, что ценили его знания: просто он был очень знаменит, а к таким людям в США относятся с почтением.
В июле 1939 г. физики Ю. Вигнер и Л. Сцилард встретились с А. Эйнштейном в Лонг-Айленде, где тот проводил жаркое время года. Ученые рассказали Эйнштейну о цепной реакции в уране и возможностях ее использования в военных целях. Они были переполнены научными новостями, догадками, прогнозами и спросили, что думает Эйнштейн о событиях в физике и возможно ли создание атомного оружия.
Рассказ произвел на Эйнштейна большое впечатление. Вначале было решено через бельгийскую королеву Елизавету, дружески относившуюся к Эйнштейну, предостеречь бельгийское правительство от дальнейшей продажи Германии больших количеств урана, добываемого в Конго, но затем от этой мысли отказались и решили направить письмо президенту Рузвельту: была широко известна его ненависть к фашизму.
Л. Сцилард посоветовался с коллегами и встретился с финансистом А. Саксом — другом и неофициальным советником Рузвельта, часто бывавшим у президента. Сакс оценил значение информации о делении урана и вместе со Сцилардом заготовил проект письма.