Атомы у нас дома

Ферми Лаура

Итак, они сложили из графитовых кирпичей невысокий штабель, поместили внизу под ним источник нейтронов и стали наблюдать, что происходит с нейтронами в графите, и накапливать нужные им данные.

Эта, казалось бы, скучная работа считалась исключительно важной. На заседании Консультативного комитета по урану 28 апреля 1940 года было принято решение воздержаться от официального ходатайства о строительстве атомного котла, пока в Колумбийском университете не будут получены новые данные. Комитет принял это решение, несмотря на имеющиеся у него сведения о том, что нацисты отвели большую часть здания Берлинского института кайзера Вильгельма для исследований по урану.

После изучения графита перешли к урану. Как именно он поглощает и снова

испускает нейтроны? В каких условиях происходит деление? Какое количество нейтронов испускается при делении?

Опыты подвигались очень медленно из-за недостатка материалов, а Ферми очень хотелось ускорить работу. Кроме того, он был уверен, что наблюдения над пробным котлом позволят ему собрать немалое количество данных, полезных для строительства большого котла. Весной 1941 года Ферми со своей группой приступил к сооружению «малого котла». Они разобрали свой штабель из графитовых кирпичей и стали укладывать его заново, перемежая пласты графита блоками урана. Медленно, по мере того как в лабораторию подвозили графит, поднималась черная стена. Она поднялась до потолка, но это все еще был далеко не тот штабель или котел, в котором могла бы происходить цепная реакция, — слишком много нейтронов ускользало в воздух или поглощалось внутри; так или иначе, чтобы вызвать деление, их оставалось слишком мало.

Было ясно, что в лаборатории университета эти опыты не удастся довести до конца. Для них требовалось более обширное, а главное, более высокое помещение. В университете такого помещения не было, значит, кому-то приходилось взять на себя поиски. Ферми был поглощен своими исследованиями, и, конечно, его нельзя было отрывать от такой важной работы. И вот Герберт Андерсон скинул свой рабочий халат, надел пиджак, шляпу и отправился на обследование Нью-Йорка и его окраин в поисках какого-нибудь помещения, которое подходило бы для будущего котла. Вскоре он кое-что присмотрел и вступил в переговоры, рассчитывая получить то, что ему нужно.

Но до того, как Герберт остановился на чем-либо окончательно, Энрико узнал, что его самого, со всей его группой, оборудованием и всеми веществами, которые они раздобыли, переводят в Чикаго. Это было в конце 1941 года.

За несколько дней до этого, 6 декабря, Ванневар Буш, директор Уранового проекта, заявил, что решено приложить все усилия, чтобы ускорить атомные исследования. Работа была разделена на разные участки, и во главе их поставлены видные люди; профессору Чикагского университета Артуру Г. Комптону было поручено руководить основной научно-исследовательской работой по цепной реакции. Комптон решил перенести всю работу к себе в Чикаго.

Вскоре после того, как было объявлено об этих решениях, Урановый проект, словно гигантский осьминог, раскинул свои щупальца и захватил все крупные университеты и отрасли промышленности Соединенных Штатов. Первые признаки роста малютка-осьминог обнаружил в начале 1941 года, когда интерес к проблеме осуществления цепной реакции перекинулся из Колумбийского университета в некоторые другие. А в начале 1942 года малютка-осьминог из пеленок сразу перешагнул в юношество.

К этому времени в ведении Уранового проекта находились не только ядерные исследования. Уже вырабатывался чистый графит, металлический уран и его окислы, выделялись изотопы урана, из которых одни расщеплялись легче, чем другие. Налаживалось производство нового элемента — плутония.

Открытие плутония-239, одного из важнейших изотопов плутония, выпало на долю группы химиков и физиков Калифорнийского университета в Беркли, в которую входил и наш старый друг Эмилио Сегре.

Мы не видали Эмилио с тех пор, как он уехал из Италии летом 1938 года. В 1940 году на рождественские каникулы он приехал погостить к нам в Леонию. Там они с Энрико надолго уходили бродить по Палисадам вдоль Гудзона, где скалистый берег круто спускается к воде, а наверху тянутся густые заросли деревьев. Рассказывали друг другу новости, делились известиями о старых друзьях; иногда

вели невеселые разговоры о войне. Немцы еще не вторглись в Англию, как это предрекали многие после падения Франции. Но что будет дальше?.. Нижняя губа Эмилио во время таких разговоров мрачно выпячивалась вперед. А иногда они с увлечением говорили о том веществе, которое еще не было открыто. Многие физики, исходя из теоретических рассуждений, знали, что среди продуктов цепной реакции в котле должен находиться элемент 94. Предполагали, что он будет обладать теми же свойствами, что и делящиеся изотопы урана. Энрико и Эмилио высказывали свои соображения о его вероятных физических и химических свойствах. В конце концов они пришли к заключению, что калифорнийским ученым следовало бы с помощью своего мощного циклотрона попытаться получить этот элемент и хорошо, если бы они этим занялись — постарались выделить и идентифицировать его.

Эмилио вернулся к себе в Беркли, и вскоре после этого его группа открыла элемент 94 — плутоний-239.

Когда профессор Комптон возглавил Институт ядерных исследований, Энрико в первый раз поехал в Чикаго и в качестве «враждебного иностранца» впервые должен был просить для этого разрешения. Итак, эти загадочные «они» были не кто иные, как профессор Комптон и заправилы из Уранового проекта.

Знай я, что это именно Комптон распорядился перенести всю работу из Колумбийского университета в Чикаго, я бы так не брюзжала. Комптон был очень внимательный и чуткий человек. Он никогда ничего не предпринимал, не обдумав заранее, как это может отразиться на других. Может быть, именно поэтому, когда он высказывал какие-нибудь соображения, их всегда воспринимали как приказание и выполняли без возражений.

Впрочем, иной раз даже Комптону приходилось прибегать к своего рода уловкам. Однажды он отдал распоряжение, но не мог его мотивировать, потому что все это было строго секретно. Комптон вызвал «металлургов» на совещание, а когда все они собрались в холле, он вышел к ним с библией в руках и, не поднимая глаз, открыл ее и прочел громко:

— «И сказал Бог Гедеону…»

И подобно тому, как Гедеон послушался слова божия, так и «металлургам» надлежало делать то, что им сказал Комптон.

Когда Комптон распорядился перенести без промедления всю работу по цепной реакции в Чикаго, группа Энрико разделилась. Андерсон сразу перебрался в Чикаго, Цинн еще несколько месяцев оставался в Колумбии, а Энрико ездил туда и обратно и каждый раз хлопотал о разрешении на поездку.

Цинн продолжал работать с котлом в Колумбии, а Андерсон начал сооружать новый котел в Чикаго. Колумбийский котел уже вырос до потолка, и дальше ему расти было некуда. Энрико решил выяснить, насколько улучшится работа котла, если из него удалить воздух. Графит — вещество пористое, и в его мелких порах скапливается много воздуха, а воздух способствует поглощению нейтронов. Если вокруг котла создать безвоздушное пространство, то воздух из графитовых пор тоже исчезнет и одна из причин потери нейтронов будет устранена.

Однако легко сказать: «Давайте-ка выкачаем воздух из котла!» — а сделать это совсем не так просто.

Выкачать воздух из всего помещения, где находился котел, было бы по меньшей мере непрактично, даже если бы это и было возможно осуществить, — нельзя же работать в безвоздушном пространстве — во всяком случае, не прибегая к неуклюжему герметическому костюму.

Как обычно удаляют из чего-нибудь воздух? — рассуждал Энрико. Когда нужно удалить воздух из пищевых продуктов, их запаивают в жестяную коробку. А разве нельзя сделать то же самое и с котлом? Запаять его в коробку? Готовых коробок такой величины не бывает, и Энрико заказал ее в мастерской. Жестянщики делали этот огромный футляр по частям, а чтобы облегчить сборку, каждая отдельная часть была помечена фигуркой человечка — если футляр будет собран правильно, все человечки будут стоять на ногах, а если что-нибудь соединят не так, они окажутся вверх ногами.