Охота за атомной бомбой
Шрифт:
Лейпунский, эвакуированный в Уфу, получил из Москвы тетрадь немецкого офицера и стазу же ответил, что "в ней нет ничего такого, чего бы не знали советские физики. Совершенно очевидно, что нацисты разрабатывают возможности военного применения атомной энергии, но эта проблема может быть решена не раньше, чем через пятнадцать или двадцать лет". Вследствие этого он считал несвоевременным для Советского Союза тратить ресурсы на эту программу, пока идет война2.
Трудно сказать, что было причиной такой осторожности Лейпунского, научные сомнения или личный жизненный опыт. Он один из ученых, арестованных в тридцатые годы по надуманным обвинениям в несуществующих преступлениях, таких, как антимарксистский уклонизм и контрреволюционная деятельность. Семь или восемь руководящих сотрудников харьковского института бросили в тюрьму на основании таких же обвинений, что и выдвинутые против
Лейпунскому еще повезло: после года, проведенного в тюрьме, его освободили, так как вступил в действие пакт Молотова-Риббентропа и становилось ясно, что нацисты и советское государство оказались в результате этого добрыми друзьями. Такой личный опыт давал основания для осторожности. Когда мы оцениваем замечательные достижения и одновременно слабости советских физиков при сталинском режиме, нельзя не принимать во внимание политический фактор1.
Кафтанов осознавал эти трудности, но он не разделял мнение, высказанное Лейпунским. И прежде всего потому, что был другой физик, молодой и заслуженный, который все время подталкивал руководителей науки к риску.
Решительный молодой физик
У ученых Великобритании, Америки и Советского Союза были серьезные основания опасаться того, что нацисты первыми создадут урановую бомбу, в особенности после того, как немцам удалось осуществить расщепление атома урана.
Это произошло в декабре 1938 года в Институте имени кайзера Вильгельма, в пригороде Берлина. Руководили группой ученых Отто Ган и Фриц Штрассман. Их эксперимент, подтвержденный в следующем месяце в Париже французскими физиками Ирен и Фредериком Жолио-Кюри, доказал, что ядро атома урана, подвергнутое бомбардировке медленными нейтронами, расщепляется на две части. Двое бывших коллег Гана и Штрассмана Лизе Мейтнер и Отто Фриш, уехавшие в изгнание в Скандинавию, объяснили, что при этом расщеплении, названном французами по аналогии с процессом, происходящим в биологической клетке "делением", выделяется невероятное количество энергии, которое можно подсчитать при помощи ставшей с тех пор знаменитой формулы Альберта Эйнштейна E = mЧc2 (количество выделившейся энергии равно произведению массы на квадрат скорости света). Таким образом, один фунт урана мог выделить такое же количество энергии, как и миллион фунтов углерода. Или же произвести взрыв, эквивалентный взрыву тысяч тонн тринитротолуола (ТНТ).
Опыты Гана и Штрассмана показывали, кроме того, что обе части расщепленного ядра, будучи более тяжелыми, чем это определялось величиной их заряда, и сами могли излучать нейтроны, что влекло за собой цепную реакцию. Таково же было и мнение венгерского физика Лео Сциларда, который еще в 1933 году предвидел такую возможность. Сциларда поставил в известность об эксперименте Гана - Штрассмана Нильс Бор, которому сообщил об этом Отто Фриш. За несколько дней международное сообщество физиков-ядерщиков пропустило через себя эту новость в режиме цепной реакции: урановая лихорадка распространялась тогда подобно огню по бикфордову шнуру. В конце января 1939 года в Вашингтоне состоялась конференция физиков, созванная по инициативе Джорджа (Георгия) Гамова физика, сбежавшего за три года до этого из Советского Союза. Конференция проводилась при участии и шефстве таких научных светил, как Нильс Бор, Энрико Ферми, Эдвард Теллер, Ханс Бете и Отто Штерн. Она провозгласила наступление атомной эры, которая обещала и суперизобилие энергии, и невообразимые разрушения.
Советских физиков проинформировал об этих событиях Фредерик Жолио-Кюри, который в своем письме к Иоффе направил ему также соответствующие статьи из газеты "Нью-Йорк таймс" и журнала "Физикэл ревью"1. Лейпунский, Харитон и Зельдович немедленно засели за совместную работу, о которой говорилось выше. Один из самых блестящих протеже Иоффе Игорь Курчатов предложил использовать свою лабораторию в Ленинградском физико-техническом институте для проверки и дальнейшей разработки научных открытий немцев.
Его ученики Георгий Флёров и Лев Русинов экспериментально установили, что при делении ядро атома урана излучает от двух до четырех нейтронов, что увеличивало шансы возникновения цепной реакции. В рамках другого эксперимента молодой Флёров, работая совместно с Константином Петржаком, настолько улучшил конструкцию ионизационной камеры, что они с ее помощью могли наблюдать процесс произвольного деления урана, то есть деления ядер урана при отсутствии нейтронного облучения. Проявив удивительную изобретательность, Курчатов еще раз поставил
В июне 1940 года ободренные исследователи, поддержанные Курчатовым, который великодушно отказался засекречивать результаты их работы, направили телеграмму в американский журнал "Физикэл ревью" - одно из ведущих изданий по этой научной специализации - и обратились в Академию наук СССР с предложением срочно выделить средства на изучение проблемы деления атомов урана. Это предложение первоначально выдвинул Иоффе, но, прозвучавшее из уст молодых ученых, оно не встретило у их опытных коллег особого энтузиазма.
Вызванные в столицу для доклада Курчатов и его коллеги ощутили определенное сопротивление, но им тем не менее удалось реализовать свое предложение о создании Комиссии по урану в рамках Академии наук. Директор Института радия в Ленинграде Виталий Хлопин возглавил эту комиссию. В ее состав вошли люди с самыми известными в советской науке именами: Абрам Иоффе, Владимир Вернадский, Александр Ферсман, Сергей Вавилов и Петр Капица. Все эти люди родились в прошлом веке, и каждый был лидером в своей области науки: они изучали законы природы, основывали свои научные школы и достигли желанного звания академика. Курчатов, которому только что исполнилось тридцать шесть лет, и Юлий Харитон, тридцати четырех лет, руководившие лабораторией под эгидой Иоффе, принадлежали к новому, набирающему силу поколению физиков. Еще не академики, но уже доктора наук, они были включены в состав комиссии в качестве младших членов. Флёров, Петржак и Русинов, не достигшие тридцати лет, имели звания еще ниже.
Комиссия по урану занялась созданием советской ядерной физики, обращая особое внимание на производство материалов и подготовку технологической инфраструктуры. Были созданы планы разведки и эксплуатации урановых месторождений, производства тяжелой воды и разработки методов обогащения урана, получены ассигнования и построено оборудование. Однако конкретные результаты появлялись довольно медленно, поскольку Курчатов и его молодые коллеги хотели хорошо подготовиться к исследованиям.
Для Курчатова важнее было построить экспериментальный реактор на уране-238, а не на уране-235. Работа с ураном-235 могла бы дать более быстрые результаты, но это следовало делать только после установления необходимых общих закономерностей и пропорций, что должно было занять много времени. В августе 1940 года Курчатов вместе с Харитоном направляют в президиум Академии наук меморандум, обрисовав в нем долгосрочные перспективы освоения атомной энергии и запросив на эту работу соответствующие государственные ассигнования. Ответ выяснился через двадцать три месяца лишь в ходе созванной в Москве научной конференции. Хлопин и Иоффе отвергли взгляды Курчатова, которые, по их мнению, являлись не чем иным, как проектом отдаленного будущего, "прекрасной мечтой". Не унывая и не падая духом, уверенные в себе молодые ученые обращаются к Николаю Семенову, начальнику Харитона, который соглашается войти с этим вопросом в правительство. В своем письме "наверх" Семенов вновь приводит аргументы Курчатова, делая при этом упор на военные аспекты, тем более что речь идет о бомбе более разрушительной силы, чем любое другое известное в истории оружие. Но правительство, не видя в этом особой срочности, не предпринимает никаких шагов. Нападение нацистов на Советский Союз произошло раньше, чем ленинградские физики получили какой-то ответ на свои предложения1.
В день начала войны Курчатов принимает решение оставить ядерную физику и применить свои способности в сфере конкретных военных разработок. Он советует своим молодым коллегам поступить так же и принести своей стране пользу более непосредственным образом. Флёров присоединяется к его решению. Он вступает в корпус добровольцев и в течение четырех месяцев учится на инженерных курсах Военно-воздушных сил, после чего участвует в создании автоматической системы выхода самолетов из штопора. Другие его соратники нашли военное применение своим знаниям в электронике, радиосвязи и различных областях противовоздушной обороны. Остальные занялись эвакуацией своих лабораторий в отдаленные районы страны и перестройкой их для работы по военным проектам. Эксперименты были приостановлены, планы заморожены, оборудование сдано на склады. Советская ядерная физика погрузилась в спячку.