Ядерное оружие Третьего рейха. Немецкие физики на службе гитлеровской Германии
Шрифт:
Он счел необходимым суммировать все то, что было достигнуто его учеными за время работы над проектом, в секретном отчете на пяти страницах. Герлах лично написал предисловие к этому отчету, в котором перечислил основные положения:
1. Кубическая конфигурация является более совершенной по сравнению с применением урана в пластинах. При использовании 500 килограммов кубического урана рост нейтронов составляет 2,06 процента; в то же время при использовании 1,5 тонны урана при оптимальном размере пластин эта величина достигла 2,36 процента, то есть относительно больший рост был достигнут за счет значительного увеличения массы уранового топлива. При этом до сих пор не определено, применялись ли в экспериментах кубики урана оптимального размера.
2. Экстраполяция теоретических расчетов на ход экспериментов позволяет с высокой степенью вероятности предположить, что при погружении в тяжелую воду полых (урановых) сфер будет достигнут еще более значительный
3. В ближайшие годы, в связи с потерей предприятия в Норвегии, имеющиеся запасы тяжелой воды будут ограниченными. Надежным способом сократить потребление тяжелой воды и уменьшить размеры реактора является производство обогащенного изотопом-235 урана. Разработка ультрацентрифуги успешно завершена; в настоящее время строится предприятие по производству урана с достаточной степенью обогащения изотопом-235. Разрабатываются и другие технологии, имеющие ту же цель. Производятся необходимые вещества, содержащие уран; ведутся соответствующие эксперименты в этом направлении.
4. Несмотря на чрезвычайные трудности, производятся попытки создания на территории Германии предприятий тяжелой воды с использованием новых оригинальных технологий.
В заключении Герлах написал о попытках исследований технологий, совсем не предусматривающих применение тяжелой воды, в том числе реактор низкой температуры, который создавали в Штадтилме Гартек и Дибнер. Он также упомянул о попытках экспериментировать с геометрической формой уранового топлива, применения урановых сплавов и о других исследованиях.
В самом конце 1944 года состоялся последний эксперимент на урановом реакторе «В-VII», установленном в бункере лаборатории Института физики имени кайзера Вильгельма в Далеме. Реактор был построен под руководством доктора Карла Вирца. Впервые он был защищен графитовым «отражателем». Прежде в этом качестве во всех немецких реакторах использовалась обычная вода. Однако Гейзенберг (в 1942 г.), а также Вопп и Фишер (в январе 1944 г.) доказали, что использование углеродного рефлектора приведет к значительно более интенсивному росту числа нейтронов.
Компания «Bamag-Meguin» изготовила алюминиевый цилиндр диаметром 210,8 сантиметра и высотой 216 сантиметров. Внутри цилиндра был размещен другой корпус из сплава марганца, изготовленный для более ранних экспериментов. Образовавшееся между ними пустое пространство толщиной 43 сантиметра заполнили графитом, который предполагалось использовать в качестве отражателя. Для этого немцы задействовали 10 тонн нарезанных графитовых пластин.
Всю конструкцию опустили на деревянные подмостки, которые, в свою очередь, были установлены в заполненной водой бетонной реакторной яме в подземной лаборатории. Всего в реакторе было использовано 1,25 тонны урана (все еще в форме толстых пластин). Примерно 18 сантиметров зазора между слоями урана заполнялись тяжелой водой. Всего для этих целей было использовано около полутора тонн тяжелой воды. В реакторе все еще не было предусмотрено использование регулирующих стержней для контроля над возможным возникновением цепной реакции. Позже профессор Вирц заявил, что с учетом конструктивных особенностей реактора в контрольных стержнях просто не было необходимости.
На этот раз индекс роста нейтронов достиг числа 3,37, несмотря на то что в новом реакторе было использовано ненамного больше материалов, чем в предыдущих успешных экспериментах. Такое улучшение характеристик могло быть вызвано только применением графитового отражателя. Использование графита настолько хорошо себя зарекомендовало, что сразу же должно было вызвать сомнение относительно вычислений, проделанных злосчастным профессором Боте еще в 1941 году.
Тогда он сумел «доказать», что характеристики поглощения нейтронов делают невозможным использование графита в урановых реакторах. Но даже и теперь, в 1944 году, никто не счел нужным вспомнить об этом.
Теперь для того, чтобы достичь в реакторе критической массы уранового топлива, немцам было нужно только достаточное количество тяжелой воды. 3 января 1945 года группа Вирца объявила, что минимальный размер реактора равновесия «скорее переоценен, чем недооценен». Тем не менее Гартек отправился в очередную, последнюю за время войны поездку на север, в Рьюкан. 9 января он и его коллега посетили компанию «Norwegian Hydro» с целью рассмотреть возможность снова получать тяжелую воду из прежнего источника. По возвращении в Германию они рекомендовали приобретать этот материал окольным путем, так чтобы об этом не знала норвежская сторона. Это позволило бы не навлекать опасность на азотное производство Норвегии, которое, как известно, является жизненно важным для получения взрывчатых веществ [50] .
50
Например,
Ученые считали, что до конца войны у них еще есть достаточно времени для того, чтобы создать критический реактор. Последний эксперимент с применением пластин урана показал, что теоретическую часть программы можно было считать завершенной. Вторую неделю января профессор Герлах провел в Берлине. Там под руководством Вирца шло создание первого в Германии «нуль– энергетического» реактора на тяжелой воде. Впервые берлинские ученые, так же как и их коллеги в Готтове, решили использовать уран в кубиках. Условия работы были ужасными. Ночами столица рейха сотрясалась от взрывов бомб авиации союзников; телефонная сеть в городе не работала, а электричество очень часто отключали. Герлах вернулся в свой институт в Мюнхене. Город очень пострадал от авиационных рейдов союзников. Цветы в его кабинете погибли от холода. Налеты союзников продолжались ночь за ночью. В середине января советская армия перешла восточную границу рейха. Через несколько дней стало ясно, что вскоре Берлин окажется во вражеской осаде. В таких условиях профессор Герлах не видел смысла в продолжении экспериментов в институте в Далеме. Пришло время эвакуировать оставшиеся лаборатории на юг Германии в Хехинген. 27 января он предупредил о своем решении персонал в Хехингене, затем позвонил в Берлин, сообщив, что выезжает туда этой же ночью. Герлах прибыл в столицу к полудню следующего дня. Он долго беседовал с Дибнером по поводу будущего. Даже за то короткое время, пока двое ученых разговаривали, успел начаться очередной воздушный налет. В здании института было выбито множество окон. В бункере инженеры группы Вирца почти закончили подготовку эксперимента на самом большом реакторе на тяжелой воде «В-VIII». Во время эксперимента планировалось использовать несколько сот урановых кубиков, а также полторы тонны тяжелой воды. Эксперимент, в котором немецкие ученые рассчитывали достичь критической массы урана [51] , должен был состояться через несколько дней. Однако это было время, когда любой из ученых был готов выехать из Берлина куда угодно, и чем скорее, тем лучше. И Герлах, и Вирц, и Гейзенберг знали, что, если в реакторе удастся получить критическую массу и добиться управляемой цепной реакции, это будет выдающимся достижением для всей воюющей нации. И если ее тело терзали враги, нанося ему сокрушительные удары, то мозг продолжал функционировать даже в эти дни, когда немецкий народ напрягал последние силы. К 29 января все было готово к проведению эксперимента.
51
Так называется «пороговое» значение массы, при превышении которого начинается цепная реакция.
К тому времени советские войска продвигались на запад с ошеломляющей скоростью, полным ходом кипели работы по эвакуации в глубь страны двух миллионов жителей Восточной и Западной Пруссии. В столице рейха витал явственный дух паники, и все понимали, что население вот-вот начнет разбегаться. Герлах и Дибнер понимали, что они не могут позволить себе терять время. 29 января профессор вызвал своего ближайшего друга доктора Росбауда и объявил ему, что намерен покинуть Берлин через один или два дня. Кроме того, он намекнул, что собирается забрать с собой некое «тяжелое вещество». Росбауд попытался уточнить, не идет ли речь о тяжелой воде, которую Герлах хочет захватить с собой для обосновавшегося в Южной Германии Гейзенберга. Герлах не пытался опровергнуть это предположение. В ответ на настойчивые расспросы Росбауда о том, как Гейзенберг намерен поступить с жидкостью, Герлах, наконец, коротко ответил: «Наверное, речь идет о бизнесе».
В 17.30 30 января профессор Герлах распорядился разобрать урановый реактор. Все ученые должны были быть готовы покинуть Берлин на следующий день. Все приказы иного характера должны были игнорироваться. Герлах и Росбауд долго спорили по поводу того, следовало ли уничтожить запасы тяжелой воды или нет [52] .
Герлах заявил Росбауду, что он договорился с Гейзенбергом о сохранности тяжелой воды. В тот же вечер профессор позвонил гаулейтеру Заукелю и поставил того в известность о том, что намерен эвакуировать остатки института в Штадтилм. Гаулейтер обещал предоставить необходимый транспорт через два дня.
52
Рассказывая об этом эпизоде миссии «Alsos», еще до того, как была сброшена бомба на Хиросиму, Росбауд заявил, что тяжелая вода была получена в Норвегии «под фальшивым предлогом и предназначалась в борьбе самой страшной военной машины против мировой цивилизации».