Ядерная физика как оружие

Ядерная физика как оружие

Гейзенберг вернулся из Копенгагена с пустыми руками, но у него было не так много времени на размышления, почему так вышло и что это значит. К сентябрю 1941 года германские войска казались практически непобедимыми. Германия аннексировала или завоевала большую часть Западной Европы и страны Восточной Европы, граничившие с Советским Союзом. Однако в декабре обстановка на восточном фронте стала медленно, но верно складываться не в пользу Германии.

Гитлер перевел немецкую экономику на военный режим. Предстояло принять сложные решения, достигнув баланса между противоречивыми требованиями и их целесообразностью. Поэтому неудивительно, что «Урановое общество» получило уведомление о том, что его работа может быть продолжена «лишь при условии гарантированного получения определенной пользы от этой работы в ближайшем будущем».

Боте, Гана, Гартека и Гейзенберга пригласили на конференцию, состоявшуюся 16 декабря 1941 года в штаб-квартире Управления армейского вооружения в Берлине. На этом собрании ученые должны были отчитаться в достигнутых результатах. На конференции заключили, что деление ядра вряд ли представляет для Германии серьезный интерес с военной точки зрения, по крайней мере в ближайшем будущем. Более того, Шуман порекомендовал армии отказаться от исследований в области ядерной физики и от содержания Физического института Общества кайзера Вильгельма, а также перепоручить контроль над программой другой организации. Имперский исследовательский совет, по инициативе которого в апреле 1939 года и было создано «Урановое общество», с нетерпением ожидал развития событий.

Если верить сделанным позднее заявлениям немецких физиков о том, что они пытались уклониться от работ, которые могли бы обогатить арсенал Гитлера супероружием, то это решение, несомненно, сыграло им на руку. Однако Имперский исследовательский совет был слабой организацией и армия частично сохранила контроль над программой, выполнение которой началось в 1939 году под руководством Курта Дибнера.

На тот момент казалось, что исследовательские приоритеты Гейзенберга и Вайцзеккера едва заметно изменились. После возвращения из Копенгагена они старались сконцентрироваться на создании ядерного реактора, занижая при этом ценность ядерного оружия. Но Дибнер не разделял их пессимизма. Его группа продолжала выполнять программу исследований по ядерной физике, работая в лаборатории Готтова пригорода Берлина, и с достаточным энтузиазмом относилась к перспективе создания бомбы.

«Урановое общество» подготовило отчет, направленный в Управление армейского вооружения в феврале 1942 года: в этом документе были обобщены мнения физиков о ядерной проблеме. Казалось, преобладали оптимистичные настроения. В отчете ясно говорилось, что уран-235 или элемент-94 (последний нужно создавать в ядерном реакторе) потенциально позволяют осуществить взрыв, в миллионы раз более мощный, чем взрыв эквивалентной массы динамита. Было сделано заключение, что бомбу можно сконструировать, имея «от 10 до 100 килограммов ядерного топлива», и рекомендовалось использовать для достижения этой цели значительный промышленный ресурс. Из отчета следовало, что «Урановое общество» пришло почти к тем же выводам, что и Комитет М.О.Д. в июле 1941 года и консультативная группа Национальной академии четырьмя месяцами позже[77]. В течение всего лишь семи месяцев физики Великобритании, США, а теперь и Германии пришли к выводу, что создать атомную бомбу в принципе возможно, и все они определили близкие ориентировочные массы активного вещества, которые для этого потребуются.

Но в то время как результаты Комитета М.О.Д. и Национальной академии стимулировали работу британских и американских специалистов, результаты «Уранового общества» затерялись в гуле экономического переориентирования: немецкая военная машина готовилась к войне на изнурение противника на русском фронте. В январе Гартека и Вайцзеккера призвали на военную службу. Гейзенбергу пришлось приложить титанические усилия, использовать все свои личные связи в военных кругах, чтобы добиться для коллег статуса «незаменимых» специалистов по ядерным исследованиям, и таким образом освободить их от непосредственной военной службы.

Несмотря на то что в отчете, направленном в Управление армейского вооружения, давался оптимистический прогноз о создании ядерного оружия, решение возложить ответственность за исследования на «Урановое общество» так и не было принято. Однако еще сохранялась возможность привлечь к проблеме внимание руководящих фигур германского правительства и военного аппарата.

Решение военных отказаться от контроля над Физическим институтом Общества кайзера Вильгельма привело к тому, что должность директора института оказалась вакантной. Вайцзеккер и Вирц поддерживали кандидатуру Гейзенберга, Шуман рекомендовал Боте. Возможно, Гейзенберг опасался потерять свое положение и влияние на ход событий. Когда Шуман объявил, что вторая конференция в Управлении армейского вооружения состоится 26–27 февраля 1942 года, было ясно, что Гейзенбергу потребуется убедительно рассказать о целесообразности и полезности продолжения исследований по ядерной программе.

Февральская конференция включала в себя два мероприятия. Имперский исследовательский совет принял решение достигнуть особого соглашения о ядерных разработках и провести для этого специальное собрание в своей штаб-квартире 26 февраля. Планировалось, что физики прочтут популярные лекции группе высокопоставленных и влиятельных фигур, среди которых значились Альберт Шпеер, Генрих Гиммлер, Герман Геринг, Вильгельм Кейтель и Мартин Борман. Затем физики проследуют в Харнак-хаус, штаб-квартиру Общества кайзера Вильгельма, где в тот же день, но несколько позже, пройдет конференция, организованная Управлением армейского вооружения. Второе собрание было значительно более научным и посвящалось проблемам физики и пользе для самих физиков; на нем было представлено около 25 научных статей.

Но, рассылая 21 февраля приглашения на обе конференции, секретарь Имперского исследовательского совета перепутал повестки дня двух мероприятий. Бонзы нацистского правительства получили расписание конференции физиков. Вместо заголовков восьми популярных лекций (первой шла лекция «Ядерная физика как оружие», ее должен был читать Шуман) высокопоставленные нацисты увидели весьма насыщенную программу из 25 лекций с какими-то совсем непонятными названиями. Гиммлер извинился: «Поскольку в указанное время меня не будет в Берлине, я, к сожалению, не смогу посетить данное мероприятие». Неудивительно, что отказ в схожей форме последовал от всех нацистских лидеров[78].

В научно-популярной лекции Гейзенберг обрисовал суть проблемы, которую предстояло решить:

Свойства нейтронов в уране сравнимы с поведением группы людей, если деление ядер сравнить с «браком», а захват — со «смертью». В природном уране «смертность» превышает «рождаемость», поэтому, любая «популяция» обречена на вымирание в течение краткого периода.

Чтобы построить действующий ядерный реактор или взрывное устройство, физикам требуется либо увеличить количество «потомков» от каждого «брака», то есть скорость высвобождения вторичных нейтронов, либо снизить «смертность», то есть скорость захвата нейтронов атомами урана-238. Для снижения «смертности» можно обогатить уран редким изотопом U²³⁵. В чистом уране-235 «смертность» снизилась бы радикально, и в результате резко возросло бы количество свободных нейтронов. Гейзенберг подчеркнул, что «чистый уран-235 должен быть взрывчатым веществом практически невообразимой силы».

Еще один способ снизить «смертность» нейтронов в природном уране — задействовать замедлитель. Этот метод ведет к созданию реактора, а не бомбы, но и реактор может найти широкое применение в военных целях — например, для энергоснабжения подводных лодок. Кроме того, с течением времени в реакторе синтезируется определенное количество элемента-94, который потенциально обладает большей взрывной силой, чем уран-235, и который можно выделить из отработанного ядерного топлива химическими методами.

Физикам удалось произвести впечатление. Новые спонсоры программы из Имперского исследовательского совета были полны решимости увеличить финансирование проекта. Основные усилия они направили на разработку действующего реактора. Хотя возможность создания атомного оружия все еще рассматривалась, решение этой задачи откладывалось на более поздний срок и уже после создания реактора. Пусть конференция и не оказала особого влияния на высокопоставленных членов правительства и военных, вести с нее распространились быстро. Месяцем позже Йозеф Геббельс, гитлеровский рейхсминистр народного просвещения и пропаганды, изучал последние исследования из «мира атомного разрушения».

24 апреля 1942 года Гейзенберга де-юре назначили директором Физического института Общества кайзера Вильгельма. Фактически это сделало его старшим физиком (если не главой ученых) в работе Имперского исследовательского совета, посвященной ядерной программе. Личная неприязнь, развившаяся между Гейзенбергом (а также его ближайшими соратниками Вирцем и Вайцзеккером) и Дибнером, теперь переросла в политическую конфронтацию. Дибнера отстранили от дел как совершенно заурядного физика и заставили покинуть Институт. Он и его группа молодых физиков перешли на работу в лабораторию Управления армейского вооружения и продолжили исследования по ядерной физике.

В ближайших планах наметилась постройка в Лейпциге четвертого испытательного реактора под кодовым названием L–IV. В центре внимания ученых снова оказались поставки тяжелой воды с завода в Веморке. Увеличение производительности к концу 1941 года до 140 килограммов в месяц все еще не позволяло выполнять план в соответствии с программой. Был оформлен новый контракт на выработку и поставку 5 тонн тяжелой воды, но в первые несколько месяцев 1942 года производство фактически остановилось.