Маленькое солнце, осветившее пустыню
Маленькое солнце, осветившее пустыню
Бэйнбридж построил в пустыне Аламогордо макет небольшого города. Его группа увеличилась с 25 до 250 человек. В эпицентре будущего взрыва была возведена 110-метровая башня, на верхушке которой и следовало взорвать бомбу. Командный центр с железобетонными стенами расположился в 9 километрах южнее эпицентра. Построили также несколько наблюдательных бункеров, полевую лабораторию и базовый лагерь. Подготовили инструментарий для измерения характеристик взрыва, его сейсмического эффекта, интенсивности потока нейтронов и гамма-лучей, уровня радиации. Бэйнбридж потребовал у Гровса 125 000 долларов только на возведение дорог. Во время строительства Бэйнбриджу пришлось постоянно иметь дело со скорпионами, тарантулами, ядовитыми змеями, страшной жарой и пылью, а также с налетами американских самолетов, случайно принимавших базовый лагерь за одну из тренировочных целей.
Оппенгеймер поручил своему младшему брату Франку обеспечить Бэйнбриджу административную поддержку, а также помочь исправить возможные ошибки на этапе подготовки испытания. В то время Франк Оппенгеймер работал вместе с Лоуренсом в радиационной лаборатории. Теперь ему пришлось покинуть жену и детей и отправиться в Нью-Мексико. Он прибыл на испытательный полигон «Троица» в конце мая, поразившись тому, какая активная работа кипела в пустыне. Франку в том числе нужно было разработать пути эвакуации на случай чрезвычайной ситуации, «сделать несколько карт, чтобы все могли уйти невредимыми».
Плутоний для испытательной бомбы доставили в Лос-Аламос также в конце мая. Группа Фриша подтвердила эффективность твердого ядра 24 июня. Ядро, чья масса была немного ниже критической, следовало сжать методом имплозии до массы, в два раза превышавшей критическую. Требовалось всего пять килограммов ядерного топлива — по размеру такой кусок плутония был не больше апельсина. На ощупь он был теплым.
Сначала испытания «Троица» назначили на 4 июля, но в конце июня комитет «Ковбой» пришел к выводу, что ничего не остается, как сдвинуть мероприятие на 4:00 16 июля, не ранее. Трумэн, надеявшийся прибыть на Потсдамскую конференцию (следующую встречу глав государств-Союзников), уже имея успешный результат испытания, который сыграл бы роль «туза в рукаве», договорился о переносе конференции на 15 июля. Чтобы обеспечить Трумэну этого туза, Гровс настаивал на проведении испытания 16-го числа.
Проблема заключалась во взрывных линзах. Формы для взрывных линз, доставленные в лабораторию Кистяковского, оказались потрескавшимися и имели следы точечной коррозии. Рентгеновский анализ взрывных форм выявил воздушные полости, которые негативно сказывались на качествах линзы и вызывали риск несимметричной имплозии. Непригодных форм было больше, чем качественных, и к 9 июля оказалось, что форм для линз может не хватить. И в довершение всего Оппенгеймер настаивал на проведении «холостого испытания» имплозии, для которого требовался еще один экземпляр «Толстяка» — но без плутониевого ядра. Кистяковский едва успевал сделать достаточное количество линз для одного испытания, а теперь от него требовали в два раза больше.
Кистяковский героически трудился круглыми сутками, исправляя некоторые дефектные формы с помощью стоматологической бормашины и жидкой взрывчатки. «Не волнуйтесь, — говорил он, — я думаю, если двадцать килограммов взрывчатки попадет в складки формы, вы этого даже не заметите».
Холостое испытание провели через пять дней, 14 июля, в изолированном каньоне недалеко от Лос-Аламоса. Оно оказалось неудачным. Оппенгеймеру пришлось созвать экстренное совещание. Последние несколько недель тяжело сказались на главе Лос-Аламоса: нервы его были истрепаны, он был близок к отчаянию. Теперь он набросился на Кистяковского. Неудача холостого испытания, конечно же, означала неудачу предстоящего испытания «Троица», и Оппенгеймер, движимый сейчас только эмоциями, утверждал, что Кистяковский лично ответит за срыв всего проекта. Когда вскоре после этого Гровс и Конэнт прибыли в Альбукерке, Кистяковский перенес выговор, который, казалось, длился целую вечность.
Бывший казак не понимал, как такое могло случиться. Он поставил под сомнение результаты магнитных измерений, которые использовались для достижения симметрии при имплозии, после чего его обвинили в том, что он подвергает сомнению даже уравнения Максвелла, основы теории электромагнетизма, сформулированные еще в 1860 году. Но Кистяковский оставался непреклонен: он поставил свое месячное жалованье против десяти долларов, что взрывные линзы не подведут. Оппенгеймер согласился. За обедом в тот день царило мрачное настроение, Оппенгеймер вновь пытался найти утешение в строках Бхагавад-Гиты: «В глубинах стыда добрые дела, совершенные человеком прежде, послужат ему защитой».
На следующее утро наступило некоторое облегчение. Бете работал всю ночь, анализируя теоретическую сторону предварительного эксперимента. В верности уравнений Максвелла не было никаких сомнений, но, как теперь сообщал Бете, результаты предварительных электромагнитных измерений были бессмысленными. Если бы при имплозии удалось достичь даже идеальной симметрии, результаты были бы такими же, как и при холостом взрыве. Бете не мог категорически утверждать, что имплозия при холостом испытании сработала, но нельзя было и сказать, что эксперимент окончился провалом.
Уныние немного отступило, но причин для беспокойства все еще было много. Анализ проверочного взрыва 7 мая (мощность его составила 100 тонн тротила), послужившего «генеральной репетицией», а также исследование отработанных слитков из хэнфордского реактора показали, что если бы изменилось направление ветра, то радиоактивные осадки перенеслись бы с полигона на населенные районы Нью-Мексико. Предполагалось, что при взрыве «Толстяка» на высоте 110 метров над землей этот риск удастся снизить.
А Теллер боялся гремучих змей. Он спросил Сербера, как бы тот справился с таким страхом. Сербер ответил, что возьмет с собой бутылочку виски. Теллер поделился еще одним своим страхом: что, если от взрыва загорится воздух? Сербер ответил, что на этот случай возьмет еще бутылку виски. Когда Ферми предложил делать ставки, загорится воздух или нет, Гровса это не впечатлило.
Даже если бы бомба сработала, все еще сложно было спрогнозировать точную мощность взрыва. Ученые могли только гадать. Теллер называл оптимистичную цифру — 45 000 тонн в тротиловом эквиваленте. Сербер предполагал 12 000 тонн, Бете — 8000, Кистяковский — 1400. Оппенгеймер ожидал, что мощность взрыва не превысит 300 тонн тротила. Когда в Лос-Аламос прибыл Раби, он обнаружил, что свободной осталась только одна ставка — 18 000 тонн, и он решил остановиться на этом показателе.
За несколько дней до испытания стала стремительно ухудшаться погода. 14 июля начались бури, по прогнозам они должны были продлиться не менее двух дней. В 2:00 16 июля все еще бушевала гроза, шел проливной дождь, рвал ветер. Деревянная конструкция на верхушке башни в эпицентре выглядела среди этой неистовой стихии хрупкой и ненадежной. Некоторые физики опасались преждевременной детонации «Толстяка».
Высокопоставленные приглашенные и ученые, которые непосредственно не участвовали в этом заключительном этапе эксперимента или не числились наблюдателями, прибыли на холодный и сырой холм Кампанья, расположенный в 32 километрах северо-западнее, около 2 часов утра. В группу входили в том числе Бете, Чедвик, Ферми, Фейнман, Фриш, Фукс, Лоуренс, Сербер и Теллер. У каждого был кусочек закопченного сварочного стекла — через него следовало смотреть на взрыв. Теллер принес солнцезащитный фильтр. В тесном командном центре расположились около двадцати человек, они готовились к испытанию, едва справляясь с волнением. Гровс старался успокоить Оппенгеймера и позвал его прогуляться под дождем, когда физик уже был готов сорваться.
Часы перевалили за 4:00, когда погода стала потихоньку улучшаться, и время взрыва перенесли на 5:30. Бэйнбридж привел бомбу в готовность и вернулся в командный центр вместе с Кистяковским и другими специалистами, которые, как сиделки, провели последнюю ночь рядом с «Толстяком». В 5:10 утра 16 июля начался последний отсчет. Гровс покинул командный пункт и уехал в базовый лагерь. Были запущены три сигнальные ракеты — за 5,2 и за 1 минуту до старта.
Таймер дошел до нуля. Взрывная цепь замкнулась. Электронные детонаторы, симметрично расположенные на поверхности «Толстяка», вызвали 32 одновременных взрыва. Кумулятивные заряды прожгли бомбу до центра. Распространяющиеся наружу взрывные волны повернулись вспять, сфокусировав всю энергию на ядре. Урановый отражатель нейтронов взорвался вовнутрь, то же произошло и с плутониевым ядром. Когда смешались полониевые и бериллиевые компоненты инициирующего заряда, альфа-частицы, выпущенные полонием, стали выбивать нейтроны из ядер бериллия. Нейтроны устремились в маленький сверхплотный плутониевый центр, достигший сверхкритической массы. Ядра плутония-239 стали стремительно делиться, порождая все новые волны нейтронов, а вместе с ними материя стала превращаться в первобытную энергию.
Вот как Фриш описывал то, что произошло далее:
А потом без единого звука как будто вспыхнуло солнце — так это выглядело. Песчаные барханы на краю пустыни засияли очень ярким светом, практически бесцветным и бесформенным. Я повернулся, но объект на горизонте все еще выглядел как маленькое солнце, он был слишком ярок — на него невозможно было смотреть. Я моргал и пытался взглянуть на взрыв. Еще примерно через несколько секунд облако увеличилось, потускнело и выглядело теперь как колоссальный нефтяной пожар… Это было чудовищное зрелище; любой, кто хоть раз видел атомный взрыв, никогда его не забудет. И все это происходило в полной тишине — мы услышали звук взрыва только через несколько минут, он был настолько силен, что я заткнул уши. Потом последовал долгий раскат, похожий на гул от исполинской автомобильной пробки, собравшейся где-то далеко. Я все еще слышу этот звук.
Отвлеченная научная проблема, которой Фриш и Мейтнер занимались в сочельник в Кунгальве, стала кошмарной реальностью.
Кто-то смеялся, кто-то плакал. Большинство молчали. Ферми провел простой эксперимент — измерил, как далеко ударная волна отбросила маленькие клочки бумаги — и оценил мощность взрыва в 10 000 тонн в тротиловом эквиваленте[149].
Кистяковский упал, опрокинутый взрывной волной. Затем он поднялся и потребовал у Оппенгеймера свои десять долларов. Но кошелек Оппенгеймера был пуст. «Мой разум пронзила строка из Бхагавад-Гиты, — вспоминал Оппенгеймер, — „Я стал смертью, разрушителем миров,“. Бэйнбридж выразился менее образно. „Оппи, — сказал он, — какие же мы теперь сукины дети“». В базовом лагере Гровс, Конэнт и Буш признали успех, тихо пожав друг другу руки.
Воздух не загорелся.