«Секретные физики». Война

«Секретные физики». Война

В 30-е годы физики-ядерщики были истинным примером международного сотрудничества в науке, а прогресс этого десятилетия был основан на открытиях, сделанных учеными в нескольких странах. О получаемых теоретических и экспериментальных результатах очень быстро становилось известно международному сообществу, и открытие, сделанное в одной лаборатории, стимулировало дальнейшие исследования в других. Вскоре, однако, ситуация стала меняться, так как ядерная физика начала превращаться из сферы исследований, далекой от практических приложений, в ключевой фактор международных отношений.

Первым человеком, увидевшим, что физики-ядерщики должны принять во внимание возможность применения результатов их исследований в военном деле, был Лео Сцилард, венгерский физик. Сцилард сразу же понял, какое значение может иметь деление ядра, поскольку еще в 1933 г. пришел к идее цепной реакции, открывавшей путь к освобождению энергии атомного ядра. Ему не пришло в голову, что цепная реакция могла быть возможной в уране, не предвидел он и открытия деления. Но он был настолько обеспокоен перспективами, которые были связаны с ядерной цепной реакцией, что получил британский патент, полагая, что тем самым сумеет ограничить возможное использование своей идеи.

В январе 1939 г. Сцилард, который к этому времени жил в Нью-Йорке, предложил Ферми засекретить исследования по делению ядра. Ферми полагал, что возможность использования цепных реакций отдаленна, и отреагировал на замечание Сциларда репликой: «Чепуха!». Тогда Сцилард написал Фредерику Жолио, чтобы тот высказался в пользу засекречивания исследований. Жолио проигнорировал это предложение и вместе со своими сотрудниками, Хальбаном и Коварским, опубликовал статью, в которой было показано, что при делении атомного ядра испускаются нейтроны.

Сцилард не отказался от своих попыток и в марте убедил Ферми попросить редакцию журнала «Физикэл Ревью» задержать публикацию статьи физиков из Колумбийского университета о числе вторичных нейтронов, приходящихся на каждый акт деления. Побуждаемый Сцилардом, Виктор Вайскопф послал Хальбану телеграмму о том, что эта публикация откладывается, и спрашивал, готовы ли Жолио и его сотрудники сделать то же самое. Жолио отклонил это предложение. 7 апреля, в тот самый день, когда он телеграфировал Сциларду о своем окончательном решении, группа французских физиков послала в «Нэйчер» статью, в которой было подсчитано, что при одном делении испускается от трех до четырех нейтронов.

Эта статья, опубликованная 22 апреля, оказала большое влияние на исследования, проводившиеся повсюду, поскольку в ней было показано, что цепная реакция и в самом деле возможна. Это побудило профессора Дж. П. Томпсона, работавшего в Имперском колледже в Лондоне, обратить внимание английского правительства на возможность создания атомной бомбы и на важность недопущения Германии к урану, которым владела бельгийская компания «Юнион Миньер». Ответственность за решение проблемы урана была возложена на Комитет по научным изысканиям по противовоздушной обороне при Министерстве авиации. Было начато исследование на предмет возможности получения цепной реакции, но особой срочности в проведении этих работ не было, поскольку само создание бомбы представлялось делом будущего. Начавшаяся в сентябре 1939 г. война ограничила дальнейшее развитие исследований, поскольку большинство физиков оказались теперь вовлеченными в другие работы, связанные с обороной.

* * *

Что касается немецких ученых, то и они в апреле поставили свое правительство в известность о практическом применении реакции деления ядер. Николаус Риль, бывший студент Гана и Мейтнер, возглавлявший теперь исследования в компании «Ауэр», обратил внимание Управления военных материалов на возможные приложения явления ядерного деления. Другие ученые писали в Министерство просвещения и в Министерство вооруженных сил. В сентябре 1939 г. Управление военных материалов утвердило проект исследований по делению ядер. Военное министерство подчинило себе берлинский Физический институт кайзера Вильгельма и сместило Петера Дебая с поста его директора. Начиная с этого времени все упоминания о возможности создания атомных бомб или урановых реакторов были запрещены в германской печати.

В Соединенных Штатах, все еще не вступивших в войну, Сцилард настаивал на расширении исследований, опасаясь, что в Германии уже начались работы над созданием атомной бомбы. Он придумал способ, которым можно было привлечь внимание Рузвельта к этой проблеме: следовало попросить Альберта Эйнштейна написать президенту письмо (оно было датировано 2 августа 1939 г.) и предостеречь его, сообщив, что данные современных исследований свидетельствуют о том, что могут быть созданы «мощные бомбы нового типа». В конце своего письма Эйнштейн заметил, что Германия запретила продажу урана из рудников Чехословакии, которую она оккупировала в марте. Реакцией на это письмо было принятое Рузвельтом в октябре 1939 г. решение учредить Урановый комитет.

Кроме того, Сцилард продолжал свою кампанию за запрещение публикации результатов исследований по делению ядра, но в первые месяцы 1940 г. не достиг в этом большого успеха. Он воздержался от публикации одной из своих статей и убедил сделать то же самое одного-двух своих коллег. Однако в мае 1940 г. физики Эдвин Макмиллан и Филипп Абельсон, работавшие в Беркли, опубликовали в «Физикэл ревью» сообщение об образовании в процессе деления урана элемента-93, который позднее был назван нептунием. В Европе и Америке это вызвало протесты со стороны физиков, которые полагали, что опасно публиковать статью, содержащую указание на возможность получения способных к делению трансурановых элементов. Если это так, то можно будет получить бомбу, не решая очень сложной задачи выделения урана-235. Вскоре редакторы основных американских научных журналов и ведущие ученые приняли решение о добровольном ограничении публикаций о делении.

Но, несмотря на поднятую учеными тревогу, к началу 1940 г. нигде не подготавливался полномасштабный проект, который определил бы развитие работ по атомной бомбе. Хотя цепная реакция и представлялась возможной, это все еще не было твердо установлено. Кроме того, никто точно не сформулировал условия возникновения взрывной цепной реакции. Также оставалось неясным, можно ли будет выделить уран-235 в количествах, достаточных для создания бомбы. Большинство физиков полагали, что понадобятся тонны обогащенного урана, и было широко распространено мнение, что процесс его получения будет слишком дорогостоящим.

Прорыв в этом отношении произошел в марте 1940 г., когда Рудольф Пайерлс и Отто Фриш, работавшие в университете Бирмингема, составили меморандум «О конструкции «супербомбы», основанной на цепной ядерной реакции в уране», где сформулировали ряд основополагающих вопросов. Фриш и Пайерлс сделали вывод, что цепная реакция на быстрых нейтронах может развиться в куске металлического урана-235 весом в один килограмм, а разрушающий эффект от взрыва пятикилограммовой бомбы будет эквивалентен взрыву нескольких тысяч тонн динамита. Меморандум Фриша — Пайерлса побудил британское правительство учредить комитет, который должен был исследовать возможность создания атомной бомбы. Этот комитет, известный как Комитет Мод, координировал решение проблемы атомной бомбы в Великобритании и представил свой доклад в июле 1941 г.

* * *

Научный обозреватель газеты «Нью-Йорк таймс» Уильям Лоуренс в 1940 г. внимательно следил за ядер-ными исследованиями, с особым вниманием относясь к происходящему в Германии. В конце апреля он узнал от Петера Дебая, который тогда посетил Соединенные Штаты, что большая часть сотрудников Физического института кайзера Вильгельма были ориентированы на работы по урану. Он счел это подтверждением своих подозрений о том, что нацистская Германия работает над созданием атомной бомбы. В то же время Лоуренс узнал, что два маленьких образца урана-235 были выделены Альфредом Ниром, работавшим в Миннесотском университете, и что эти образцы были использованы Джоном Даннингом из Колумбийского университета для экспериментального подтверждения того, что именно этот изотоп делится под действием медленных нейтронов. Лоуренс решил, что пришло время написать «сенсационную статью».

В воскресенье 5 мая 1940 г. газета «Нью-Йорк таймс» поместила на своей первой странице статью Лоуренса под заголовком «Наука открыла громадный источник атомной энергии». Лоуренс писал об эксперименте Даннинга и утверждал, что «единственным шагом, который осталось сделать для решения проблемы нового источника энергии, является усовершенствование методов извлечения этой субстанции (урана-235.— Д. Х.)> Он подчеркнул исключительную взрывную мощность урана-235 и «возможное колоссальное влияние последствий этого открытия на исход войны в Европе». Он также сообщал — с некоторым преувеличением — что «каждому немецкому ученому, работающему в этой области, — физику, химику, инженеру… приказано бросить все остальные исследования и посвятить себя только этой работе».

Лоуренс надеялся, что его статья насторожит политических деятелей, показав им опасность того, что нацистская Германия может создать атомную бомбу. Когда из Вашингтона не последовало никакого отклика, он был этим обескуражен. Но статья Лоуренса повлекла за собой событие, которого он не ожидал и о котором, возможно, так никогда и не узнал. Георгий Вернадский, который в то время преподавал историю в Йельском университете, зная, конечно, об интересе своего отца к проблемам урана и атомной энергии, послал ему статью Лоуренса.

Когда Вернадский получил это письмо, он находился в санатории «Узкое», расположенном недалеко от Москвы. История, рассказанная Лоуренсом, произвела на него очень большое впечатление. Вернадский был просто поражен сообщением Лоуренса об экспериментах с ураном-235. Первый вопрос, который пришел ему в голову, был о том, хватит ли у Советского Союза урановой руды для использования в качестве источника атомной энергии. Он и Хлопин, который тоже находился в «Узком», написали в Отделение геологических и географических наук, предлагая разработать план разведки залежей урана: «Уран из металла, находившего себе лишь ограниченное применение и рассматривавшегося всегда как побочный продукт при добыче радия, приобретает совершенно исключительное значение, — писали они. — … Разведки известных месторождений и поиски новых производятся темпами совершенно недостаточными и не объединенными общей идеей».

В ответ на эту записку Академия, как сообщила 26 июня газета «Известия», сформировала «тройку», в которую входили Вернадский, Виталий Хлопин и Александр Ферсман, для разработки «проекта мероприятий, которые необходимо осуществить в связи с возможностью использования внутриатомной энергии». Несколькими днями позже Вернадский написал письмо вице-президенту Академии, в котором объяснил, почему он считает этот вопрос таким срочным: «По имеющимся известиям, полученным мною почти случайно и в неполной форме из-за искусственных препятствий, установленных, к сожалению, для чтения зарубежной прессы, сейчас в США и в Германии идет энергичная и организованная работа в этом направлении, несмотря на мировые военные события. Наша страна ни в коем случае не может стоять в стороне и должна дать возможность и денежные средства для широко организованной и спешной работы в этой области первостепенного значения».

* * *

12 июля Вернадский и Хлопин направили письмо Николаю Булганину, заместителю Председателя Совнаркома, ответственного за химию и металлургию, в котором обращали его внимание на открытие деления атомного ядра и на огромное количество энергии, которое при этом освобождается. Представляется, что это была первая попытка советских ученых предупредить одного из главных членов правительства о том, что открытие деления урана-235 медленными нейтронами дает возможность управлять реакцией деления ядра. На пути практического использования атомной энергии, считали они, стоят весьма значительные трудности, которые «не имеют, однако, принципиального характера». Ученые просили правительство предпринять шаги, «которые обеспечили бы Советскому Союзу возможность не отстать в разрешении этой важнейшей задачи от зарубежных стран». Перед Академией должна быть поставлена задача сконструировать устройство для разделения изотопов и ускорить проектирование нового «сверхмощного» циклотрона.

Когда 16 июля Президиум Академии собрался для рассмотрения доклада Вернадского, ему было предложено вместе с Ферсманом и химиком СИ. Вольфковичем написать новую записку о работе Академии в этой области и о развитии методов разделения изотопов. Кроме того, им предлагалось составить письмо, адресованное правительству, о значении атомной энергии, об образовании Государственного уранового фонда и о разведке урановых месторождений. Вернадский был удовлетворен результатами заседания, но он чувствовал, что не все разделяют его точку зрения. «Огромное большинство не понимает исторического значения момента, — записал он на следующий день в своем дневнике. — Любопытно, ошибаюсь я или нет?». Несколькими днями позже в письме к Лнчкову он говорил следующее: «… Уран получил значение как источник атомной энергии. У нас уран — дефицитный металл; радий мы добывали из глубоких рассолов, можно получить любое количество. Урана в этих водах нет».

Вернадский писал, что следует создать новую комиссию, при этом он должен «сделать заявление», что ее председателем целесообразно назначить Хлопина. Взяв на себя инициативу, Вернадский, которому в то время было 77 лет и который был занят другими научными проектами, теперь передавал Хлопину роль лидера.

На основе письма Вернадского правительство решило одобрить образование Комиссии по проблеме урана при Президиуме Академии наук. Комиссия была учреждена 30 июля 1940 г. Ее председателем стал Хлопин, а Вернадский и Иоффе были назначены его заместителями. Помимо Хлопина членами Комиссии стали три бывших ученика Вернадского: Александр Ферсман, А. П. Виноградов, геохимик, который к этому времени был заместителем Вернадского в биогеохимической лаборатории, и Д. И. Щербаков, геолог, работавший в академическом Институте геологии. Из физиков, помимо Иоффе, в Комиссию вошли Курчатов, Харитон, Вавилов, Капица, Мандельштам и П. П. Лазарев (областью интересов последнего были скорее биофизика и геофизика, а не физика ядра). Наконец, в нее вошли А. Н. Фрумкин, директор Института физической химии Академии наук, и Г. М. Кржижановский, возглавлявший в то время Энергетический институт Академии наук.

Президиум Академии просил Комиссию определить, какие исследования надо будет проводить Академии, организовать работу по методам разделения изотопов урана, начать изучение управляемых ядерных реакций, а также координировать исследования в этой области, проводимые в Академии, и направлять их. Группе под руководством Ферсмана было предписано еще до конца года отправиться в Среднюю Азию, чтобы исследовать там месторождения урана и организовать в Ташкенте конференцию, посвященную геохимической разведке урана. Этой группе было также поручено составить план по созданию Государственного уранового фонда. Академии предлагалось созвать на базе Радиевого института конференцию по радиоактивности и ускорить работу с циклотронами. В определении функций Комиссии Академия следовала советам Вернадского.

* * *

Поражение Франции в июне 1940 г. вызвало в Москве большую тревогу. Большая часть Европы оказалась под ярмом нацистов, и хотя Британия продолжала сражаться, она не имела вооруженных сил на континенте. Возник вопрос, не может ли Гитлер теперь повернуть на восток. Пытаясь усилить позиции СССР, Сталин летом 1940 г. аннексировал три прибалтийских государства, а также Бессарабию и Северную Буковину. Во второй половине года Германия начала сосредоточивать свои силы вдоль советской границы. Сталин, однако, не верил, что Гитлер нападет на Советский Союз, прежде чем будет побеждена Англия или с ней будет заключен мирный договор. Он находился под впечатлением концепции Бисмарка о невозможности для Германии выиграть войну на два фронта и думал, что Гитлер сделал тот же вывод из истории Германии. В феврале 1941 г. в разговоре с генералом К. А. Мерецковым, которого незадолго до того заменил на посту начальника Генерального штаба генерал Георгий Жуков, Сталин заметил, что Советский Союз, вероятно, сумеет избежать вовлечения в войну до 1942 г. В мае на приеме в честь выпускников военных академий он сказал, что Германия может напасть, но он надеется, что война будет отсрочена до 1942 г., — к этому времени Красная армия будет лучше обучена и экипирована.

Сталину нужно было время, чтобы подготовить Красную армию, реформируя ее резервы вооружения.

Он опасался, однако, проводить полную мобилизацию Красной армии или приводить ее в полную боевую готовность вдоль границы, боясь, что это могло бы спровоцировать войну, чего он так хотел избежать. Он получал многочисленные предупреждения как от британского и американского правительств, так и от своей собственной разведки о намерении Гитлера напасть на Советский Союз, но отметал эти предупреждения как провокации, рассчитанные на вовлечение Советского Союза в войну с Германией. Он помнил об опыте 1914 г., когда мобилизация ускорила войну, и подозревал, что британское и американское правительства, как и германское верховное командование, хотели спровоцировать войну между Советским Союзом и Германией.

Сталин, по-видимому, был уверен, что, если Германия решится напасть на СССР, она прежде всего предъявит ультиматум, и это даст ему время или сделать политические и экономические уступки, или привести Красную армию в полную боевую готовность. Высшее командование Красной армии усугубило этот ошибочный взгляд предположением, что, несмотря на германскую стратегию блицкрига на Западе, война начнется с приграничных боев, прежде чем в нее будут вовлечены главные силы. Это предположение оказалось необоснованным, и германское верховное командование завершило развертывание своих сил на советской границе раньше, чем это сделал Советский Союз. Германия напала на СССР на рассвете 22 июня 1941 г. без всякого предъявления ультиматума, захватив таким образом стратегическую инициативу.

В первые же дни войны Красная армия понесла тяжелые потери в живой силе и технике. Советские войска оказали упорное сопротивление в ряде пунктов, но они не могли остановить развитие прорыва вермахта. Судьба Советского Союза повисла на волоске. 30 июня был создан Государственный комитет обороны. Сталин, который был не только генеральным секретарем ВКП(б), но и в мае 1941 г. заменил Молотова на посту Председателя Совета Народных Комиссаров, стал председателем этого комитета. Вячеслав Молотов, который с 1930 по 1941 г. был Председателем Совета Народных Комиссаров и народным комиссаром иностранных дел (с 1939 г.), был назначен заместителем Председателя Государственного комитета обороны. Молотова все считали второй фигурой в партии и в стране. Маршал Климент Ворошилов, который был наркомом обороны с 1925 по 1940 г., также стал членом комитета. Ворошилов был человеком слабовольным и некомпетентным и не обладал значительным весом в руководстве страны. Двумя другими членами комитета стали Лаврентий Берия, в 1938 г. возглавивший НКВД, и Георгий Маленков, секретарь Центрального Комитета и начальник управления кадров ЦК.

Через 12 дней после нападения Германии Сталин наконец выступил по радио с обращением к советскому народу. Он начал свою речь необычными словами: «Братья и сестры! К вам обращаюсь я, друзья мои…». Сталин оправдывал целесообразность пакта с Германией, говоря, что «ни одно миролюбивое государство не может отказаться от мирного соглашения с соседней державой, даже если во главе этой державы стоят такие изверги и людоеды, как Гитлер и Риббентроп», и утверждал, что пакт дал Советскому Союзу время подготовиться к войне. Он призывал к полной мобилизации экономики и к партизанской войне на оккупированных территориях. Он призывал народ сплотиться вокруг «партии Ленина — Сталина» в борьбе против захватчиков.

Между тем, наступление германских армий продолжалось. К концу ноября Германия оккупировала территорию, где проживало 45 процентов советского населения и производилось 60 процентов советского угля, железа, стали и алюминия. Первый ощутимый удар по немецкой военной машине был нанесен только в начале декабря, когда Красная армия перешла в контрнаступление у ворот Москвы.

* * *

На следующий день после нападения Германии Президиум Академии наук собрался на внеочередное заседание, на котором ученые и деятели науки говорили о своем желании отдать всю свою энергию и способности делу обороны. Несколько ведущих химиков вскоре отправили Сталину письмо, предлагая создать новую организацию для перевода науки на рельсы обороны. Их практически сразу вызвали на встречу с Молотовым, который решил создать новый орган для привлечения ученых к решению вопросов обороны. Сергей Кафтанов, глава Комитета по делам высшей школы, был назначен уполномоченным Государственного комитета обороны по науке. 10 июля был образован Научно-технический совет, в который вошли ведущие члены Академии (среди них были Иоффе, Капица и Семенов). Его председателем стал Кафтанов. На этот совет возлагалась ответственность за организацию в научных учреждениях работ для нужд обороны и оценку научных и технических предложений. Вначале совет имел дело с химией и физикой, но потом расширил свою деятельность, включив в круг решаемых вопросов геологию и другие области знаний. Кафтанов получил небольшой Штат для управления советом и установления контактов с промышленностью и военными. Сам он получил право обращаться непосредственно в Государственный комитет обороны.

Еще до образования Научно-технического совета исследовательские институты начали переводить свою работу на военные рельсы. Через пять дней после нападения Германии на СССР 30 сотрудников института Иоффе ушли в армию добровольцами или по мобилизации, а месяц спустя их число возросло до 130. Институт был реорганизован, приоритет теперь отдавался оборонным работам, в которых институт к тому времени уже участвовал: радиолокации, бронезащите и размагничиванию кораблей. Такое положение было повсеместным, и в конечном счете от 90 до 95 процентов исследований в физических институтах составляли исследования по оборонной тематике.

Курчатов решил оставить свои работы по делению ядра, и его лаборатория была расформирована. Часть ее оборудования перевезли в Казань, куда институт Иоффе эвакуировался в июле-августе. Остальное, включая недостроенный циклотрон, осталось в Ленинграде. Курчатов присоединился к группе Анатолия Александрова, чтобы работать по проблеме защиты кораблей от магнитных мин. С присущей ему энергией он целиком отдался этой работе. Он провел три месяца в Севастополе, который был главной базой Черноморского флота, и покинул его в начале ноября, когда город уже был осажден немецкими войсками. После опасного морского перехода он высадился в Поти на восточном побережье Черного моря и провел там несколько недель, организуя службу размагничивания. Вначале 1942 г. Курчатов приехал в Казань, где было страшно холодно, голодно и полно эвакуированных. На следующий день после прибытия он заболел воспалением легких. Еще с детских лет у него были слабые легкие; в Казани он болел два месяца. В апреле 1942 г. Курчатов и другие члены группы размагничивания получили за свою работу Сталинскую премию. Плохое состояние здоровья помешало Курчатову возвратиться на флот, и он взял на себя руководство броневой лабораторией Физико-технического института.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.