По этому принципу фирма «Norsк-Hydro» и изготавливала тяжелую воду. Ее чистота достигала 99,5 процентов. Немецкий ученый, присланный проинспектировать эту установку вскоре после оккупации Норвегии, назвал ее «шедевром, созданным трудом норвежских ученых и инженеров».
Установка начала действовать в 1934 году. До 1938 года здесь изготовили всего 40 килограммов тяжелой воды. Потом ее производство увеличилось, но и в конце 1939 года здесь выпускали не более десяти килограммов воды в месяц. Впрочем, выбора у немецких военных не было. Ведь мощность самой крупной в Германии установки по водородному электролизу не превышала 8000 киловатт.
Вопрос был лишь в том, согласятся ли норвежцы поставлять тяжелую воду в Германию?
Тем временем военные власти принялись выполнять свое собственное решение о передаче Института физики в Далеме в их ведение и сразу же столкнулись с проблемой. «Есть человек – есть проблема». Этим человеком был директор института, знаменитый нидерландский физик-экспериментатор Петер Дебай, лауреат Нобелевской премии 1936 года. Иностранец не мог возглавить секретный немецкий проект. Это противоречило всем принципам. Великого ученого поставили перед выбором: либо принять немецкое гражданство, либо покинуть институт. Неожиданное приглашение из США разрешило дилемму. Ученого, прожившего в Германии почти всю свою жизнь, просили выступить с циклом «лекций». В 1940 году Дебай переехал в Америку и более не возвращался.
Так немецкий атомный проект потерял первого ценного сотрудника.
Шуман же предложил назначить директором института своего ставленника, доктора Дибнера. Но тут воспротивился новый президент Общества имени императора Вильгельма, Альберт Феглер. Разве можно сравнивать с самим Дебаем какого-то Дибнера? В конце концов, того назначили временным «уполномоченным руководителем» института в Далеме – «на время отсутствия Дебая».
Так наметился раскол между «самозванцем Дибнером», с одной стороны, и «учителем Гейзенбергом» и его многочисленной свитой, с другой стороны. Этот раскол в среде немецких физиков немало навредил общему делу и замедлил работу над «урановым проектом».
Тем временем, в июле 1940 года, по соседству с Институтом физики, на участке, принадлежавшем Институту биологии и вирусных исследований, начали строить небольшую деревянную лабораторию. Здесь собирались разместить первый в Германии «докритический» урановый реактор. Чтобы отпугнуть непрошеных гостей, над дверями здания повесили табличку «Лаборатория вирусов».
Уже в первую военную зиму немецким ученым стало ясно, что строительством уранового реактора их работа не ограничится. Впереди их ждет «урановая бомба». Создать реактор нужно по двум причинам: во-первых, тогда ученые могут проверить теорию практикой, а во-вторых, что еще важнее, если удастся построить реактор, то и правительство, и вермахт убедятся, что ученым по плечу и создание бомбы, несмотря на те огромные трудности, которые они теперь все яснее сознавали.
В последующие два года ученые почти не вспоминали о бомбе. Все их помыслы были заняты ближайшей, пусть и промежуточной, целью: урановым реактором. Это вовсе не означает, – как порой пытаются убедить нас некоторые историки, – что немцы вовсе не думали о создании «супербомбы». Нет, они лишь предпочитали постепенно идти от победы к победе. Правда, оглядываясь на путь, ими пройденный, мы можем выразиться и иначе: «От поражения к поражению».
Первые совещания, проходившие в Берлине, показали, что действовать можно двумя способами. Во-первых, поступать эмпирически: меняя наугад те или иные замедлители, меняя схему расположения топлива, выбирать лучший вариант. У этого метода есть свои плюсы, но многое здесь зависит от случайности. Другой способ основан на теоретических изысканиях. Мы можем заранее судить о том, как будет протекать цепная реакция деления ядер урана. Для этого нам надо знать, например, «эффективные поперечные сечения» различных материалов при разных скоростях обстрела их нейтронами. Такие показатели можно измерить заранее, хотя это отнимает много времени и требует особого умения. Зато для проведения таких измерений нужны крохотные пробы материала, что немаловажно в 1940 году, когда в Германии не хватало урана, тяжелой воды, чистого углерода и бериллия. В конце концов, немецкие ученые, как и их западные коллеги, избрали третий путь. Они попытались совместить оба метода, действуя то по теории, то наугад.
В 1940 году в различных немецких лабораториях – в Лейпциге, Берлине, Гейдельберге, Вене и Гамбурге – был проведен ряд важных экспериментов. Так, летом и осенью 1940 года Гейзенберг и Депель (вместе с женой) ставят опыты с оксидом урана и тяжелой водой. Судя по всему, в реакторе на тяжелой воде можно использовать обычный уран, а не обогащенную смесь U-235.
Не менее важен эксперимент профессора Боте из Гейдельберга, проведенный в июне 1940 года. Он показывает, что абсолютно чистый углерод тоже можно использовать в качестве замедлителя, а ведь получить это вещество куда проще, чем тяжелую воду.
В Берлине, в Институте физики, Вейзцзеккер и его помощники начали конструировать будущий реактор. В конце февраля его решили строить «по схеме профессора Хартека»: две тонны оксида урана и полтонны тяжелой воды расположатся вперемешку, в пять или шесть слоев. Высота реактора – 70–90 сантиметров.
Можно было построить и сферический реактор, хотя это намного труднее. Зато топлива и тяжелой воды для него требуется меньше: 1,2 тонны и 320 литров. Кстати, расчеты показали, что, если покрыть любой реактор отражательной оболочкой из углерода, нейтроны не будут его покидать и размеры еще можно уменьшить.
Впрочем, в феврале 1940 года Гейзенберг, вернувшись к докладной записке, поданной два месяца назад, дополнил ее подробным математическим расчетом. К сожалению для немецкой науки, он пришел к выводу, что использовать чистый графит в качестве замедлителя вовсе не так эффективно, как показалось поначалу. Гелий тоже не годится, ибо реактор окажется слишком громоздким. Остается тяжелая вода.
Дибнер провел совещание, на котором обсуждались все проблемы, связанные с тяжелой водой. Участвовавшие в нем Гейзенберг, физик Карл Вирц и специалист по физической химии Карл Фридрих Бонхеффер, пришли к заключению, что трудностей впереди еще очень много. Гейзенберг предложил взять вначале пару литров тяжелой воды и проверить, насколько она проницаема для нейтронов. Дибнер пообещал закупить у норвежцев ведро тяжелой воды. Только убедившись на практике, что она годится для работы реактора, стоило приступать к строительству собственной установки для ее выпуска.
Неделю спустя Хартек послал письмо своим военным шефам:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150
Установка начала действовать в 1934 году. До 1938 года здесь изготовили всего 40 килограммов тяжелой воды. Потом ее производство увеличилось, но и в конце 1939 года здесь выпускали не более десяти килограммов воды в месяц. Впрочем, выбора у немецких военных не было. Ведь мощность самой крупной в Германии установки по водородному электролизу не превышала 8000 киловатт.
Вопрос был лишь в том, согласятся ли норвежцы поставлять тяжелую воду в Германию?
Тем временем военные власти принялись выполнять свое собственное решение о передаче Института физики в Далеме в их ведение и сразу же столкнулись с проблемой. «Есть человек – есть проблема». Этим человеком был директор института, знаменитый нидерландский физик-экспериментатор Петер Дебай, лауреат Нобелевской премии 1936 года. Иностранец не мог возглавить секретный немецкий проект. Это противоречило всем принципам. Великого ученого поставили перед выбором: либо принять немецкое гражданство, либо покинуть институт. Неожиданное приглашение из США разрешило дилемму. Ученого, прожившего в Германии почти всю свою жизнь, просили выступить с циклом «лекций». В 1940 году Дебай переехал в Америку и более не возвращался.
Так немецкий атомный проект потерял первого ценного сотрудника.
Шуман же предложил назначить директором института своего ставленника, доктора Дибнера. Но тут воспротивился новый президент Общества имени императора Вильгельма, Альберт Феглер. Разве можно сравнивать с самим Дебаем какого-то Дибнера? В конце концов, того назначили временным «уполномоченным руководителем» института в Далеме – «на время отсутствия Дебая».
Так наметился раскол между «самозванцем Дибнером», с одной стороны, и «учителем Гейзенбергом» и его многочисленной свитой, с другой стороны. Этот раскол в среде немецких физиков немало навредил общему делу и замедлил работу над «урановым проектом».
Тем временем, в июле 1940 года, по соседству с Институтом физики, на участке, принадлежавшем Институту биологии и вирусных исследований, начали строить небольшую деревянную лабораторию. Здесь собирались разместить первый в Германии «докритический» урановый реактор. Чтобы отпугнуть непрошеных гостей, над дверями здания повесили табличку «Лаборатория вирусов».
Уже в первую военную зиму немецким ученым стало ясно, что строительством уранового реактора их работа не ограничится. Впереди их ждет «урановая бомба». Создать реактор нужно по двум причинам: во-первых, тогда ученые могут проверить теорию практикой, а во-вторых, что еще важнее, если удастся построить реактор, то и правительство, и вермахт убедятся, что ученым по плечу и создание бомбы, несмотря на те огромные трудности, которые они теперь все яснее сознавали.
В последующие два года ученые почти не вспоминали о бомбе. Все их помыслы были заняты ближайшей, пусть и промежуточной, целью: урановым реактором. Это вовсе не означает, – как порой пытаются убедить нас некоторые историки, – что немцы вовсе не думали о создании «супербомбы». Нет, они лишь предпочитали постепенно идти от победы к победе. Правда, оглядываясь на путь, ими пройденный, мы можем выразиться и иначе: «От поражения к поражению».
Первые совещания, проходившие в Берлине, показали, что действовать можно двумя способами. Во-первых, поступать эмпирически: меняя наугад те или иные замедлители, меняя схему расположения топлива, выбирать лучший вариант. У этого метода есть свои плюсы, но многое здесь зависит от случайности. Другой способ основан на теоретических изысканиях. Мы можем заранее судить о том, как будет протекать цепная реакция деления ядер урана. Для этого нам надо знать, например, «эффективные поперечные сечения» различных материалов при разных скоростях обстрела их нейтронами. Такие показатели можно измерить заранее, хотя это отнимает много времени и требует особого умения. Зато для проведения таких измерений нужны крохотные пробы материала, что немаловажно в 1940 году, когда в Германии не хватало урана, тяжелой воды, чистого углерода и бериллия. В конце концов, немецкие ученые, как и их западные коллеги, избрали третий путь. Они попытались совместить оба метода, действуя то по теории, то наугад.
В 1940 году в различных немецких лабораториях – в Лейпциге, Берлине, Гейдельберге, Вене и Гамбурге – был проведен ряд важных экспериментов. Так, летом и осенью 1940 года Гейзенберг и Депель (вместе с женой) ставят опыты с оксидом урана и тяжелой водой. Судя по всему, в реакторе на тяжелой воде можно использовать обычный уран, а не обогащенную смесь U-235.
Не менее важен эксперимент профессора Боте из Гейдельберга, проведенный в июне 1940 года. Он показывает, что абсолютно чистый углерод тоже можно использовать в качестве замедлителя, а ведь получить это вещество куда проще, чем тяжелую воду.
В Берлине, в Институте физики, Вейзцзеккер и его помощники начали конструировать будущий реактор. В конце февраля его решили строить «по схеме профессора Хартека»: две тонны оксида урана и полтонны тяжелой воды расположатся вперемешку, в пять или шесть слоев. Высота реактора – 70–90 сантиметров.
Можно было построить и сферический реактор, хотя это намного труднее. Зато топлива и тяжелой воды для него требуется меньше: 1,2 тонны и 320 литров. Кстати, расчеты показали, что, если покрыть любой реактор отражательной оболочкой из углерода, нейтроны не будут его покидать и размеры еще можно уменьшить.
Впрочем, в феврале 1940 года Гейзенберг, вернувшись к докладной записке, поданной два месяца назад, дополнил ее подробным математическим расчетом. К сожалению для немецкой науки, он пришел к выводу, что использовать чистый графит в качестве замедлителя вовсе не так эффективно, как показалось поначалу. Гелий тоже не годится, ибо реактор окажется слишком громоздким. Остается тяжелая вода.
Дибнер провел совещание, на котором обсуждались все проблемы, связанные с тяжелой водой. Участвовавшие в нем Гейзенберг, физик Карл Вирц и специалист по физической химии Карл Фридрих Бонхеффер, пришли к заключению, что трудностей впереди еще очень много. Гейзенберг предложил взять вначале пару литров тяжелой воды и проверить, насколько она проницаема для нейтронов. Дибнер пообещал закупить у норвежцев ведро тяжелой воды. Только убедившись на практике, что она годится для работы реактора, стоило приступать к строительству собственной установки для ее выпуска.
Неделю спустя Хартек послал письмо своим военным шефам:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150