Как видно из материала, на основании прямых опытов с большими количествами (180 кгр) тяжелой воды, включающими в себя весь мировой (на 1939 г.) запас этого вещества, Хальбан и Коварский пришли к противоположному выводу, имеющему, конечно, громадное принципиальное значение. Хальбан и Коварский получили, согласно данным материала, образование 1,05–1,06 вторичного нейтрона на один первичный нейтрон, т. е. осуществили условия развивающегося цепного процесса.
Мы видим, что сделанные советскими физиками выводы о свойствах системы уран — тяжелая вода находятся в резком противоречии с выводами Хальбана и Коварского, и нужно сказать, что за Хальбаном и Коварским все преимущества прямого опыта перед расчетным путем, содержащим ряд промежуточных звеньев.
Мы не в состоянии по техническим возможностям повторить опыт Хальбана и Коварского, так как Советский Союз обладает всего лишь 2–3 килограммами тяжелой воды, и потому необходимы другие пути для того, чтобы убедиться в абсолютной достоверности сделанных за границей выводов (…).
Поэтому было бы крайне важно выяснить — выезжали ли Хальбан и (или) Коварский из Англии в Америку (в 1941–1942 гг.) и производили ли они опыты с ураном в лаборатории, где имеются большие запасы тяжелой воды. Было бы очень важно знать, если такого рода опыты действительно производились в Америке, то какие количества урана и тяжелой воды были в них использованы и чему оказалось равным отношение числа вторичных нейтронов к числу первичных (…).
…Было бы важно узнать: 1) какая форма системы уран — тяжелая вода, однородная (с дисперсным распределением урана) или неоднородная (с концентрированным в блоки распределением урана), найдена более рациональной и 2) с какой формой системы — однородной или неоднородной — проводились опыты в Америке.
В материале указано, что Хальбан и Коварский взяли 7 патентов по системе уран — тяжелая вода, и возможно, что в некоторых из них рассматриваются вопросы распределения урана. Поэтому было бы важно узнать содержание указанных патентов Хальбана и Коварского.
Наряду с этим я считаю необходимым произвести силами наших советских ученых теоретический анализ сравнительных свойств однородной и неоднородной смесей урана с тяжелой водой и думаю поручить выполнение этого анализа проф. Ю. Б. Харитону и проф. Я. Б. Зельдовичу (…).
Вероятнее всего, американские физики продолжали в последние годы работу по вопросу поглощения медленных нейтронов тяжелым водородом и кислородом, и поэтому важно было бы знать принятую сейчас в Америке величину сечения поглощения медленных топливных нейтронов тяжелым водородом и кислородом и иметь, хотя бы самые краткие, сведения о том, каким образом были произведены последние, самые точные определения этих величин.
В части материала, посвященной проблеме ядерного взрыва и горения, помимо данных о разработанной системе уран — тяжелая вода содержатся очень важные замечания об использовании в качестве материала для бомбы элемента с массовым числом 239, который должен получаться в «урановом котле» в результате поглощения нейтронов ураном-238. Подробный анализ этого вопроса был сделан мною ранее и изложен в специальном письме на Ваше имя.
Большое внимание уделено в материале физическим процессам, которые должны происходить в урановой бомбе. Изложенные в материале выводы находятся в общем в хорошем согласии с расчетами, которые делались по этому вопросу нашими учеными (…).
Получение материала, как видно из изложенного, заставляет нас по многим вопросам проблемы пересмотреть свои взгляды и установить три новых для советской физики направления в работе:
1. Выделение изотопа урана-235 диффузией.
2. Осуществление ядерного горения в смеси уран — тяжелая вода.
3. Изучение свойств элемента эка — осмия-94.
В заключение необходимо отметить, что вся совокупность сведений материала указывает на техническую возможность решения всей проблемы урана в значительно более короткий срок, чем это думают наши ученые, не знакомые с ходом работ по этой проблеме за границей.
Естественно возникает вопрос о том, отражают ли полученные материалы действительный ход научно-исследовательской работы в Англии, а не являются вымыслом, задачей которого явилась бы дезориентация нашей науки. Этот вопрос для нас имеет особенно большое значение потому, что по многим важным разделам работы (из-за отсутствия технической базы) мы пока не в состоянии произвести проверку данных, изложенных в материале.
На основании внимательного ознакомления с материалом у меня осталось впечатление, что он отражает истинное положение вещей (…).
Содержание письма никому не может быть пока известно.
Документ состоит из 14 рукописных страниц, написанных лично И. В. Курчатовым. К документу приложена машинописная сопроводительная записка заместителю Председателя Совнаркома СССР М. Г. Первухину, которому был адресован отзыв на добытые советской разведкой материалы по британскому урановому проекту «Тьюб Эллойз». Этот проект свидетельствовал о наличии у английских ученых четкого плана по созданию атомной бомбы на основе урана-235.
Горизонтальные подчеркивания, которые сохранены в данной публикации, сделаны самим Курчатовым.
Приложение № 2
Урановый котел представляет собой систему из обычного урана, смешанного с каким-либо веществом, замедляющим нейтроны (простой водой, тяжелой водой или графитом). Вопрос о том, можно ли создать на этой основе (т. е. без выделения изотопов урана) «урановый котел», сейчас еще остается открытым.
Кажется почти несомненным, что, применяя простую воду в качестве замедлителя, не удастся решить задачу, но есть указания, что использование тяжелой воды приведет к положительному результату (…).
…Считалось, что в «урановом котле» удастся использовать лишь 1/140 часть всего заложенного в него урана.
Это заключение, однако, может оказаться совершенно неверным, если детальней проследить за теми изменениями, которые в «урановом котле» будут происходить с ураном-238.
Хотя попадание замедленного нейтрона в уран-238 и не дает большого выделения энергии и испускания вторичных нейтронов, атомное ядро урана-238 в результате попадания в него нейтрона испытывает некоторые изменения и превращается в уран-239. Этот элемент неустойчив и через 20 минут (в среднем) сам собой превращается в 93-й элемент (не существующий на Земле) — элемент, которому присвоено название эка-рений.[179] Оказывается, что, хотя эка-рений несколько и более устойчив, чем уран-239, но также имеет малую длительность существования (в среднем около двух дней) и сам собой превращается в 94-й элемент — элемент, которому присвоено название эка-осмий.[180]
Дальнейшие превращения эка-осмия пока не установлены, так что он в течение довольно длительного промежутка времени будет сохраняться и накапливаться в «урановом котле» (…).
Если в действительности эка-осмий обладает такими же свойствами, как и уран-235, его можно будет выделить из «уранового котла» и употребить в качестве материала для «эка-осмиевой» бомбы. Бомба будет сделана, следовательно, из «неземного» материала, исчезнувшего на нашей планете.
Как видно, при таком решении всей проблемы отпадает необходимость разделения изотопов урана, который используется и как топливо, и как взрывчатое вещество.
Разобранные необычайные возможности, конечно, во многом еще необоснованны. Их реализация мыслима лишь в том случае, если эка-осмий-239 действительно аналогичен урану-235 и если, кроме того, так или иначе может быть пущен в ход «урановый котел».
Кроме того, развитая схема нуждается в проведении количественного учета всех деталей процесса. Эта последняя работа в ближайшее время будет мной поручена проф. Я. Б. Зельдовичу.
До сих пор в нашей стране работы по эка-рению-239 и эка-осмию-239 не проводились. Все, что известно в этом направлении, было выполнено проф. Мак-Милланом, располагавшим наиболее мощным циклотроном в мире в лаборатории проф. Лауренса (Калифорния, Беркли) (…).
Мы в Союзе не сможем полноценно изучить свойства этого элемента ранее середины 1944 года после восстановления и пуска наших циклотронов. (Вопрос о возможности проведения некоторых предварительных исследований еще в 1943 году будет обсужден мной с акад. Хлопиным и т. Флеровым). Таким образом, является весьма важным узнать объем и содержание сведений в Америке о 93-м (эка-рении) и 94-м (эка-осмии) элементах.
Можно с несомненностью утверждать, что соответствующий материал имеется у проф. Мак-Милпана и, вероятно, в ряде других лабораторий, располагающих работающими циклотронными установками.
В связи с этим обращаюсь к Вам с просьбой дать указания Разведывательным Органам выяснить, что сделано в рассматриваемом направлении в Америке. Возможными точками работы могут явиться следующие:
Подлежат выяснению следующие вопросы:
а) происходит ли деление атомного ядра 94-го элемента (эка-осмия-239) под действием быстрых или медленных нейтронов;
б) если происходит, то каково сечение деления (отдельно для быстрых и медленных нейтронов);
в) происходит ли спонтанное (самопроизвольное) деление атомных ядер 94-го элемента (эка-осмия-239) и каков период полураспада по отношению к этому процессу;
г) какие превращения испытывает во времени 94-й элемент (эка-осмий-239).
Помимо этого, важно было бы знать, каково содержание проводящихся сейчас с циклотронными установками работ.
О написании Вам этого письма не говорил никому. Соображения, изложенные в § 1, § 2, § 3, известны проф. Кикоину и проф. Алиханову.