Тем временем Борис Паш продолжал выслеживать германских ученых-атомщиков. Из документов, имевшихся у группы «Алсос», следовало, что Вернер Гейзенберг, Отто Ган, Карл фон Вайцзеккер, Макс фон Лауэ и другие сотрудники их организации должны быть на юго-западе Германии, в расположенном в Шварцвальде курортном городке Хайгерлох. К апрелю германский фронт развалился, и французы продвигались вперед. Группа Паша, в которую к тому времени входил еще и саперный батальон, в середине ночи получила сигнал и поспешила на своих джипах, грузовиках и бронеавтомобилях в обход Штутгарта, стремясь добраться до Хайгерлоха раньше французских войск. По пути их обстреляли немцы; они открыли ответный огонь. Тем временем Лансдейл снова собрал в Лондоне свою англо-американскую команду и полетел в Германию, чтобы отправиться вслед за Пашем. Начались типичные для Паша приключения:
Хайгерлох – это маленький живописный городок, лежащий на обоих берегах реки Айах. Приближаясь к нему, мы видели вывешенные на флагштоках, швабрах и оконных ставнях в знак капитуляции наволочки, простыни, полотенца и другие белые полотнища.
…Пока наши друзья-саперы закреплялись в первом вражеском городе, взятом под руководством миссии «Алсос», [сотрудники Паша] возглавили группы, занявшиеся срочными поисками исследовательского центра нацистов. Вскоре они нашли хитроумное сооружение, дававшее почти абсолютную защиту от воздушного наблюдения и бомбежек, – церковь, стоявшую на вершине скалы.
Поспешив на место, я увидел похожий на бетонный ящик вход в пещеру в 25-метровой скале, возвышавшейся над нижней частью города. Тяжелая стальная дверь была закрыта на висячий замок. На двери висела бумажка с именем управляющего.
…Когда управляющего привели ко мне, он попытался убедить меня, что он – всего лишь бухгалтер. Когда я приказал ему отпереть дверь и он заколебался, я сказал: «Битсон, стреляйте в замок. Если этот будет мешать, застрелите его».
Тогда управляющий открыл дверь.
…В главном зале был бетонный колодец диаметром около трех метров. В колодце висел металлический щит, закрывавший сверху толстый металлический цилиндр. В нем находился сосуд в форме горшка, тоже из тяжелого металла, расположенный в метре с небольшим ниже уровня пола. На сосуде стояла металлическая рама… Взятый в плен немец… подтвердил, что к нам в руки попала, как называли ее немцы, «урановая машина» нацистов – то есть атомный котел[2524].
23 апреля Паш оставил Гаудсмита с несколькими коллегами в Хайгерлохе и поспешил в близлежащий город Хехинген. Там он нашел всех немецких ученых, за исключением Отто Гана, которого он настиг два дня спустя в деревне Тайльфинген, и Вернера Гейзенберга, оказавшегося вместе со своей семьей в Баварии, в домике на берегу озера.
Реактор, найденный в Хайгерлохе, использовался в последней серии исследований размножения нейтронов, проводившихся в Институтах кайзера Вильгельма. В качестве замедлителя в нем использовались полторы тонны экономно расходуемой тяжелой воды с завода Norsk Hydro; топливо состояло из 664 кубиков металлического урана, прикрепленных к 78 цепям, которые свисали в воду с того металлического «щита», который описывает Паш. На этой изящной конструкции с центральным источником нейтронов сотрудники Институтов кайзера Вильгельма получили в марте почти семикратное размножение нейтронов; Гейзенберг рассчитал тогда, что увеличения размеров реактора на 50 % должно быть достаточно для получения самоподдерживающейся цепной реакции[2525].
«Тот факт, что германская атомная бомба не представляла собой реальной угрозы, – пишет с обоснованной гордостью Борис Паш, – был, вероятно, самыми важными военными разведданными, полученными в течение всей войны. Уже одна эта информация в достаточной степени оправдывала существование миссии “Алсос”»[2526]. Но миссия «Алсос» добилась большего: она не позволила Советскому Союзу захватить германских ученых-атомщиков и получить значительное количество высококачественной урановой руды. Бельгийская руда, конфискованная в Тулузе, уже перерабатывалась в калютронах Ок-Риджа для изготовления материала для «Малыша».
В конце 1944 года неизменно находчивый и изобретательный Отто Фриш предложил провести в Лос-Аламосе дерзкую экспериментальную программу. На Холм начал поступать обогащенный уран из Ок-Риджа. Соединение металлического урана с богатыми водородом материалами для получения гидрида урана открывало путь к получению сборки критической массы, реагирующей как на быстрые, так и на медленные нейтроны. Фриш возглавлял группу критических сборок в составе Отдела G. Для получения критической сборки нужно было складывать вместе несколько дюжин 4-сантиметровых брусков гидрида, добавляя их по одному и измеряя интенсивность нейтронного потока в этой кубической стопке по мере ее приближения к критической массе. Эти маленькие бруски обычно устанавливали в прямоугольную решетку из более крупных, обработанных на станках бериллиевых кирпичей, которые отражали нейтроны, не давая им вылетать наружу, что позволяло использовать меньшее количество урана. В течение 1944 года было проведено несколько десятков таких экспериментов с критическими сборками. «Последовательное уменьшение содержания водорода в материале по мере появления все большего количества 235U, – говорится в технической истории Лос-Аламоса, – позволило накопить опыт работы со все более быстрыми реакциями»[2527].
Однако сложить из брусков полную критическую массу было невозможно; такая сборка вышла бы из-под контроля, убила бы своих создателей излучением и расплавилась бы сама. Однажды Фриш чуть было не вызвал неуправляемую реакцию, когда он нагнулся слишком близко к ничем не прикрытой сборке, – он называл ее «Леди Годива», – лишь немного не достигавшей критического состояния, и водород, содержавшийся в его теле, стал отражать нейтроны внутрь сборки. «В этот момент, – вспоминает он, – я увидел краем глаза, что маленькие красные [контрольные] лампочки перестали мигать. Казалось, что они горят непрерывно. Их мигание ускорилось настолько, что его уже нельзя было разглядеть». Фриш немедленно провел рукой по верхней стороне сборки и смахнул с нее несколько брусков гидрида. «Мигание лампочек снова замедлилось до различимой глазом скорости»[2528]. За две секунды он получил суточную предельно допустимую дозу облучения, весьма немалую, так как она была установлена по стандартам военного времени.
Несмотря на этот пугающий опыт, Фриш хотел работать с полной критической массой, чтобы установить экспериментально то, что до сих пор в Лос-Аламосе можно было установить только теоретически: сколько урана потребуется для «Малыша». Этим и было вызвано его дерзкое предложение:
Идея заключалась в том, чтобы набрать соединения урана-235, которое к тому времени уже было доставлено на площадку, в достаточном количестве для получения взрывного устройства, если его действительно собрать, но оставить в сборке большую дыру на месте центральной части. Это позволило бы вылетать достаточному количеству нейтронов, чтобы не возникла цепная реакция. А недостающий фрагмент нужно было собрать отдельно и сбросить его так, чтобы он пролетел сквозь дыру: тогда на долю секунды должны были возникнуть условия для ядерного взрыва, но только на самом пределе возможности[2529].
Когда блестящий молодой ученый Ричард Фейнман услышал о плане Фриша, он рассмеялся и придумал ему имя: он сказал, что это все равно, что щекотать хвост спящего дракона[2530]. Так этот опыт и получил свое название – эксперимент «Дракон».
Группа Фриша построила на отдаленной лабораторной площадке в каньоне Омега, которую также использовал Ферми, трехметровую железную раму, «гильотину», на которой были установлены вертикальные алюминиевые направляющие. Экспериментаторы окружили эти направляющие блоками гидрида урана, расположенными на высоте стола. На вершину гильотины они подняли слиток гидрида урана размером приблизительно пять на пятнадцать сантиметров. Он должен был упасть под действием силы тяжести, с ускорением 9,8 метра в секунду за секунду. Пролетая между блоками, он должен был на мгновение образовать критическую массу. Смешанный с гидридом 235U должен был реагировать гораздо медленнее, чем чистый металл, содержащийся в «Малыше». Но дракон должен был зашевелиться, и его опасное шевеление могло позволить Фришу понять, насколько теория согласуется с экспериментом.
Этот опыт был максимальным приближением к производству атомного взрыва, какое мы только могли получить, ничего по-настоящему не взрывая, и его результаты были в высшей степени удовлетворительными. Все произошло именно так, как должно было. Когда сердечник пролетел сквозь дыру, мы получили огромный всплеск нейтронного потока, и температура поднялась на несколько градусов: в течение этой доли секунды возникла цепная реакция своего рода подавленного взрыва. Мы работали в большой спешке, потому что материал нужно было вернуть к определенному дню на переработку в металл… В течение этих лихорадочных недель я работал часов по семнадцать в сутки, а спал с рассвета до середины утра[2531].
Вот как оценивает значение щекотания дракона официальная история Лос-Аламоса:
В этих экспериментах было получено прямое доказательство возникновения взрывной цепной реакции. В них вырабатывалось до двадцати миллионов ватт энергии, а скорость роста температуры в гидриде урана доходила до 2 °C в миллисекунду. В самом сильном из полученных всплесков было произведено 10