[1303], – говорит Лаура Ферми. ВМФ выразил заинтересованность в поддержании связей; его представители, несомненно, должны были посетить лабораторию в Колумбийском университете. Ферми почувствовал, что к нему относятся свысока, и охладел к этой идее.
17 марта было пятницей; Сцилард с Теллером приехали в Вашингтон из Принстона, а Ферми оставался там на выходные. Они встретились, сообщает Сцилард, «чтобы обсудить, следует ли их [т. е. статьи в Physical Review] публиковать. Мы с Теллером считали, что не следует. Ферми считал, что следует. Однако после долгого спора Ферми решил, что у нас, в конце концов, демократия: если большинство выступает против публикации, то он выполнит решение большинства»[1304]. Через день или два этот вопрос утратил актуальность. Они узнали о статье Жолио, фон Хальбана и Коварского, опубликованной в Nature 18 марта[1305]. «Начиная с этого момента, – отмечает Сцилард, – Ферми окончательно утвердился во мнении, что отказ от публикации не имел никакого смысла»[1306].
В следующем месяце, 22 апреля, Жолио, фон Хальбан и Коварский напечатали в Nature вторую статью о вторичных нейтронах[1307]. Эта работа под названием «Число нейтронов, высвобождаемых при делении ядер урана» (Number of neutrons liberated in the nuclear fission of uranium) вызвала резонанс. По вычислениям французской группы, основанным на ранее опубликованных экспериментальных результатах, получалось, что каждое событие деления дает 3,5 вторичного нейтрона. «Интерес, который описанное здесь явление представляет с точки зрения получения цепочки ядерных реакций, – писали эти трое, – уже упоминался в нашем предыдущем письме». Теперь они пришли к выводу, что при наличии достаточного количества урана, погруженного в подходящее замедляющее вещество, «цепочка деления будет продолжаться самопроизвольно и закончится только по достижении стенок, ограничивающих данную среду. Наши экспериментальные результаты показывают, что такие условия, по всей вероятности, будут удовлетворены»[1308]. То есть уран, вероятнее всего, способен к цепной реакции.
Мнение Жолио имело большой вес. Дж. П. Томсон, сын Дж. Дж. Томсона, бывший профессором физики в Имперском колледже, услышал его. «Я начал подумывать о проведении некоторых экспериментов с ураном, – сказал он впоследствии в интервью. – То, что я собирался сделать, несколько выходило за рамки чистой науки, потому что в глубине души я думал о возможности создания оружия». Он тут же запросил в британском Военно-воздушном министерстве тонну оксида урана, «стесняясь кажущейся абсурдности такой заявки»[1309].
Хуже того, появление французского отчета привело к одновременному возникновению сразу двух начинаний в Германии[1310]. Один из гёттингенских физиков известил Имперское министерство образования. В результате 29 апреля в Берлине прошло секретное совещание, приведшее, в свою очередь, к запуску исследовательской программы, запрету на экспорт урана и организации поставок радия из чехословацких рудников в Иоахимстале. Отто Ган был приглашен на это совещание, но сумел уклониться от участия в нем, сославшись на другие дела. На той же неделе молодой физик Пауль Хартек, работавший в Гамбурге, написал вместе со своим ассистентом письмо в Военное министерство Германии:
Позволим себе обратить Ваше внимание на последние события в области ядерной физики, которые, по нашему мнению, вероятно, позволят произвести взрывчатое вещество, мощность которого на много порядков величины превышает силу обычной взрывчатки… Та страна, которая сумеет применить его первой, получит непреодолимое преимущество перед остальными[1311].
Письмо Хартека попало к Курту Дибнеру, опытному специалисту по ядерной физике, уныло занимавшемуся в управлении вооружений вермахта изучением высокомощных взрывчатых веществ. Дибнер отнес письмо Хансу Гейгеру. Гейгер рекомендовал заняться исследованиями. Военное министерство согласилось.
В тот же день, что и секретное совещание в Берлине, 29 апреля, в Вашингтоне прошли публичные дебаты. Отчет о них, опубликованный в New York Times, дает точную картину раскола американского физического сообщества того времени:
И воздух, и страсти заметно накалились сегодня на весеннем заседании Американского физического общества, которое завершилось дискуссией о вероятности того, что некоторые ученые смогут взорвать значительную часть Земли при помощи маленького кусочка урана, элемента, из которого получается радий.
Д-р Нильс Бор из Копенгагена, коллега д-ра Альберта Эйнштейна из Института перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси, заявил, что бомбардировка небольшого количества чистого изотопа урана 235U медленными нейтронными частицами атома может начать «цепную реакцию» атомного взрыва, мощности которого хватит для уничтожения лаборатории и ее окрестностей на много миль кругом.
Однако многие физики утверждали, что отделение изотопа от 235 от более часто встречающегося изотопа 238 будет делом трудным, если не невозможным. На долю изотопа 235 приходится всего лишь 1 % урана.
Д-р Л. Онзагер из Йельского университета рассказал, однако, о новом приборе, в котором, по его расчетам, изотопы элементов могут быть разделены в газообразной форме в трубках, охлажденных с одного конца и нагретых до высоких температур с другого.
Другие физики утверждали, что такой процесс должен быть дорогостоящим почти до нецелесообразности, а выход изотопа 235 должен оказаться бесконечно малым. Тем не менее, указали они, если процесс разделения д-ра Онзагера окажется работоспособным, то осуществление ядерного взрыва, способного уничтожить область размером с весь Нью-Йорк, будет делом сравнительно легким. Одной нейтронной частицы, попавшей в ядро атома урана, заявили они, будет достаточно для запуска цепной реакции в миллионах других атомов[1312].
Статья в Times подразумевает справедливость доводов Бора в пользу 235U, хотя даже сам Бор, по-видимому, все еще говорил только о реакции на медленных нейтронах. Ферми и другие по-прежнему не были убеждены в том, какую роль играет 235U. Хотя крупномасштабное разделение двух изотопов урана оставалось делом трудным, несколько раньше в том же месяце Джону Даннингу пришла в голову идея о возможности их разделения в микроскопических количествах на масс-спектрографе Альфреда Нира. Даннинг немедленно написал Ниру длинное, воодушевленное письмо, в котором просил его, по сути дела, разрешить спор между Ферми и Бором и дать огромный толчок развитию исследований цепной реакции. И Нир, и Даннинг, и Ферми были на заседании Американского физического общества. При личной встрече Даннинг снова убеждал Нира попытаться произвести разделение приблизительно так же, как он просил его об этом в ключевом абзаце своего письма:
Есть одно из направлений работы, заслуживающее особенно энергичных усилий, и именно в этом направлении нам требуется Ваша помощь… Жизненно важно получить некоторые изотопы урана в чистом виде в количестве, достаточном для настоящего испытания. Если бы вы смогли добиться эффективного разделения даже малых количеств двух основных изотопов [третий изотоп, 234U, присутствует в природном уране в ничтожно малом количестве; его содержание составляет 1:17 000], существует большая вероятность того, что мы с [Юджином Т.] Бутом сможем продемонстрировать, бомбардируя при помощи циклотрона, в каком из них происходит деление. Другого способа разрешения этого вопроса не существует. Если бы могли организовать сотрудничество, и Вы помогли бы нам, выделив несколько образцов, мы смогли бы объединенными усилиями разрешить весь этот спор[1313].
Самым важным для Даннинга, причиной его воодушевления, было то обстоятельство, что если за деление медленными нейтронами отвечает 235U, то сечение его деления должно быть в 139 раз больше, чем сечение деления медленными нейтронами природного урана, так как в природном веществе этот изотоп присутствует с содержанием всего лишь 1:140. «Выделение изотопа 235, – подчеркивает в своих мемуарах Герберт Андерсон, – значительно облегчило бы получение цепной реакции. Более того, при наличии чистого изотопа перспективы создания бомбы беспрецедентной взрывчатой силы стали бы весьма реальными»[1314].
Ферми обратился к Ниру с аналогичной просьбой; как вспоминает Нир, он «вернулся к себе и придумал, как можно несколько усовершенствовать наш прибор, чтобы повысить его производительность… Я работал над этой задачей, но в первое время она казалась настолько отвлеченной, что я занимался ею не так интенсивно, как мог бы. Она была лишь одним из нескольких дел, которые я пытался сделать»[1315].
В любом случае Ферми больше интересовало получение цепной реакции в природном уране, а не разделение изотопов. «Маленькое сечение деления в природном [элементе] его не смущало, – отмечает Андерсон. – “Оставайтесь со мной, – советовал он, – мы будем работать с природным ураном. Вот увидите. Мы получим цепную реакцию первыми”. Я остался с Ферми»[1316].
К середине апреля Сциларду удалось бесплатно одолжить около 250 кг черного, закопченного оксида урана у компании Eldorado Radium Corporation