Январь 1942 — январь 1943
«Мы запустим ядерную реакцию здесь [в Чикаго] к концу года», — 24 января 1942 года заявил лежа в постели заболевший Артур Комптон. Эрнест Лоуренс поспорил с ним на тысячу долларов, что им это не удастся.
«Ловлю вас на слове», — ответил Комптон.
Лоуренс пошел на попятную. «Давайте, пожалуй, уменьшим ставку до пятицентовой сигары», — предложил он.
Комптон, в жизни не куривший сигар, согласился.
Соединенные Штаты вступили в войну чуть больше чем полтора месяца назад. Комптон поспешно составил план программы S-1, и стоило ему только подойти к переломному этапу, как ученого свалил грипп. Программа должна была следовать решениям третьего и окончательного доклада Национальной академии и сосредоточиться на проблеме разделения изотопов урана, а также на изучении физики бомбы, начиненной ураном-235. Возможность создания атомной бомбы на основе элемента-94 в заключительном докладе Академии даже не упоминалась, но Комптон об этой возможности не забыл.
Главной задачей Комптона в рамках программы S-1 было изучение физических принципов создания бомбы, но он исследовал также потенциальные возможности элемента-94. «Без этих дополнительных исследований, — писал он позже, — разработка реактора в качестве военного проекта могла и не состояться».
С самого начала назначением реактора считалось получение элемента-94. Работы следовало вести в одном месте, и Комптону следовало принять решение, что это будет за место. Сцилард предлагал Колумбийский университет, Лоуренс настаивал на университете Беркли. Рассматривались также Принстон и промышленные лаборатории в Питтсбурге и Кливленде. Комптон думал организовать работу в Чикаго. Как и физики «Уранового общества» в сентябре 1939 года, из ученых американской ядерной программы никто не хотел переезжать. Комптон воспользовался своей властью и сообщил Конэнту, что работы будут проводиться в Чикаго. Его спор с Лоуренсом был в силе.
Из соображений секретности в лаборатории Чикаго развернули некий проект под названием «Металлургическая лаборатория», или просто «Метлаб», — не менее туманным, чем Комитет М.О.Д. или «Трубные сплавы». Единственная тайна о «Метлабе», которую удалось узнать Лауре, жене Энрико Ферми, заключалась в том, что никакие металлурги в этой лаборатории не работали. «Даже эти крупицы информации не стоит разглашать, — писала она. — По сути дела, чем меньше я говорила, тем было лучше; чем меньше людей я видела вне рабочей группы „Метлаб“, тем было разумнее».
По словам Комптона, Ферми сразу согласился переехать из Колумбии в Чикаго. На самом деле Ферми был вынужден это сделать. Он и его маленькая исследовательская группа в Колумбии достигли значительных успехов в создании реактора, который состоял из кубиков оксида урана, вставленных в решетку из графитовых брусков. То, что ученым не удалось создать среду для самоподдерживающейся ядерной реакции, компенсировалось решением проблемы с примесями. Теперь группа распалась, так как физики стали работать над различными задачами в рамках программы S-1.
Ферми наездами бывал в «Метлабе», пока окончательно не перебрался в Чикаго в конце апреля 1942 года. Супруга Лаура присоединилась к нему в конце июня, а перед этим отыскала и забрала деньги Нобелевской премии — Ферми получил премию в 1938 году и спрятал деньги в свинцовой трубе под бетонным полом в фундаменте их нью-йоркского дома. Так он перестраховался на тот случай, если их активы — как враждебных иностранцев — попробуют конфисковать.
К тому времени, как Ферми обосновался в Чикаго, элемент-94 наконец получил название. В отчете от 21 марта 1942 года о химических свойствах элемента-93 и элемента-94 Сиборг и Валь решили назвать элемент-94 плутонием. «Мы рассматривали названия экстремий и ультимий, — писал Сиборг. — К счастью, мы смогли справиться с постыдным и неизбежным соблазном, с которым сталкивается всякий, кто может сделать последнее, заключительное[84]открытие в какой-либо области, и решили последовать системе обозначений, заложенной в двух предыдущих элементах… Был вариант „плутий“, но слово „плутоний“ показалось нам более благозвучным».
Этот отчет напечатала секретарь Лоуренса в его радиационной лаборатории в Беркли, Хелен Григгс. «Хочу сказать, что она была замечательным секретарем, и я начал ухаживать за ней, — вспоминал Сиборг. — Ей не нравилось обсуждать свои профессиональные качества, и мне пришлось немедленно согласиться, что у нее есть и другие достоинства». Сиборг женился на Григгс в Неваде, на пути в Чикаго.
Сиборг прибыл в Чикаго 19 апреля 1942 года в свой 30-й день рождения. Если Ферми мог запустить реактор до конца года, как на то спорил Комптон, то перед Сиборгом стояла задача разработать метод, который позволил бы выделить плутоний из отработанного ядерного топлива. Самая большая трудность для Сиборга состояла в том, что ему нужно было понять химию нового элемента еще до того, как будет построен действующий реактор. Это означало поиск иного способа получить новое вещество в количестве, достаточном для химического анализа.
Лучшее, что он мог сделать, — бомбардировать нейтронами нитрат урана в циклотроне в течение нескольких недель или месяцев кряду. Тогда удалось бы получить плутоний в количествах, превышавших миллионные доли грамма, а с такими объемами вещества уже могли работать химики, и Сиборг собрал маленькую группу специалистов по ультрамикрохимии — науке о химических исследованиях с ничтожно малым количеством вещества.
К 14 августа группе Сиборга удалось выделить первую крохотную партию плутония.
Этот наполеоновский метод
В рамках программы S-1 разрабатывалось несколько различных путей создания атомной бомбы. Кроме «Метлаба», целью которого были конструирование реактора и производство плутония, развивались и другие проекты, в частности по выделению U235 способом газовой диффузии и электромагнитными методами, основанными на 94-сантиметровом циклотроне Лоуренса и на центробежной сепарации. На тот случай, если не удастся создать ураново-графитовый реактор, разрабатывалась также модель реактора на тяжелой воде. В Канаде уже начали строительство завода по ее производству.
Комитет М.О.Д. в своем июльском докладе 1941 года категорически настаивал на сотрудничестве с Америкой, хотя поначалу британцы очень осторожно относились к работе с американцами и особенно неохотно делились своими представлениями о том, какая линия в ядерных исследованиях должна быть ведущей. Червелл выступал за продолжение разработок в Британии либо «на худой конец — в Канаде». Чедвик колебался.
В начале 1942 года несколько физиков из «Трубных сплавов», включая Пайерлса, Саймона и Хальбана, выехали в Америку. Они посетили все основные учреждения, в которых велась работа над программой S-1, участвовали в собраниях Комитета S-1 и получили доступ ко всей информации без каких-либо ограничений.
Хотя британские физики и могли считать, что продвинулись дальше американских коллег в теории создания бомбы, было очевидно: американцы значительно опередили их на практическом поприще. Продолжалась работа над экспериментальным газодиффузиознным заводом в валлийском городе Ридимуин, но британские специалисты не могли помочь американцам в опытах по электромагнитному или центробежному выделению урана-235. Эти методы разделения в Британии еще недостаточно исследовали, и у «Трубных сплавов» не было возможности проводить такие работы. А Комитет М.О.Д., сделавший ставку на уран-235, не уделял внимания работе над плутонием.
Усилия американцев впечатляли. «Ясно одно, — отмечал Акерс вскоре после прибытия в США, — этой работой занято огромное количество людей, так что возможностей по быстрой разработке схем у них значительно больше, чем у нас». Американский проект угасал, пока доклад Комитета М.О.Д. и вмешательство Олифанта не послужили толчком к созданию программы S-1. Тем не менее к концу весны 1942 года стало ясно, что американцы опережают «Трубные сплавы».
В то время Ванневар Буш и Джон Андерсон вели переписку, душевную, но нарочито туманную; речь в ней шла о более серьезном сотрудничестве, после того как проекты будут готовы к переходу от экспериментальной стадии к полномасштабному производству. Но визит в Америку Акерса и физиков из «Трубных сплавов» убедил их: важно запустить полноценную англо-американскую программу с управлением в виде совместного совета и поддержкой в виде совместных технических комитетов. Акерс начал переговоры с Чедвиком, и Чедвик оставил свои сомнения. Предложение о взаимном сотрудничестве направили в совет, возглавляемый Андерсоном, в июне 1942 года.
Вступление Америки в войну всего через несколько дней после запуска программы S-1 означало, что напряженность последних нескольких лет спала. Рузвельт подчеркивал, как важно выиграть время, и для этого выделялись большие деньги: американцы верили, что соревнуются с немцами в своеобразной гонке — и уже опережают[85]. Учитывая ту неясность, в которой велась работа, Комитет S-1 не мог определить, какой из различных способов создания атомной бомбы наиболее предпочтителен. Комитет принял решение прорабатывать все пути. «Чтобы реализовать такой наполеоновский подход к проблеме, потребуются инвестиции в размере около 500 000 000 долларов и приличная порция оборудования», — заключил Конэнт.
17 июня Буш предложил Рузвельту привлечь к программе S-1 Инженерный корпус армии США, который вместе с УНИР отвечал бы за технологическую разработку, крупномасштабное техническое проектирование, выбор подходящих мест для работ и за снабжение материалами. Рузвельт утвердил этот план.
Андерсон заколебался в самый неподходящий момент. Буш посоветовал ему внести предложенные изменения в организацию программы S-1 в июне, но Андерсон сомневался в важности полного англо-американского сотрудничества вплоть до конца июля, когда он написал Черчиллю:
Все же мы должны прямо посмотреть в лицо фактам: новаторская работа в этой стране обесценивается, и, если мы быстро ей не займемся, нас мгновенно обойдут. Сейчас у нас реальный вклад в «слиянии». Скоро у нас не будет почти ничего.
Высокопоставленные американские политики уже пришли к выводу, что они вполне справятся и без помощи британцев.
Переговоры о переводе кембриджской группы Хальбана в Америку потерпели неудачу из-за сложностей, связанных с безопасностью. Группа продолжила работать над реактором на уране и тяжелой воде; проект теперь считался второстепенным и не входил в основной спектр задач «Трубных сплавов». Хотя на тот момент имело смысл объединить усилия Комитета S-1 и «Трубных сплавов» в «Метлабе», иностранцев не допустили к секретным американским военным проектам. Буш считал, что для британских подданных можно сделать исключение, но далеко не все члены группы Хальбана были британцами. Казалось, что эта проблема непреодолима. На самом деле причинами стали также личностные столкновения, разногласия в расстановке приоритетов и осознание того, что американские разработки уже ушли далеко вперед.
Было решено перевести группу Хальбана не в США, а в Канаду. Канадское правительство с энтузиазмом восприняло такой поворот событий, и в конце осени 1942 года оговорили условия работы. Проект должен был контролировать Канадский национальный научно-исследовательский совет. Лабораторный комплекс построили в Монреале.
Левацкие действия
Полным ходом работая над материалом для бомбы, Комптон обращал внимание на физику реакций под действием быстрых нейтронов и последствия создания бомбы. Он поручил это направление физику Грегори Брейту, выходцу из России[86], но Брейт очень скоро разочаровался недостаточно быстрым продвижением разработок и недопустимо низким уровнем безопасности. 18 мая 1942 года он отошел от руководства этими работами и вернулся в морской флот, где служил до участия в программе S-1. Комптон, пригласивший поработать над проектом — под начало Брейта — Оппенгеймера, теперь назначил его руководителем.
Оппенгеймер был замечательным физиком, но небезупречным человеком. Сын еврейских эмигрантов, разбогатевших в Америке, он вырос в достатке и имел феноменальную способность к обучению. В возрасте девяти лет он мог предложить кузену задать вопрос по-латыни, на который сам отвечал по-гречески. Однако при всех его талантах Оппенгеймеру было чуждо человеческое сочувствие. Мальчиком Роберт чрезмерно гордился своей ученостью. В детстве, чтобы компенсировать неловкость и робость, он любил покрасоваться. Роберт мог вести себя хвастливо и покровительственно, у него был острый язык. Чувства, которые он вызывал у однокашников, а потом у коллег и сотрудников, колебались от жалости до раздражения.
Оппенгеймер слыл энциклопедистом: его интересовала не только наука, но и психотерапия и искусство. В Гарвардском университете его специализацией была химии, но он изучал также греческий язык, архитектуру, классическую литературу и искусство. Окончив Гарвард, под руководством Дж. Дж. Томпсона он занимался в Кавендишской лаборатории Кембриджа, а потом перебрался в Германию, в Геттинген. Здесь он работал с Джеймсом Франком и Максом Борном, познакомился с Гейзенбергом, с английским физиком Полем Дираком и многими другими прославленными физиками-теоретиками.
Комптон впервые встретился с Оппенгеймером в Геттингене в 1927 году. «Специалист в ядерной физике, — писал Комптон позже, — он был лучшим толкователем математических теорий, объясняя их тем из нас, кто занимался непосредственно экспериментами».
Получив докторскую степень, Оппенгеймер снова прибыл в Гарвард, а потом перешел в Калифорнийский технологический институт в Пасадене. Затем он на год попридержал несколько предложений на научные должности, чтобы вернуться в Европу и продолжить образование. Сначала он отправился в голландский Лейден, где сотрудничал с Паулем Эренфестом, а потом перебрался в швейцарский Цюрих, чтобы обменяться опытом с Вольфгангом Паули, который только что завершил первый этап совместной работы с Гейзенбергом по квантовой электродинамике. В июле 1929 года Оппенгеймер вернулся в Америку и получил должность на кафедре Калифорнийского университета в Беркли. Всего годом ранее на пост адъюнкт-профессора здесь же, в Беркли назначили Лоуренса.
Оппенгеймер, несомненно, был талантлив, но скорее как техник, чем как новатор. Он умел оттачивать и развивать идеи других, но сам оригинальными идеями не блистал.
22 апреля 1948 года Оппенгеймеру исполнилось 38 лет. В научных кругах считалось, что важнейшие свои достижения физик делает, будучи молодым. Гейзенбергу вручили Нобелевскую премию за работу, которой он занимался в возрасте чуть менее тридцати лет. Эйнштейн получил Нобелевскую премию за труды, опубликованные в 26 лет. Оппенгеймер, по-видимому, отлично сознавал, что его лучшая работа уже позади. И этой работе вожделенная премия не присуждена.
Оппенгеймер также активно интересовался политикой. Похоже, что его благополучная жизнь взрастила в нем комплекс вины, который проявил себя в преувеличенном общественном сознании. Казалось, это чувство было направлено не на отдельных личностей, по крайней мере вне его семьи, а на политические идеалы и общественные проблемы. Позже сам Оппенгеймер объяснял:
«Я ощущал непрерывную, неугасающую ярость, вызванную тем, как с евреями обращались в Германии. У меня там были родственники, и я собирался помочь им бежать и добраться до [Америки]. Я видел, что сделала с моими студентамм Великая депрессия. Они не могли найти работу, а та работа, что попадалась, совершенно им не подходила. И на их примере я начал понимать, как сильно на человеческие жизни влияют политические и экономические события».
С самого начала упоминания Лоуренса о «левацких действиях» Оппенгеймера вызвали подозрения и обеспокоенность его участием в американской ядерной программе. Как позже признавался сам Оппенгеймер, в середине 1930-х он состоял практически во всех коммунистических организациях, которые существовали в Калифорнии.
Кроме того, он был страстно влюблен в Джейн Тэтлок (они то заключали, то расторгали помолвку), дочь профессора литературы из Беркли, который был известным активистом коммунистической партии. Поэтому неудивительно, что Роберт стал участвовать в сборе средств на борьбу с растущей угрозой европейского фашизма. Когда его отношения с Тэтлок завершились, он женился на Кэтрин (Китти) Харрисон, отпрыске европейского королевского рода. Хотя у самого Оппенгеймера никогда не было билета Коммунистической партии США, его жена Китти, брат Фрэнк, близкий друг Хаакон Шевалье и некоторые члены его исследовательской группы в Беркли в разное время состояли в этой партии.
В марте 1941 года на Оппенгеймера завело дело ФБР, после того как в декабре 1940-го он приехал на собственном автомобиле на собрание-дискуссию в дом Шевалье. В поле зрения ФБР по этому делу оказались двое других активистов, но в ходе расследования была установлена связь между Оппенгеймером и Стивом Нельсоном, также известным как Стив Месарош, одним из ключевых деятелей в органах управления коммунистической партии в области залива Сан-Франциско.
Уроженец Хорватии, Нельсон два года проучился в Международной ленинской школе в Москве, где изучал историю рабочего класса, марксизм и аспекты диктатуры пролетариата. В то время он участвовал в тайных миссиях в Европе, Индии и Китае. Те, кто искал связь между законными (или как минимум допустимыми) действиями американской коммунистической партии и нелегальной деятельностью советской разведки, внимательно следили за Нельсоном.
Нельсон также был знаком с Китти Оппенгеймер через ее второго мужа, также коммуниста, который погиб, сражаясь за Испанию, в 1937 году. Семьи Оппенгеймеров и Нельсонов несколько раз встречались в общих компаниях. Роберт был четвертым мужем Китти.
Оппенгеймер был «находкой для шпиона», и все же его вклад в программу S-1 до сих пор был чрезвычайно ценен. И теперь Комптон поручил ему работу над реакциями на быстрых нейтронах и над принципиальной схемой атомной бомбы. Лоуренс настаивал, чтобы Оппенгеймер прекратил якшаться с леворадикальными политиками, и тому пришлось уступить (правда, Оппенгеймер продолжал финансово поддерживать левых как минимум до конца 1942 года). Роберт получил временный допуск к секретной информации и теперь мог помогать Лоуренсу в работе. Анкету на проверку благонадежности Оппенгеймер заполнил в апреле 1942 года, причем на вопросы ответил по большей части честно[87]. Однако полного допуска в обозримом будущем не предвиделось.
Оппенгеймер не мог позволить себе ждать. Как только он осознал природу и масштаб той задачи, которую на него возложил Комптон, он понял, что ему требуются лучшие умы страны. В начале июня 1942 года он собрал в Беркли исследовательскую группу, в которую вошли самые талантливые физики-теоретики, которых он смог найти. Он окрестил их «светилами».
Все ключи, которыми (как они сами верили) располагали физики «Трубных сплавов» для работы с быстрыми нейтронами и для разработки бомбы, уходили из рук.
Светила
Весной 1942 года программа S-1 набирала обороты, а Теллеру оставалось только ждать у моря погоды. Сцилард, чрезвычайно возмущенный недемократичным решением Комптона сосредоточить исследования в Чикаго, тем не менее собрал чемоданы и переехал туда в конце января 1942 года. Вигнер со своей группой завершил в Принстоне изучение цепной реакции и в апреле присоединился к «Метлабу», где ему предстояла работа над схемой реактора.
Один из участников венгерского заговора, Теллер до сих пор не был занят в новых разработках. Он подозревал, что ему просто не дают допуска к секретной информации: «Хотя и Миси, и я были [американскими] гражданами, наши семьи находились в тылу врага». Но Оппенгеймер хотел, чтобы Теллер участвовал в программе, и добился отмены всех условностей, связанных с безопасностью и вызывавших сомнение в благонадежности Теллера. Теллер приступил к работе в «Метлабе» в начале июня.
Похоже никто не знал, чем должен заниматься Теллер, поэтому он примкнул к молодому физику из Индианы Эмилю Конопински, который прибыл в Чикаго практически одновременно с Теллером. Ранее Ферми предполагал, что тепла, выделяемого при атомном взрыве, может быть достаточно для начала термической реакции между атомами дейтерия, их слияния и высвобождения еще большей энергии. Подобные реакции протекают на Солнце.
В таком случае реакцию инициирует просто высокая температура — около 400 миллионов градусов по Цельсию, сопровождающая атомный взрыв. Реакция ядерного синтеза не требовала ни накопления критической массы редкого изотопа или нового элемента, отсутствующего в природе, ни самоподдерживающейся цепной реакции. Такая «термоядерная» реакция продолжалась бы до тех пор, пока удастся поддерживать температуру, необходимую для горения дейтериевого топлива.
Теллер и Конопински решили, что с пользой потратят время, если докажут невозможность подобной реакции. Они взялись за работу и вскоре обнаружили, что на каждое объективное препятствие находился обходной маневр. Они поняли, что создать термоядерную бомбу в принципе возможно. Когда Оппенгеймер собрал всю группу исследователей в Беркли, Теллер и Конопински уже знали, как сконструировать такую бомбу.
Кроме Теллера и Конопински Оппенгеймер также пригласил немецкого эмигранта Ганса Бете из Корнелльского университета, Джона Хазбрука ван Флека, швейцарца Феликса Блоха и своего бывшего студента Роберта Сербера, который по просьбе Оппенгеймера вернулся из Иллинойса в Беркли. Они встретились в мансардах Ле-Конте-Холл, административного здания кампуса Беркли, где у Оппенгеймера был кабинет.
До того момента Бете отказывался участвовать в программе по самой прозаической причине: он не верил в бомбу. Бете получил докторскую степень в Мюнхене под руководством Арнольда Зоммерфельда, потом работал в Кембридже и в Риме вместе с Ферми, а затем занял место на кафедре Тюбингенского университета. Хотя Бете и воспитали в христианских традициях, его мать была еврейкой, и в 1933 году он лишился должности. Сначала Бете отправился в Англию, где работал с Пайерлсом, а в 1935 году занял должность профессора в Корнелльском университете.
По дороге из Нью-Йорка в Беркли Бете с супругой остановились в Чикаго, чтобы навестить семью Теллеров. Теллер воспользовался удобным случаем и показал Бете «Метлаб», в частности новейший экспериментальный ядерный реактор, который Ферми и его группа собрали на корте для сквоша под западными трибунами университетского стадиона Stagg Field. Бете был очень впечатлен и понял, что его сомнения могут быть необоснованными.
В Беркли ученые начали с теории, обратившись в первую очередь к докладу Комитета М.О.Д. и результатам исследований различных групп под руководством Брейта и Оппенгеймера. Вскоре стало ясно, что атомная бомба «наверняка может получиться», оставалось доработать детали. Этим занялись Сербер, а также Элдред Нельсон и Стэн Фрэнкл, дипломированные научные сотрудники из группы Оппенгеймера. Остальных же Теллер и Конопински убедили работать с ними над термоядерной бомбой, которую тем летом стали называть «Супер».
Сербер вспоминал, как отреагировали ученые:
В тот момент произошло нечто значительное. Теллер представил нам идею бомбы «Супер» — оружия, в котором использовался не ядерный распад, а ядерный синтез, оружия, которое давало взрывную волну благодаря реакции с жидким дейтерием, и эта реакция начиналась из-за высоких температур, достигаемых при атомном взрыве. В общем, все забыли об атомной бомбе, уже изученной и понятной, но старомодной, как поношенная шляпа, и с энтузиазмом обратились к чему-то новому.
Цифры получались ошеломляющие. Если удастся запустить термоядерную реакцию, всего 12 килограммов жидкого дейтерия взорвутся с силой, эквивалентной взрыву одного миллиона тонн тротила. А потом Теллер понял: атомная бомба с таким же успехом может запустить и другие реакции синтеза. В частности, он полагал: взрыв атомной бомбы так сильно раскалит воздух, что начнется реакция синтеза с участием азота, составляющего почти 80 % земной атмосферы. Иными словами, взрыв атомной бомбы может поджечь воздух[88].
Выводы Теллера очень обеспокоили Оппенгеймера, и Роберт решился на срочную встречу с Комптоном, который в то время отдыхал в Мичигане. Бете же сразу засомневался. Он раскритиковал необоснованные допущения, на которых были построены вычисления Теллера и которые привели его к таким категоричным выводам. Теллер успокоился и признал, что катастрофы может не быть.
Затем группа пришла к выводу, что реакция синтеза дейтерия протекает слишком медленно и не может поддерживать взрывное высвобождение энергии, поэтому с наступлением лета стали обсуждаться альтернативные варианты. В частности, прозвучала идея о реакции дейтерия с тритием, наиболее тяжелым изотопом водорода с одним протоном и тремя нейтронами, а также мысль о реакции дейтерия с изотопом лития Li6, при бомбардировке которого нейтронами синтезируется тритий. По окончании этих дискуссий у Теллера сложилось твердое убеждение, что конечной целью стала бомба «Супер», а создание атомной бомбы перешло в «задачу технического характера». Однако Сербер, Бете и Оппенгеймер не разделяли его точки зрения. Они считали «Супер» пусть и интересной, но всего лишь возможностью, необходимым условием для реализации которой было создание атомной бомбы как пускового механизма; и рассматривать эту возможность следует только после того, как будет готова атомная бомба.
К концу лета исследовательская группа сделала очень многое, чтобы лучше понять и деление ядра, и ядерный синтез.
В августе 1942 года Оппенгеймер писал, что для бомбы на уране-235 потребуется около 30 килограммов этого изотопа, а ее «разрушительный эффект сравнится с эффектом от взрыва более 100 000 тонн тротила»[89]. Это было гораздо, гораздо больше 1800 тонн, заявленных физиками из Комитета М.О.Д. годом ранее. Исследовательская группа также утверждала, что размещение вокруг атомной бомбы 400 килограммов жидкого дейтерия радикально увеличит разрушительную силу бомбы — до десяти миллионов тонн в тротиловом эквиваленте. Подобный взрыв опустошит территорию в сотни квадратных километров.
Узнав о таких результатах, члены Комитета S-1 были ошеломлены. Разумеется, перспективы термоядерного оружия на основе ядерного синтеза не изменили текущих приоритетов программы S-1, то есть создание атомной бомбы. Но эти результаты радикально изменили масштаб работ. Комитет предупредил Буша, а Буш предупредил военного министра Генри Стимсона.
Был «Супер» занятной возможностью или не был, но теперь он прочно закрепился в повестке дня.
Последняя сволочь
Решение Буша привлечь к работе над программой S-1 специалистов из Инженерного корпуса армии всего через несколько месяцев вызвало неизбежное столкновение культур. На этот конфликт повлияло заметное изменение в соотношении сил у участников программы. Когда американские ученые-ядерщики работали в авральных условиях и перед лицом постоянной угрозы (немецкие физики могли создать бомбу раньше), в их стане царила более-менее демократичная атмосфера. Физики соглашались работать вместе, объединять свои знания и ресурсы, и каждый брал на себя задачи, которые мог решить лучше других в силу своего опыта.
Теперь же ученые не были хозяевами положения. В работу вмешалась более авторитарная организация, славшая приказы из Вашингтона, и физики перестали принимать ключевые решения. Вовлечение в работу армейских офицеров и создание формальных управленческих структур спровоцировали рост бюрократии. Общение между физиками ограничили — официально это называлось «обеспечением секретности посредством разделения сфер деятельности». Из-за такого подхода очень немногие участники программы S-1 имели о ней целостное представление. Физики не привыкли работать в таких условиях, и Сцилард был убежден, что это не лучший способ организации проекта. И он продолжал открыто выражать свое недовольство.
Конфликт перерос в конфронтацию, поводом для которого послужила разработка системы охлаждения реактора. Подрядчики, нанятые для работ Инженерным корпусом армии, больше привыкли строить мосты и дороги. Ученых сильно обеспокоило вопиющее невежество и некомпетентность этих людей. Комптон старался подействовать на коллег своим авторитетом и даже процитировал на собрании в «Метлабе» притчу из Ветхого Завета, но это не помогло.
21 сентября в одиннадцатистраничной докладной записке Сцилард выразил все свое недовольство и опасения, что после окончания войны мир может и не наступить. Отметив, как просто было бы жить, если бы все выполняли приказы и просто делали свое дело, он написал:
Мы должны принять альтернативную точку зрения: те, кто начал работу над этим чудовищным оружием, и те, кто материально содействовал разработкам, перед Господом и миром обязаны принять меры, чтобы это оружие было использовано только в нужный момент и надлежащим образом.
В августе Бушу стало ясно, что разделение программы S-1 между армией и гражданским Управлением научных исследований и разработок себя не оправдало. Он обсудил этот вопрос с генералом Брехоном Сомервеллом, главой армейской службы снабжения. Буш пытался оставить программу под управлением гражданских лиц, но Сомервелл хотел отдать проект под полный контроль Инженерного корпуса армии.
Ситуация вот-вот должна была измениться и, с точки зрения научных перспектив, далеко не в лучшую сторону.
Сомервелл хотел видеть при себе зависимого подчиненного, которого можно было бы назначить руководителем без пяти минут военной программы, и, казалось, он уже подыскал подходящего кандидата. В то время полковник Лесли Гровс считался «пожалуй, самым злым офицером армии США». Закончив военную академию Вест-Пойнта, он только что собрался на службу за границей, так как порядком устал от бюрократических забот в управлении военными строительными проектами, чей бюджет исчислялся десятками миллионов долларов (незадолго до того полковник курировал строительство Пентагона). Вышестоящие чины очень рассчитывали на Гровса. «Если вы хорошо выполните свою задачу, — сказал Сомервелл, — мы выиграем войну».
Для Гровса это было пренеприятнейшее известие. Он только и нашелся ответить: «Ну, раз так…».
Весь бюджет программы S-1 не превышал суммы, которую Гровс привык тратить за неделю. Он приступил к руководству с военной прямолинейностью. Один из его подчиненных, подполковник Кеннет Николс, доктор технических наук, вспоминал Гровса такими словами: «Последняя сволочь, но одновременно и один из наиболее умелых людей, которых я встречал в жизни… Я не мог выносить его характер, да и никто его не выносил, но мы по-своему понимали друг друга». Первая встреча Гровса и Буша не предвещала ничего хорошего. Буш писал: «Я боялся, что все мы крепко влипли».
Возможно, Гровс и не отличался тактом и дипломатией, зато он быстро действовал. По инициативе Жолио-Кюри, находившегося в Париже, и Генри Тизарда, работавшего в Британии, в 1940 году концерн Union Miniere переправил в США более тысячи тонн урановой руды, богатой оксидом урана и добытой в бельгийском Конго; это было сделано, чтобы руда не попала в руки немцев. Ценный груз простоял в Порт-Ричмонде на острове Статен-Айленд полгода. Гровс узнал о том, что ему поручили руководить программой S-1, 17 сентября. Уже на следующий день он направил Николса в Нью-Йорк, чтобы тот выкупил руду. В этот же день он одобрил изъятие участка площадью более 200 квадратных километров близ Ок-Ридж на востоке штата Теннеси. Впоследствии это место стали называть «Зоной X». Здесь был построен огромный комплекс для выделения урана-235 и производства плутония. И в таких условиях цепная ядерная реакция просто не могла не продемонстрировать себя.
Гровс, недавно получивший звание бригадного генерала, формально занял свой пост 23 сентября, и программа наконец-то заработала на всех парах. Инженерный корпус армии США при упоминании в связи с программой S-1 стал именоваться «Манхэттенский инженерный округ» — по названию штаб-квартиры североатлантического отделения корпуса, расположенной на Бродвее недалеко от Сити Холла. Теперь, когда во главе проекта стоял армейский инженерный корпус, это название распространилось и на всю программу. Так зародился знаменитый впоследствии Манхэттенский проект.
Стимулом для развития американской программы по-прежнему оставалась немецкая атомная угроза. Если Комптон все верно оценил, то впереди разворачивалась тревожная перспектива, озвученная Сцилардом: «Мы можем не успеть, прежде чем немецкие бомбы сотрут с лица земли американские города». Прогресс немецких разработок напрямую зависел от поставок тяжелой воды. Гровс поддержал тех специалистов, которые говорили о необходимости совместной операции Союзников, нацеленной на выведение из строя завода в Веморке.
Группа «Тетерев» десантировалась на норвежское плато Хардангер 18 октября. Операция «Незнакомец» началась месяцем позже.
На планерах к катастрофе
Операция «Незнакомец» пошла неправильно практически сразу же, как началась. Управление общевойсковых операций сочло, что важность цели достаточно высока, и поэтому надо бы удвоить численность личного состава. Ночью 19 ноября с аэродрома Скиттен в Кейтнессе, что в Шотландии, поднялись два бомбардировщика «Галифакс». Каждый нес по планеру Horsa Mk. 1, каждым из которых управляли два пилота. В таком планере с трудом умещались офицер, сержант и 13 других солдат, набранных из Королевского инженерного корпуса первой воздушно-десантной дивизии. Всего получалось 34 человека, все они были добровольцами. Через три дня английские газеты сообщили следующую новость:
В ночь с 19 на 20 ноября два британских бомбардировщика, имевшие на борту по одному планеру, вылетели в Южную Норвегию. Один бомбардировщик и оба планера совершили вынужденную посадку. Находившиеся на борту диверсионные группы вступили в бой и были полностью истреблены.
Один из «Галифаксов» попал в тяжелое положение на подходе к Эгерсунду, за 200 километров от места приземления, и неожиданно от него отделился планер, который врезался в гору близ Хеллеланда, при этом двое десантников погибли на месте, а один был тяжело ранен. Эту горную гряду «Галифакс» преодолел, но разбился о следующую. Все семеро членов экипажа погибли[90]. Двое солдат, выживших после крушения планера, смогли добраться до близлежащей фермы. Местные жители сразу предупредили их, что приближаются немцы. Солдаты поняли, что единственный выход — сдаться и провести остаток войны в немецком лагере для военнопленных.
Однако Гитлер, взбешенный успехами британских диверсионных операций, всего за несколько дней до этого издал новый приказ. Жизнь диверсантов теперь ломаного гроша не стоила, даже если во время задержания на них была военная форма. Их допрашивали и расстреливали.
Выживших солдат окружил немецкий отряд. Их доставили в лагерь неподалеку от Эгерсунда, допросили, а потом отвели в близлежащий лес, где одного за другим расстреляли. Тела всех семнадцати диверсантов похоронили в траншее в песчаных дюнах Брюзанда[91].
Хаугланд, находившийся в зоне высадки, слышал гул как минимум одного бомбардировщика. По ночному небу плыли облака, но луну они не закрывали, и было не слишком темно. Мотор планера утих. Во втором «Галифаксе» заканчивалось топливо, пилот не мог найти зону приземления и решил возвращаться на базу. Самолет и планер риближались к норвежскому берегу, когда трос, поддерживающий планер, промерз и разорвался. Планер упал на землю. Он разбился в горах северо-восточнее Ставангера. Семеро человек, находившихся на борту, погибли на месте. Один из солдат смог отползти от места катастрофы, но умер от холода и потери крови. Прибывший на место крушения немецкий отряд похоронил погибших в неглубоких могилах[92].
В живых оставалось еще девять человек, четверо из них были тяжело ранены. Всех их доставили в ставангерскую окружную тюрьму. Здесь между представителями вермахта и гестапо возник спор, под чью юрисдикцию попадают пленные. На тот момент генералу Вильгельму Редиесу, главе норвежского гестапо, уже доложили о поспешной казни десантников с другого планера. В ответ на эту новость генерал раздраженно напомнил, что приказ Гитлера не мешает сначала подробно допросить пленных.
Четверо раненых доставили на допрос в гестапо. Троих избивали и душили кожаными ремнями, пока не раздробили им грудные клетки и не изувечили шеи. Этих троих убили, введя воздух в кровеносные сосуды. Четвертого убили выстрелом в затылок. Их тела отвезли к морю, нагрузили камнями и выбросили за борт. Их так никогда и не нашли[93].
Пятерых уцелевших отправили в концентрационный лагерь Грини севернее Осло. Им сообщили, что их права, гарантируемые солдатам противника Женевской конвенцией, будут соблюдены. Однако 18 января 1943 года после длительного допроса всех пятерых забрала из тюрьмы «особая немецкая делегация»; пленников ослепили и расстреляли[94].
Из карт и других документов, найденных на разбившихся планерах, и, несомненно, из жестокого гестаповского допроса немцы узнали всю нужную им информацию о целях операции «Незнакомец». Они усилили гарнизон Рьюкана и окружили Веморк минными полями.
После этого четверо диверсантов из группы «Тетерев», рискуя жизнью, укрылись в хардангерской глуши.
Новый мир
В начале декабря 1942 года Лаура Ферми организовала в «Метлабе» вечеринку для «металлургов». Прибывающие гости, не скрывая переполнявших их эмоций, расточали поздравления Энрико. «Поздравления? — недоуменно спрашивала Лаура. — С чем?» Но ее никто, казалось, не замечал.
На свои настойчивые расспросы она в лучшем случае получала уклончивые ответы, а иногда вообще никаких. «Да ни с чем особенным, — говорил один, — просто он большая умница. Вот и все». «Не переживай, — сказал другой. — Когда-нибудь узнаешь».
Всего месяцем ранее Ферми оказался перед сложным решением. Рабочие, нанятые армией и занятые возведением строения для нового реактора, забастовали, задержав строительство на неопределенный срок. Ферми сообщил Комптону, что лучше не ждать, а собрать реактор на корте для сквоша, где уже задолго до этого проводились эксперименты с реакторами.
Все участники проекта были обеспокоены такой задержкой, но испытывать совершенно непроверенную и потенциально опасную технологию прямо в центре многолюдного города означало подвергать себя невероятному риску. Если реактор вдруг выйдет из-под контроля, ему подошло бы название «хана». Физики весьма ясно представляли себе возможные последствия такой нештатной ситуации.
Ферми удалось убедить Комптона в том, что ядерную реакцию удастся контролировать. Свое утверждение он подкрепил следующими фактами: доля вторичных нейтронов очень невелика, причем излучались они не непосредственно в ходе распада, а с некоторой задержкой. Если при эксплуатации реактора получится поддерживать такую реакцию, при которой скорость высвобождения нейтронов незначительно превзойдет скорость их захвата, у физиков будет достаточно времени, чтобы взять цепную реакцию, если она слишком ускорится, под контроль. Комптон согласился, но решил пока не информировать об этом ректора Чикагского университета. Когда Комптон рассказал об этом Конэнту на собрании Комитета 14 ноября, тот просто побелел. Гровс сразу же приступил к поиску альтернативного места, но никто не приказал Комптону остановиться.
Утро 2 декабря 1942 года выдалось холодным. Подмораживало, дул пронизывающий ветер. Около 10:00 Ферми приказал удалить из реактора все кадмиевые регулирующие стержни, кроме одного. Последний стержень наполовину выдвинули из реактора. Физики внимательно следили за интенсивностью нейтронов и сравнивали результаты с теми, что были спрогнозированы в лабораторных условиях. 25–30 человек наблюдали за работой с балкона. Среди них были Сцилард и Вигнер.
Около 14:00 прибыл Комптон с коллегами — группа наблюдателей увеличилась до 42 человек. Ферми распорядился повторить эксперимент, выполненный ранее, и все регулирующие стержни, кроме одного, вновь извлекли из реактора. Когда последний стержень вышел из реактора примерно на 2,5 метра, ядерная реакция стала самоподдерживающейся, а реактор — почти критическим. Ферми приказал извлечь стержень еще сантиметров на 30. Скорость высвобождения нейтронов стала неумолимо расти, из-за этого мерное тиканье нейтронных счетчиков начало ускоряться, пока не слилось в общий гул.
Вот как описал дальнейшие события физик Герберт Андерсон:
Мы работали в режиме высокой интенсивности, и счетчики больше не могли объективно отражать ситуацию. Снова и снова нам приходилось менять шкалу записывающего устройства, чтобы фиксировать скорость высвобождения нейтронов, которая росла все более стремительно. Вдруг Ферми поднял руку. «Реактор стал критическим», — объявил он. Никто из присутствовавших нисколько в этом не сомневался.
Теперь интенсивность высвобождения нейтронов удваивалась каждые две минуты. Если бы Ферми оставил реакцию протекать спонтанно в течение еще получаса, реактор выработал бы около миллиона киловатт и, прежде чем расплавиться, умертвил бы всех, кто находился в помещении. Ферми отключил реактор всего через четыре с половиной минуты. Смотреть было не на что, только слышалось тиканье нейтронных счетчиков. Сейчас реактор генерировал всего около полуватта энергии. Но значимость уходящего дня была гораздо выше, чем этот мизерный показатель. Физики доказали, что можно достичь контролируемого высвобождения огромной и неисчерпаемой энергии, заключенной в атомном ядре.
Комптон позвонил Конэнту и поделился с ним новостью: «Джим, — сказал он, — вам будет наверняка интересно узнать, что наш итальянский штурман только что привел нас в новый мир».
Он выиграл спор[95].
Физики праздновали победу, а Сцилард и Ферми стояли в стороне. «Мы с ним обменялись рукопожатием, — вспоминал Сцилард, — и я признался в своих опасениях, что этот день запомнится как один из самых мрачных дней в истории человечества».