Хуберт Мания - История атомной бомбы

• Название: История атомной бомбы
• Автор: Хуберт Мания
• Издательство: Текст
• Жанр: Физика
• Год: 2012
• ISBN: 978-5-7516-1005-0

Эта занимательная книга рассказывает о новой эре в истории человечества — от открытия урана до первого эксперимента с атомной бомбой. Когда возникла идея, что энергию можно добыть из ядра атома, никто и представить себе не мог, какие трудности придется преодолевать лучшим умам человечества, и какие силы природы извергнутся из комочка самоподогревающегося вещества размером с апельсин, если сжать его до критической массы.

---

Тот узнаёт об этом приблизительно в то же время от молодого ученого Уиллиса Ламба, который, в свою очередь, называет в качестве источника разговор с Бором в узком кругу — разумеется, строго секретный. Или то был Джон Уилер? Собственная динамика новости уже неуправляема. Герберт Андерсон, впоследствии сотрудник Ферми, рассказывает, что Бор через пару дней не выдержал в Принстоне, сел в поезд до Нью-Йорка и ворвался в Колумбийский университет, чтобы лично наконец посвятить в эту тайну Ферми. Не подозревая, что Ламб опередил его. Не застав Ферми, он побежал к Андерсону, схватил того за плечи своими вратарскими клешнями и заклинающе обратился к нему: «Послушайте, молодой человек, сейчас я сообщу вам нечто поистине важное...».

Лео Силард, однако, настаивает на своей версии, что Ферми поначалу оказался на удивление устойчив к «бацилле» расщепления ядра. Дескать, он считал результаты Гана и интерпретацию этих результатов не более чем «курьезом». То, что Ферми реагировал поначалу сдержанно, становится понятно, если вспомнить все достижения, связанные с его именем, — теперь они уже не воссияют в столь ярком свете, как прежде. Каких-то пять недель назад он представлял шведскому королю аузоний и гесперий как первые элементы, произведенные человеком. И теперь эти «трансураны» после берлинской находки оказываются всего лишь фрагментами расщепления урана? Нобелевская речь Ферми как раз должна была уйти в печать. Ему следовало отреагировать хотя бы сноской.

Конечно же его гложет досада, что он в своих исторических экспериментах проглядел расщепление ядра. Анализ ошибок не заставил себя долго ждать. Ему и его сотрудникам не дано было сделать это открытие, потому что они вводили тонкую алюминиевую фольгу между препаратом урана и счетчиком. Она должна была не пропустить к счетчику природную радиоактивность урана. Но она же была и виной тому, что фрагменты расщепления не доходили до детектора.

Однако не только Ферми сокрушен, что у него из-под носа увели значительное открытие. Того самого шестнадцатого января, когда Нильс Бор прибывает в Нью-Йорк, Фредерик Жолио впадает в шоковое оцепенение. В его парижскую лабораторию только что поступил экземпляр журнала «Естественные науки» со статьей Гана. Директор запирается и не показывается несколько дней. Еще осенью 1938 года Ирен Жолио-Кюри в шутку уверяла своего югославского сотрудника Павла Савича, что не будь эта мысль так абсурдна, можно было бы поддаться впечатлению, что после облучения урана имеешь дело с двумя более легкими ядрами. Как уже было в 1932 году, когда Джеймс Чедвик увел у них из-под носа открытие нейтрона, супруги Жолио опять остались ни с чем. Ведь при анализе продукта облучения, который Ган окрестил «Кюриным телом», они уже были на верном пути, приписав ему «свойства, сходные с лантаном». Если бы у них хватило смелости еще на один шаг — тогда бы, может, они смогли идентифицировать в продукте расщепления урана элемент лантан с зарядом ядра 57, соседствующий с барием в периодической системе.

Глава 7. Гонка вооружений

Поздним вечером двадцать пятого января 1939 года Герберт Андерсон, «захваченный» Бором, проводит в Институте физики Колумбийского университета в центре Манхэттена эксперимент, который он спланировал вместе с Ферми. В отличие от замысловатого и требующего времени химического анализа с ядами и соляной кислотой, который Ган и Штрассман могли проводить лишь потому, что были одними из лучших в мире специалистов своего дела, в экспериментальной установке Андерсона расщепление ядра без труда считывалось с экрана. Его детектор излучения представляет собой ящичек, в котором находятся две электрически заряженные металлические пластины и пленка, на которую нанесен уран. Источник нейтронов — испытанная радоно-бериллиевая смесь — находится снаружи камеры. Если нейтроны и впрямь расщепляют ядра урана, то заряженные фрагменты расщепления будут электризовать атомы воздуха в детекторе. Тогда они будут собираться на металлических пластинах, которые через усилитель подключены к осциллографу. Андерсон знает, что альфа-частицы, испускаемые ураном при естественном радиоактивном распаде, вызовут в горизонтально бегущем зеленом луче осциллографа вертикальные всплески высотой от двух до четырех миллиметров. Но расщепление ядра урана должно произвести на крошечном экране куда более высокий выброс зеленого луча.

Сам Ферми в этот вечер как нарочно уже в Вашингтоне, где Бор на следующий день откроет Пятый конгресс по теоретической физике и сам же прочитает второй доклад заседания. В тот день двадцать шестого января Нильс Бор — теперь уже официально — представит коллегам, съехавшимся со всей Америки, феномен расщепления ядра, сославшись при этом на первых интерпретаторов Лизу Мейтнер и Отто Фриша. Реакция еще не посвященных сильно различается — от недоверчивого удивления до спонтанного интуитивного одобрения. Не успела утихнуть первая дискуссия, как из Парижа приходит телеграмма, в которой Фредерик Жолио сообщает, что он повторил опыт Гана и Штрассмана и экспериментально подтвердил расщепление ядра. Между тем в Нью-Йорке Герберт Андерсон не договорился толком с руководителем своего отдела о том, кто из них позвонит Ферми в Вашингтон и расскажет о том, что показал накануне вечером осциллограф. Каждый был уверен, что другой наверняка уже бросился к трубке. В итоге не позвонил никто.

Лео Силард, наверное, лишился бы дара речи, если б услышал доклад Ферми в Вашингтоне. Ибо тот недвусмысленно указывает на то, что Фриш и Мейтнер в своей интерпретации проглядели цепную реакцию, которая может начаться с расщеплением ядер. Правда, в отличие от Силарда, Ферми все эти две недели постоянно недооценивает эту возможность. Неужто и впрямь наконец пришло время поработать над цепной реакцией вместе с Ферми — конечно, в условиях строгой секретности?

В то время как отдельные участники конгресса в Вашингтоне уже посреди доклада Ферми вскакивают и бросаются вон из зала, чтобы позвонить своим лаборантам и коллегам и дать указания для собственных опытов, в Нью-Йорке в этот день двадцать шестого января 1939 года один человек влачит свое ослабленное гриппом тело к конторе «Вестерн Юнион» на Бродвее и дает телеграмму. Она адресована в британское Адмиралтейство и гласит — коротко и ясно: «Касательно патента 8142/36 просьба игнорировать мое последнее письмо тчк письмо последует Лео Силард».

К числу участников конференции, не дослушавших в этот вечер четверга доклад Ферми до конца, принадлежат и Лоуренс Хефстед с Ричардом Робертсом. Они спешат в подвал здания факультета земного магнетизма в Институте Карнеги в Вашингтоне и готовят простой эксперимент, схему которого только что набросал на доске Ферми. Это и есть опыт, который накануне вечером должен был реализовать в Нью-Йорке Герберт Андерсон. При этом два физика наталкиваются на технические трудности, с которыми они справятся лишь через два дня. К вечеру двадцать восьмого января они регистрируют нечто необычное. Они звонят Бору, и тем же вечером тот вместе со своим сыном Эриком, с Энрико Ферми, Эдвардом Теллером и еще несколькими коллегами, одетыми по случаю конференции в костюмы в тонкую полоску, спускается по железной лестнице в холодный институтский подвал. Когда Робертс включает осциллограф, сразу становятся заметны альфа-частицы со своими всплесками высотой в два миллиметра. Проходит целая минута, прежде чем по экрану метнулась вверх первая зеленая молния в тридцать пять миллиметров. Господа, собравшиеся в подвале, впечатлены и думают, что стали свидетелями первого непосредственно наблюдаемого расщепления ядра урана в Соединенных Штатах. Однако право на эту привилегию Колумбийский университет зафиксировал за Гербертом Андерсоном, когда он за три дня до этого в Манхэттене за один час насчитал на осциллографе тридцать три сильных всплеска.

В своем воскресном выпуске от двадцать девятого января газета «New York Times» приводит сообщение о расщеплении ядра и сравнивает его с «атомным взрывом», при котором высвободилось бы двести миллионов вольт. То, что это всего «лишь» электронвольты, а взрывы были микроскопического масштаба, не умаляет всеобщего волнения как среди любителей, так и среди специалистов. Агентство новостей «Science Service» ставит результат Гана по важности на ту же ступень, что и открытие радия, и поднимает вопрос об использовании атомной энергии. Агентство сообщает также о полуночном сборе высококлассных ученых во главе с Ферми и Бором у циклотрона, новой «атомодробилки» в подвале Института Карнеги. Опасность расщепления ядра недооценивается. Мол, атомное оружие совершенно немыслимо. И если что и полетит в физиков во время их опытов — так разве что лабораторное оборудование. Не рекомендовалось также питать преувеличенные надежды. Дескать, океанские лайнеры, пересекающие Атлантику на энергии, полученной из куска урана величиной с кулак, — это из области фантастики. «Newsweek» потешается над физиками и вновь цитирует шутку Эйнштейна о стрельбе по птицам в темноте. А комик Фред Аллен не упускает случая позубоскалить: якобы он спросил у одного профессора, для чего тот расщепляет атомы. Ответ: «А вдруг однажды кто-нибудь придет и потребует половинку».