Создание атомной бомбы - Ричард Роудс

Копия жалобы Олифанта была отправлена Гровсу, который, видимо, отреагировал на нее незамедлительно. Уже две недели спустя обнаруживший проблему австралийский физик смог сообщить генералу, что «выход бета-дорожек проявляет резкую и чрезвычайно удовлетворительную тенденцию к росту». В письме к Чедвику Олифант отмечал, что установки Бета дают всего по 40 граммов в сутки; теперь «достигнуто производство приблизительно 90 граммов в сутки, и [есть] основания полагать, что в ближайшие месяцы этот уровень сохранится или даже возрастет». В заключение он оптимистично утверждал, что «теперь есть определенная надежда, что благодаря продолжающимся усилиям управляющей компании и других сотрудников производительность завода выйдет на ожидавшийся уровень уже к Новому году»[2503].

К январю 1945 года ежедневно работали около 85 % из 864 камер калютронов Альфа, производя по 258 граммов материала, обогащенного до 10 %; в это же время 36 камер Бета перерабатывали и объединяли продукцию установок Альфа, выдавая в сутки по 204 грамма 235U, обогащенного уже до 80 %[2504]. Такого уровня обогащения было достаточно для изготовления бомбы. Джеймс Брайант Конант рассчитывал в своих рукописных исторических заметках от 6 января[2505], что производство одного килограмма 235U в сутки должно позволить производить по одной пушечной бомбе каждые шесть недель. Отсюда следует, что для пушечной бомбы требовалось около 42 килограммов – 2,8 критической массы[2506] – 235U. Без каких-либо дальнейших усовершенствований одни только калютроны могли произвести такое количество материала за 6,8 месяца, и после совещания с Гровсом Конант отметил, что «судя по всему, 40–45 кг… будут получены к 1 июля». Колоссальная работа Эрнеста Лоуренса привела к успеху; каждый грамм 235U в единственном «Малыше», который должен был быть готов к середине 1945 года, по меньшей мере один раз проходил через его калютрон.

Кроме того, Конант сопоставил свои предположения от июня 1944 года с тем, что он предполагал в начале нового года, составив сводку нерешенных задач: если раньше он полагал, что, чтобы закончить войну, может хватить «всего нескольких бомб», то в начале 1945 года он был «убежден, что потребуется много бомб (германский опыт)». Под «германским опытом» он, вероятно, имел в виду упорное сопротивление немцев, затягивавшее войну в Европе, в особенности контрнаступление в Арденнах, которое называли «битвой за выступ»: оно началось в середине декабря и все еще продолжалось, когда Конант писал свои заметки. Отчаяние союзников, вызванное таким продолжающимся сопротивлением, и стало одной из причин зверской бомбардировки Дрездена в следующем месяце.

Компания Houdaille-Hershey наконец начала поставлять для газодиффузионной установки К-25 барьерные трубки удовлетворительного качества. Фирма Union Carbide распланировала поставку барьеров так, чтобы использовать каскадную структуру К-25; по прибытии отдельных камер, которые называли конвертерами, рабочие подключали их к системе и проверяли на наличие течей в азотной и гелиевой атмосфере при помощи портативных масс-спектрометров, разработанных Альфредом Ниром. Если ступень была герметична и готова по остальным параметрам, ее можно было сразу же включать в работу, и уже 20 января 1945 года в первую ступень огромного каскада К-25 был загружен гексафторид урана. Так началось обогащение методом барьерной газовой диффузии на самой передовой в мире автоматической промышленной установке. Она продолжала эффективно работать в течение десятилетий, требуя лишь нормального обслуживания.

Трубы увеличенной термодиффузионной установки S-50 Филиппа Абельсона протекали так сильно, что их пришлось заваривать, что задержало начало производства, но к марту все стойки установки – двадцать одна штука – начали обогащать уран. Жонглирование разными методами обогащения для получения максимального количества продукции за минимальное время стало сложной математической и организационной задачей. Расписание разработал подполковник Кеннет Д. Николс, талантливый и многострадальный помощник Гровса. Исходя из расписания Николса, в середине марта Гровс решил не строить новые калютроны, как предлагал Лоуренс, а собрать вместо этого вторую газодиффузионную установку и четвертую установку Бета. Хотя Гровс, несомненно, ожидал, что его атомные бомбы завершат войну, в сооружении новых установок он, по-видимому, ориентировался на осторожную оценку Комитета начальников штабов, согласно которой война на Тихом океане должна была закончиться через восемнадцать месяцев после окончания европейской. Как он объяснял в своей заявке, новые установки могли быть готовы к работе не раньше 15 февраля 1946 года, но «в предположении, что война с Японией не закончится до июля 1946 года, планируется продолжить добавление нового оборудования к двум установкам, если не будут получены иные инструкции»[2507]. Возможно, он попросту осторожничал.

В начале 1945 года Ок-Ридж начал отправку 235U оружейного качества в Лос-Аламос. Между отправками партий урана Гровс не собирался рисковать веществом, более ценным, считая на вес, чем алмазы. Хотя военные очистили всю территорию комплекса Клинтон и выселили с нее всех жителей, в дальнем конце пыльной тупиковой дороги по-прежнему стояла белая ферма, возле которой пасся скот. Над дорогой, защищенной крутым обрывом, возвышалась бетонная силосная башня. На взгляд с воздуха этот участок ничем не отличался от любой из многочисленных ферм в Теннесси, но на самом деле на силосной башне было устроено пулеметное гнездо, на ферме дежурили охранники, а в обрыв был встроен бетонный бункер с сейфом размером с банковское хранилище, полностью окруженный охранявшимися дорожками[2508]. В этой пасторальной крепости Гровс хранил постепенно накапливающиеся граммы 235U. Вооруженные курьеры отвозили специальные чемоданы с ураном в форме тетрафторида на автомобиле в Ноксвилл и садились там на ночной поезд в Чикаго. На следующее утро они передавали чемоданы своим чикагским коллегам, у которых были забронированные купе в поезде «Санта-Фе Чиф». Двадцать шесть часов спустя, в середине дня, чикагские курьеры сходили с поезда посреди пустыни, на станции Лами, которая обслуживала Санта-Фе. Поезд встречали сотрудники службы безопасности Лос-Аламоса, которые наконец и доставляли материал на Холм, где химики с нетерпением ждали его, чтобы выделить из этого ценного груза металлический уран.

Для производства плутония в Хэнфорде химическая очистка была не менее важна, чем цепная реакция в реакторах. Химическим процессом занимался Гленн Сиборг, проделавший великолепную работу по прямому увеличению его масштабов в миллиард раз по сравнению с первыми ультрамикрохимическими опытами своей группы. В стержнях, облученных в реакторах Хэнфорда, плутония было всего лишь около 250 частей на миллион[2509]; остальное составляли уран и чрезвычайно радиоактивные продукты распада. Поэтому для извлечения столь немногочисленного плутония требовалась химическая очистка с применением носителей – такая же фракционная кристаллизация, какую использовали еще Мария Кюри и Отто Ган. Этот рукотворный металл обладает лишь небольшой радиоактивностью, но чрезвычайно ядовит, если