Урановая секция
Зимой 1940–1941 годов американский атомный проект еще продолжал развиваться, однако движение вперед шло очень неуверенно, и складывалось впечатление, что работа вот-вот заглохнет. В различных учреждениях изучали теорию деления ядра, обогащения изотопов, свойства плутония. Кое-где сумели развернуть исследования, связанные с созданием реакторов и производством тяжелой воды. Однако ни одно из перечисленных направлений всё еще не было связано напрямую с военными нуждами.
Ванневар Буш по-прежнему скептически относился к перспективам создания бомбы, поэтому в верхах обсуждались главным образом вопросы, как использовать деление ядра в качестве источника энергии. Чтобы определить приоритеты, Буш попросил, чтобы «группа высококомпетентных ученых-физиков» сделала для него «нескучный, но в то же время беспристрастный обзор по данной проблеме». В апреле 1941 года просьба была переадресована нобелевскому лауреату Артуру Комптону. Тот был весьма авторитетным ученым, но не считал себя специалистом в ядерной физике. Тем не менее он согласился и сформировал группу, в состав вошли физики Эрнест Лоуренс, Джон Слэтер и Джон Ван Флек.
Первый вариант обзора был представлен 17 мая. В нем сообщалось, что контролируемое высвобождение ядерной энергии возможно, однако для овладения подобной техникой потребуются годы. Относительно необходимости создания бомбы никаких прямых рекомендаций в докладе не приводилось – авторы сообщали только, что появления подобного вида оружия до 1945 года ждать не стоит. Участники группы Комптона также ни словом не обмолвились ни о расщеплении ядра урана-235 быстрыми нейтронами, ни о понятии критической массы, ни о возможной конструкции бомбы.
Тем временем перспектива создания бомбы с использованием плутония становилась всё более реальной. К проекту присоединился радиохимик Гленн Сиборг (Шеберг), сын эмигрантов из Швеции. Узнав об открытии Отто Гана и Фрица Штрассмана, он занялся изучением свойств урана, а также новых элементов с атомными номерами 93 и 94. Работая вместе со своим аспирантом Артуром Валем, Сиборг сумел выделить микроскопическое количество элемента-94. О своем открытии ему хотелось сообщить всему миру, но вместо этого ученому пришлось ограничиться докладом Национальному комитету по оборонным исследованиям и редактору «Физикал ревью». Опубликовать полученные результаты можно было только после войны. Интересно, что до появления официального названия «плутоний» Гленн Сиборг в своих записках именовал 94-й элемент «медью» или «настоящей медью».
Ученые Калифорнийского университета в Беркли немедленно начали изучать реакцию деления нового элемента. Сиборг вдвоем с Эмилио Сегре нарабатывали плутоний на 152-сантиметровом циклотроне. 18 мая они зафиксировали интенсивное деление ядер плутония, примерно вдвое превышающее аналогичный показатель для урана-235. Теперь не стало никаких сомнений в том, что новый элемент лучше подходит на роль активного вещества атомной бомбы.
В то же самое время Ванневар Буш с головой ушел в реорганизацию системы исследований, финансируемых правительством, ее структуры и управления. Национальный комитет довольно успешно руководил лабораториями, однако не имел никаких полномочий в опытно-конструкторских работах, а ведь именно благодаря им результаты деятельности ученых обретали воплощение в виде реальных образцов оружия. Буш предложил создать новую организацию – Управление научных исследований и разработок (УНИР), которое руководило бы любыми техническими проектами на основе полученных научных данных. Начальник УНИР должен был отчитываться непосредственно перед Франклином Рузвельтом. На этот пост Буш предложил собственную кандидатуру. Председателем Национального комитета вместо него назначили Джеймса Конента.
22 июня войска Третьего рейха вторглись на территорию СССР, и темпы американского атомного проекта пришлось резко ускорить. Результатов ждали не просто «срочно», а «крайне срочно». Джеймс Конент, посчитав, что участникам группы Артура Комптона недостает прагматичности, которой обладают технари, обратился за помощью к инженерам компаний «Дженерал электрик», «Белл» и «Вестингауз». Однако и второй доклад группы, обнародованный 11 июля, мало отличался от первого. В нем снова положительно оценивались перспективы использования ядерной энергии, однако о бомбе и плутонии ничего не говорилось.
Артур Комптон, который в это очень важное для проекта время был в Южной Африке, всерьез опасался, что правительство вообще откажется от финансирования. Эрнест Лоуренс пропустил собрание, на котором составлялся отчет, из-за болезни своей дочери Маргарет, поэтому решил отправить участникам группы письмо и подробнейшим образом объяснить важность плутония. «Если в нашем распоряжении окажется большое количество элемента-94, – писал он, – то, скорее всего, с помощью быстрых нейтронов нам удастся вызвать цепную реакцию, в которой произойдет взрывное выделение энергии – то есть фактически мы получим „супербомбу“».
Незадолго до того, как в июле утвердили окончательный вариант доклада «Комитета Мауд», Ванневару Бушу неофициально переделали черновой вариант этого документа, составленный Джорджем Томсоном. Полученная информация прошла обсуждение в верхних эшелонах власти, после чего вопрос о будущем ядерных исследований еще более обострился. Однако Буш, видимо, решил ничего не предпринимать до тех пор, пока копия отчета не будет предоставлена ему из официальных источников.
И тут на первый план вышел Марк Олифант. Стало совершенно ясно, что Великобритания не сможет в одиночку создать атомную бомбу. Шла война, остро чувствовалась нехватка денег и материальных ресурсов. Кроме того, несмотря на то что внимание Гитлера было теперь обращено на восток, Англия все равно оставалась на осадном положении. В конце августа 1941 года Олифант вылетел в США, чтобы узнать, на какой стадии находились исследования тамошних ученых и, если потребуется, перенять их опыт. Прибыв на место, он узнал, что доклад «Комитета Мауд» передали Лайману Бриггсу, а этот «косноязычный и невзрачный человечек сунул все бумаги в сейф и ни словом не обмолвился о них членам своей организации». Ситуация не могла не огорчить Олифанта. Он встретился с руководством S-1 и открыто рассказал коллегам о возможности создания атомного оружия. Говорил Олифант весьма убедительно, и по крайней мере один из присутствующих был просто шокирован его словами: «Он так и сказал: „бомба“ <…>. А я все это время думал, что мы работаем над источником энергии для подводных лодок».
21 сентября Олифант встретился с Эрнестом Лоуренсом, и тот решил отвезти коллегу на холм Чартер-Хилл, где полным ходом шло строительство 467-сантиметрового суперциклотрона. Когда гость из Великобритании кратко рассказал о содержании доклада «Комитета Мауд», Лоуренс тут же загорелся идеей выделения урана-235 электромагнитным методом. Он проявил также огромный интерес к реакции деления ядра плутония. Когда оба ученых вернулись в кабинет Лоуренса, к ним присоединился молодой физик Роберт Оппенгеймер, который тогда впервые услышал о работе над атомной бомбой.
Возвращаясь обратно в Англию, Марк Олифант не мог отделаться от мысли, что его поездка не имела никакой пользы. Однако его беспокойство было напрасным: из полученной информации Эрнест Лоуренс сделал правильные выводы и немедленно начал действовать. Он связался с Артуром Комптоном и сообщил ему о возможности создания атомной бомбы, которая сможет решить исход войны. Тот предложил поговорить с Джеймсом Конентом, встретившись с ним на церемонии по поводу пятидесятилетия Чикагского университета, на которую ученых пригласили для присвоения им почетных званий.
