Проектът „Манхатън“ (Неразказаната история за атомната бомба и нейните създатели)

12.

Комптън нае такси на гарата в Чикаго и каза на шофьора:

— Към университета. И ако обичате, спрете пред западната страна на стадиона Стаг Фийлд.

— Силен вятър имаме днес — опита се да завърже разговор шофьорът, но Комптън беше потънал в мислите си и не го чу. Той все още беше във Вашингтон и в ушите му звучаха гласовете на генерал Гроувс и на доктор Конант. Таксито спря пред зъбчатите кули, които украсяваха трибуните на Стаг Фийлд.

— Жалко, че спряха да играят футбол тука! — каза шофьорът. — Говори се, че ректорът Хъчинс не обичал играта.

Трибуните на Стаг Фийлд бяха от бетон, отчасти обрасли с бръшлян. Под тях се намираха съблекалните и баните на отборите, а също и един корт за скуош.

Хората, които посрещнаха Комптън, приличаха повече на миньори или на черни певци. Ръцете, лицата и дрехите им бяха покрити с фин черен прах. Подът на корта беше посипан със същия прах, който го правеше хлъзгав и лъскав като дансинг. Заниманието на тези хора не беше много интелектуално — те пренасяха черни графитни блокове и ги нареждаха в правилни редици като тухли в средата на корта.

Неколцина от ръководителите на групата се събраха около Комптън в един ъгъл.

— Току-що имахме съвещание на комитета S–1 — информира ги Комптън, — и решихме да ускорим работата. Казах им, че имаме намерение да извършим опита тук, защото не можем да чакаме завършването на строежа в Аргон10.

— Как го приеха?

— Трябваше да ги видите! Като им казах, че се готвим да направим опита тук, в центъра на Чикаго, лицето на Конант направо побеля. Гроувс също не беше много доволен и се хвърли към телефона да пита хората от армията кога ще завършат обекта Аргон. Не се опитаха да ни спрат обаче. И те бързат като нас. Обясних им, че рискът е много малък и че Ферми вече е сигурен в успеха на опита.

Енрико Ферми беше стигнал окончателно до извода, че е възможно да се извърши напълно контролирана верижна реакция. Две седмици преди това, още в началото на ноември, той съобщи на Комптън, че всички изчисления са проверени многократно и рискът от нещастие или от изпускане на контрола върху реакцията е практически нулев. Едва тогава Комптън даде разрешение да се построи атомният реактор в студентското градче.

Въпреки уверенията на един гений — защото всички бяха съгласни, че Ферми е един от малкото гении на нашето време, — Комптън поемаше тежка отговорност. Независимо колко малък беше рискът, катастрофата не можеше стопроцентово да се изключи. Кой би могъл със сигурност да твърди, че след започването на верижната реакция няма да се прояви някакво неизвестно досега явление. Вземаха се всички предпазни мерки и реакцията щеше да се извършва стъпка по стъпка, като контролните пръчки всеки път се изтеглят само с по няколко сантиметра. Атомна експлозия беше изключена, освен ако цялата наука, математиката и логиката на най-добрите умове от групата в Чикаго не са напълно погрешни. Няма ли да се появи, въпреки всичко, някаква неочаквана радиоактивност или друго, непознато дотогава явление?

Поемайки отговорността за толкова рискован опит в района на университетското градче, Комптън знаеше много добре, че е длъжен да поиска разрешение от ректора Робърт Хъчинс. Не беше честно обаче да иска Хъчинс да подели с него отговорността за опит, чиято история, научни основания и шанс за успех са му напълно неизвестни. Очевидно при тези обстоятелства отговорът на ректора ще бъде отрицателен. Единственият човек в Чикаго, който можеше да поеме отговорността, беше шефът на Металургичната лаборатория Артър Комптън. И той я пое.

Имаше още една причина да се бърза с този опит. През ноември трябваше да се вземе критичното решение кой от методите за получаване на разпадащ се материал за бомбата трябва да се изостави11. Гроувс и Комптън бяха вече назначили членовете на Ревизионен комитет със задача да преоцени целия проект. Това до голяма степен беше направено, защото от „Дюпон“ се оплакваха, че им е възложена най-трудната и неблагодарна част от проекта „Манхатън“. За да се убедят, че методите, разработвани в Колумбийския университет и в Бъркли са също толкова трудни, към Ревизионния комитет бяха включени и трима инженери от „Дюпон“.

Комптън предложи за председател на комитета Уорън Луис, прочут авторитет в цялата страна при оценката на различни химични процеси. Гроувс познаваше престижа на Луис сред индустриалните химици и се съгласи веднага.

Комптън беше огорчен и раздразнен от доклада на вицепрезидента на „Дюпон“ доктор Чарлс Стайн за работата на групата в Чикаго. „Това, което правят там, има шанс едно на сто да се окаже полезно за воденето на войната“ — беше казал Стайн на Гроувс. Комитетът на Луис трябваше да пристигне в Чикаго на 26 ноември и първият им въпрос вероятно щеше да бъде:

— Възможна ли е самоподдържаща се верижна реакция? Как ще го докажете?

Комптън се опасяваше, че работата на чикагските учени няма да получи пълна подкрепа, преди те да създадат работещ атомен реактор и генерал Гроувс не чуе утвърдителното заключение на комитета на Луис. Беше възможно други проекти да получат приоритет и тогава чикагските учени биха загубили месеци да доказват достойнствата на своя метод.

Строежът на реактора, наречен първа чикагска батерия (Chicago Pile One — СР–1), започна на 7 ноември 1942 г. без никакви церемонии. Няколко души разстлаха на пода гумираното платно, върху което трябваше да се издигне цялата конструкция. Някой се провикна шеговито:

— Ей, Енрико, положи основния камък!

Ферми грабна една графитна тухла и с усмивка я постави в един ъгъл.

Конструкцията, проектирана от Ферми, Уолтър Зин и Хърб Андерсън, беше много проста. Тя се състоеше от уранови блокчета, поставени на разстояние 21 см едно от друго и разделени с графитни тухли. Главният проблем беше доставката на големи количества изключително чисти материали. За построяването на батерията бяха необходими 40 000 графитни тухли, широки и дебели по 10,5 см и дълги 42,25 см. Всеки пласт плътни графитни тухли се редуваше с пласт, в който тухлите имаха дупки за урановите блокчета. По проект батерията трябваше приблизително да има форма на сфера с диаметър около 7,2 м. Дървено скеле поддържаше сферичната форма, която спестяваше около 20% от материала.

Осигуряването на огромно количество изключително чист графит беше възложено на Норман Хилбъри. Толкова чист графит не се произвеждаше никъде, освен в нищожни количества за електроди, а чикагската група имаше нужда от тонове.

В продължение на две години Лео Зилард беше тормозил производителите на графит. Компанията „Спиър Карбон“ в Сейнт Мери, Пенсилвания, за която той беше работил навремето, откри, че ако се използва нефтен кокс, може да се получи много чист графит. Въглищният кокс, с който се работи обикновено, съдържа бор, който е нежелателен примес, защото поглъща неутрони. „Спиър“ успяха да произведат малко чист графит, но добивът беше едва половината от това, което пещите нормално даваха.

Тъй като „Спиър“ разполагаха с малко пещи, Хилбъри се обърна към компанията „Нешънъл Карбон“, дъщерна фирма на „Юниън Карбайд“, с молба да произведат достатъчно количество чист графит. „Юниън Карбайд“ беше вече много натоварена с поръчки за електроди за авиационно гориво и за електродъговите пещи. Въпреки това Хилбъри отиде в офисите на компанията в Ню Йорк и се срещна с Джон Нолън, който отговаряше за „Нешънъл Карбон“. Хилбъри му описа какъв вид графит им трябва и се извини, задето не може да даде никаква информация за процеса, но го увери, че става въпрос за много важна военна задача.

— Добре — каза Нолън, — колко ви трябва?

— Като начало — 250 тона, и то от най-чистия графит. По-нататък сигурно ще са ни нужни още по-големи количества.

Нолън онемя.

— Знам, че е много неприятно да се работи с нефтен кокс — продължи Хилбъри. — Добивът ще падне наполовина, но това е задължително условие за нас, защото ни трябва най-чистия графит. Още нещо — той ни трябва много спешно — по възможност следващата седмица.

— Имаме нужда поне от 6 седмици, за да произведем това количество! — опита се да протестира Нолън.

Хилбъри поклати неодобрително глава.

— Знам, но това е прекалено бавно. Ако искате, веднага мога да ви осигуря приоритет А. Ако се нуждаете от специален приоритет X, ще го имате още утре.

Нолън беше ужасен от обема и специалните изисквания, поставени от учените.

— По-добре да говорим с Хари Дрюуинсет — предложи той плахо.

Двамата с Хилбъри прекосиха хола и отидоха в кабинета на главния отговорник за производството на графит в „Юниън Карбайд“.

След като чу какво иска Хилбъри и какви приоритети може да им осигури, Дрюуинсет беше не по-малко смаян. Той предложи да обядват заедно с вицепрезидента на компанията в стария хотел от червени тухли „Мъри Хил“ на ъгъла на 40-та улица и „Парк авеню“. След добър обяд с прочутото телешко със зеле на хотела Хилбъри настоя отново пред шефовете на „Юниън Карбайд“ върху спешността и важността на проекта. Този път те бяха напълно убедени и се съгласиха да направят всичко, което е по силите им, за да произведат достатъчно количество чист графит.

Когато Хилбъри се върна в Чикаго, секретарката му го посрещна още на вратата.

— От Вашингтон ви търсят през час. Обадете се веднага в Съвета по военно производство.

Преди Хилбъри да стигне до телефона, той иззвъня отново. Беше същият човек от Съвета.

— Професоре, вчера вие сте посетили компанията „Нешънъл Карбон“ в Ню Йорк — каза той. — Трябва да знаете, че след вашето посещение никой от хората там не е спал тази нощ — опитват се да преработят целия си производствен график. Звъняха ми по телефона тази сутрин. Вашата поръчка за графит е истински шок за тях. За 250 тона е нужна цялата им производствена мощност. Просто сте им обезветрили платната.

— Това е само началото — отговори спокойно Хилбъри. — Ако първата доставка от 250 тона отговаря на изискванията ни, ние ще поръчаме партиди от по 500 тона.

Представителят на съвета замълча за миг, след което каза:

— В такъв случай трябва да направим нещо с производството на графит. Ние нямаме достатъчен капацитет. — Преди да затвори телефона, той допълни: — Още нещо, професоре. Бихте ли предоставили на мен правото да се занимавам с приоритетите?

— Разбира се, аз нищо не разбирам от приоритети.

— Така си и мислех. Вероятно не знаете, че когато една поръчка получи най-високия приоритет, всички други се спират. Досега най-високият приоритет при графита е С. Като сте им казали, че можете веднага да им осигурите приоритет А, а приоритет X — на другия ден, вие просто сте обърнали с главата надолу цялото производство на графит!

Транспортът на графита от гарата в Чикаго до пустия стадион Стаг Фийлд също създаде проблеми. От съображения за секретност се използваха покрити камиони. Веднъж, след като разтоварил графита, един от изпразнените камиони закачил високата тухлена арка на оградата и цялата му каросерия се повредила. Шофьорите отказали повече да товарят графит. За да ги успокои, професор Зин лично поведе една ударна група от учени, въоръжени с длета и чукове, която се зае да разшири отвора на тухлената арка.

От предишни опити беше известно, че въздухът, който неизбежно се съдържа в графита, може да потисне реакцията. Строителите на атомната батерия решиха да поместят цялата конструкция в огромен херметично затворен балон и да изтеглят въздуха от него, когато реакторът бъде готов за работа.

Като чуха какво иска от тях Хърбърт Андерсън, хората от компанията „Гудиър“ в Акрон, Охайо, помислиха, че младежът не е с всичкия си. Той искаше кубичен балон и много настояваше за това. В „Гудиър“ имаха голям опит с различни гумирани балони за армията и се опитаха да убедят слабичкия учен, че кубичният балон няма да лети добре.

— Защо да не ви направим сферичен балон като на всички останали?

На Андерсън беше строго забранено да разкрива за какви цели ще се използва балонът и той остана твърд докрай. След няколко седмици на Стаг Фийлд пристигна прилежно сгънатият и опакован кубичен балон.

Като разгънаха огромната торба, тя изпълни целия корт за скуош. Окачиха го на тавана и през отвора в едната му страна започнаха да нареждат в кръг графитни тухли, които укрепиха с дървена рамка. Така започна построяването на реактора.

Друга трудност беше осигуряването на достатъчно чист уран. Просто никой не разполагаше с големи количества от този метал. Главният доставчик беше „Уестингхаус“, където успяха чувствително да подобрят примитивния метод, използван в началото. Компанията „Метал Хайдрайдс“ също започна производство на чист уран, а и Франк Спединг от Държавния университет в Айова пречистваше известни количества уран. Но всичко това беше недостатъчно. Хилбъри и Ричард Доун се поболяха да търсят по-големи количества от жизненоважния метал. Атомният реактор чакаше. Тогава решиха да използват и пречистен уранов окис, успоредно с чистия уран. Уолтър Зин построи специална ръчна преса, в която урановият окис се пресоваше в желаната форма и размер, а компанията „Малинкрод Кемикал“ от Сейнт Луис доставяше чист окис направо в Стаг Фийлд. Всяка уранова тухличка тежеше около 3 кг. Чистият метален уран поставяха в центъра на реактора, където ефектът от него се очакваше да е по-голям, а блокчетата от уранов окис се подреждаха в периферията.

Ферми пое общото ръководство на строителството на реактора. Той беше негова рожба и никой не оспорваше водещата му роля в този проект. Двамата му помощници, Уолтър Зин и Хърб Андерсън, застанаха начело на двете строителни групи, а Волни Уилсън отговаряше за изправността на уредите. Някои подробности по конструкцията се уточняваха по време на самия строеж на реактора и много проблеми трябваше да се решават в движение.

С наближаването на датата за посещението на Ревизионния комитет работата в корта за скуош ставаше все по-трескава. Учените напуснаха лабораториите си, за да помагат на трийсетината техници, механици и студенти. Две смени работеха непрекъснато в хлъзгавото, разхвърляно и ветровито помещение. Ноемврийският студ беше хаплив, но учените не можеха да искат от университетската управа да пуска парното и в извънработно време, за да не привличат излишно внимание.

Само групата на Ферми беше запозната с трескавата дейност под западните трибуни, но големият брой камиони, които пристигаха непрекъснато и се разтоварваха там, неизбежно възбуди любопитството. Освен това, на корта за скуош се чуваха странни шумове както през деня, така и през нощта. Един ден професор Алисън се оплака на Уолтър Зин:

— Не можете ли да спрете този среднощен шум? Живеещите наоколо се оплакват на ректора на университета, че не могат да спят.

Зин възрази, че те не използват шумни машини през нощта.

— Не е от машините — поясни Алисън, — хората не могат да спят от песните.

Нощните смени пеели, за да облекчават скуката от убийствената работа.

Графитът, който пристигаше във вид на дълги пръчки с неравна повърхност, се нарязваше на блокчета и се полираше на място. Това се правеше на обикновени дърводелски машини от хората от бригадата на Огъст Кнът, опитен майстор столар от местното сдружение на дърводелците. В половината от графитните блокчета се пробиваха дупки с диаметър 19 мм за урановите пръчки. При целия строеж бяха пробити 22 000 дупки, от 60 до 100 на час.

Учените, които помагаха на майстор Кнът, бяха много доволни от старите бани на футболистите, в които се къпеха след осемчасова обработка на графитни блокчета. Но първият душ отстраняваше само повърхностния прах и след половин час графитът в порите на кожата започваше да сърби.

— Това е най-чистата мръсотия в света — казваха учените за свръхчистия графитен прах, който проникваше навсякъде.

С всеки изминат ден странният атомен реактор, построен от свръхчисти материали, се издигаше все по-високо на корта за скуош.

— Ако данъкоплатците видят какво сме направили с милион и половина от техните долари, ще си помислят, че не сме съвсем наред! — шегуваха се учените, докато се опитваха да измият със сапун черния прах от лицата си. — Но ако разберат защо го правим, няма да им останат никакви съмнения, че сме луди!

Постепенно бяха натрупали опит и веригите, по които прехвърляха графитните тухлички, изглеждаха почти професионално. Някои дори се гордееха със сръчността си в улавянето на хлъзгавите тухлички, докато с мъка се крепяха върху реактора. Почти всички имаха по някой пострадал пръст, но това беше дреболия, за която не си заслужаваше да се говори.

Все още никой не можеше да бъде напълно сигурен дали реакторът ще заработи според очакванията и ще протече ли верижна реакция. Ферми беше построил и разглобил досега поне 30 малки реактора, но тези субкритични модели (наричаха ги „експоненциални“) даваха възможност за някои експерименти и измервания, но не съдържаха достатъчно уран, за да започне верижна реакция. Въз основа на получените резултати се изчисляваше, или по-точно се предсказваше поведението на големия реактор. Ферми, или „Папата“, както го наричаха, беше сигурен, че той ще заработи, и учените разчитаха на него. Беше ли обаче той безпогрешен?

Всичко беше въпрос на доверие.