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

36.

Когато Пат Патерсън, висока 18-годишна брюнетка, излезе от дома си и тръгна за работа в 5,15 сутринта, улиците на заспалото градче Ноксвил бяха все още пусти. Служебната кола я взе както всеки ден, качиха се още няколко сънливи момичета и тръгнаха на запад. По двупосочната магистрала за Оук Ридж се образуваха вече дълги колони от коли, а на изхода на града движението се забави и колите запълзяха броня до броня, защото охраната ги спираше една по една, за да проверява пропуските на пътниците.

Пътуването до Оук Ридж не беше много кратко — около 1 час — но Пат Патерсън не обръщаше внимание. За пръв път в живота си тя се чувстваше независима. Макар че току-що бе завършила гимназия, тя печелеше повече от всичките си познати — напълно достатъчно, за да може дори да си купува на всеки две седмици военни облигации. Стана й доста неудобно, като си направи сметка, че получава доста повече от момчето, с което излизаше — бедното войниче вземаше едва по 30 долара месечно.

Пътят за Оук Ридж се извиваше през красива хълмиста местност, потънала в зеленина след обилните валежи в началото на 1943 г. В самия Оук Ридж гледката беше съвсем различна — стотици булдозери разораваха всичко и изравняваха огромната строителна площадка, потънала в лепкава червеникава кал. Всекидневните дъждове превръщаха калните непавирани улици в най-голямата трудност за десетките хиляди хора, ангажирани в проекта. Както всички други момичета, и Пат нахлузваше тежки войнишки ботуши, за да изгази до кафенето през дълбоката до глезените кал, а майка й не я пускаше вкъщи, преди да ги е оставила в мазето.

Бащата и майката на Пат не научиха никога какво точно върши дъщеря им — тя се беше заклела да не обсъжда работата си с никого и строго пазеше тайната. Единственият й брат служеше във флота и Пат беше горда, че тя също помага на родината си. Родителите й знаеха, че работи по някакъв военен проект и единственото им изискване беше да живее в къщата им в Ноксвил. Баща й не можеше да се съгласи 18-годишната му дъщеря да спи в женските общежития в Оук Ридж, но все пак Пат получи разрешение да прекарва почивните дни там и да ходи с другите момичета на танци.

За самия завод Пат не знаеше повече от родителите си. Скоро след завършване на гимназията тя бе прочела една обява в местния вестник и се яви в бюрото на „Тенеси-Истман“ в Ноксвил. Малката стая беше претъпкана с момичета, които чакаха на опашката. Тя попълни формулярите за постъпване и зачака проверката на службата за сигурност. Казаха й само, че работата е много важна за отбраната и е много секретна. Когато пристигна разрешението, снеха й отпечатъци и й дадоха пропуск. След това я подложиха на тестове за сръчност, внимание и способност да сглобява различни части. Накрая я заведоха в Оук Ридж, където й показаха един ограден участък, наречен Y–12, и тя постъпи на работа в зданието с означение Алфа 1.

Следващите седмици преминаха в лекции и тренировки за работа с огромни контролни пана, прилични на телефонни табла с много ключове и циферблати. Тези пана се наричаха „кабинки“. Обясниха й как да отчита показанията на уредите, да си записва данните и да работи с копчетата. Въпреки различните слухове, че в Оук Ридж се произвежда някакъв отровен газ или самолетно гориво, Пат Патерсън никога не разбра какво точно прави.

Човекът, който си пиеше лимонадата на бара, не беше от Мърфисбърг, Тенеси, но изражението на лицето му беше приятелско и любезно.

— Как се казвате? — попита той момичето зад щанда.

— Хелън Хол.

— Това ли ви е първата работа?

— Да. Току-що завърших гимназия.

Тя беше 18-годишна и в дрогерията й плащаха 27,50 долара седмично — добра заплата за начинаещ.

— Искате ли да помогнете за отбраната и да печелите повече? Работя към „Тенеси-Истман“ и търся момичета като вас за едно много важно предприятие в Ноксвил. Началното заплащане ще бъде 75 цента на час при шестдневна седмица.

Никъде във фабриките наоколо не плащаха толкова, а лозунгът „да помогнем на момчетата“ беше много популярен през 1943 г. Примамлива беше и идеята да се види малко свят. Решението на семейния съвет се повлия и от доброто име на компанията „Истман Кодак“. Почти всеки в Тенеси имаше приятел, който работи в тази компания и хвали премиите, работническото участие в печалбите и доброжелателната администрация. Компанията не познаваше стачките и трудовите конфликти, в нея дори нямаше профсъюзи.

Хелън и една нейна приятелка от училище изтеглиха парите от четири военни облигации — единствените им спестявания — и се качиха на автобуса за Ноксвил. В града нямаше свободни квартири, но компанията им намери стая с две легла в една къща в Меривил. На следващата сутрин служебният автобус ги отведе до бюрото за набиране на работна ръка и те прекараха почти целия ден в попълване на формуляри.

След формалностите ги натовариха на стари автобуси-ремаркета, които работниците наричаха „конски вагони“. Това не беше преувеличено — прави, натъпкани един до друг и полузадушени от жегата, пътниците едва понасяха бавното пътуване по изровения път до вратите на Оук Ридж. Там ги посрещнаха пазачите, които като подозрителни митничари старателно провериха пропуските и багажа им. Един от тях се качи на стъпалото на автобуса и го придружи до площад „Джексън“, където всички момичета бяха ваксинирани срещу тиф, тетанус и дифтерия.

Хелън и нейната приятелка получиха хубава стая с две легла в общежитието — леглата, шкафът с чекмеджетата и гардеробът бяха от светло дърво, а на всеки етаж имаше и баня с душове.

След два дни момичетата бяха изпратени в „Замъка“ — главното административно здание — за обучение. Първите лекции бяха върху правилата за сигурност, патриотизма и политиката на компанията. След това в продължение на две седмици изучаваха нарисувани на хартия уреди и циферблати. Всичко това придоби смисъл едва когато ги заведоха в завода и им показаха истинските кабинки.

Младите селски момичета от Тенеси бяха почти изплашени от огромния завод, а апаратурата им изглеждаше направо фантастична. „Боже мой, как ще се справим с всичко това?“

Инструкторите се захванаха с тях, показваха им как се работи с копчета и поправяха грешките им при отчитането на показанията на уредите. Те самите непрекъснато правеха справки в справочниците или питаха някого от младите учени, които се въртяха наоколо — очевидно и инструкторите учеха работата си заедно с момичетата. Никой нищо не им каза за самата операция, която се управляваше от контролното табло, а и никой не задаваше излишни въпроси. Всички бяха със сини престилки и цветни ленти на ръкава — жълти за операторите и червени за електротехниците. Момичетата в химичния завод носеха бели престилки. Хелън се сприятели с много от тях, но не ги питаше за работата им — всички знаеха, че за подобни недискретни въпроси веднага се докладва на агентите от сигурността.

Момичетата бързо си научиха работата. Отчитането на уредите всеки половин час или всеки кръгъл час стана рутинно, а когато машините работеха добре, нямаше кой знае колко работа. Най-трудно беше да се концентрират, особено по време на нощната смяна от 11 вечерта до 7 сутринта. На работното място не се пушеше и внасянето на храна беше забранено. Разполагаха с един час за обед в претъпканото кафене, където всеки ден сервираха пържени картофи и овесена каша.

За момичетата от Мърфисбърг първите седмици далеч от дома бяха тежки. Калта, лошата храна и умората след нощната смяна ги караха да мислят за напускане, но те бяха възпитани да гледат с лошо око на тези, които се огъват пред трудностите. Постепенно завързаха нови приятелства и се включиха във вечерните тренировки по баскетбол и народна топка в училищния салон, освен това имаше и пързалка. Вечерите в многобройните малки лавки с мюзик-боксове в компанията на други млади хора бяха много приятни. Животът на това оживено място започна да харесва на Хелън, а тъй като се справяше добре в кабинката, тя доби и самочувствие, каквото не бе имала дотогава.

Пат Патерсън и Хелън Хол пристигнаха на входа на участък Y–12 и показаха сините си пропуски на пазача. В различните участъци се влизаше с различен по цвят пропуск. Момичетата никога не разбраха къде отиват и какво правят хората с червени или зелени пропуски. Заобиколеният с висока телена ограда завод Y–12 се простираше на площ от много квадратни километри и образуваше сложен комплекс от няколко десетки здания с различна големина, свързани във всички посоки с високоволтови линии и заплетени тръбопроводи. Някои от зданията още не бяха довършени и строителството им продължаваше. Най-силно впечатление правеше трескавата човешка дейност — хиляди работници и машини, скрити между два спокойни гористи хълма, само на три мили от Оук Ридж. В огромните тухлени здания се помещаваха калутроните. Те бяха от два типа — в инсталациите, наричани Алфа, калутроните бяха подредени в елипса, подобно на писта за състезание, а в Бета-инсталациите — във форма на правоъгълник.

В тези здания се намираха най-големите магнити в света — чудовища с тегло от три до десет хиляди тона, които бяха толкова мощни, че изтръгваха чуковете и отвертките от ръцете на работниците. Магнитите бяха построени от „Алис-Чалмърс“, а намотките им бяха от среброто, получено от Финансовия департамент на САЩ. Стотици намотки, съдържащи от 12 до 25 тона сребро, бяха опаковани в огромни стоманени конструкции, които изглеждаха като 4,5-метрови рамки за семейни снимки.

Мина известно време, докато хората свикнат да си свалят часовниците и връзките с ключове, преди да се приближат до магнитите. Фибите внезапно политаха във въздуха и оставяха жените със странни прически. Веднъж работата трябваше да спре, защото една тежка тръба беше изтръгната от ръцете на работниците и се залепи за магнита. Трима яки мъже се опитаха с всички сили да я изтръгнат, но не успяха, и се наложи да се изключи напрежението.

Пат и Хелън, заедно с другите момичета, стигнаха до участъка с кабинките — дълга двойна редица от контролни табла, поставени едно срещу друго. Всяко момиче наблюдаваше четири табла, а надзирателите се разхождаха между тях, готови да се намесят всеки миг, ако възникнат трудности. Към всяка група оператори и надзиратели беше причислен и по един учен.

Секциите бяха пренаселени, но момичетата нямаха право да напускат кабинките. Ако се съди по високите тавани и далечните стени, които се виждаха зад кабинките, те работеха в огромно хале, но не можеха да видят какво става зад тяхната редица.

Работата на Пат, Хелън и на останалите оператори се състоеше в непрекъснато наблюдение на трептящите стрелки на циферблатите, разположени на таблата пред тях. На пръв поглед те бяха доста сложни, защото по тях имаше близо двадесетина циферблата и десетина копчета. След дълги упражнения постепенно свикнаха с работата, още повече че показанията на уредите показваха все едни и същи стойности.

Работата не беше трудна, но изискваше внимание и търпение. Момичетата трябваше да следят дали стрелките стоят срещу определени стойности на циферблата и когато започваха да се отклоняват, се опитваха с внимателно въртене на копчетата да ги върнат към нормалното им положение. Служеха си с две или три копчета, поотделно или в комбинация. Понякога уредите не се подчиняваха и стрелките не се връщаха в определеното положение, операторите търсеха помощта на надзирателите или се обаждаха по телефоните, с които бяха снабдени кабинките. Веднага се появяваха техници, които нагласяваха показанията на уредите и по телефона пращаха неразбираеми съобщения на някого. Всичко се оправяше, но Пат и Хелън никога не разбраха как става това.

Те не знаеха защо въртят копчетата и не разбираха какво показват стрелките на уредите. Нито те, нито останалите момичета от кабинките имаха някаква представа какъв е този завод и какво произвежда. Надзирателите, които имаха повече технически познания, също не знаеха, но никой не проявяваше любопитство. Беше им казано доста неопределено, че не трябва да обсъждат работата си с никого нито със семействата си, нито с другите работници в Оук Ридж. Всичко, което виждат и правят, беше абсолютна тайна.

През следващите две години момичетата оператори в Оук Ридж въобще не разбраха, че в Y–12 има пет Алфа– и четири от по-малките Бета-инсталации, като всяко здание приютява по две „писти“. (Това название дойде в началото от овалната форма на Алфа-инсталациите, но по-късно така започнаха да наричат и правоъгълните Бета-инсталации.) Всяка Алфа-писта се състоеше от 96 независими калутрони, които можеха да се изключват и включват поотделно, а Бета-пистите имаха по 36. Някои от калутроните бяха с четири йонни източника — при тях едновременно се образуваха четири лъча — докато други бяха с по два йонни източника. Калутронът на Ърнст Лорънс от Бъркли, с който бяха получени първите грамове U–235, тук бе възпроизведен в големи бройки и мащаби и в Оук Ридж се добиваше хиляди пъти повече разпадащ се материал.

Калутроните работеха без прекъсване няколко дни, след което ги изключваха, за да извадят от тях контейнерите за разделените изотопи и да почистят камерите. Консумацията на електричество, което се доставяше от Управлението на долината Тенеси, беше огромна — колкото на един голям град. Екипите на „Тенеси-Истман“ работеха на три смени, но резултатът от цялата екстравагантна и скъпа операция беше жалък — в плоските метални контейнери се събираха по няколко грама черен прах.

Той представляваше смес от уран, графит и метални частици и беше толкова нечист, че трябваше да се подлага на дълга и сложна химична обработка в друго здание. При всеки цикъл само около 10% от урана попадаше в контейнерите, означени с U–235 и U–238. Останалите 90% се разпръскваха и полепваха по стените на камерата. На всеки 10 дни при Алфа– и на всеки 3 дни при Бета-пистите всичко се разглобяваше, промиваше и остъргваше, преди да започне нов цикъл.

Няколкото грама прах в контейнерите (когато нещо не беше наред, в тях нямаше нищо) не представляваха чист уран–235. Най-доброто обогатяване достигаше едва до 20%, но по-често то не надвишаваше 13–15%. След химичното пречистване на добива от Алфа-сепараторите с наличните количества се зареждаха по-малките Бета-сепаратори, които обогатяваха допълнително материала.

През това време химиците промиваха и стържеха апаратурата, за да извлекат разпилените 90% от урана, който отново и отново се подлагаше на обогатяване в калутроните. Някои от урановите частици преминаваха стотици пъти през циклите на обогатяване, преди да попаднат най-сетне в съответните контейнери.

Методът, при който атомите на U–235 се събират едва ли не един по един в контейнерите, не беше много рентабилен. Хилядократното възпроизвеждане на една и съща операция в хиляди отделни апарати не носеше белезите на модерното индустриално производство. За получаване само на няколко грама голям брой учени в Бъркли бяха работили напрегнато със своите сложни машини — означаваше ли това, че за да се получат няколко хиляди пъти по-големи добиви, всичко ще трябва да се умножи съответно по същото число? То беше все едно, ако искаме да произведем един милион обувки, да наемем един милион обущари, въоръжени с един милион чукове. Нима нямаше по-добър начин?

Ако такъв съществуваше, той поне не беше известен на Лорънс. Нямаше никакво време за нови експерименти. Наистина, електромагнитният метод беше непродуктивен и много скъп както в пари, така и в човешки усилия — независимо от това, само чрез него можеха да се получат измерими количества обогатен уран. Не парите или трудът бяха важни, а времето. Кой можеше да гарантира, че Хитлеровата бомба няма да се появи всеки момент? Лорънс имаше достатъчно смелост и авторитет, за да наложи своята идея, която при други обстоятелства би изглеждала не само екстравагантна, но просто любителска.

През 1943 г. неговата идея се превърна в действителност в отдалечения селски район на Тенеси с помощта на булдозерите на „Стоун и Уебстър“ и усилията на хиляди инженери и строителни работници. Научнофантастичната мечта от Бъркли за гигантски магнити се превърна в индустриален факт от стомана и сребро, носещ табелката на „Алис-Чалмърс“. Изобретателността и огромните усилия на „Уестингхаус“ и „Дженерал Електрик“ създадоха невиждани дотогава трансформатори, електрогенератори, високоволтови единици и измервателни уреди.

Видението се сбъдна под кодовото название Y–12. Заобиколени от висока и охранявана ограда, 22 000 души се опитваха в пълна тайна да получат чист изотоп по метода, предложен от Лорънс и колегите му от Бъркли. Първата Алфа-инсталация беше завършена в края на 1943 г., а строежът на останалите напредваше бързо.

За учените от Бъркли промишленото пречистване на урановия изотоп изглеждаше безнадеждна работа, защото очевидно не беше възможно да се обучат няколко хиляди учени да извършват досадните, прецизни и важни операции по пречистването в продължение на двадесет и четири часа, ден след ден. Постепенно обаче мнозина започнаха да осъзнават, че да се свърши тази работа не е абсолютно необходимо да се познава нейната същност.

Много учени бяха шокирани от подобна ерес, но идеята набираше все повече привърженици.

— Жените ни карат автомобилите си — казваха те, — без да разбират принципите на двигателите с вътрешно горене. Те въобще не са поглеждали под капака на мотора, но чудесно се справят с управлението му!

Самата мисъл жени да управляват електромагнитното обогатяване на изотопите беше трудна за преглъщане от много учени. Веднага бяха направени контролни табла за управление на калутроните с копчета, циферблати и ръчки и се сравниха резултатите, получавани от учени оператори, с тези на незапознати с процесите млади момичета. За всеобща изненада лаиците се оказаха по-добри. Учените често губят търпение и се опитват да подобрят процеса, експериментирайки с копчетата и ръчките.

Корпорацията „Тенеси-Истман“, която по договор отговаряше за експлоатацията на Y–12, организира блестящо набирането и обучението на момичета оператори. Времето не беше подходящо за събиране на персонал за голямо промишлено предприятие. Пазарът на работната сила беше буквално обран от други военни проекти и без приоритетите на отдел „Манхатън“ едва ли би било възможно да се намерят достатъчно работници. Оценките за необходимата работна ръка се променяха непрекъснато. В началото на 1943 г. представителят на „Истман“, доктор Фредерик Конклин, заедно с учените от Бъркли определи, че са нужни 4 459 души. През юли техният брой се увеличи до 7 500, а през август достигна 13 500, без да има гаранции, че числото ще спре да расте.

Стотици кандидати за работа започнаха да пристигат в наборните бюра в Ноксвил и Оук Ридж и веднага тръгна специалната програма за обучение на бъдещите оператори. Не беше лесно да се обучават хора да работят във все още несъществуващите кабинки и затова изработиха дървени тренажори, снабдени с копчета и циферблати. Някои от бъдещите инструктори се изпращаха в Бъркли, за да черпят направо от извора. Техниката обаче се променяше всеки ден и дървените тренажори непрекъснато остаряваха. Всички обучаващи се бяха заклевани да пазят пълна тайна, а на тези, които изпращаха в Бъркли, най-напред казваха, че заминават за Чикаго, и едва когато влакът стигнеше там, им съобщаваха истинското направление.

Повечето от набраните момичета произхождаха от околните райони — току-що завършили гимназистки, млади домакини и селски момичета. Те нямаха никакво техническо образование и въобще не бяха чували за ядрена физика. Никой не се и опита да им разяснява принципа на електромагнитния процес — дори и да го беше сторил, те нямаше да разберат нито дума.

Първоначалното обучение (наричано заводско) продължаваше от 6 до 8 седмици. Още няколко месеца бяха необходими за усвояване на навиците на самото работно място. Учебната програма в Оук Ридж започна през юни 1943 г. в две специални здания. В нея момичетата се включваха веднага, щом получеха разрешение за достъп. Обучението беше главно лекционно, защото липсваше материална база, но някои чертежи на бъдещия завод Y–12 се оказаха много полезни. След седмица общ встъпителен курс момичетата се разделяха на потоци според бъдещата им работа. Програмите непрекъснато се променяха, следвайки развитието на проекта в Бъркли и в пилотната инсталация. Резултатите надминаха всички очаквания — селските момичета усвоиха много добре техниката, която се смяташе достъпна само за малцина високообразовани специалисти.

Експерименталната Алфа-система беше завършена през август 1943 г., а през септември очакваха да тръгне и първата Алфа-писта. За съжаление огромната машина започна да показва дефекти — всеки ден нещо се разваляше. Вакуумните резервоари пропускаха по малко, някои заварки по магнитите се пропукаха и на пода се разля трансформаторно масло, често ставаха къси съединения и утечки по намотките, напрежението от огромните магнити отмести вакуум-резервоарите с по няколко сантиметра. Един по един дефектите се отстраняваха и Алфа-пистата изглеждаше готова да започне работа.

Писта I от първия Алфа-блок бе включена в средата на септември 1943 г., докато в останалите участъци на Y–12 работниците героично се бореха с дефектите. След едномесечна работа се появиха сериозни къси съединения в една от намотките на магнита. Пистата бе спряна за 6 седмици и дефектните намотки бяха заменени с части от другите недовършени писти. През декември всичко изглеждаше готово, дефектите бяха отстранени, а инсталацията — многократно проверена. Настъпваше моментът електромагнитният метод да бъде изпробван за пръв път в промишлен мащаб с помощта на Алфа-пистата.

Започна бавното задействане на инсталацията. Мощните генератори се завъртяха и магнитите бяха включени. Щом магнитното поле достигна необходимия интензитет, включиха помпите за създаване на вакуум. Това отне нови 8 часа. Тогава постепенно се подаде ускорително напрежение. Захвърчаха искри от електрическите разряди. След като апаратурата загря, постепенно се повиши волтажът и искрите изчезнаха. Периодът на „изпичане“ продължи около два часа, а през това време манометрите показваха непрекъснато увеличаване на вакуума.

Когато вакуумът достигна до предписаните стойности, включиха и електродъговите лампи. Всички напрегнато наблюдаваха постепенното нагряване на урановия хексафлуорид и задействането на йонните пушки. Образува се дъга, в началото по-малка, после тя бързо се разтегна. Някой извика: „Джей проби!“ (на заводския жаргон „Джей“ се наричаше дъгата, а да пробие означаваше, че е достигнала до другия край на камерата, където бяха контейнерите). Процесът започна. Усмивки озариха уморените лица. В кабинките операторите отчитаха показанията на циферблатите и докладваха на надзирателите, без да знаят какво става отвъд: „Моята проби!“ (което значеше: Моята работи!). Алфа-пистата влезе в действие.

Радостта се оказа преждевременна. Още първия ден машините започнаха да се държат хаотично. Някъде дъгата се изправяше и лъчът не уцелваше контейнерите. Други лъчи се разсейваха и разпръскваха йонизираните атоми из цялата камера. Постепенно лъчите започнаха да се колебаят и криволичат като струя вода, изхвърляна от маркуча на пиян градинар. В магнитите все по-често ставаха къси съединения. Внезапно всичко спря. Магнитното поле изчезна, йонните пушки млъкнаха. Системата като че ли умря.

Електротехниците трескаво започнаха да търсят причините, а разочарованите учени отново и отново проверяваха всички апарати. Опитаха всички възможни начини да задействат отново инсталацията. Винаги склонни да търсят саботаж, офицерите от сигурността започнаха да душат навсякъде, но не откриха нищо. В халетата бездействаха стотици работници и търпеливо чакаха.

Малко по малко всички разбраха какво се е случило. Алфа-пистата просто не беше годна за работа. Това беше пълна катастрофа. Дълбоко отчаяние се спусна над Y–12.