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

4.

Разочарован от видяното в Питсбърг, Гроувс замина за Ню Йорк Сити, за да инспектира работата по газово-дифузионния процес в Колумбийския университет. Придружаваха го помощниците му Маршал и Никълс. И тримата офицери бяха в цивилни дрехи, за да не привличат вниманието. Това им стана практика, когато инспектираха университетските лаборатории.

В Колумбийския университет те се срещнаха най-напред с ръководителя на програмата доктор Харолд Юри, който им показа лабораториите. Юри, с ореола си на Нобелов лауреат, беше формалният ръководител на SAM6, където се проучваше и разработваше газово-дифузионният метод за обогатяване на уран. Всекидневната работа обаче се ръководеше от енергичния тридесет и две годишен физик доктор Джон Дънинг, който беше един от пионерите на този метод и истинският вдъхновител на програмата.

Дънинг и неговата група знаеха за газовата дифузия повече от всеки друг в Америка. Разбира се, все още не бяха изпробвали метода. На този ранен етап те не разполагаха с подходящ газообразен уран, нито с филтри за дифузия или с материал, от който могат да се изработят тръби и помпи. Те бяха изучили в детайли принципа на процеса и сега работеха върху подробен технологичен проект.

Пречистването на урановия изотоп U–235 от газообразен уран беше изключително трудно. Но Дънинг обичаше да разрешава трудни проблеми. Той търсеше нови пътища в науката още от десетгодишна възраст, когато беше гръмнал главния бушон на градчето Шелби, включвайки своята „електрическа дъга“ в градската електроинсталация. Когато Юри доведе Гроувс, Маршал и Никълс в лабораторията, Дънинг им описа работата си с голямо удоволствие. На всеки въпрос отговаряше с истински потоп от подробни и оптимистични обяснения. Той очевидно беше влюбен в метода и уверен в неговия успех.

Тримата офицери биха искали да споделят ентусиазма на Дънинг или увереността на Юри. Като лабораторен експеримент газовата дифузия беше много голямо предизвикателство, но като промишлена технология за пречистване на U–235 не изглеждаше никак приложима. Съществуваха прекалено много технически трудности, които още не бяха преодолени.

Преди да пристигне в Колумбийския университет, Гроувс се беше запознал с принципа на метода, който всъщност не беше много сложен. Газообразният уран съдържа голямо количество тежки молекули U–238 и съвсем малък процент леки молекули U–235. Ако газът се принуди под действието на високо налягане да премине през филтрираща бариера7 с микроскопични пори, тя ще задържи тежките молекули и ще пропусне само някои от леките молекули на изотопа U–235. Процедурата трябва да се повтори многократно и постепенно от едната страна на филтриращата бариера ще се натрупа почти чист лек изотоп, който е необходим за изработването на бомбата.

Опитите за мащабно обогатяване и получаване на килограми, а не на микрограмови количества U–235, за всеки инженер звучаха като детинска фантазия. Най-напред уранът не е газ, а твърде тежък метал. Дори и да бъде превърнат в газ, той е толкова корозивен, че би разял всички тръби, помпи и уплътнения. Количеството на лекия изотоп U–235 е нищожно (0,7%) и за да се получи достатъчно материал, процедурата би трябвало да се повтори хиляди пъти. Необходими са и хиляди филтриращи бариери с милиарди малки пори, толкова малки, че през тях да преминават само точно определени молекули.

За да се осъществи всичко това, би трябвало да се построи гигантски завод с огромна площ — може би по-голяма от среден град — и тази площ да се покрие със сложни машини, изработени от все още непознати материали. Въпросът не се свежда само до построяване на няколко инсталации и лаборатории. Би трябвало да се създаде изцяло нова, невиждана дотогава индустрия, обслужвана от цели градове учени и инженери. Това предполага развитието на нови науки, нови технологии, нови метали и нови инструменти. Никоя страна, дори и Съединените щати, не би могла да си позволи подобно гигантско индустриално начинание, без риск да обезкърви жизненоважни раздели на своята икономика. И всичко това само за да се получат няколко килограма уран–235!

Монументалните нерешени проблеми не накърняваха самоувереността на Джон Дънинг.

— Имате ли работеща бариера? — попита Гроувс.

Отговорът беше:

— Не съвсем… но доктор Франсис Слак е на път да изобрети бариера. Може би…

— А как стои въпросът с корозията?

— Експериментите на доктор Уилърд Либи в това направление са много окуражаващи.

— А помпите, изобретени ли са вече?

— Практически да! Доктор Хенри Бурс е разрешил проблема, почти… Що се отнася до „каскадите“ от последователни стъпала, доктор Карл Коен работи много успешно по проблема и се надяваме, че скоро…

Самият Дънинг и неговият колега Юджийн Бут вече бяха завършили проекта на целия процес. От възбудените и ентусиазирани обяснения излизаше, че предстои само да се изпълни в голям мащаб проектът на Дънинг — Бут. Генерал Гроувс хареса Дънинг, въпреки че не беше съвсем убеден в напредналата фаза на газово-дифузионната програма. Той смяташе, че водещата сила, оптимизмът и увереността на този физик могат да се окажат решаващи фактори за крайния успех.

Джон Дънинг беше станал случайно ядрен физик. Подобно на хиляди други американски младежи от своето поколение, той бе запален по радиото и построил първия си радиоапарат още на 12-годишна възраст. След като завършва блестящо Уеслианския колеж в Небраска, където другарува повече с преподаватели, отколкото със своите съученици, решава да следва електроинженерство в Колумбийския университет. Причината е, че един от идолите на младите радиолюбители — майор Едуин Армстронг — е професор в този университет. В деня, когато Джон отива да се представи в университета, Армстронг е болен и разочарованият студент решава да потърси декана на инженерния факултет Джордж Пегръм. Учебната година още не е започнала и новопостроеното здание Пъпин Билдинг е почти празно. Най-накрая Дънинг успява да намери лабораторията на Пегръм и заварва в нея един приятен на вид петдесетгодишен мъж да стои пред маса, отрупана с различни апарати. Пегръм е погълнат от някакъв опит и не обръща внимание на студента.

Дънинг мълчаливо го наблюдава и постепенно е запленен от това, което се прави. Нещо не вървяло както трябва и деканът е много притеснен. Накрая Дънинг не се сдържа и тропва силно по масата — обикновено правел така, когато в неговите опити жиците, свързващи уредите, се обърквали. Този път има късмет. Ударът възстановява някаква връзка и в мрежата потича ток. Без да разменят нито дума, деканът и студентът продължават експеримента. След десет минути, благодарение на помощта на Дънинг, апаратурата заработва правилно.

Пегръм е поразен.

— Младежо, какво всъщност търсите тук?

— Искам да се запиша да следвам.

— Я по-добре елате да работите при мен във факултета! — възкликва Пегръм.

Дънинг се съгласява и се озовава в странното положение едновременно да следва и да работи във факултета. Постепенно той наследява Пегръм, започва да публикува научни работи и накрая защитава докторат по физика. Младият, енергичен мъж със самоуверени маниери скоро се утвърждава като авторитет в ядрената физика.

Към края на 1942 г. основният проблем, който стоеше пред групата на Дънинг, беше намирането на подходящ материал за бариерата. По дефиниция това беше невъзможно. За да пропуска малките молекули една по една, бариерата би трябвало да съдържа милиарди невидими дупчици, не по-широки от една хилядна от милиметъра. За целия процес биха били нужни хиляди такива фини бариери, достатъчно здрави, за да издържат на огромното налягане на газа. Освен това бариерите би трябвало да са устойчиви на корозивното действие на газообразния уран, а порите им никога да не се запушват. Такива филтриращи бариери не само че не съществуваха, но и никога дотогава не бяха проектирани.

Гроувс и колегите му напуснаха Колумбийския университет с чувството, че газово-дифузионният процес, колкото и да е перспективен, няма да бъде готов в близко бъдеще. Тревожеше ги и напрежението, което се чувстваше между професор Юри и Джон Дънинг и се чудеха дали ръководителят на програмата ще може да мели брашно с младия си и енергичен колега.

Те се почувстваха по-спокойни и почти като у дома си в недотам академичната атмосфера на лабораторията в Джърси Сити, където компанията „Келог“ проучваше инженерните възможности за внедряване на газово-дифузионния процес. Още в началото на 1942 г. компанията беше приела секретна поръчка от комитета S–1, след като президентът Рузвелт бе поискал да се положат извънредни усилия и да се тласнат напред изследванията върху пречистването на урана. Компанията „Келог“ бе помолена да определи в сътрудничество с колумбийската група дали е възможно мащабното приложение на газово-дифузионния процес.

Гроувс веднага се убеди, че изборът на компанията „Келог“, извършен преди него от полковник Маршал, е правилен. В началото на войната никой не можеше да проектира и строи модерни петролни рафинерии и химични заводи по-добре от инженерите на „Келог“. Морис Келог бе започнал през 1905 г. от една малка работилница за тръби в Ню Джърси с основен капитал от едва 2 750 долара. Бързо разбира какви са нуждите на зараждащата се петролна промишленост и започва да произвежда заварени казани, вместо използваните дотогава занитени. Той закупува и развива нови технологии, които бързо са възприети от петролната промишленост. Когато избухна Втората световна война, компанията „Келог“ вече въртеше многомилионен бизнес и бе специализирана в развиването на нови процеси и прилагането на най-новите изобретения и технологии в индустрията.

Изборът на „Келог“ за извършване на инженерните проучвания върху газовата дифузия се оказа толкова естествен, колкото и натоварването на Пърсивал (Доби) Кийт с ръководството на секретната задача. Енергичният, импулсивен и самоуверен тексасец вече беше имал голям успех като вицепрезидент на компанията, отговарящ за технологичните въпроси. Подобно на Дънинг, Доби Кийт изглеждаше изключително динамичен и ентусиазиран. Гроувс беше много успокоен да чуе един инженер — и то инженер с доказан професионализъм — да говори за газово-дифузионния процес със същия ентусиазъм като Дънинг. На Гроувс му хареса и това, че в лабораторията в Ню Джърси не се чувстваше напрежение както в Колумбийския университет. Очевидно, пламенният и авторитарен Доби Кийт държеше хората си здраво.