Тайная история атомной бомбы

Сентябрь 1939 — июль 1940

Вернер Гейзенберг очень любил свою страну. Он был несомненным патриотом и, по собственным меркам, «приличным» немцем. Белокурый, хрупкого телосложения, с теплой и добродушной улыбкой, по мнению некоторых, он являл собой образчик истинного арийца. Студентом, не достигшим и двадцати лет, вместе со своими товарищами из молодежной организации, состоявшей из юношей, принадлежавших к верхушке среднего класса, он грезил образами сказочного Третьего Рейха. По их представлениям, новая империя должна родиться через возрождение духа единства и того умения вести людей за собой, которым обладали средневековые рыцари-крестоносцы. Они хотели полностью истребить коррупцию и ханжество, поразившие немецкое общество, и взрастить на их месте моральную чистоту, благородство и прочие рыцарские качества. В то же время подобные идеи не носили политической направленности.

Став постарше, Гейзенберг с болью осознал, что гитлеровский национал-социализм жестоко исковеркал его собственные юношеские идеалы. Но все же он смог убедить себя, что победа Германии в только что начавшейся войне обернется однозначной выгодой для Европы. Вернер был рад прити к мысли, что гитлеровский режим — явление временное и в конечном итоге его сменит гораздо более толерантное и в целом более достойное правительство.

Тем временем многие коллеги Гейзенберга, имевшие еврейские корни, уже бежали из страны в страхе за свои жизни и за жизни членов своих семей. Сам он предпочел эмиграцию «внутреннюю» (конформизм и крайнюю сдержанность по отношению ко всему, что связано с политикой) реальному выезду за пределы страны, хотя для этого были вполне благоприятные основания: Вернер имел немало предложений от зарубежных университетов. Такую позицию помог ему занять Макс Планк — «прадед» квантовой физики, занимавший тогда пост президента Общества кайзера Вильгельма по развитию науки. Он смог убедить Гейзенберга, что выезд из страны — пустая бравада и ничего более и гораздо больше пользы Вернер принесет, поддержав грядущее поколение отечественных физиков — ведь потребность в ученых будет ощущаться в стране еще долгое время после ухода фашистов.

Занять такую позицию фактически означало поставить себя в непростое положение. Взять под свою опеку физиков, а также физику как науку, при этом никоим образом не оскорбив нацистскую идеологию, — чтобы решить подобную задачу, двигаться необходимо было по строго заранее обозначенной линии и выверенными до миллиметра шагами. При этом предстоящий путь таил в себе немалую угрозу для того, кто его выбрал, к тому же изобиловал множеством позорных компромиссов, на которые предстояло пойти.

Гейзенберг прекрасно понимал всю возможную опасность такого пути. Еще два года назад он получил публичное порицание за свои связи с теми, кого фашистские блюстители идеалов называли представителями «еврейского направления» в физике. В качестве критерия для отбора в эту группу они использовали отказ от слепого поклонения перед научными традициями, а также тот факт, что среди его родоначальников и активных деятелей преобладали ученые с еврейскими корнями. Идеальным примером «еврейского» физика был Эйнштейн, а его теории относительности[16] являли собой квинтэссенцию идей «еврейской» физики.

В то время Гейзенберг как раз ожидал известий о своем назначении на профессорскую должность в Мюнхенском университете. Это место пустовало уже несколько лет после ухода Арнольда Зоммерфельда — бывшего научного руководителя Вернера. Казалось, должность была почти у Гейзенберга в кармане, но тут в эсэсовской газете Das Schwarze Korps («Черный корпус») от 15 июля 1937 года вышла статья физика Йоханнеса Штарка, ярого сторонника нацистов. «Мы прекрасно видим, насколько уверенно чувствуют себя на своих местах „белые евреи“, — писал он, — на примере хотя бы профессора из Лейпцигского университета Вернера Гейзенберга, работающего в области теоретической физики. Он… заявил, что эйнштейновская теория относительности „несомненно, хороший базис для дальнейшей работы в данной области“…». Далее по тексту Штарк обвинял Гейзенберга в оппозиционных взглядах, называя его «любителем евреев» и «еврейской пешкой».

Этой негодующей статьи оказалось достаточно для того, чтобы должность в Мюнхене стала для Вернера недосягаемой. Теперь перед ним стоял мрачный выбор. Молчание в ответ на обвинения фактически значило то же самое, что и открытое признание своей связи с «еврейским направлением». Этим Гейзенберг ставил под прямую угрозу себя и свою беременную супругу Элизабет, с которой прожил вместе еще совсем мало. Выход в этом случае был один — бежать из страны и забыть об идее поддержки немецкой науки, поскольку фашистские цепные псы все равно рано или поздно с позором прогнали бы Гейзенберга за пределы обожаемой им родины. При выборе другой линии поведения ему предстояло защищать то, что он подразумевал под понятием «честь», а для этого требовалось доказать свой патриотизм, а значит, и лояльность к нацистскому режиму. В письме к Зоммерфельду Гейзенберг написал: «Теперь, если и здесь [в Лейпцигском университете] мне не предоставят возможности восстановить свою поруганную честь, ничего не останется, кроме как подать прошение об отставке».

Тут же, в июле, Вернер написал напрямую самому Генриху Гиммлеру. В письме он просил одобрить или осудить агрессивное поведение Штарка. В случае, если Гиммлер поддерживал обвинения против ученого, он покидал свою должность. Осуждение штарковской критики позволило бы Гейзенбергу считать, что его честь восстановлена и в будущем он не подвергнется подобным нападкам.

Чрезвычайная важность письма не позволяла отправить по обычным каналам: адресат мог получить его слишком поздно или не получить вовсе. Поэтому мать Гейзенберга предложила передать письмо матери Гиммлера, которую знала лично. Они встретились в конце июля или в начале августа 1937 года. Фрау Гейзенберг решила воззвать к материнскому инстинкту своей знакомой: «… мы, матери, обе ничего не смыслим в политике своих сыновей, — сказала она откровенно. — Но уж наверняка-то мы знаем, что должны заботиться о своих мальчиках. Именно поэтому я и хотела встретиться».

По всей видимости, уже совсем скоро, в августе, Гиммлер получил письмо и инициировал предварительную служебную проверку. Она перешла в более детальное расследование, проведенное СС и продолжавшееся более восьми месяцев. За это время Гейзенберг успел научиться бояться по-настоящему. Гестапо установило тайное наблюдение за его домом и наполнило шпионами университетские аудитории. Очевидная склонность проводить время в компании молодых людей, а также необъяснимая спешка, с которой 35-летний Гейзенберг выбрал себе в жены 20-летнюю Элизабет Шумахер, способствовали возникновению гомосексуального подтекста — а подобное поведение каралось немедленной отправкой в концентрационный лагерь. СС часто фабриковали обвинения такого рода, чтобы вырвать у людей признания в менее серьезных проступках.

У многих читателей может возникнуть вопрос: что именно говорили Гейзенбергу во время допросов в печально известном подвале штаб-квартиры СС в Берлине, на Принц-Альбрехтштрассе, в котором на стене висела табличка с напоминанием для всех, кто попадал туда не по своей воле — «Дышите глубоко и ровно»? Физического вреда Вернеру не причиняли, однако домой после каждого вызова в штаб-квартиру он возвращался совершенно расстроенным и измотанным.

Несколько членов следственной группы СС занимались изучением физики. Более того, один из них защищал диссертацию в Лейпциге, а Гейзенберг входил в состав ученого совета. Расследование в итоге закончилось с положительным для него исходом, и все выдвинутые Штарком обвинения были признаны необоснованными. На Гиммлера снова удалось оказать мягкое дипломатическое давление, придя с ним к компромиссу, и спустя год с момента появления в печати обвиняющей статьи Штарка дело, наконец, подошло к завершению. Рейхсфюрер СС публично осудил все нападки на ученого. Его мнение было следующим: «… Гейзенберг — честный человек, и мы не можем позволить себе потерять или обречь на молчание еще вполне молодого специалиста, который может дать знания целому поколению». Гиммлер отдал также распоряжение Рейнхарду Гейдриху, главе СД — нацистской службы безопасности — оберегать Гейзенберга от любой враждебной критики.

Цена, которую Вернеру пришлось заплатить за такое покровительство, была очень велика. Компромисс, достигнутый с властью, означал, что теорию относительности, которую подрастающее поколение немецких физиков должно продолжать изучать, теперь нельзя было никоим образом связывать с именем Эйнштейна. Доказывалось, что основу теории относительности, вне всякого сомнения, заложили работы гениальных физиков арийского происхождения, а еврей Эйнштейн просто паразитировал на их идеях. Принимая во внимание всю ту жестокость, что нацисты обрушили на евреев с момента своего прихода к власти, отрицание их вклада в развитие современной физики не должно было стать для Гейзенберга такой уж мучительной сделкой с совестью. Однако ситуация все же до боли напоминала события, некогда произошедшие с Фаустом.

Предотвратить катастрофу

Коллеги Гейзенберга из Америки, а также нашедшие там прибежище европейцы никак не могли понять его решение остаться в Германии.

Вернер был в Америке летом 1939 года и считал, что это, вероятно, его последняя возможность посетить Соединенные Штаты. Сначала он прочел лекции в Чикаго и в университете Пердью, расположенном в штате Индиана, а затем поехал в Энн-Арбор, чтобы посетить летние курсы для студентов, организованные голландским физиком Сэмюэлом Гаудсмитом, а заодно и Мичиганский университет.

С ним успел встретиться Ферми, и вдвоем физики обсудили возможность создания нового оружия огромной разрушительной силы, механизм действия которого был бы основан на ядерной цепной реакции. Гейзенберг разделял мнение большинства, считая, что такое оружие может быть разработано лишь в весьма отдаленной перспективе. Ферми же настаивал на том, что если война все же начнется, то физики-ядерщики стран — ее участниц непременно бросят все свои силы на создание подобного оружия нового типа. Гейзенберг, хотя и не стал оспаривать его точку зрения, все же не принял безропотно прогнозы коллеги. «Думаю, война закончится намного раньше, чем появится первая атомная бомба», — заявил он.

В Энн-Арборе Гейзенберг снова попал на «допрос», который, хотя и проходил в более дружественной атмосфере, по интенсивности не уступал тем, что проводили СС. Каковы его планы на будущее? Почему он не покинул фашистскую Германию? Как вообще он может заниматься физикой, получая поддержку этого зверского режима? Почему он так спешит обратно в Германию? Гаудсмит продолжал бомбардировать Вернера вопросами. Лаура Ферми заявила, что оставаться в данный момент в Германии может только сумасшедший. Гейзенберг уже не мог больше сдерживаться и ответил в подобном же духе. «Люди должны учиться предотвращать катастрофы, — с жаром ответил он, — а не бежать от них».

Перед тем как вернуться в Германию, Гейзенберг посетил Нью-Йорк, где ему снова предложили занять профессорскую должность в Колумбийском университете. До этого сюда его приглашали в 1937-м — в наиболее тяжелое для него время. Но, как и в тот раз, Вернер снова отверг предложение.

По всей видимости, в Америке Гейзенберг получил гораздо более прохладный прием, чем ожидал. Игнорировать его не помогло даже безразличие к реакции друзей и коллег на многие вскользь брошенные им фразы — например, о том, что нужно вернуться в свое подразделение армейского резерва, потому что у него занятия по стрельбе из пулемета. Вернер покинул США в начале августа на пароходе «Европа». Пассажиров на борту практически не было. По пути в Германию времени на то, чтобы поразмыслить о будущем, у Гейзенберга было с избытком.

Физики на военной службе

Война началась 1 сентября 1939 года. День за днем Гейзенберг проводил в ожидании повестки. Точно так же он нервничал, желая вместе со своей резервной пехотной бригадой поскорее вступить в бой еще год назад, когда разразился Судетский кризис — но в тот раз союзники Чехословакии решили ограничиться политикой умиротворения по отношению к агрессивному экспансионизму Гитлера, обменяв ее на «мир в ближайшее время»[17]. Неудивительно, что Гейзенберг испытал огромное чувство облегчения и очень обрадовался, когда встретился 25 сентября в Лейпциге с Эрихом Багге, сообщившим, что новым местом его службы будет не пехотное подразделение, а «Урановое общество», на очередном сборе которого Вернер обязан будет появиться. Теперь ученый мог служить своей державе, делая как раз то, что больше всего любил, — занимаясь исследованиями.

Для себя Гейзенберг уже давно решил, что атомное супероружие в ближайшей перспективе создать невозможно. Однако военное руководство Германии по-прежнему настойчиво пыталось изучить возможность использования силы атома для своих нужд, поставив с этой целью себе на службу физиков-ядерщиков и предоставив им необходимые средства и материальную базу для исследований. Перед учеными возникла весьма привлекательная перспектива — совместить работу для нужд фронта с проведением фундаментальных исследований. Нацистское правительство провозгласило лозунг: «Заставим физику послужить и для военных нужд!» Мысленно Гейзенберг вывернул это предложение наизнанку. «Заставим войну послужить и нуждам физики!» — так годы спустя он описывал свою реакцию на заявление правительства.

За многие века жертвами такой вроде бы непогрешимой, но в тоже время ужасно самонадеянной логики пали многие физики. Когда цель кажется несущественной или практически недостижимой, на первый план выходят средства. Однако ученые, пришедшие к такому выводу, часто проявляли непростительную слепоту, не видя всех возможных вариантов развития событий. Вот и нобелевский лауреат Вернер Гейзенберг, автор принципа неопределенности и квантовой механики, один из самых талантливых физиков-теоретиков своего времени, решил взяться за разработку атомного оружия для гитлеровской Германии, надеясь приспособить это поручение для своих собственных целей. Сделка, которую он заключил, была гораздо чернее и в перспективе таила в себе опасность неизмеримо большую, чем та, на которую пошел Фауст.

Очередное собрание «Уранового общества» наметили как раз на завтра, 26 сентября. Местом сбора был Берлин, куда Гейзенберг и отправился ночью в канун этой даты.

Какими будут реактор и бомба?

Второе совещание «Уранового общества», само существование которого теперь было переведено в ранг военной тайны, проходило в научно-исследовательском отделе Управления армейского вооружения в Берлине. Это подразделение возглавлял Эрих Шуман[18], вырвавший контроль над «Урановым обществом» у Эзау, руководившего им под эгидой Имперского исследовательского совета, который, в свою очередь, подчинялся Имперскому министерству народного просвещения и пропаганды. Во главе проекта, по распоряжению Шумана, стал Дибнер. Помогать ему должен был Багге. Дибнер изучал физику в Инсбруке и Галле; в 1934-м сотрудничал с Имперским бюро стандартов и Управлением армейского вооружения. Багге учился в Мюнхене и Берлине, а в 1938 году защитился у Гейзенберга в Лейпциге. И Дибнер, и Багге были верны нацистскому режиму.

Прибыв на место, Гейзенберг присоединился к Гартеку, Гану, Дибнеру, Багге и другим участникам «Уранового общества», в числе которых был и Карл Фридрих фон Вайцзеккер, бывший студент Вернера и близкий его друг. Вайцзеккер учился в Берлине и Копенгагене, а затем защитился в Лейпциге у Гейзенберга в 1933 году. Отцом этого талантливого ученого, занимавшегося теоретической физикой и философией, был Эрнст фон Вайцзеккер, статс-секретарь министра иностранных дел Иоахима фон Риббентропа. За 24 дня до описываемой встречи «Уранового общества», на второй день после начала войны, младший брат Карла, Генрих, погиб в сражении с Девятым пехотным полком у Данцига.

За несколько дней до собрания «Уранового общества» Дибнер вместе с Багге составили примерный план исследовательских работ и назначили конкретные задания каждому из участников программы. Понимание принципов цепной ядерной реакции деления урана было пока неполным, ощущалась нехватка материалов для исследования, однако основа для начала работы над проектом все-таки существовала.

Бор и Уилер настаивали на том, что расщепление ядра урана возможно благодаря существованию изотопа U²³⁵. Для разделения его ядра достаточно бомбардировки медленными нейтронами. Чтобы сделать то же с гораздо более распространенным изотопом U²³⁸, нужно использовать нейтроны, обладающие намного большей скоростью и энергией. Однако если придать нейтронам строго определенную энергию, называемую резонансной, то ядро урана-238 не распадется, а примет еще один нейтрон, в результате чего образуется нестабильный изотоп U²³⁹. В этом случае частицы, обладающие большой энергией, не смогут вызывать цепной реакции, поскольку в качестве ловушки для них выступит ядро U²³⁹. Нейтронов, которые могли бы вызвать расщепление урана-235, просто не останется.

Опираясь на эти выводы, можно было вывести принцип создания самоподдерживающейся цепной реакции в ядерном реакторе на природном уране. Свободные нейтроны, испускаемые при расщеплении ядра урана-235, должны, очевидно, иметь разную энергию и разную скорость. Если, исходя из их среднего арифметического числа, один или более свободных нейтронов смогут долететь до ядра еще одного атома U²³⁵, то существует вероятность того, что они вызовут его разделение и цепная реакция будет продолжена. С другой стороны, практически все нейтроны могут быть удержаны атомами урана-238, которых статистически гораздо больше, и тогда среднее число оставшихся свободных нейтронов будет менее единицы. В этом случае поддержание цепной реакции станет невозможным и она затухнет.

Решение этой проблемы было абсолютно очевидным. Чтобы максимально увеличить вероятность столкновения свободного нейтрона с ядром урана-235, а значит, и общее количество расщепляемых ядер, в конструкцию реактора необходимо добавить замедлитель. В качестве такового можно использовать материал, атомы которого обладают весом, достаточно малым для того, чтобы замедлить нейтроны, не поглощая их. Если резонансная энергия свободных нейтронов будет меньше той, что необходима для вступления в реакцию с U²³⁸, то они и не будут поглощены его ядром. Отличным замедлителем могли стать так называемая тяжелая вода (в отличие от обычной воды, составной частью ее молекул был не водород, а его более тяжелый изотоп дейтерий[19]) или же чистый углерод в таком легкодоступном виде, как графит. У Гартека уже имелись определенные наработки по созданию реактора, в котором планировалось чередовать слои урана и тяжелой воды.

Даже на том раннем этапе, на котором пока находились исследования, было совершенно ясно, что создаваемые реактор или бомба не смогут иметь компактные размеры до тех пор, пока ученым не удастся отделить уран-235 от урана-238. В крайнем случае предстояло весьма значительно обогатить используемый уран атомами с массовым числом 235. Способов сделать это было немного, так что перспектива получения большого количества U²³⁵ виделась весьма туманной. Еще несколькими месяцами ранее то же самое заявил и Бор своим коллегам в Принстоне. Наилучший результат пока мог дать только метод термодиффузии[20], в основу которого легло открытие немецких химиков Клауса Клузиуса и Герхарда Дикеля, сделанное ими в 1938 году. Данный процесс был возможен в силу совсем незначительных различий в рассеивающей способности изотопов, переведенных в газообразное состояние. Различия выявлялись при температурных перепадах. Однако для перевода урана в газообразное состояние необходимо было работать с его гексафторидом, а эта субстанция обладает весьма неприятными свойствами: она вызывает коррозию практически любого материала, с которым соприкасается.

Таким образом, на данном этапе перед физиками из «Уранового общества» стояли две проблемы. Во-первых, необходимо было оценить пригодность различных материалов в качестве замедлителя, производя для этого хотя бы базовые расчеты и измерения. После предстояло продумать оптимальную конструкцию ядерного реактора. Во-вторых, требовалось найти способ получить большое количество урана-235.

Багге было поручено выяснить, является ли тяжелая вода оптимальным замедлителем. Гартек должен был продолжить подготовительные работы по разделению изотопов урана посредством термодиффузии, а также сравнить эффективность выделения свободных нейтронов в реакторах различной конфигурации. Задачей Гейзенберга стало изучение возможности осуществить самоподдерживающуюся цепную реакцию ядер урана с учетом известных физических свойств материалов, которые могут использоваться в реакторе.

Шуман сообщил всем, что военное министерство обратилось к Физическому институту Общества кайзера Вильгельма в Берлине с официальным требованием разместить «урановый проект» на своей базе. В связи с этим всех иногородних участников «Уранового общества» просили переехать в Берлин. Однако практически все они отказались, поскольку им гораздо удобнее было оставаться у себя и приезжать в столицу только раз или два в неделю. Каждый ученый горел желанием внести свой вклад в новое дело, однако для них «Урановое общество» оставалось лишь одним из многих проектов, которыми они занимались параллельно с преподаванием. Ни у кого пока не было даже мысли о том, что в недалеком будущем придется спешно отказаться от такой привычной жизни университетского работника.

Тяжелая вода

Гейзенберг погрузился в изучение необходимой литературы и в декабре 1939 года предоставил военному министерству первую часть детального отчета под названием «Возможность производства технической энергии делением ядра урана». Данная работа Гейзенберга и легла в основу будущей ядерной программы Германии.

Ученый изначально все свои усилия направил на изучение физических процессов, происходящих в ядерном реакторе или, как его еще называли, «урановом котле». Он не видел необходимости отделять эти процессы от тех, которые будут происходить в урановой бомбе, считая их просто противоположными концами сплошного спектра. Одним концом должен был стать реактор, построенный на природном уране с использованием подходящего замедлителя. На другом конце спектра, таким образом, находилось взрывное устройство, состав которого должен быть максимально приближен к «чистому» урану-235.

По расчетам Гейзенберга, для создания реактора, в котором возможна самоподдерживающаяся цепная реакция, требуется свыше тонны урана и приблизительно тонна тяжелой воды. Реактор должен иметь сферическую форму и стабильно работать при температуре около 800°C. Габариты реактора можно несколько уменьшить, используя послойное расположение его элементов, что настойчиво предлагал сделать Гартек. Гейзенберг дополнил его отчет, отметив в качестве заключения, что, по всей видимости, дальнейшее уменьшение размеров реактора возможно за счет обогащения используемого урана изотопами U²³⁵. Обогащение урана, по его словам, было «единственным способом получения взрывчатого вещества, сила которого на несколько порядков превышает все, чем до этой поры располагало человечество». На данном этапе исследований Гейзенберг пока еще не выяснил, что станет лучшим замедлителем — тяжелая вода или графит.

Военное министерство предложило контракт на производство и поставку большого количества обогащенной окиси урана компании Auer, руководство которой находилось в Берлине. Auer могла поставлять уран из окрестностей чехословацкого Йоахимсталя[21]. Радиологической лабораторией компании в то время руководил Николай Риль, русский химик. Когда-то он изучал ядерную химию и физику у Гана и Мейтнер и теперь немедленно разместил производственное оборудование в Ораниенбурге, всего в 32 километрах севернее Берлина. Первая тонна окиси урана была поставлена уже в начале 1940 года.

Получить нужное количество тяжелой воды было сложнее. Единственным предприятием, производящим ее в промышленных масштабах, был завод норвежской компании Norsk Hydro. Тяжелая вода вырабатывалась там как побочный продукт при производстве удобрений. Первую ее партию получили в 1934 году. Завод, действовавший в поселке Веморк неподалеку от города Рьюкан в губернии Телемарк, находился на возвышенности среди фьордов. Это был дальний уголок Норвегии, удаленный от Осло на 240 километров к западу.

Таким образом, более подходящим кандидатом на роль замедлителя казался графит: он был легко доступен в чистом виде и в больших количествах. Однако предварительные результаты, полученные командой исследователей из Гейдельберга, которую возглавлял химик Вальтер Боте, уже позволяли сделать вывод о непригодности графита в подобном качестве, поскольку он слишком быстро поглощал свободные нейтроны. То же предсказывал и Вайцзеккер, проведя в Берлине теоретические изыскания вместе со своей группой.

Во втором отчете Гейзенберга, предоставленном в военное министерство в феврале 1942 года, было четко видно, что он все больше склоняется к тяжелой воде как замедлителю в реакторе. Конечно, такой вариант считался менее удобным: получить то количество субстанции, которое требовалось для нужд проекта, было весьма непросто. Дибнер думал о необходимости сооружения завода по производству тяжелой воды в самой Германии. Но, по мнению Гейзенберга, для начала достаточно найти всего несколько литров тяжелой воды и опытным путем проверить ее пригодность в качестве замедлителя. Дибнер пообещал доставить ему десять литров с завода Norsk Hydro.

Однако норвежцы не были расположены к сотрудничеству. С Norsk Hydro связался представитель гигантского германского химического синдиката IG Farben, владевшего пакетом акций этой норвежской компании. Он предложил выкупить все имевшиеся в наличии запасы тяжелой воды. В то время завод в Веморке производил около десяти литров в год, что полностью удовлетворяло не совсем понятные нужды исследовательских лабораторий — основных клиентов предприятия. На вопрос о том, зачем ему нужно такое большое количество тяжелой воды, представитель IG Farben вразумительного ответа дать не смог. Норвежцы принесли свои извинения и ответили на его просьбу отказом, заявив, что не могут дать немцам того, что они хотят.

Вскоре после этого визита к Norsk Hydro с похожим предложением обратился Жак Аллье — и получил прямо противоположный ответ. Аллье был представителем Banque de Paris et des Pays Bas, владевшего контрольным пакетом акций норвежской компании, и лейтенантом Второго бюро — французской военной разведслужбы. Жолио-Кюри, находившийся в Париже, также пришел к выводу о возможности использования тяжелой воды в качестве замедлителя в реакторе и сообщил министру вооружений о важности этой субстанции для ядерных исследований.

Аллье прибыл в Осло под вымышленным именем. Имея при себе чек на 36 миллионов франков, он попытался начать переговоры о продаже ему всей тяжелой воды, что была в наличии на заводе. Но когда стало ясным ее истинное предназначение, директор Norsk Hydro Аксель Оберт безвозмездно передал французскому правительству всю тяжелую воду, какая имелась на предприятии. «Передайте [им][22], что наша компания не возьмет ни сантима за эту продукцию, если она хоть как-то поможет Франции одержать победу», — сказал он. Из Веморка тяжелую воду сначала тайно перевезли самолетом в Эдинбург, а затем на пароме и по железной дороге переправили в Париж.

Падение Франции

Ситуация драматически изменилась 9 апреля 1940 года, когда германские войска атаковали Данию и Норвегию в рамках операции «Везерские маневры». Датское правительство поспешно капитулировало, опасаясь карательных налетов люфтваффе, и подписало пакт о ненападении, чтобы хотя бы частично сохранить политическую самостоятельность. Нильс Бор, который давно осознавал неизбежность надвигавшейся катастрофы, находился в тот момент в Копенгагене и уже не мог никуда выехать.

Норвежцы оказали немецкой армии гораздо более упорное сопротивление. Король Хокон VII вместе с другими членами королевской семьи и главными министрами все-таки смог покинуть страну, увезя с собой в Великобританию и золотой запас Норвегии. Они сформировали эмигрантское правительство, а власть в стране захватил симпатизировавший нацистам Видкун Квислинг, который организовал государственный переворот и по радио объявил себя премьером. В районе Рьюкана развернулись ожесточенные бои. Этот город стал последним оплотом защитников Северной Норвегии. Германские войска вошли в него 3 мая. Ни о каких переговорах теперь не могло быть и речи. Немцы выяснили, что все запасы тяжелой воды были тайно переправлены во Францию, однако особых препятствий для увеличения производительности завода не было. Чтобы удовлетворить нужды германского ядерного проекта, было обещано расширить производство до полутора тонн в год.

10 мая армия фашистской Германии вступала на территорию Франции, Бельгии, Нидерландов и Люксембурга. Бронетанковые дивизии шли напролом через леса Арденн, оттесняя войска союзников Франции, которые заняли позиции на территории Бельгии. В состав этих союзных сил входили и британские экспедиционные войска — десять пехотных дивизий, отправленных на франко-бельгийскую границу после аннексии Польши. В воздушном пространстве над Бельгией и Голландией превосходством очень быстро завладели люфтваффе. Голландская армия прекратила сопротивление 14 мая, после того как ковровым бомбардировкам подвергся Роттердам. Окруженные британские экспедиционные силы вместе со множеством французских солдат 26 мая были эвакуированы из Дюнкерка. Удачное спасение такого большого количества живой силы называли потом не иначе как «Дюнкеркским чудом». 28 мая капитулировала Бельгия.

Обезопасив себя с севера, германские силы продолжили захват Франции с юга. Военные действия там начались 5 июня. 10 июня Италия объявила войну Франции и Великобритании. 14 июня пал Париж, а французское правительство бежало в Бордо. Сил на сопротивление почти не осталось, и уже 22 июня французское правительство заключило с Германией перемирие. Это произошло в Компьенском лесу, в том же самом вагончике, в котором в 1918 году было достигнуто другое мирное соглашение.

В августе 1939 года Советский Союз подписал с нацистской Германией пакт о ненападении и в ноябре того же года вторгся на территорию Финляндии. После падения Франции препятствием, отделявшим Германию от захвата всей Европы, были только Великобритания, Греция, Британское содружество наций[23]плюс остатки армий Франции и ее союзников.

Бельгийские рудники компании Union Miniere по германскому заказу поставляли раньше около тонны обогащенной урановой руды в месяц. Теперь, когда Бельгия была захвачена, компания Auer потребовала 60 тонн.

Физики «Уранового общества» в спешном порядке прибыли в лабораторию Жолио-Кюри в захваченном Париже еще до конца июня. Первыми были Боте, Шуман и Дибнер. Лабораторию покинули все, кроме самого Жолио-Кюри. Он помог Дибнеру собрать воедино все результаты работы французских ядерщиков, а также закончить монтаж циклотрона, который начали его бежавшие коллеги.

Жолио-Кюри не смог скрыть, что был причастен к перевозке урановой руды из Бельгии и тяжелой воды с завода в норвежском Веморке. На вопросы немецких физиков о теперешнем местоположении материалов он ответил просто: руда-де исчезла где-то в южном направлении вместе с французским правительством (на самом деле ее перевезли в Алжир), а тяжелую воду погрузили на борт судна, которое утонуло (в действительности корабль — на нем находились также и коллеги Жолио-Кюри Хальбан и Коварски — благополучно доплыл до берегов Великобритании).

Элемент-93

Во втором отчете Гейзенберга для военного министерства очень мало говорилось о возможности создания бомбы. Причины этого до сих пор не совсем понятны. Возможно, одна из них крылась в том, что, хотя Гартек и начал в Гамбурге собирать для выделения урана-235 аппарат Клузиуса-Дикеля в увеличенных масштабах и уже имел основания для оптимистичных прогнозов, до получения требуемых объемов этого изотопа, по мнению Вернера, было еще слишком далеко.

Ключевым моментом оставалось количество: требовалось выяснить, сколько же именно понадобится урана-235. До наших дней не дошло никаких источников, подтверждающих, что до весны 1940 года проводились какие-либо подсчеты объемов U²³⁵, необходимых для изготовления бомбы. Если Гейзенберг или другие участники «Уранового общества» и занимались в тот период подобными вычислениями, никаких свидетельств не сохранилось. Но вполне вероятно, что этого попросту никто не делал. Непонятно почему, но никто не развивал идею создания бомбы на основе «практически чистого» урана-235.

Другой «полуфабрикат» для изготовления взрывного устройства был потенциально доступен. Бомбой мог стать нестабильный реактор, работающий на уране, обогащенном изотопами U²³⁵, — в нем легко могла начаться неконтролируемая цепная реакция. Расчеты одного из коллег Гейзенберга по «Урановому проекту» говорили о том, что такая «бомба-реактор» должна содержать до 70 % урана-235. Конечно, очень непросто было придумать способ доставить такое устройство к цели. К тому же, подобное обогащение урана, которое требовалось для успешной активизации «бомбы-реактора», все еще казалось невозможным, по крайней мере в ближайшее время. Это означало, что война к моменту создания такого устройства уже, скорее всего, закончится.

Но вдруг перед учеными совершенно неожиданно открылся еще один путь. Близкий друг Гейзенберга и его коллега по «Урановому обществу» Вайцзеккер частенько во время езды в берлинской подземке читал статьи по расщеплению ядер, которые пока продолжали публиковаться в американских научных журналах. Погружаясь в чтение, он не обращал ни малейшего внимания на подозрительные взгляды других пассажиров.

В Берлине Ган со своей группой выяснили, что уран-239, образующийся из урана-238 путем захвата нейтрона, является нестабильным изотопом и претерпевает радиоактивный распад примерно через 23 минуты. По мнению ученых, когда уран-239 испускает бета-частицу[24], нейтрон превращается в положительно заряженный протон, что преобразует уран (в ядре которого 92 протона) в новый элемент с 93 протонами. Ган считал, что по химическим свойствам этот элемент будет похож на рений, и поэтому назвал его эка-рением, или сокращенно эка-ре. В свою очередь, Вайцзеккер предположил, что этот новый элемент может быть легко расщепляем, как и уран-235.

На первый взгляд данное предположение казалось просто безобидной фразой. Однако на деле все оказалось совсем наоборот. В отличие от урана-235, элемент-93 не встречается в природе и по химическим свойствам отличается от урана. Вайцзеккер пришел к выводу, что этот элемент можно отделить от урана химическим способом. Суть его предположения заключалась в том, что, если в урановом реакторе получить достаточное количество элемента-93, его можно легко отделить от урана и использовать для изготовления ядерной бомбы.

То, что элемент-93 может быть получен путем бомбардировки нейтронами ядра урана-238, наглядно продемонстрировали в своей радиационной лаборатории американские физики Эдвин Макмиллан и Филипп Абельсон из Беркли. Но они также зафиксировали тот факт, что данный элемент довольно нестабилен и распадается в течение нескольких дней. Неожиданно в июне 1940 года они открыто опубликовали все полученные результаты в научной литературе. Фактически они представили конкретное доказательство того, что урановый реактор действительно может использовать для получения расщепляемого вещества, необходимого для изготовления бомбы. В июле 1940 года Вайцзеккер отправил в Управление армейского вооружения доклад, в котором настойчиво просил обратить самое пристальное внимание на эту возможность.

Участникам «Уранового общества» теперь было совершенно ясно, что путь к созданию бомбы откроется не раньше, чем решатся все проблемы, связанные с запуском действующего реактора. Вопрос о выборе материала, который лучше всего подойдет на роль замедлителя, также пока еще не был снят. Ученые, работавшие в Гельдейберге, составили в июне 1940 года конфиденциальный документ, в котором сообщались первые результаты по измерению интенсивности поглощения свободных нейтронов ядрами графита. Эти данные пока не позволяли сделать никаких конкретных выводов. По всей видимости, ядра графита поглощали свободные нейтроны слишком быстро и не могли замедлить реакцию. Однако допускалось, что интенсивность поглощения могла весьма сильно варьироваться в зависимости от чистоты и однородности используемого графита. Пока что Боте имел достаточно оснований полагать, что дальнейшие эксперименты, в которых будут использованы образцы из более чистого вещества, смогут еще продемонстрировать все возможности графита как потенциального замедлителя.

«Вирусный флигель»[25]

После того как Физический институт Общества кайзера Вильгельма перешел в распоряжение военного министерства, перед его директором, весьма уважаемым голландским физиком Петером Дебаем, замаячили большие неприятности.

Сверху ему выдвинули ультиматум: либо он принимает германское гражданство и остается на своей должности, либо на время уходит в отпуск. Дебай отказался расстаться с голландским подданством. Он отплыл из Германии в январе 1940 года, отправляясь в Америку читать курс лекций. Обратно он больше не вернулся.

Должность директора Института осталась открытой. Шуман предложил кандидатуру Дибнера, но против нее выступило Общество Кайзера Вильгельма. Вайцзеккер вместе с другим участником «Уранового общества» Карлом Вирцем, также обеспокоенным тем, что «нацисты появились теперь и в Институте», втайне договорились сделать все для того, чтобы в Берлине оказался Гейзенберг. Дибнер был назначен исполняющим обязанности директора Института, ну а Гейзенберг все-таки согласился раз в неделю приезжать из своего Лейпцига.

Теперь Гейзенберг уже мог одновременно влиять на работу группы, занимавшейся теоретическими изысканиями, следить за экспериментами с реактором, которые ставились в Берлине, и наблюдать за аналогичными экспериментами, которые он вместе со своим коллегой Робертом Депелем проводил в Лейпциге. Не будучи непосредственным руководителем проекта по изучению свойств урана, Гейзенберг все-таки играл в нем очень важную роль.

Германская атомная программа не была согласованным сплоченным исследованием, неустанно радевшим за нужды войны. Ее проводили отдельные группы ученых, которые в чем-то сотрудничали друг с другом, а в чем-то соперничали и нередко конфликтовали из-за новых партий урана и тяжелой воды.

Однако отдельные детали не могли ускользнуть от зоркого глаза.

Участники «Уранового общества» теперь имели в своем распоряжении тысячи тонн обогащенного урана. В Париже, в захваченной лаборатории Жолио-Кюри, заканчивалась сборка первого циклотрона. Физикам также обещали огромные поставки тяжелой воды. Выделение урана-235 оставалось такой же крайне тяжелой задачей, что и раньше, но над ее решением уже работали лучшие представители немецкой физики и химии.

В июле 1940 года начались работы по возведению нового здания Института биологических и вирусных исследований Общества кайзера Вильгельма, в котором должен был располагаться экспериментальный ядерный реактор. Это учреждение находилось также в Берлине, рядом с Физическим институтом. Чтобы избежать ненужного внимания, зданию дали кодовое имя — «Вирусный флигель».

Сентябрь 1939 — сентябрь 1940

Лео Сцилард был очень разочарован. Письмо Эйнштейна, адресованное Рузвельту, все еще не вызвало никакого заметного резонанса. Написано оно было в начале августа 1939-го, но шли дни, за ними потянулись недели, а от Сакса все не было никаких вестей. К тому же на территории Европы уже началась война.

Ближе к концу сентября Сцилард и Вигнер снова встретились с Саксом. Их ждали неутешительные новости: послание все еще у него. Сакс уже не один раз пытался попасть на прием к Рузвельту и обсудить с ним письмо физиков, однако дальше президентского секретаря пройти пока не мог.

И октября он смог наконец попасть в Овальный кабинет. Сакс решил рассказать президенту об одном случае, который когда-то произошел с Наполеоном. Выслушав своего советника, Рузвельт попросил принести им графин коньяка «Наполеон» и стаканы. Потягивая крепкий напиток, Сакс начал рассказывать президенту обо всем, что содержалось в письме Эйнштейна. Однако его собеседник, казалось, думал о чем-то своем и поэтому слушал совсем невнимательно. Затем он и вовсе предложил Саксу отложить разговор до следующего дня. Опасаясь, что окончательно упустил свой шанс, на следующее утро тот явился в Белый дом весьма взволнованным. Однако на сей раз Рузвельт был уже настроен на беседу и с готовностью начал слушать.

Для краткого изложения письма Эйнштейна Саксу было достаточно восьми сотен слов. Особый упор он делал на использовании энергии атома в мирных целях, лишь вскользь упомянув о «бомбах невиданной ранее разрушительной силы». Закончив, Александр выразил собственное мнение: «Остается только надеяться на то, что [люди] не станут использовать [энергию атомного ядра] лишь для того, чтобы заставить своего соседа взлететь на воздух».

Теперь, наконец, Рузвельт узнал обо всем. «Алекс, — сказал он, — твоя задача теперь — следить за тем, чтобы нацисты не сбросили на нас бомбу». Президент заявил, что начинать действовать нужно немедленно, и уже через неделю отослал Эйнштейну ответное письмо.

В скором времени администрация решила учредить Консультативный комитет по вопросам использования урана, во главе которого поставили Лаймена Дж. Бриггса, директора Национального бюро стандартов США. Комитет состоял из физиков-ядерщиков и экспертов по вооружениям армии и флота. Для Сциларда и его венгерских сообщников создание комитета означало то, что дело, за которое они так радели, наконец сдвинулось с мертвой точки.

Первое собрание новой организации состоялось 21 октября в Вашингтоне. Перед его началом Сцилард и Вигнер встретились с Саксом в отеле Carlton, чтобы обсудить ход будущего собрания. Сразу после этого нужно было спешить на встречу с Теллером и остальными членами Консультативного комитета. Собрание проходило непосредственно в самом Бюро стандартов, располагавшемся в помещениях Министерства торговли. Эйнштейн был также приглашен, но отказался.

Сцилард сначала рассказал собравшимся обо всех научных достижениях в сфере ядерных исследований, затем остановился на важности практического воплощения теории ядерной цепной реакции. Он заявил, что эксперименты с реактором, построенным на основе окиси урана и графита, весьма крупномасштабны. Подобные эксперименты он пытался провести еще с июля в Колумбийском университете вместе с Ферми, но до сих пор они не имели успеха. Эксперты по вооружениям не скрывали своего скептического отношения к словам физика. Разрушительный потенциал атомной бомбы попросту лежал далеко за пределами тех величин, которыми они привыкли оперировать. Подполковник Кит Адамсон авторитетно заявил, что эффективность любого оружия становится видна только тогда, когда оно пройдет испытание двумя войнами.

В свою очередь, физики весьма слабо подготовились к собранию. Прямой вопрос о сумме, которую государство должно будет выделить на исследовательский проекта Сциларда, попросту поставил их в тупик. Первым опомнился Теллер и поспешно назвал сумму: 6000 долларов. Позже он скажет: «Все друзья потом упрекали меня за мои слова, потому что огромный проект по освоению ядерной энергии пришлось начинать с такой нищенской суммы. Думаю, они и до сих пор еще держат на меня обиду».

Уже после собрания Сцилард, быстро прикинувший в уме, что на один только графит им понадобится не менее 33 000 долларов, чуть не растерзал Теллера за его неожиданное вмешательство с такой скромной просьбой.

Но даже несмотря на ничтожность названной суммы, Адамсон решил немного «осадить пыл» ученых. «Господа, — в его тоне слышался упрек, — исход войны определяет не оружие. Оно не творит историю. Победа в любой войне зависит только от морального духа гражданского населения». Тут Вигнер, всегда вежливый и часто даже слишком официальный с коллегами, уже не мог больше сдерживаться. Присутствовавшие на собрании впервые услышали, как он говорит. «Что ж, если это действительно так, — заявил Вигнер своим высоким голосом, — то значит, мы легко можем урезать финансирование армии на тридцать процентов, а затем попросту укрепить у гражданского населения этот благодатный дух морали».

Подполковник сильно покраснел и пробормотал, что физики получат свои деньги.

Сцилард подготовил программу проекта по исследованию свойств урана на территории Америки и отправил ее Бриггсу спустя пять дней после первого заседания комитета. В программе перечислялись необходимые, по мнению Лео, эксперименты и лаборатории страны, которые должны участвовать в проекте. Ученый также настаивал на том, чтобы все будущие доклады о ходе исследований были строжайшим образом засекречены и запрещены к публикации в общедоступной научной литературе.

Однако Консультативный комитет не был готов к решительным действиям. В сообщении Рузвельту, датированном 1 ноября, говорилось о решении начать исследования контролируемой цепной реакции ядер урана. Энергия цепной реакции, как предполагалось, может стать средством поддержания автономности подводных лодок. Если выяснится, что при реакции выделяется и взрывная энергия, можно будет начать изучение урана как компонента бомбы огромной разрушительной силы. Для экспериментов Ферми и Сциларду решили предоставить 4 тонны очищенного графита, а впоследствии 50 тонн окиси урана — при убедительном обосновании необходимости ее использования.

Бриггс был весьма уважаемым человеком. Но в то же время он почему-то был буквально одержим стремлением держать все в секрете. Нередко давало о себе знать также его слабое здоровье. Возможно, отчасти из-за этого он не сумел заставить членов комитета и его покровителей понять реальную необходимость как можно скорее форсировать работы над ядерным проектом. Да и война шла только в Европе, которая находилась далеко-далеко. К тому же слишком большие суммы вкладывать в проект Бриггс не хотел. Так что деньги, обещанные 21 октября на собрании, не стоило ждать немедленно.

Важность работ над расщеплением ядра урана теперь никем не отрицалась — и это должно было в немалой степени воодушевить Сциларда, однако получилось совсем не так. Начался 1940 год, а у ученого все еще не было официального места работы, он также не имел ни малейшего понятия о том, сколько еще продлится его непрочное сотрудничество с Колумбийским университетом. Помимо всего прочего, у Сциларда не было средств, чтобы вернуть те две тысячи долларов, что он когда-то занял для оплаты расходов на эксперименты по подтверждению образования при расщеплении ядра свободных нейтронов. Сциларду ничего не оставалось, кроме как отправиться к своему кредитору и сообщить, что он не в состоянии выплатить долг.

От Биггса все еще не было никаких вестей.

Конспирация

Новость о том, что немцы на базе Института кайзера Вильгельма начали научный проект по расщеплению атомного ядра, достигла Америки в январе 1940 года. Привез ее Петер Дебай, недавно потерявший свою должность в Институте и теперь находящийся в «длительном отпуске». О германском проекте он отзывался довольно пренебрежительно. По его словам, физики из «Уранового общества» прекрасно понимали задачи, которые ставила перед ними армия, но в то же время считали их реализацию «практически невозможной». С другой стороны, работа на армию позволяла немецким ученым без особых проблем заниматься фундаментальными исследованиями, которые государство щедро финансировало. По словам Дебая, получалось, что физики попросту сыграли над военными злую шутку.

Вскоре после прибытия в Америку Петер Дебай отправился в Колумбийский университет на встречу с Ферми. Тот также не проявил никакого заметного беспокойства, узнав последние новости из Германии. По его мнению, работая разобщенно в разных уголках страны, физики «Уранового общества» не могли никоим образом скоординировать усилия по созданию бомбы.

Однако на Сциларда новости оказали совершенно противоположный эффект. Предыдущие несколько недель он работал со статьями, посвященными теории самоподдерживающейся цепной ядерной реакции[26], и в конце концов окончательно убедился в том, что ядерный взрыв неизбежно будет кем-то произведен. Поэтому неудивительно, что информация о германском ядерном проекте очень его обеспокоила. Сцилард обсудил свои предположения с Эйнштейном в Принстоне, и они решили составить еще одно письмо, на этот раз адресовав его Саксу.

В письме сообщалось о том, что после начала войны Германия начала проявлять нешуточный интерес к исследованиям ядра урана, финансируя их непосредственно из государственной казны и придав этим исследованиям статус большой секретности. Выводы напрашивались сами собой: нравится это кому-то или нет, но американцы оказались вовлечены в гонку с нацистами, и конечная ее цель — создание атомной бомбы. В письме содержался также открытый ультиматум: если отношение к проекту не изменится, Сцилард опубликует в открытой печати результаты своих последних изысканий, связанных с проведением ядерной цепной реакции.

Письмо отправили Саксу 7 марта 1940 года. Неделю спустя тот написал Рузвельту обо всех последних новостях, связанных с ядерными исследованиями. Президент распорядился созвать новое совещание Консультативного комитета. Однако подвижки снова были совсем незначительными: это совещание могло состояться не ранее чем 27 апреля. Эйнштейна снова пригласили, но он отказался, как и в прошлый раз. Однако очередное письмо, отправленное Рузвельту, по крайней мере ускорило получение учеными обещанных ранее шести тысяч долларов.

К тому времени, когда второе совещание Комитета все-таки состоялось, ученые Альфред Нир из университета Миннесоты и Джон Даннинг из Колумбийского университета получили экспериментальные доказательства того, что деление ядер урана под действием медленных нейтронов происходит именно благодаря изотопу U²³⁵. Таким образом, гипотезы Бора и Уилера наконец подтвердились. В эксперименте использовались уран-235 и уран-238, добытые в крошечных пропорциях из урановых соединений хлора и брома. В результате своих опытов Нир и Даннинг пришли к выводу, что цепная реакция деления осуществима и без использования максимально очищенного урана-235.

Мнения членов Консультативного комитета теперь разделились. Бриггс начал открыто выражать сомнения в возможности цепной реакции при использовании одного лишь природного урана. Сакс настаивал на том, что в любом случае необходимо продолжать работать с реактором, в котором, по мнению Сциларда, уран должен сочетаться с графитом. Все в Комитете сходились только в одном — следует ждать результатов экспериментов по измерению коэффициента поглощения нейтронов ядрами графита.

Средства проекта были перечислены в Колумбийский университет и использованы на покупку большого количества очищенного графита. Сцилард очень тщательно подошел к выбору материала и проследил за тем, чтобы графит имел как можно меньше примесей. За завтраком с представителями «Национальной угольной компании» он пытался выяснить, какие посторонние вещества могут встречаться в графите, который есть в продаже на данный момент. Он намеренно заострял внимание на потенциальном наличии загрязняющих примесей: по его мнению, эти примеси также могли начать поглощать нейтроны, лишив тем самым ученых возможности подсчитать коэффициент их поглощения ядрами самого графита. Он даже поинтересовался полушутливым тоном: «Вы ведь не добавляете бор в ваш графит?»

Его собеседники смущенно замолкли и взглянули друг на друга. В основном графит использовали тогда в качестве материала для электродов, с помощью которых создавалась электрическая дуга. Технология изготовления электродов в обязательном порядке предусматривала использование бора. Поэтому весь реализуемый графит не был абсолютно чистым. Однако теперь, по согласованию со Сцилардом, представители компании обещали поставки большого количества материала, изготовленного по технологии, которая исключала использование бора.

Четыре тонны графита в тщательно упакованных брусках доставили в лабораторию Колумбийского университета точно в обещанный срок. После того все бруски распаковали и сложили их в аккуратный штабель, ученые стали походить на заправских шахтеров. К счастью, эксперименты по измерению коэффициента поглощения нейтронов ядрами графита дали однозначно положительные результаты, доказав, что этот материал вполне мог быть использован в качестве замедлителя. Таким образом, к появлению на свет ядерного реактора, в котором урановые элементы чередовались бы с графитовыми, был сделан очень важный шаг[27].

Сцилард призывал Ферми не обнародовать все результаты в печати. Отношения между ними и так оставляли желать лучшего, а теперь и вовсе дошли до точки. Эти два ученых были совсем разными людьми. Сцилард — одиночка, всегда готовый бросить вызов общепринятой точке зрения и устоявшимся манерам поведения, что порой носило чрезмерно бурный характер. Ферми же, наоборот, всегда оставался ученым до мозга костей, был гораздо более вежлив и легко соглашался сотрудничать. Мир, лежащий за пределами собственных научных интересов, мало интересовал Энрико. Жизненный опыт Сциларда, наоборот, приучил его очень внимательно следить за всем, что не относилось к науке, и, по его глубокому убеждению, ученые были просто обязаны нести ответственность за поступки, тем или иным образом изменявшие мир. «С того самого момента, как мы с Ферми начали работать вместе, у нас не было ни малейшего взаимопонимания в тех вопросах, которые касались не науки, а выбора правильной линии поведения перед лицом приближающейся войны», — писал он позже.

Сцилард к тому же своим поведением нередко выводил людей из себя. То же произошло и с Ферми. Он считал стремление своего коллеги держать все в секрете полнейшим абсурдом, но все же вынужден был подчиниться оказываемому давлению. Результаты исследований в печать не попали.

Суперциклотрон

Эрнест Лоуренс воистину стал провидцем. Вообще-то изобретатель циклотрона разрушал все шаблонные представления об ученом-физике. Светловолосый и голубоглазый выходец со Среднего Запада, имевший норвежские корни, он никогда не забывал о тех ценностях, которые были ему привиты вместе с лютеранским воспитанием. Эти же ценности он привносил и в науку, которой занимался. Любовь к модным костюмам и властные манеры делали Лоуренса похожим скорее на бизнесмена, чем на ученого. Однако, по правде говоря, руководство такой научной организацией, которую он старался создать на базе Беркли — радиационной лабораторией, — требовало как раз делового подхода. Подростком Лоуренсу приходилось приторговывать кухонной утварью, так что у него было достаточно опыта для проведения торговых сделок, да и про то, как собираются средства, он знал не совсем понаслышке.

Циклотрон был изобретен им в 1929 году. Чтобы заставить поток протонов двигаться по кругу, можно использовать магнит. Если затем воздействовать на протоны еще и переменным электрическим полем, то скорость движения частиц будет все возрастать. Как выяснил Лоуренс, именно так и должен работать аппарат, открывавший человеку путь к секретам атомного ядра. На постройку маленькой демонстрационной модели у него ушло всего 25 долларов. Диаметр устройства составлял чуть более 10 сантиметров. Снаружи оно было залито красным сургучом. Хотя модель пока не сообщала протонам той большой энергии, о которой говорил Лоуренс, ее работа уже в достаточной степени впечатлила его коллег и доказала, что устройство действительно эффективно. Только научное название аппарата — циклический резонансный ускоритель — было слишком неудобным и непонятным. Слово «циклотрон» звучало фантастически-загадочно, а значит, было гораздо более привлекательным для потенциальных спонсоров.

Лоуренс мыслил уже в глобальных масштабах, так что производство подобных аппаратов он поставил на поток.

Циклотрон с магнитом, полюсный наконечник которого имел диаметр около 28 сантиметров, придавал протонам энергию, равную более чем миллиону электрон-вольт. Затем диаметр увеличили до 68 сантиметров, а вскоре и до 94. Когда в январе 1939 года в Беркли узнали о расщеплении ядра урана, Лоуренс как раз планировал 152-сантиметровый циклотрон, который придавал протонам энергию, равную приблизительно 20 миллионам электрон-вольт. Вес магнита в подобном устройстве составлял 200 тонн.

Циклотрон диаметром 152 сантиметра едва только заработал в лаборатории Крокера, одном из структурных подразделений радиационной лаборатории, а Лоуренс уже трудился над новым устройством. Его очередным детищем должен был стать гигантский суперциклотрон диаметром более 300 сантиметров, магнит в котором весил уже 2000 тонн. По оценкам изобретателя, такое устройство давало протонам энергию в 100 миллионов электрон-вольт, что практически равнялось той, которая выделяется при ядерных реакциях. Лоуренс обратился в Фонд Рокфеллера с просьбой о материальной поддержке. Энтузиазм ученого вырос еще больше, когда 9 ноября, прямо во время игры в теннисном клубе Беркли, ему сообщили о только что присужденной Нобелевской премии по физике.

Воодушевление Лоуренса росло, и незадолго до Рождества он решил еще увеличить размеры будущего суперциклотрона. Теперь в нем должен был стоять 5000-тонный магнит с полюсным наконечником диаметром 467 сантиметра (максимальный размер имевшихся в продаже стальных пластин). По расчетам, аппарат должен был обойтись в полтора миллиона долларов.

В сентябре в Европе разразилась война, и Лоуренсу пришлось немало поволноваться — лишь после нескольких дней напряженного ожидания он узнал, что его брат, находившийся судне «Атения», потопленном 2 сентября немецкой подлодкой, не пострадал. Но в радиационной лаборатории все было как обычно. С помощью 152-сантиметрового циклотрона ставились интересные эксперименты с ураном, однако их проведение никак не было связано с началом войны. Пока никоим образом не ощущалось, что лаборатория вовлечена в военные исследования.

Сохранилась фотография тех времен, на которой запечатлены все сотрудники радиационной лаборатории, выстроившиеся в три ряда под 152-сантиметровым циклотроном. Лоуренс сидит в центре первого ряда, Оппенгеймер также в центре, но в последнем ряду. Крайние справа в первом и втором рядах — двое сотрудников, занимавшихся в тот момент исследованиями урана, — Эдвин Макмиллан и Филипп Абельсон.

Макмиллан — уроженец Калифорнии — уже много лет работал с циклотронами Лоуренса. Когда стало известно о том, что атомное ядро расщепляемо, он решил провести простые эксперименты — только чтобы подтвердить данный феномен. Но теперь он уже испытывал немалый интерес к отдельным свойствам недавно открытого процесса. В результате бомбардировки нейтронами ядра урана образовалось радиоактивное вещество, период распада которого равнялся приблизительно 23 минутам. Подобно Гану, Штрассману и Мейтнер, Макмиллан посчитал его ураном-239, полученным после резонансного захвата нейтрона преобладающим изотопом — U²³⁸. Однако выделено было еще одно вещество с периодом распада примерно в два дня.

Макмиллан считал, что это некий новый элемент, образующийся при испускании ураном-239 бета-частицы — в ходе превращения нейтрона в протон. Подобно размышлявшему в берлинской подземке Вайцзеккеру, американский ученый пришел к выводу, что данное вещество — элемент с атомным номером 93, — возможно, первый в ряду трансурановых элементов. И точно так же, как это сделал Ган, Макмиллан посчитал, что новый элемент по своим свойствам должен походить на рений.

При помощи одного из научных сотрудников Беркли, а именно Эмилио Сегре, работавшего ранее в Риме вместе с Ферми, Эдвин попытался собрать экспериментальные доказательства того, что химические свойства элемента близки к тем, которыми обладает рений. Эксперименты, однако, не дали никакого заметного результата. Казалось, трансурановые элементы так и будут оставаться неизученными. Результаты исследований Сегре опубликовал в Physical Review с комментарием: «Поиск трансурановых элементов не увенчался успехом».

Макмиллан тем временем уточнил данные о периоде распада таинственного вещества за номером 2. Согласно последним измерениям, он составлял 2,3 дня. Ученый твердо намеревался распознать этот элемент. Весной 1940 года для дальнейших исследований он использовал 152-сантиметровый циклотрон. Теперь ему помогал еще и Абельсон, который к тому времени уже перебрался в Вашингтон, в Институт Карнеги, но в апреле вернулся в Беркли, находясь в рабочем отпуске. Поскольку он занимался еще и химией, то полностью сфокусировался на распознании химических свойств неизвестного вещества.

Как оказалось, по свойствам оно не так уж сильно отличалось от урана. Известно, что еще раньше Бор высказал предположение о том, что если трансурановые элементы существуют, то их химические свойства будут схожи с теми, которыми обладает и сам уран. Дальнейшие исследования совершенно точно показали, что вещество с периодом распада в 2,3 дня образовалось напрямую из урана-239, период распада которого составляет 23 минуты. Таким образом, напрашивался единственный вывод: это таинственное вещество — тот самый «элемент-93».

Макмиллан уже придумал имя новому элементу — нептуний, — но решил до поры до времени не распространяться об этом. Новый элемент стоял в периодической таблице следом за ураном, точно так же, как планета Нептун в Солнечной системе находится сразу за Ураном — отсюда и название. Не видя особых причин скрывать свое открытие, 27 мая Макмиллан и Абельсон отослали в американский журнал Physical Review статью, в которой рассказывали обо всех результатах своей работы. 15 июля она была опубликована. Когда журнал получили в Берлине — уже в июле, — ее с огромным интересом начал изучать Вайцзеккер[28].

Новое открытие логичным образом породило очередной вопрос. Если элемент-93 радиоактивен, имеет период распада, равный 2,3 дня, то во что он превращается в результате этого распада? У Макмиллана уже имелись мысли на сей счет. Он считал, что элемент-93 распадается, возможно, также с испусканием бета-частицы и превращением в протон еще одного нейтрона. Таким образом, образуется элемент-94. С целью доказать это ученый немедленно взялся за исследования.

Почти сумасшедшая гипотеза

По всей видимости, Сцилард ничего не знал о готовящейся статье Макмиллана и Абельсона до того момента, когда она была опубликована. У них даже и мысли не было о том, чтобы спросить его совета, безопасно ли размещать материалы своих исследований в открытой печати. Однако, по чистому совпадению, в тот же самый день, когда Макмиллан и Абельсон отправили статью в редакцию журнала, Сцилард получил от Льюиса Тернера из Принстона, занимавшегося теоретической физикой, рукопись с материалами по тому же самому вопросу.

В январе 1940 года Тернер изучил всю доступную литературу по расщеплению ядра урана и опубликовал ее обзор в журнале Reviews of Modem Physics. Проделанная работа дала немало пищи для размышлений. Несмотря на то что всеобщее внимание было обращено на изотоп U²³⁵, Тернер начал упрямо развивать идею получения атомной энергии из стабильного, но гораздо более распространенного урана-238. Резонансный захват нейтронов ядром урана-238 рассматривался как досадная помеха, ликвидировать которую можно было в реакторе, используя подходящий замедлитель. Дальше Тернер размышлял примерно так же, как Вайцзеккер, Макмиллан и Абельсон.

Захват нейтрона ядром урана-238 должен был создавать нестабильный изотоп уран-239, при распаде которого выделялся бы элемент с атомным номером 93. В своих мыслях Тернер пошел еще дальше. Исходя из известных ему теоретических принципов, он сделал вывод о том, что элемент-93 будет довольно нестабильным и довольно быстро претерпит распад, образовав элемент с атомным номером 94.

Получение этого элемента открывало неизвестные ранее перспективы. Его ядро должно было состоять из 94 протонов и 145 нейтронов, то есть всего из 239 нуклонов. Похожее соотношение количества нуклонов наблюдается и у урана-235 (92 протона, 143 нейтрона). Самые простые вычисления подсказывали, что новый элемент будет расщепляться еще проще, чем уран-235. Получить его можно из распространенного повсюду U²³⁸, а учитывая тот факт, что это самостоятельный элемент, то отделить его от исходного урана химическим методом не составит особого труда. По мнению Тернера, элемент-94 — потенциально новое ядерное топливо, которое можно использовать для поддержания цепной реакции.

Тернер набросал статью для публикации в Physical Review и теперь хотел узнать мнение Сциларда, безопасно ли размещать ее в печати. «На первый взгляд это почти сумасшедшая гипотеза, и поэтому публикация вряд ли кому-то навредит, но хотелось бы услышать и чье-то еще мнение», — с этими словами он обратился к венгерскому ученому.

В сущности, выводы Тернера были умозрительными, но Сцилард всегда видел за лесом отдельные деревья. Он был потрясен заключениями, проистекавшими из того, что было изложено его коллегой. «Когда я понял выводы Тернера, — скажет Сцилард впоследствии, — то перед моими глазами ясно предстало будущее атомной энергии». Он начал опасаться того, что с применением элемента-94 осуществить самоподдерживающуюся цепную реакцию, а значит, и создать бомбу станет намного проще, чем раньше.

В итоге Сцилард рекомендовал Тернеру отложить публикацию статьи «на неопределенный срок».

«Вне всякого сомнения, фашист»

Несмотря на все новые и новые открытия, действия Консультативного комитета по вопросам использования урана продолжали напоминать движения черепахи. По всей видимости, осмотрительность была у Бриггса в крови. Двигался вперед он всегда только с одной скоростью — ужасающе медленно.

Однако на горизонте наконец замаячили перемены. Летом 1939 года Ванневар Буш оставил пост вице-президента Массачусетского технологического института и перешел на должность президента Института Карнеги в Вашингтоне. Электротехник по образованию, с годами он становился все более практичным управленцем. Во время Первой мировой войны он работал над магнитным устройством для обнаружения подводных лодок. Хотя прибор и работал достаточно хорошо, но применять его так и не начали. Полученного тогда опыта Бушу было достаточно, чтобы понять одно: занимаясь во время войны разработкой оружия, необходимо должным образом организовать связь между военными и гражданскими исследованиями.

Став президентом Института Карнеги, Буш начал оказывать на законодателей давление: он хотел учредить государственную организацию, которая и должна была заниматься поддержанием подобной связи. 12 июня 1940 года он представил свои аргументы самому Рузвельту, кратко сформулировав их в четырех маленьких абзацах. Благоприятную почву уже подготовили заранее — это сделал помощник Рузвельта Гарри Гопкинс. Таким образом, появление Национального комитета по оборонным исследованиям (НКОИ) было уже решенным делом. Основной целью организация обозначила руководство любыми исследованиями, проводящимися для военных нужд.

Одним из первых действий Национального комитета стало взятие под надзор Консультативного комитета по вопросам использования урана. Незамедлительно было принято решение ввести строгий контроль над информацией: все документы по исследованиям расщепления ядра урана объявили совершенно секретными. На посту председателя Комитета оставили Бриггса. Однако он должен был регулярно отчитываться перед Джеймсом Брайентом Конэнтом — президентом Гарвардского университета, вступившим в НКОИ по приглашению Буша. Теперь финансирование Комитета в гораздо меньшей степени зависело от военных советников с их извечным скептицизмом.

Тем не менее коренным образом ситуация так и не изменилась. Буш и Конэнт прекрасно понимали ту угрозу, которую может представлять созданная Германией атомная бомба. Но вместо того чтобы пролоббировать гарантированное увеличение финансирования американской ядерной программы, причем многократное, они предпочли направить исследования на получение доказательств невозможности создания такой бомбы. Ведь если бы это действительно оказалось так, то от нацистов и не стоило ожидать угрозы ее применения. В отправленном в НКОИ докладе от 1 июля 1940 года Бриггс сообщал о прогрессе, достигнутом на данный момент, и просил выделить 40 тысяч долларов на крайне важные исследования — определение ядерных свойств изучаемых материалов. Еще 100 тысяч требовались ему для крупномасштабных экспериментов над уран-графитовым реактором. Комитету выделили только 40 тысяч.

Сциларду ничего не оставалось, кроме как снова ждать.

Учреждение НКОИ породило одно непредвиденное побочное явление. Поскольку Национальный комитет был чисто американской организацией и занимался секретными исследовательскими проектами для армии, то его членами могли стать только граждане США. Ферми, Сциларда, Теллера и Вигнера неожиданным образом отстранили от работы. Это казалось невероятно абсурдным. Сакс изо всех сил защищал ученых, доказывая, что вся работа Консультативного комитета напрямую зависит от достижений этих эмигрантов, которым теперь запретили продолжать свои исследования.

Военная контрразведка провела все возможные проверки. В обобщенном донесении о Ферми говорилось, что он «вне всякого сомнения, фашист» (в то время как он им ни в коей мере не был). Далее следовала рекомендация не допускать его к засекреченным исследованиям. В разведданных, собранных по Сциларду, сообщалось, будто он настроен «крайне прогермански» и «неоднократно высказывал свое мнение о том, что победителем в войне будет именно Германия». Его также рекомендовали отстранить от любых работ, объявленных секретными. Оба донесения ссылались на «полностью достоверные источники». Ирония заключалась в том, что информацией, которую стоило в первую очередь засекречивать, владели как раз те ученые, коих власти хотели отстранить от дальнейшей работы.

Донесения контрразведки в августе 1940 года отправили Дж. Эдгару Гуверу с просьбой привлечь к дальнейшим проверкам ФБР. Данные, полученные из его ведомства, почти слово в слово повторяли то, что ранее сообщали военные. Но рекомендации из донесений в полной мере выполнены не были: аргументы Сакса оказались сильнее. Всем четверым ученым-эмигрантам разрешили участвовать в проекте, правда, не в качестве полноправных членов НКОИ, а только как консультантам.

Однако, несмотря на то что теперь проект имел гораздо более высокий статус, работа все еще продвигалась медленно. Объективности ради следует отметить, что все полученные на тот момент результаты обескураживали. Стало точно известно, что под воздействием медленных нейтронов расщепляется именно изотоп U²³⁵, однако отделить его от урана-238, по мнению ученых, было невероятно сложно. Первые данные, указывающие на возможность практически воплотить урановый реактор, обнадеживали и разочаровывали одновременно. Планировалось, что очищенный должным образом графит послужит неплохим замедлителем, однако до сих пор не было точно известно, возможна ли самоподдерживающаяся цепная реакция в урановом реакторе, в котором количество U²³⁵ искусственно не увеличено. Предварительные выводы Нира и Даннинга по этому вопросу были не очень оптимистичными. Если удастся построить и запустить реактор, то в нем при резонансном поглощении нейтронов ядрами урана-238 должен образоваться элемент-94, который выделить, судя по всему, гораздо проще. В свою очередь, этот элемент также мог быть расщепляемым.

В довершение ко всему Теллер произвел вычисления, результаты которых позволяли предположить, что масса урановой бомбы превышает 30 тонн. Даже если допустить, что подобное устройство все-таки удастся привести в действие, доставить его к цели невозможно ни одним из известных способов.

Буш скептически наблюдал за потугами ученых. Действительно, все их действия трудно было назвать иначе, чем охотой за призраками.

В тысячи раз мощнее

Грубая неприкрытая агрессия нацистской Германии по отношению к странам Европы не могла не вызывать реакции у тех, кто следил за ней с другого берега Атлантики. На беженцев из Европы новости из-за океана действовали особенно сильно. Весной 1940 года Теллер оказался во власти морального противоречия. Его с самого начала не радовала перспектива работать над оружием, имевшим настолько большую разрушительную силу. В то же время он прекрасно понимал, что военное и техническое превосходство Германии делают ее победу пугающе реальной. «В то время, — говорил он позже, — я считал, что помешать Гитлеру покорить весь мир сможет только чудо».

Теллер не хотел влезать в политику, считая это ненужным для себя занятием. Точно так же ученый не обращал внимания на любые заявления политиков. Поначалу он не собирался принимать участие и во Всеамериканском научном конгрессе, на котором должен был выступить Рузвельт и приглашение на который Теллер уже получил. Однако узнав о тех бесстыдствах, что Гитлер творил в Европе в мае 1940 года, он изменил свое решение. Речь президента, услышанная ученым на конгрессе, помогла ему определить свою моральную позицию и наполнила его решимостью, с которой Теллер не расставался всю жизнь.

Конечно же, он знал о письме Эйнштейна, адресованном Рузвельту, так же как и о последствии этого письма — американской ядерной программе, продвигавшейся вперед с черепашьей скоростью. Хотя раньше Теллер и не встречался с президентом, но теперь, сидя в зале и слушая его выступление, не мог избавиться от странного ощущения: ему казалось, что Рузвельт говорит с ним лично. Президент, обратив внимание присутствующих на то, каким тесным стал мир, предостерег их от слепого упования на «мистическую неприкосновенность» Америки — ведь идущая в Европе война грозила уничтожением той цивилизации, которую очень ценили все американцы. Затем Рузвельт заговорил о роли ученых:

Для Теллера эти слова прозвучали как настоящий боевой клич. В то же время ученый воспринял их и как некий моральный абсолют. Ему повезло: он бежал от той тирании, что сейчас захлестнула Европу и готова была поглотить весь остальной мир. «Я обязан сделать все от меня зависящее, чтобы защитить свободу», — заявил он.

Теперь Теллер уже окончательно все для себя решил.

Тем временем вести из Европы становились все более унылыми. Подчинив с помощью блицкрига континентальную Европу, Гитлер рассчитывал на переговоры о мире с Великобританией. После этого он собирался все внимание сосредоточить на собственном номинальном союзнике — России. В начале мая Черчилль стал премьер-министром в новом коалиционном правительстве. В отличие от Невилла Чемберлена, своего предшественника на этом посту, он отнюдь не был настроен на переговоры. Гитлеру ничего не оставалось, кроме как поставить своей новой главной целью покорение Британии. Для этого требовалось заполучить превосходство в воздухе над юго-востоком страны и над Ла-Маншем.

Летчики люфтваффе начали атаковать противника с новых баз, расположенных на севере Франции. Они преследовали морские конвои британцев, пресекавшие пролив, при этом стремясь не только топить корабли, но и выманивать английские истребители, навязывая им бои над морем. В августе Герман Геринг, возглавлявший люфтваффе, приказал наносить удары по береговым аэродромам и радарным станциям. Следующими целями должны были стать аэродромы, расположенные в глубине страны, а также авиационные предприятия. Началась «Битва за Британию».

7 сентября по приказу Геринга на Лондон обрушилась серия сокрушительных ударов с воздуха. Это была месть за бомбежку Берлина английской авиацией, а также подготовка к операции «Морской лев» — полномасштабному вторжению на британские острова. На лондонский Ист-Энд Геринг бросил 400 бомбардировщиков и 600 истребителей. Самолеты шли двумя волнами. Вдобавок ночью с другого вылета вернулись 200 бомбардировщиков. Лондон в это время еще пылал.

Когда Сцилард узнал об этой бомбежке, он почти неслышно прошептал: «Еще до того, как закончится эта война, на вооружении появятся бомбы в тысячи раз мощнее тех, что недавно сбрасывали немцы».

Сентябрь 1939 — ноябрь 1940

В январе 1939 года Отто Фриш наконец-то получил добрые вести. Он узнал, что его отец, хотя и оставался пока в концлагере Дахау, все-таки получил шведскую визу. Вскоре его отпустили и в Вене он смог встретиться с матерью Фриша. Вдвоем они перебрались туда, где им ничто не угрожало, — в Стокгольм.

Но даже настолько радостные известия не могли избавить Отто от предчувствия близкой большой беды, с недавних пор его переполнявшего. Ожидание начала войны, которое было уже не за горами, погружало его все глубже в пучину депрессии. Фриш не видел никакого смысла продолжать те исследования, которыми занимался в Копенгагене. Росло и чувство незащищенности. Когда в лабораторию Бора приехали британец Патрик Блэкетт и австралиец Марк Олифант, Отто попросил их о помощи.

Олифант вырос в Аделаиде. Поначалу он интересовался медициной и, в частности, стоматологией, но в университете увлекся физикой. Наслушавшись Эренста Резерфорда, новозеландца по происхождению, впечатлительный студент решил заняться ядерной физикой. В 1927 году он присоединился к возглавляемой Резерфордом группе исследователей, которая работала в Кавендишской лаборатории в Кембридже. Там в начале 1930-х он стал непосредственным свидетелем множества замечательных открытий в области ядерной физики. В 1934 году в соавторстве с Резерфордом (а также немецким химиком Паулем Гартеком) Олифант опубликовал статью, в которой описывалась реакция ядерного синтеза с участием тяжелого водорода — дейтерия[29].

В 1937 году Олифант получил профессорскую должность в Бирмингемском университете, став деканом факультета физики. Он очень участливо отнесся к просьбе Фриша о помощи и вскоре прислал ему письмо, в котором приглашал Отто посетить Бирмингем летом 1939-го и уже на месте посмотреть, что можно для него сделать. Спокойствие и уверенность Олифанта весьма впечатлили Фриша, который никак не мог выйти из депрессии, и он не стал ждать еще одного приглашения. Упаковав два маленьких чемодана, он выехал в Англию, «ничем не отличаясь от других туристов».

Австралиец устроил Отто на должность младшего преподавателя. Тот теперь работал в довольно неформальной обстановке. Олифант читал студентам лекции и направлял к Фришу тех, кто испытывал затруднения с освоением нового материала. Отто работал с несколькими десятками студентов, которые задавали ему огромное количество вопросов, и так завязывалась весьма оживленная дискуссия. Фришу очень нравилась подобная работа.

В Бирмингеме Фриш встретился с другим эмигрантом, своим земляком — Рудольфом Пайерлсом. Рудольф родился в Берлине, в семье ассимилировавшихся евреев. Физику он изучал в Берлине, Мюнхене и Лейпциге, где и защитился в 1928 году у Гейзенберга. Затем Пайерлс переехал в швейцарский Цюрих и уже там в 1932 году был удостоен рокфеллеровской стипендии. Обучаться он должен был сначала в Риме, у Ферми, а затем в английском Кембридже — у физика-теоретика Ральфа Фаулера. Когда в 1933 году Гитлер пришел к власти, Пайерлс как раз находился в Англии. Вскоре ему стало ясно, что обратный путь в Германию закрыт. Завершив обучение, Рудольф отправился в Манчестер, где работал вместе с Лоренсом Брэггом, а затем снова вернулся в Кембридж, где пробыл еще пару лет. В 1937 году он стал профессором математики в Бирмингемском университете.

С сентября 1939 года, после начала войны, лаборатории в Бирмингеме стали главным образом заниматься крайне важными — и засекреченными — исследованиями для военных.

Работа ученых была связана с резонансным магнетроном — приспособлением, необходимым для генерации интенсивного СВЧ-излучения в наземных и бортовых самолетных радарах. Позже Ч. П. Сноу назвал эти устройства «самым ценным научным изобретением англичан, сделанным во время войны с Гитлером».

Будучи гражданами враждебного государства, Фриш и Пайерлс не должны были ничего знать об этих работах. Однако секретность проекта имела какой-то непонятный характер. Порой Олифант задавал Пайерлсу гипотетические вопросы, которые начинались со слов: «Если бы вы столкнулись со следующей проблемой…». Как позднее напишет Фриш, «Олифант знал, что Пайерлс знает, и, думаю, Пайерлс знал, что Олифант знает, что тот знает. Однако никто из них и вида не показывал».

Фриш работал со студентами не постоянно, так что, имея достаточно свободного времени, он мог снова заняться проблемой деления ядер. Используя лабораторию в те моменты, когда она не была занята, Отто провел несколько небольших экспериментов. Бор с Уилером утверждали, что уран расщепляем главным образом благодаря изотопу U²³⁵, обладающему не очень высокой стабильностью. Фриш решил доказать это экспериментальным путем, получив данные по образцам с немного увеличенным содержанием редкого изотопа. Чтобы выделить небольшое количество урана-235, он собрал маленький аппарат, в котором использовался метод термодиффузии, изобретенный Клузиусом и Дикелем. Прогресс, однако, был крайне медленным.

Тем временем к Фришу обратилось Британское химическое общество с просьбой написать для них обзорный материал и осветить в нем все недавние успехи в изучении атомного ядра, чтобы это было понятно и интересно химикам. Статью Отто писал в своей съемной комнате. Не снимая пальто, он сидел, держа машинку на коленях, около газовой горелки, пытаясь хоть немного согреться: температура той зимой опускалась до —18 °C. По ночам замерзала вода в стакане.

Рассказывая о расщеплении ядра, он повторял общепринятое на тот момент мнение: если однажды и удастся осуществить самоподдерживающуюся цепную реакцию, то с учетом того, что в ней должны использоваться медленные нейтроны, атомную бомбу, в которой цепная реакция будет происходить, взорвать практически невозможно. «По крайней мере похожего результата мы бы достигли, если бы просто подожгли аналогичное количество пороха», — так писал он в заключительной части. Фриш вообще не верил в возможность создания атомной бомбы.

Однако, закончив статью, он задумался. Основная проблема на данный момент, по утверждению Бора и Уилера, заключалась в медленных нейтронах. Ядро урана-238 всегда захватывало быстрые нейтроны, имевшие определенную «резонансную» энергию, или скорость, для реакции же с природным ураном необходимы исключительно медленные нейтроны. Однако их использование означало, что и получаемая энергия будет накапливаться весьма медленно. Если построить реакцию на медленных нейтронах, то высвобождаемая энергия нагреет уран и, возможно, расплавит его или даже испарит задолго до того, как он сможет взорваться. По мере нагревания урана в реакцию будет вступать все меньше нейтронов, и в итоге она попросту затухнет.

Физики «Уранового общества» пришли к тому же самому мнению. Однако Фриша теперь очень интересовал ответ на вопрос: что все-таки произойдет, если использовать быстрые нейтроны? Считалось, что уран-235 расщепляется нейтронами обоих типов. Однако если в расщепляемом уране слишком много U²³⁸, то от быстрых вторичных нейтронов, испускаемых U²³⁵ при распаде, будет мало пользы: по всей видимости, эти быстрые вторичные нейтроны выйдут из реакции в силу резонансного захвата ядром урана-238. Но это препятствие легко обойти, если использовать чистый или почти чистый уран-235. Фриш без особого труда собрал маленький аппарат Клузиуса-Дикеля для отделения U²³⁵. Было понятно, что таким способом получить большие объемы чистого урана-235, например несколько тонн, невозможно. Но вдруг для цепной реакции на быстрых нейтронах окажется достаточно и гораздо меньшего количества?

Цепная реакция на быстрых нейтронах с использованием чистого урана-235 — если считать, что у атомной бомбы изначально и был какой-то секрет, то теперь он стал известен Фришу.

Отто поделился своими мыслями с Пайерлсом, который в начале июня 1939 года доработал формулу расчета критической массы материала, необходимой для поддержания цепной ядерной реакции. Составлена эта формула была французским физиком-теоретиком Франсисом Перреном. Для смеси изотопов с большим содержанием U²³⁸ Пайерлс использовал свою измененную формулу, но, поскольку счет велся на тонны, для создания оружия такой вариант не подходил.

Теперь же Фришу необходимо было проводить вычисления совсем другого порядка — с участием чистого урана-235 и не медленных, а быстрых нейтронов. Проблема заключалась в том, что никто пока не знал, какой должна быть доля U²³⁵, чтобы обеспечить успешное участие в реакции быстрых нейронов. А не знали этого ученые потому, что пока еще не удавалось получить достаточное количество урана-235 в чистом виде.

В такой ситуации оставалось только выдвигать предположения. Результаты, полученные Бором и Уилером, ясно давали понять, что ядро U²³⁵ легко расщепляется медленными нейтронами. Далее логично было предположить, что воздействие быстрых нейтронов ничуть не менее эффективно, и возможно даже, что ядро урана-235 делится при любом контакте с ними. Впоследствии Пайерлс так написал про эту гипотезу: «Судя по всему, из данных, которые получили Бор и Уилер, следовало сделать именно такой вывод: каждый нейтрон, попадающий в ядро 235-го [урана], вызывает его распад». Подобное допущение чрезвычайно упрощало расчеты. Теперь оставалось только высчитать, какое количество урана-235 необходимо для того, чтобы он легко расщеплялся быстрыми нейтронами.

Ученые подставили в формулу Пайерлса новые числа и были сражены наповал полученным результатом. О тоннах урана теперь и речи быть не могло. Критическая масса, согласно расчетам, составляла всего несколько килограммов. Для вещества с плотностью, как у урана, объем такого количества не превышал бы величины мячика для гольфа[30]. По оценкам Фриша, столько U²³⁵ можно получить за несколько недель, использовав порядка ста тысяч трубок аппаратов Клузиуса-Дикеля, подобных тому, который он собрал в бирмингемской лаборатории.

«Тут мы все переглянулись, осознав, что создать атомную бомбу все-таки возможно».

Деление быстрыми нейтронами

Физик Джозеф Ротблат, родившийся в Польше и живший в Ливерпуле, пришел примерно к такому же выводу, что и его коллеги. Прочитав об открытии деления ядра, он начал в Варшавском университете собственные эксперименты, чтобы подтвердить образование свободных нейтронов. Ротблат быстро осознал, какую угрозу несет атомная бомба. Его стали преследовать мысли о том, что нацисты могут использовать это оружие для своих черных целей: «У меня не было ни малейшего сомнения в том, что они без всяких колебаний используют любую технику, какой бы бесчеловечной ни было ее применение, если это даст им столь желанное мировое господство».

В Варшавском университете у Ротблата для проведения экспериментов на уровне атомных ядер не было практически никакого современного оборудования. Он также знал о том, что Джеймс Чедвик, ведущий ядерный физик-испытатель Британии, получивший в 1935 году Нобелевскую премию по физике за открытие нейтрона, занимается сборкой первого в Англии циклотрона. Аппарат сооружался в подвале лаборатории Ливерпульского университета, в которой работал Чедвик, а его конструкция была позаимствована у циклотронов Лоуренса. Ротблат тоже мечтал когда-нибудь построить циклотрон в Варшаве. Весной 1939 года он обратился к Чедвику с просьбой разрешить ему ненадолго присоединиться к группе последнего. Джозеф хотел понаблюдать за финальным этапом постройки циклотрона. Английский ученый ничего не имел против, и полный воодушевления Ротблат, получив скромный грант на работу за границей, отправился в свою первую поездку за пределы родной Польши. Джозеф совсем недавно женился, но все же решил не брать с собой свою молодую супругу Толу. Он думал, что разлучаются они совсем ненадолго.

Несмотря на то что в Англии Ротблату приходилось не сладко (он боролся с непростым для него английским языком, грязные ливерпульские трущобы и бедное оснащение лаборатории также отнюдь не радовали Джозефа), однако он все же смог достаточно быстро ко всему этому приспособиться, да еще и впечатлить Чедвика своими экспериментаторскими способностями. Причем впечатление это было настолько сильным, что в августе 1939 года Чедвик предложил ему грант имени Оливера Лоджа — наиболее престижную награду факультета. И впервые этот грант получил ученый из-за рубежа. Теперь вместе со средствами, выделенными ему Варшавским университетом, у Ротблата было достаточно денег, чтобы содержать в Англии и себя, и супругу.

Август еще не успел подойти к концу, а Джозеф был уже в Польше. Тола в тот момент поправлялась после аппендицита и не могла пока никуда ехать. Запрет на публикацию и распространение информации, действовавший в то время в стране, мешал супругам понять всю серьезность нависшей над Польшей угрозы. Ротблат снова отправился в Англию всего за несколько дней до того, как началось германское вторжение. Он сел на один из последних поездов — больше транспорт за пределы страны не выпускали. Молодая жена Джозефа теперь не могла никуда уехать, и, несмотря на то что он неоднократно пытался вызволить ее из польского плена, увидеться им уже не было суждено. Тола умерла там, в оккупированной фашистами стране. Ротблат впоследствии так ни на ком не женился.

Зверства, которые теперь творились у него на родине, подтолкнули Джозефа в конце ноября сделать Чедвику предложение начать совместные работы по созданию атомной бомбы. Ротблат боялся, что те физики, которые остались в нацистской Германии, уже начали подобные разработки для Гитлера, а тот, несомненно, не преминул бы воспользоваться этим оружием на своем пути к мировому господству. «В то время я просто места себе не находил, пытаясь решить, возможно, самую ужасную дилемму из тех, что могут встать перед ученым, — так Ротблат писал впоследствии. — Работа над оружием массового поражения ломала все мои убеждения — убеждения о том, каким целям должна служить наука, — но любым идеалам все равно пришел бы конец, если бы в руках у Гитлера все-таки оказалась бомба».

Чедвика начало войны также застигло врасплох[31]. В то время он как раз решил провести выходные на рыбалке. Вместе с женой и дочерьми он отправился ловить форель в отдаленный уголок северной Швеции. Узнав о том, что части германской армии вторглись на территорию Польши, Чедвик с семьей немедленно выехали в Стокгольм, однако там их ждала другая неприятная весть: все полеты в Лондон отменили. Им пришлось лететь сначала в Голландию. Там, в Амстердаме, в гостинице они повстречались с известным писателем Г. Уэллсом. И только спустя некоторое время, на трамповом судне[32]смогли выйти в Северное море.

Ротблат самостоятельно пришел к выводу о том, что расщепление урана-235 медленными нейтронами не породит взрывное выделение ядерной энергии — это возможно только при использовании быстрых нейтронов. Как-то поздно вечером Джозеф решил поговорить об этом с Чедвиком, но тот, выслушав его, лишь хмыкнул в ответ. Однако первоначальный скептицизм англичанина вскоре уступил место нарастающему интересу, а приведенные Ротблатом аргументы подтверждали мнение Чедвика по данному вопросу. Построенный в Ливерпуле циклотрон был введен в эксплуатацию несколько месяцев назад. После разговора с Ротблатом прошло всего пару дней, а Чедвик, настроенный совсем по-другому, уже сел обсуждать с ним эксперименты, необходимые для достижения поставленной цели.

Сообщение Фриша и Пайерлса

Фриш и Пайерлс обсудили последние полученные результаты с Олифантом. Тот сразу же согласился со всеми приведенными ими аргументами и рекомендовал изложить их в короткой пояснительной записке. Ученые составили две машинописные записки, обе датированные мартом 1940-го. В первой рассказывалось главным образом о реальной возможности создать супербомбу с использованием урана-235 и о физических принципах, на которых основывалось ее действие. Вторая записка, озаглавленная «Краткое сообщение о свойствах радиоактивной супербомбы», несла в себе множество предсказаний различного толка. Авторы доказывали, что создание атомного оружия — «дело времени»; что применение атомной бомбы невозможно без «гибели большого количества мирного населения»; что «по всей вероятности, Германия действительно занимается разработкой этого оружия». Хотя Фриш и Пайерлс, конечно, допускали и такую мысль: возможно «пока никто из немцев не догадался, что разделение изотопов урана открывает путь к созданию супербомбы». В записке косвенно говорилось о грядущей угрозе:

Фриш с Пайерлсом, таким образом, уже поняли, что единственное средство защиты от ядерного оружия — политика сдерживания.

Олифант отправил подготовленный учеными материал Генри Тизарду, химику из Оксфорда, который занимал также должность председателя Комитета по исследованиям в области авиации. Хотя практически все внимание комитета было отдано разработкам радарных технологий, он все же считался одной из ведущих организаций, заинтересованных в использовании науки в военное время. Тизард рекомендовал создать небольшую консультативную группу. В итоге в нее вошли Олифант, Джодж Томсон[33] — профессор физики из Королевского колледжа Лондона — и Патрик Блэкетт — также профессор физики, но из Манчестерского университета. Во главе группы поставили Томсона. Блэкетт в то время был занят другими проектами для военных и не мог сразу присоединиться к коллегам. Вскоре в состав группы вошел и Джон Кокрофт — ученый, который вместе с Эрнестом Уолтоном «первым разделил атом». После начала войны Кокрофт занял в Министерстве снабжения должность заместителя руководителя по научно-исследовательской работе и занимался в основном разработками, связанными с радарами. Фриша и Пайерлса в состав группы не включили, поскольку они были гражданами враждебного государства.

В начале апреля в Лондон приехал Жак Аллье. Он сообщил Томсону, Олифанту и Кокрофту о тех исследованиях, которыми занимались в Париже французские физики-ядерщики, а также о том, что немецкие ученые стали проявлять интерес к тяжелой воде. Работа консультативной группы наконец приобрела сколько-нибудь заметный характер. Ее члены встретились первый раз 10 апреля в Лондоне, в здании Королевского научного общества. За день до этого германские войска вошли в Данию и Норвегию.

Участники группы изучили материалы, подготовленные Фришем и Пайерлсом, но восприняли их весьма скептично. Они согласились с тем, что серия небольших экспериментов по выделению U²³⁵ с использованием гексафторида урана имела смысл, но в то же время не было никакой причины переводить эти исследования в ранг имеющих стратегическое военное значение. Тизард и вовсе считал, что французы «уж чересчур переживают» из-за существования германской ядерной программы. В этом аналогия данного собрания с первым заседанием возглавляемого Бриггсом Консультативного комитета по вопросам использования урана была полной.

Но на сим сходство заканчивалось. 16 апреля Томсон написал Чедвику письмо с приглашением присоединиться к группе, вторая встреча которой состоялась через восемь дней. Узнав подробнее о планах Фриша и Пайерлса, содержавшихся в их сообщении, Чедвик оказался сбит с толку. В целом его мысли совпадали с тем, что предлагали эти ученые, однако Чедвик, не получив на тот момент достаточно экспериментальных доказательств, отнюдь не был уверен, что создание атомной бомбы с использованием урана-235 так вероятно. Однако британский ученый согласился с технической частью сообщения — и это резко повысило его убедительность для членов консультативной группы, которые теперь вдруг поняли, что создать атомную бомбу действительно возможно. Осознание этого по-настоящему потрясло всех входивших в группу физиков.

Фриш с Пайерлсом прекрасно понимали потенциальные последствия своего открытия. Однако у них и мысли не возникало, как будущий проект по созданию оружия невероятной разрушительной силы, оружия, которое могло быть причиной «гибели большого количества мирного населения», выглядит с точки зрения морали. Впоследствии Фриш напишет:

Учеными руководил прежде всего страх. Они боялись того, что новое оружие окажется в руках того зверского режима, которому под силу поработить не только Европу, но и весь мир; режима, который вершил зло, выходящее далеко за грани человеческого воображения.

Спонтанное деление

Пайерлс вместе со своей женой Евгенией, уроженкой России, переехал в новый довольно просторный дом в другом районе Бирмингема — Эдгбастоне, и пригласил Фриша пожить у них. Отто с радостью покинул свою тесную комнатушку. Женя была просто необыкновенной девушкой. Хозяйством она занималась «разумно и всегда с радостью. У нее был звенящий голос, а говорила она с манчестерским акцентом и еще, как и многие русские, прекрасно обходилась в речи без определенного артикля». Она приучила Фриша бриться каждый день и показала ему, как вытирать тарелки точно так же быстро, как она их мыла.

Фриш вместе со своим коллегой терпеливо ждал реакции на составленную ими пояснительную записку, все больше беспокоясь о своей дальнейшей судьбе. Он уже получал вызов из полиции. Явившись по нему, Фриш вынужден был отвечать на целую лавину вопросов о своей жизни в настоящее время и о том, чем планирует заниматься: есть ли у него родственники на иждивении, думает ли сдавать экзамен на знание языка, собирается ли получить степень, имея которую, смог бы устроиться на работу. Женя была уверена, что Отто, как и других «враждебных иностранцев», вышлют на остров Мэн[34]. По ее совету Фриш купил несколько хлопчатобумажных рубашек — стирать и гладить их холостяку было бы несложно. Через тех знакомых, которые были у него среди ученых, он попытался сообщить властям, что работает над важным военным проектом. По всей видимости, трюк сработал. Полиция больше не беспокоила Фриша, и, что самое главное, — стирать и гладить те хлопчатобумажные рубашки ему так и не пришлось.

Чтобы получить с помощью маленького аппарата, построенного Отто, то количество урана-235, которое требовалось для эксперимента, нужно было немало времени и терпения. Долго терпеть он не умел и потому придумал альтернативный способ провести все требуемые замеры на скорую руку. Фриш решил использовать метод бомбардировки природного урана медленными нейтронами — если верить Бору и Уилеру, расщепляться в этом случае должны были только ядра урана-235. Нейтроны он собирался получить, прибегнув к довольно-таки старому способу — воздействовать гамма-излучением радия на бериллиевую мишень. Под влиянием гамма-частиц нейтроны вытеснялись из ядер бериллия. В то время данный способ уже уступил место более совершенным — с использованием циклотрона Лоуренса и другого оборудования, в котором применялось электричество высокого напряжения.

Запасшись небольшим количеством высокорадиоактивного радона, газ был получен из радия, который хранился глубоко под землей в пещере Голубой Джон, в графстве Дербишир, — Фриш воздействовал им на бериллий, а полученными нейтронами обработал примерно грамм урана, помещенного в камеру ионизации. В течение 36 часов он произвел целую серию измерений, делая лишь маленькие перерывы для сна. Спал Отто тут же, в лаборатории, на походной койке. Сделать ему удалось целых два важных открытия.

Одним из них стало явление, которое поначалу Фришу показалось просто интересной аномалией, возникшей в ходе эксперимента. Это было самопроизвольное деление ядер природного урана. Ядра-«капли» урана-235 настолько нестабильны, что время от времени попросту распадаются без всякого внешнего воздействия, выделяя свободные нейтроны и прочие продукты деления. Вторым открытием стал тот факт, что Фриш, как оказалось, преувеличил количество урана-235, необходимого для эффективного расщепления вещества медленными нейтронами. Это означало, что он преуменьшил критическую массу этого изотопа, необходимую для поддержания цепной реакции. По счастливому стечению обстоятельств в то же самое время Пайерлс установил, что критическую массу можно сократить, если окружить делящееся вещество таким материалом, который станет отражать все стремящиеся во внешнюю среду нейтроны обратно в это вещество. Фактически ученые вернулись к тому, с чего начинали.

У Пайерлса также имелись мысли по поводу разделения изотопов. Он обратился за консультацией к Францу Симону, первоклассному химику[35]. Симон родился в Берлине, в еврейской семье, а во время Первой мировой войны был награжден Железным крестом 1-го класса. В 1933 году Линдеман сумел вытащить его из Германии и привезти ученого в Оксфорд. Для получения урана-235 Фриш считал лучшим вариантом термодиффузию по методу Клузиуса-Дикеля из-за его простоты. Однако Симон и Пайерлс не были полностью уверены в эффективности этого метода. По мнению первого, лучших результатов можно добиться, прибегнув к газовой диффузии — пропустив газ через пористую мембрану. Пайерлс отправил Томсону письмо, в котором настаивал на том, чтобы консультативная группа обратилась к Симону за помощью, а затем написал Линдеману. Симон и Пайерлс лично встретились с ним в июне 1940 года. Пайерлс не смог разобрать ворчание Линдемана, однако посчитал, что убедить его все-таки удалось.

Мод Рей Кент

Мейтнер, которая находилась тогда в Стокгольме, обратила внимание на статью Сегре, опубликованную в Physical Review. В статье ученый писал о том, что ему не удалось обнаружить у неизвестного вещества с периодом распада 2,3 дня никаких аналогий с химическими свойствами рения. Сегре высказывал предположение, что это вещество — простой осколок деления ядра[36]. Мейтнер же была убеждена: это — «элемент-93».

Однако, чтобы экспериментально доказать свою правоту, ей требовалось иметь под рукой устройство для получения нейтронов. Остаток зимы она провела, терпеливо ожидая того дня, когда наконец заработает построенный Сигбаном циклотрон. Так ничего и не дождавшись, она отправилась в Копенгаген, в институт Бора, где циклотрон был в рабочем состоянии. На место она прибыла 8 апреля 1940 года после полудня.

Бор в то время находился в Норвегии, завершая свою лекционную поездку. Тем вечером его пригласили к королю Хокону VII на ужин, на котором царила весьма мрачная атмосфера. Король, да и все правительственные чиновники были в очень подавленном настроении, понимая реальную угрозу вторжения на территорию их страны германских войск. Ночным поездом Бор выехал в Копенгаген. Ночью его разбудили датские полицейские, которые сообщили, что началась оккупация Дании. Той же ночью в Копенгагене Мейтнер проснулась от рева немецких аэропланов у себя над головой.

Дания получила право на самоуправление, бывшее, однако, пустой формальностью. Датское правительство согласилось сотрудничать с оккупационными силами в обмен на неприкосновенность 8000 евреев, проживавших на территории страны, и это условие несказанно взбесило Гитлера. Таким образом, в Дании, хотя она и была оккупирована, Мейтнер ничего не угрожало, и она пробыла там еще три недели, а затем вернулась в Стокгольм. Незадолго до ее отъезда Бор попросил Лизу, как только она будет на месте, отправить британскому физику Оуэну Ричардсону телеграмму, в которой сообщалось, что Нильс и его жена Маргарет в добром здравии, но не в самом лучшем расположении духа.

Текст телеграммы был следующим:

Получив телеграмму, Ричардсон рассказал о ней Кокрофту, который был весьма озадачен ее содержанием. В той обстановке, что царила тогда повсюду, несложно было стать параноиком. Германские войска выдавливали последние капли жизни из континентальной Западной Европы. Немецкие физики не покладая рук работали над секретным проектом с целью создать атомную бомбу. Они не располагали циклотронами, однако неплохим источником нейтронов могла служить реакция радия с бериллием. Кокрофт был уверен, что последние три слова телеграммы Мейтнер несли в себе хитро зашифрованное сообщение. Вне всякого сомнения, это была анаграмма, пусть и не совсем верно составленная, и, скорее всего, она означала «заполучили радий»[37]. Такое сообщение следовало понимать как уведомление о том, что немцы захватывают все запасы радия, до которых могут добраться. Это было еще одним доказательством того, что в Германии очень активно ведутся разработки в области ядерной физики.

Кокрофт поделился своими подозрениями с Чедвиком. Томсон, в свою очередь, решил использовать одно из непонятных слов для нового названия консультативной группы, которую собрали для изучения пояснительной записки Фриша и Пайерлса. Группа теперь называлась «Комитет М.О.Д.», что звучало весьма странно и непонятно, зато могло сбить со следа агентов германской разведки[38]. Возможно также, что это слово должно было служить напоминанием для всех участников группы, знавших о телеграмме Мейтнер, о том, что теперь им неизбежно придется участвовать вместе с нацистами в гонке за атомной бомбой.

Ни у кого и мысли не возникло обратиться за разъяснениями к самой Мейтнер.

Опубликованная вскоре статья Макмиллана и Абельсона подтвердила предположения Мейтнер: вещество с временем распада 2,3 дня действительно оказалось элементом-93. Если бы не помехи, чинимые войной, Лиза сама смогла бы это доказать и тем самым закончила бы работу по поиску трансурановых элементов, начатую ею вместе с Ганом в 1934 году. Из всех разочарований, которые ей доводилось пережить, это было самым обидным.

Дикий Джек Говард

Фредерик Жолио-Кюри вместе с Гансом фон Хальбаном и Львом Коварски, работая в Париже, в лаборатории Коллеж де Франс, стали одной из первых групп исследователей, экспериментально доказавших возможность самоподдерживающейся цепной реакции урановых ядер, что значительно ускорило их дальнейшие исследования. К августу 1939 года ученые зафиксировали увеличение интенсивности деления ядер в блоках из окиси урана, погруженных в обычную воду, хотя этого все же было недостаточно для поддержания цепной реакции.

Хальбану в 1937 году довелось поработать в институте Бора. Там, в Копенгагене, они вместе с Фришем изучали поглощение нейтронов атомами дейтерия. Вспомнив о тогдашних исследованиях, он предложил использовать в качестве замедлителя тяжелую воду, которая должна была оказаться эффективнее обычной. Правильность этой идеи вскоре подтвердили и немецкие физики, начав проявлять интерес к запасам тяжелой воды на заводе Norsk Hydro в Веморке. Вместе с Коварски Хальбан просчитал эффективность всех возможных замедлителей, включая тяжелую воду и графит особой чистоты, и в итоге пришел к выводу, что в первую очередь выбрать следует тяжелую воду.

Вдвоем ученые работали и над теорией цепных реакций. Теперь уже опасаясь публиковать результаты своих изысканий в открытой печати, они немедленно составили надлежащую бумагу, в которой зафиксировали авторство всех принадлежащих им открытий. Этот документ в запечатанном конверте они отдали на хранение во Французскую академию наук.

185 килограммов тяжелой воды, удачно вывезенных Аллье с завода Norsk Hydro, хранились в бомбоубежище Коллеж де Франс. Однако ученые так и не успели воспользоваться ею, чтобы доказать свою теорию. После того как в начале июня 1940 года в Париж вошли немецкие войска, Жолио-Кюри получил распоряжение французского министра вооружений не позволить урану и тяжелой воде попасть в руки врага.

Хальбан и Коварски вместе с семьями уехали из Парижа, направившись на юг. Затем за ними последовал и Фредерик вместе со своей женой Ирен, дочерью Марии Кюри. Хальбан погрузил 26 канистр с тяжелой водой в машину, затем вместе со своей женой Эльзой и маленькой дочкой сел в нее и отправился в Мон-Дор, известный курорт с минеральными источниками, расположенный в центральной Франции. Там к ним присоединился Аллье. Тяжелую воду спрятали сначала в помещении местной женской тюрьмы, а затем перевезли в находящийся неподалеку городок Риом, где канистры сложили в камере смертников окружной тюрьмы, куда их перенесли сами приговоренные. На следующее утро начальник тюрьмы, видимо, сильно нервничавший в ожидании новых хозяев, наотрез отказался выдавать обратно тяжелую воду. Аллье пришлось угрожать ему заряженным револьвером.

Хальбан вместе с Коварски уже вовсю обустраивали лабораторию на вилле «Светлый дом» в окрестностях города Клермон-Ферран, как вдруг, спустя два дня после взятия Парижа немцами, от Аллье пришло известие: все ученые эвакуируются из Франции. Оба, и Хальбан, и Коварски, отправились в Бордо, где их уже ждал Чарльз Генри Джордж Говард, двадцатый граф Саффолк.

Этот человек, казалось, сошел со страниц одного из романов Вудхауза[39]. Получив титул графа Саффолка и Беркшира в 11 лет, Говард, к которому многие обращались просто Джек, ушел из частной школы в Редли[40]и устроился палубным матросом на грузовой клипер Mount Stewart. Вскоре он отправился в свое первое плавание — в Австралию. Затем он поступил на службу в Шотландский гвардейский полк, правда, пробыл там совсем недолго и вернулся в Австралию. Там, в Квинсленде, Говард управлял овцеводческой фермой. Через некоторое время он снова оказался в Великобритании, где поступил учиться на фармаколога в Эдинбургский университет, а впоследствии стал членом Королевского общества Эдинбурга. Когда началась война, Говарда взяли в Управление научных и промышленных исследований (УНПИ) при Министерстве снабжения и впоследствии командировали в Париж как представителя организации во французском Министерстве вооружений.

Перед ним была поставлена задача спасти от рук фашистов важное машинное оборудование, запасы промышленных алмазов стоимостью в миллионы долларов, находившуюся во Франции тяжелую воду, а также вывезти из страны около пятидесяти французских ученых. Конечно, банкиры не горели желанием доставать алмазы из своих надежных хранилищ и отдавать их человеку, у которого с собой было только рекомендательное письмо, написанное министром вооружений Франции. Но Говард небрежным жестом распахивал свой пиджак… При виде Оскара и Женевьевы — двух автоматических пистолетов 45 калибра, каждый из которых прямо-таки стремился выпрыгнуть из наплечной кобуры в руку хозяина, — у банкиров пропадало желание настаивать на своем и они безропотно передавали алмазы в надежные руки своего посетителя.

Настолько творческий подход к выполнению своей миссии принес Говарду кличку Дикий Джек, и Хальбан с Коварски довольно быстро поняли, за что именно ее дали. В порту царил настоящий хаос. Повсюду рвались бомбы. Сотни тысяч беженцев сплошной массой подкатывали к докам в поисках верного и безопасного пути. Говард, небритый, весь в татуировках, просто взял и напоил команду британского угольщика Broompark, чтобы они не сумели увести свой корабль из порта до того, как он закончит свою миссию. Судно вышло из доков 19 июня, увозя Хальбана и Коварски вместе с семьями и грузом тяжелой воды. Пока они приближались к устью Жиронды, плывший рядом с ними корабль подорвался на мине и затонул. Позже Жолио-Кюри убедит немцев, что именно на нем и находилась тяжелая вода.

На борту Broompark было 25 женщин, считая личного секретаря Говарда — Айлин Марден. Когда некоторые из них начали жаловаться на морскую болезнь, Дикий Джек предложил им лучшее на его взгляд лекарство — шампанское. Коварски почти сразу обрел абсолютную веру во всемогущество Говарда: «Он просто заразил нас своей веселостью, и все путешествие прошло как школьная экскурсия»[41].

Жолио-Кюри с женой решили вернуться в Париж. Причины, заставившие их так поступить, не совсем понятны. Возможно, Ирен попросту отказалась покидать французскую землю. Вполне вероятно также, что на решение супругов повлияла обеспокоенность Фредерика дальнейшей судьбой французской науки и его неуверенность в своем академическом будущем на территории Англии.

Broompark вошел в доки Фалмута[42]21 июня 1940 года. Говард передал французские алмазы Гарольду Макмиллану, в то время занимавшему должность заместителя министра снабжения. Французских физиков и драгоценный груз, который они привезли с собой, доставили в Лондон. Там тяжелую воду временно поместили на хранение в тюрьму Вормвуд-Скрабз, а затем поручили за ней присматривать библиотекарю Виндзорского замка. Хальбана с Коварски включили в быстро растущую команду физиков Комитета М.О.Д. Теперь они работали в Кавендишской лаборатории Кембриджа и в составе недавно образованной исследовательской группы занимались постройкой реактора на тяжелой воде и уране[43].

«Фриш с хвостом»

Предоставленную Фришем и Пайерлсом информацию наконец-то оценили должным образом, и теперь физиков, бежавших с континента, все-таки допустили к участию в ядерной программе. Хотя в Комитет М.О.Д. доступ им по-прежнему был закрыт, физикам разрешили создать вспомогательную техническую группу. Фриш был вполне доволен открывавшимися перспективами: «Наш доклад положил начало всему этому делу, кроме того, предварительно мы уже обдумали множество возможных проблем, связанных с будущим проектом».

Один из наиболее важных на тот момент вопросов касался выделения урана-235. Уже стало ясно, что лабораторные мощности в Бирмингеме не позволяют одновременно работать над радарной техникой и проводить исследования, связанные с созданием атомной бомбы. Фриш съездил в Ливерпуль, где встретился с Чедвиком, не занятым в тот момент военными разработками, и обсудил с ним будущее проекта. Вернувшись, он обратился к Олифанту, разъяснив тому ситуацию. По мнению Фриша, в Бирмингеме следовало продолжать только исследования, связанные с радаром, поскольку для ядерщиков предпочтительнее была лаборатория в Ливерпуле: там находился свой циклотрон, и к тому же Чедвик обещал Отто помочь устроиться на новом месте, хотя Фришу как гражданину враждебного государства строжайше запретили появляться в этом портовом городе. Олифант ничего не имел против, и в июле 1940 года Фриш переехал в Ливерпуль.

Там Отто впервые узнал, насколько опасны могут быть немецкие бомбежки. В битве за Британию люфтваффе не смогло сломить сопротивление английских истребителей. Черчилль, который нередко прибегал к цветистым оборотам, все же ничуть не преувеличил, когда заявил, что никогда ранее столь многие не были так обязаны столь немногим. В середине сентября 1940 года Гитлер отдал приказ приостановить операцию «Морской лев» на неопределенный срок. Несмотря на то что провал операции ознаменовал первое поражение Германии в войне, ситуация с превосходством немецких войск на территории Западной Европы не изменилась. Гитлер теперь сосредоточил свое внимание в направлении Атлантики: он хотел перекрыть все основные водные пути, по которым Британия получала от Союзников снабжение, и таким образом поставить англичан перед выбором — умереть от голода или покориться завоевателям.

В ноябре 1940 года люфтваффе начало серию бомбовых ударов по основным индустриальным центрам и портам Британии. 14 ноября на Ковентри сбросили бомбы более 500 германских бомбардировщиков. После Лондона наиболее сильным бомбежкам подвергся Ливерпуль: до конца года на него совершили свыше 300 налетов. Одну из наиболее страшных бомбежек Фриш пережидал, сжавшись в комок под лестницей в доме, в котором арендовал жилье. Взрывной волной бомбы, разорвавшейся совсем рядом, выбило почти все окна. Хозяйка дома еще перед бомбежкой сбежала, даже не собрав квартплаты со своих жильцов. Отто тоже решил не испытывать больше судьбу и перебраться в пригород.

В лаборатории Фриш работал в паре с Джоном Холтом, совсем еще молодым студентом, которого Чедвик приставил ему помогать. Отто всегда двигался очень энергично, а Холт едва поспевал за ним, болтаясь где-то в кильватере[44]. Их так и называли — «Фриш с хвостом». Вдвоем они довольно быстро выяснили, что гексафторид урана — это единственный газ, попытка разделения которого на изотопы методом Клузиуса-Дикеля не дает заметного результата. Подозрения Пайерлса и Симона подтверждались.

В ряды членов Комитета М.О.Д. в середине 1940 года включили Симона, который у себя в Оксфорде стал теперь работать исключительно над проблемой выделения урана-235 альтернативным способом — посредством газовой диффузии. Данным методом изотопы разделяются потому, что газы проходят через пористую мембрану с разной скоростью в зависимости от их молекулярной или атомной массы: чем легче газ, тем эта скорость выше.

К началу декабря Симон разработал детальный проект создания завода с полным циклом производства. По его расчетам, такой завод станет вырабатывать в день не менее килограмма урана-235. Строительство подобного комплекса обойдется в 5 миллионов фунтов. Производственные помещения займут площадь около 162 квадратных метров, а общее энергопотребление предприятия составит около 60 тысяч киловатт. Симон обобщил все свои наработки в детальном отчете и, не доверяя почте военного времени, сам повез его, превозмогая страх перед бомбежками, в Лондон, где незадолго до Рождества 1940 года передал отчет Томсону лично в руки.

Прелесть безмятежного сна

Из всех ученых, входивших в состав Комитета М.О.Д., пожалуй, только Чедвик располагал наиболее полным представлением о масштабах работ. Британская атомная программа сконцентрировалась вокруг урана-235, однако физики Комитета допускали возможность использовать и другой теоретически расщепляемый материал, например элемент-94. Производство этого вещества в количествах, достаточных для создания бомбы, ученые могли обеспечить при условии, что им удастся построить рабочий ядерный реактор на тяжелой воде и оксиде урана — согласно той модели, которую они и планировали. Чедвик был настолько взбешен появлением в открытой печати статьи об элементе-93 за авторством Макмиллана и Абельсона, что обратился в британское посольство с просьбой выразить по поводу этой публикации официальный протест. Жертвой стал тогда Лоуренс.

В Ливерпуле было немного людей, которым Чедвик мог бы рассказать о тех видениях, что начали его преследовать. Он здорово ладил с Фришем и Ротблатом, но они не были гражданами Великобритании и Чедвик не мог открыться им до конца. Другие физики, занятые в проекте, были еще слишком молоды, и на их плечи не стоило взваливать непомерный груз столь мрачных предчувствий. Угнетаемый неизбежностью появления оружия чудовищной разрушительной силы, Чедвик стал все беспокойнее спать. Вскоре он уже не мог обходиться без снотворного.

Снотворное он принимал до конца жизни.

Октябрь 1940 — сентябрь 1941

Строительство «Вирусного флигеля» закончили в октябре 1940 года. Помимо собственно лаборатории, в нем находилась выложенная кирпичом округлая шахта глубиной около двух метров. Туда планировали поместить корпус реактора, после чего залить яму водой, которая должна была послужить одновременно экраном, защищающим от нейтронов, и отражателем, направляющим рассеиваемые нейтроны обратно в активную зону реактора, что позволяло несколько продлить цепную реакцию. Именно в этой яме вскоре должна была начаться сборка первого в мире экспериментального ядерного реактора.

В декабре Гейзенберг, Вайцзеккер, Вирц и еще два физика «Уранового общества» поместили в алюминиевый цилиндр бочкообразной формы несколько слоев окиси урана и твердого парафина (его хотели испробовать в качестве замедлителя). Затем цилиндр диаметром чуть менее 150 сантиметров плотно закрыли и опустили в яму. В центр корпуса реактора поместили также небольшое количество радия и бериллия — они должны были служить источником нейтронов, необходимых для начала цепной реакции. Никто из участников «Уранового общества» не имел ни малейшего понятия о том, что произойдет.

Эксперимент, получивший кодовое обозначение В-I, закончился неудачей. Исследователи надеялись получить подтверждение «умножению» нейтронов — увеличению количества получаемых нейтронов в различных секторах реактора. Это, в свою очередь, означало бы, что самоподдерживающаяся цепная реакция стала на один шаг ближе. Однако, как выяснилось, количество нейтронов не увеличивалось, а, наоборот, уменьшалось. Примерно по такой же схеме несколько недель спустя провели повторный эксперимент (под кодовым названием B-II). В нем использовали чуть более 6 тонн окиси урана, в качестве замедлителя снова выбрали твердый парафин. Результаты были примерно такими же, как и в первый раз.

В Лейпциге над сборкой другого экспериментального реактора работал Роберт Депель, а руководил тамошним проектом Гейзенберг. В новом реакторе два основных элемента, оксид урана и парафин, расположили по-другому — концентрически. Однако и этот эксперимент, обозначенный L–I, закончился неудачей, подтвердив простой факт: углерод и водород служить замедлителями не могут, по крайней мере в виде твердого парафина.

Тем временем группа Боте, работавшая в Гейдельберге, опытным путем доказала, что тяжелая вода может быть весьма эффективным замедлителем. Оставалось проверить только графит. Боте намеревался объявить результаты опыта — насколько интенсивно ядра графита поглощают нейтроны, — проведенного ранее, недействительными из-за того, что исходный материал был с большим количеством примесей. В связи с этим он обратился в Управление армейского вооружения Германии с просьбой помочь найти чистый графит для исследований, который впоследствии поставила компания Siemens. Боте получил 100-сантиметровую сферу из чистейшего (по заявлению представителя Siemens) электрографита. В январе 1941 года Боте, работая совместно с Питером Иенсеном, выяснил, что особо чистый графит проявляет себя в качестве замедлителя хуже, чем материал с небольшим количеством примесей. Оба ученых были немало удивлены этим фактом, однако Боте посчитал, что вряд ли все напрямую зависит от наличия этих самых примесей. По заключению обоих ученых, графит вообще нельзя применять в качестве замедлителя для реакторов, в которых используется малое количество урана-235.

Однако на самом деле именно определенное количество примесей повлияло на полученные учеными результаты; скорее всего, это был бор, попадающий в графит при производстве.

За год до этого Сцилард, проводя похожие эксперименты в Колумбийском университете, пытался сделать все возможное, чтобы исключить это вещество из используемого им графита. Физик из Геттингена Вильгельм Ганле поставил под сомнения результаты, полученные Боте и Иенсеном. Он не входил в «Урановое общество» и работал над проблемами расщепления урана самостоятельно. Ганле пытался доказать, что графит все-таки может быть эффективным замедлителем, а причина расхождений в полученных до этого результатах — именно в примесях. Данные своих исследований ученый сообщил в Управление армейского вооружения[45].

К этому времени все чаще стали говорить о тяжелой воде как о материале, наиболее подходящем для использования в качестве замедлителя. Стоимость производства графита требуемой степени чистоты признали слишком высокой, в особенности с учетом того, что за сравнительно небольшие средства можно обеспечить массовые поставки тяжелой воды с захваченного завода в Веморке.

Однако к концу 1940 года немецкие физики получили оттуда только 8 литров необходимой для экспериментов жидкости. Снова был поднят вопрос о строительстве завода по производству тяжелой воды на территории Германии, но после его детального рассмотрения подобные действия сочли экономически нецелесообразными. Вирца отправили в Веморк, чтобы на месте изучить ситуацию и обсудить, как увеличить производительность предприятия.

Критично для дальнейшего развития

Плохие новости начали приходить одна за другой. Гартеку, работавшему в Гамбурге совместно с еще одним участником «Уранового общества» — Гансом Иенсеном, наконец пришлось признать, что термодиффузия по методу Клузиуса-Дикеля неприменима к гексафториду урана. Для разделения изотопов ученые использовали устройства с трубками, большими, чем те, что были у Фриша в Ливерпуле, в том числе и аппарат 5,5 метров в высоту, установленный на заводе IG Farben в Леверкузене, однако результаты были абсолютно теми же, что и у их коллеги в Англии. За семнадцать дней удалось получить всего один грамм гексафторида урана с удвоенным количеством изотопов U²³⁵ — эффект разделения составил всего лишь 1 %. Как выяснилось, при тех температурах, которые обеспечивали стабильное состояние гексафторида, коэффициент разделения практически равнялся нулю. При увеличении температуры он мог бы вырасти, однако гексафторид урана, подвергаясь большему нагреванию, распадался на составные элементы. Стало очевидно, что методом термодиффузии невозможно ни выделить необходимое количество U²³⁵, ни обогатить то количество урана, которое требовалось для запуска реактора или взрыва бомбы.

Собрание «Уранового общества» в марте 1941 года проходило в мрачной атмосфере. После его окончания Гартек сообщил в Имперское военное министерство о том, что ученые столкнулись с двумя серьезными проблемами. Во-первых, им требовалось довольно большое количество тяжелой воды, которую собирались использовать в качестве замедлителя, а во-вторых, новый метод выделения урана-235 все еще не был найден. Решение вопроса с тяжелой водой казалось более простым: при наличии достаточного ее количества в реакторе можно использовать обычный, природный уран. Если же тяжелую воду получить не удастся, реактор нужно строить на обогащенном уране, и в этом случае замедлителем может служить обыкновенная вода. По мнению Гартека, задействовать обогащенный уран следует только «в особой ситуации, при которой вопрос стоимости производства отходит на второй план».

Иными словами, начинать работы по выделению U²³⁵ в больших масштабах стоило только в том случае, если возникнет необходимость создания бомбы. Искать метод разделения изотопов не перестали — ученые обсудили несколько довольно радикальных путей. Багге предложил использовать электромагнитное разделение. Этот метод основан на том, что при пропуске изолированного «пучка атомов» через электромагнитное поле разные изотопы урана имеют разные траектории полета. Если такой пучок направить через два модулятора, которые вращаются с разной скоростью, часть пучка с большим количеством урана-235 пройдет через это поле, а часть с преимущественным содержанием урана-238 — нет.

Вильгельм Грот, коллега Гартека из Гамбурга, внес другое предложение — использовать ультрацентрифугу[46]. Вирц и Хорст Коршинг, еще один физик из «Уранового общества», достигли первых обнадеживающих результатов, применив метод термодиффузии к жидкостям. Однако никому из ученых, занятых в проекте, так и не пришло в голову попробовать метод газовой диффузии, на котором в Великобритании остановились Симон и Пайерлс.

Физики «Уранового общества» ранее признали термодиффузию по Клузиусу-Дикелю единственным перспективным способом разделения изотопов, и теперь работать над альтернативными методами им приходилось с нуля. Именно поэтому критичным фактором для дальнейшего развития германской ядерной программы становились поставки тяжелой воды.

Им следует ускорить работу

Даже в те исключительные времена Фрица Хоутерманса считали исключительной личностью. И не зря. Родился он в Данциге, детство провел в Вене вместе с мамой, в жилах которой текла в том числе и еврейская кровь. Фриц отказался от прелестей зажиточного существования (его отец был процветающим банкиром из Голландии) и открыто выражал свои радикальные политические взгляды. Его курс психоанализа у Зигмунда Фрейда закончился досрочно, когда Хоутерманс признался, что придумывал свои сны. А из школы Фрица выгнали за то, что 1 мая он цитировал своим одноклассникам «Коммунистический манифест».

Заинтересовавшись физикой, Фриц поступил в Геттингенский университет в Германии, где учился вместе с Джеймсом Франком. Ему довелось встречаться со множеством известных личностей, работавших в то время в университете, в том числе с Гейзенбергом, Ферми и Оппенгеймером. В 1920-х — начале 1930-х годов Хоутерманс укрепил свою репутацию ученого благодаря исследованиям физических процессов, происходящих при излучении энергии звездами. В Геттингене Фриц встретил немку Шарлотту Рифеншталь[47], которая также занималась физикой, и начал за ней ухаживать (какое-то время за Шарлоттой ухаживал и Оппенгеймер). В августе 1931 года молодые люди оказались вместе в Одессе, на конференции по физике. Там же они и поженились. Свидетелем на свадьбе был Рудольф Пайерлс.

Ко времени прихода Гитлера к власти у Хоутерманса уже развилась стойкая ненависть к фашистам. Хотя конфликт с гестапо и постоянные просьбы Шарлотты вынудили Фрица переехать в Британию, бездействовать он не намеревался. Он начал активно помогать Сциларду в поиске путей эвакуации из Германии физиков, вынужденно покидавших свой дом. Хоутерманс также придумал способ печатать миниатюрные копии страниц из The Times: их можно было спрятать за приклеенную почтовую марку и вместе с корреспонденцией пересылать друзьям в Германию. Это был неплохое средство борьбы с ложью, наводнившей все немецкие средства массовой информации.

Хоутерманс сочувствовал коммунистам, и поэтому его нетрудно было убедить переехать в Украину: ученого пригласили в Украинский физический институт. Это было время, предшествовавшее Великой чистке. Несколько лет Фриц прожил в Харькове, став свидетелем всех ужасов сталинского режима. Затем сотрудникам института предъявили обвинение в том, что они укрывают шпионов из Германии. Хоутерманса арестовали 1 декабря 1937 года. К счастью, Петр Капица помог Шарлотте вместе с двумя детьми бежать сначала в Копенгаген, а затем в Америку.

В тюрьме Фриц пробыл два с половиной года. Первое время его держали в Москве — в печально известной тюрьме на Лубянке, расположенной в центральном здании НКВД, затем перевели в Бутырку, после нее — в тюрьму на Холодной горе в Харькове. Оттуда ученый попал в центральную харьковскую тюрьму, находившуюся под неусыпным наблюдением НКВД, где подвергался пыткам. Впоследствии он детально описал самые разные методы допроса, к которым прибегал НКВД. Так, одна из пыток происходила следующим образом: стоя на полу камеры, заключенный должен был наклоняться вперед, к стене, перенося весь вес на пальцы ног. Совсем скоро боль в пальцах становилась невыносимой. Однако Хоутерманса его мучители так и не сломили.

Все же, когда следователи начали угрожать Фрицу арестом жены и детей (Хоутерманс еще не знал, что им ничего не угрожало: к этому времени они уже были в Америке), ученый согласился подписать признание. В нем он назвал имена тех своих коллег, кто успел, по его мнению, выехать из страны и был вне досягаемости органов советской госбезопасности. В апреле 1940 года Хоутерманса передали гестапо — согласно заключенному Советско-германскому пакту — и его немедленно арестовали по подозрению в шпионаже в пользу СССР. Фрица снова отправили в тюрьму — на этот раз в берлинскую.

На свободе Хоутерманс оказался в июле: ему помог коллега и близкий друг Макс фон Лауэ. Фрицу стало известно о существовании «Уранового общества», и он испытал немалое потрясение, узнав о том, какую роль в германском ядерном проекте играли в тот момент Гейзенберг и Вайцзеккер. Хоутермансу и самому вот-вот предстояло вплотную заняться изучением деления ядер.

Хотя ученого и освободили из тюрьмы, он оставался под неусыпным наблюдением гестапо. Его лишили права работать в университетах и заниматься исследованиями государственной важности. Лауэ подыскал ему место в группе Манфреда фон Арденне — независимого ученого и предпринимателя. Когда-то фон Арденне получил неплохое наследство и решил оборудовать в Лихтерфельде, пригороде Берлина, частную лабораторию. От Имперского министерства почты он добился финансовой поддержки проводимых в его лаборатории независимых исследований по расщеплению ядра урана. Вильгельм Онезорге, возглавлявший это министерство, дал свое согласие финансировать проект потому, что был уверен, так же как и сам Арденне: создание атомной бомбы на расщепляемом уране вполне возможно. Онезорге даже сообщил об этом Гитлеру, правда, не лично.

Хоутермансу поручили проработать теоретические основы ядерной цепной реакции. К концу 1940 года он самостоятельно пришел к тем же выводам, какие сделали более чем за год до этого Вайцзеккер, Макмиллан и Тернер. Резонансный захват нейтрона атомом урана-238 должен был в итоге привести, по его мнению, к образованию нового расщепляемого элемента с 94 протонами. Если построить ядерный реактор, с его помощью получится синтезировать этот элемент-94: он должен легко отделяться от отработанного материала реактора, и его можно использовать в качестве начинки ядерной бомбы. Хоутерманс был просто в ужасе от своего открытия.

Арденне не мог похвастаться блестящим университетским прошлым. Физику, химию и математику он изучал только четыре семестра, после чего покинул свое учебное заведение и занялся самообразованием. Арденне заранее планировал, что его лаборатория займется исследованиями в области радио- и телевещания, а также электронной микроскопии. Работал он в основном самостоятельно, особо не вовлекая в свои проекты представителей научных кругов. Физикам «Уранового общества» ничего не оставалось, как просто закрывать глаза на деятельность Арденне. Они всегда старались держаться от него на определенном расстоянии. Однако у Хоутерманса были совершенно другие перспективы. В отличие от Арденне, Фриц хорошо разбирался в физике и прекрасно представлял, как могут быть использованы открытия, сделанные этой наукой. В начале 1941 года он сообщил Гейзенбергу и Вайцзеккеру о своих опасениях, связанных с возможностью появления атомной бомбы на основе элемента-94.

Как именно общались эти три физика, неизвестно до сих пор. Хоутерманс не был участником «официального» ядерного проекта, и тот интерес, который сохраняло к его персоне гестапо, не мог не настораживать участников «Уранового общества». По всей видимости, Фриц понял, что Гейзенберг и Вайцзеккер старались «использовать военное время на благо физике». В то же время из всех исследователей, вовлеченных в атомный проект, только он четко понимал: любые благородные намерения обречены на быструю смерть в условиях зверской тирании.

У Хоутерманса были также достаточно обоснованные, хоть и косвенно, предположения, что Вайцзеккер и Гейзенберг довольно активно стараются преуменьшить важность элемента-94. А об этом не следовало знать человеку, который находился под пристальным наблюдением гестапо. Но в то же время выводы, сделанные Хоутермансом, вступали в откровенное противоречие с тем фактом, что Вайцзеккер повсюду говорил о возможности создания бомбы на основе элемента-93 и даже сообщил об этом в июле 1940 года в научно-исследовательский отдел Управления армейского вооружения. Кроме того, если Вайцзеккер действительно изо всех сил пытался скрыть важность элемента-94, то весьма трудно понять мотивы, заставившие его в 1941 году подать заявку на патент, в которой ученый описывал получение элемента-94 в реакторе и его выделение с целью дальнейшего использования в качестве начинки для бомбы, «примерно в десять миллионов раз» мощнее любой известной взрывчатки.

В конечном итоге опасения Хоутерманса заставили его действовать. Лауэ сообщил ему, что появилась возможность отправить письмо в Америку — через Фрица Райхе, физика еврейского происхождения, которому посчастливилось получить визу и разрешение на выезд из страны. В середине марта он собирался отплыть в Нью-Йорк[48]. Хоутерманс попросил Райхе заучить послание наизусть. По воспоминаниям Райхе, он просил о следующем:

Какими бы мотивами ни руководствовался в действительности Гейзенберг, сам факт его участия в «Урановом обществе» о многом сказал тем физикам, кто работал в Великобритании и Америке, и в особенности тем, кто раньше жил в Германии, но вынужден был ее покинуть. Теперь Хоутерманс оповещал их всех о том, что фашисты, охваченные стремлением заполучить супероружие, уже практически сломили внутреннее сопротивление — неважно, искреннее или показное — тех ученых, которые продолжали работать на территории Германии.

Однако до тех пор, пока первый ядерный реактор не был построен и запущен в эксплуатацию, о получении элемента-94 не могло быть и речи. К тому же Германии для постройки реактора следовало сначала обзавестись достаточным количеством тяжелой воды, и пока эта проблема оставалось нерешенной, ядерная программа вынужденно стояла на месте.

Кровь гуще тяжелой воды

В 1933 году Йомару Бруну, руководившему в Norsk Hydro исследованиями свойств водорода, неожиданно пришла в голову идея, что завод в Веморке, который производит в основном аммиак для азотных удобрений, можно использовать и для выработки немалых объемов тяжелой воды. Объединив усилия с Лейфом Тронстадом, специалистом в области неорганической химии из Норвежского института технических наук в Тронхейме, Брун начал продумывать, как организовать на заводе производство тяжелой воды. В технологическую цепочку предстояло включить сотни аппаратов для электролиза, окисления и конденсации. Предложение было довольно рискованным, однако руководство Norsk Hydro дало добро, и в августе 1934 года предприятие получило от лондонского колледжа Беркбек первый заказ на партию тяжелой воды. В 1935 году в британском журнале Nature Тронстад и Брун опубликовали важные результаты исследований физических свойств тяжелой воды.

Физик Карл Вирц — один из участников «Уранового общества» — до войны вел с Бруном переписку, неоднократно посещал завод в Веморке, и неудивительно, что довольно скоро ученые подружились. В мае 1941 года Вирц приехал в Веморк вместе с Гартеком. Немецкие ученые обсуждали свой заказ, внесли предложение нарастить производство, задействовав новый каталитический процесс, разработанный в Гамбурге Гартеком и его коллегами. Зачем им требовалась тяжелая вода, гости из Германии говорить явно не хотели, отвечая на все вопросы уклончиво.

Однако каких-то серьезных подозрений подобное поведение приезжих у Бруна и Тронстада не вызвало. По-настоящему беспокоиться Лейф начал лишь тогда, когда оказался в группе, задействованной в операции Skylark. База Skylark находилась в Тронхейме. Организация была одной из ячеек широкой сети норвежских повстанческих групп, созданной британской Секретной разведывательной службой (СPC)[49]для сбора разведданных о перемещении германских линкоров вдоль берегов Норвегии. Skylark с февраля 1941 года поддерживал постоянный радиоконтакт с английской разведкой. В апреле норвежцы получили следующее сообщение:

По всей видимости, сообщение отправил капитан-лейтенант Эрик Уэлш, опытный оперативник из СРС, успешно работавший под прикрытием. Уэлш прекрасно говорил по-норвежски и много лет трудился в Бергене. Специалист по промышленным краскам, он с толком применил свои знания на заводе по производству тяжелой воды в Веморке, где по его проекту пол выложили коррозиеустойчивой плиткой. Уэлшу был известен и общий план завода. Он лично знал Бруна.

Причина, по которой Уэлш послал свой запрос, не совсем ясна. Физики Комитета М.О.Д., очевидно, знали о том, что немцы интересуются тяжелой водой: Томсона, Олифанта и Кокрофта уже обо всем проинформировал Аллье в апреле 1940 года. Вероятно, кто-то направил распоряжение продолжать сбор разведданных непосредственно в СРС. Вполне возможно также, что Уэлшу о чем-то сообщил в частном порядке Пауль Розбауд, который убедившись, что с его женой-еврейкой и дочерью в Британии ничего не случится, в 1938 году вернулся в Берлин исполнять свои старые обязанности — редактора Die Naturwissenschaften — и новые — британского шпиона. Розбауд помог бежать из Германии Лизе Мейтнер, а в январе 1939 года настоял на том, чтобы немедленно были опубликованы результаты исследований Гана и Штрассмана по свойствам урана. Кроме того, он сохранял дружеские отношения со многими участниками «Уранового общества», а значит, наверняка знал, насколько важна для них тяжелая вода. Уэлш был руководителем шпионской группы, в которую входил и Розбауда.

Ответ, полученный от норвежцев, был весьма озадачивающим:

Norsk Hydro и британский Имперский химический трест (ИХТ) были конкурентами. Члены норвежского Сопротивления просто хотели знать наверняка, что англичане не думают в первую очередь о выгоде и не собираются использовать их для промышленного шпионажа. Позже автором этого сообщения все посчитали Тронстада, хотя ученый, судя по всему, вступил в ряды Skylark уже после того, как сообщение было отправлено.

Тронстад не сразу понял, насколько важна информация, запрошенная Уэлшем. Лейф изучал химию в Берлине, Стокгольме и Кембридже, а в мае 1936 года, получив профессорскую должность в Норвежском институте технических наук, стал преподавать там неорганическую химию. Он имел непосредственное отношение ко вводу в эксплуатацию технологических линий в Веморке и контролировал их работу в дальнейшем. Кроме того, мало кто из ученых знал лучше него физические свойства тяжелой воды. Однако, не являясь специалистом в области ядерной физики, Тронстад, по всей видимости, не знал о потенциале данного вещества как замедлителя для ядерного реактора.

В любом случае времени для размышлений уже больше не оставалось. Гестапо раскрыло группу Skylark и в сентябре 1941 года нейтрализовало ее. В октябре Тронстад был вынужден бежать с семьей в Великобританию через территорию нейтральной Швеции.

Прибыв на место назначения, Лейф встретился с Уэлшем. Последний вкратце рассказал ему об огромной важности тяжелой воды. Британец также уверил ученого в том, что подробные данные о заводе в Веморке требовались затем, чтобы полностью остановить на нем производство, а вовсе не потому, что ИХТ хотел выведать технологические секреты Norsk Hydro. Убедившись в том, что дело обстоит действительно так, Тронстад рассказал СРС все, что знал.

Барбаросса

В мае 1941 года непрерывные бомбардировки Британии по приказу Гитлера начали постепенно сворачиваться. Их результатом стали 40 000 жертв среди мирного населения, а также миллион поврежденных и разрушенных домов. Британия не была побеждена, но все же склонила голову. Некоторые из военных советников Гитлера настаивали на том, чтобы окончательно добить противника. Однако и так поставленная на колени островная держава вряд ли могла представлять в ближайшем будущем сколько-нибудь серьезную угрозу. Кроме того, Гитлер постепенно терял терпение. В Mein Kampf он написал о своем намерении завоевать Россию и теперь больше не хотел откладывать свои планы.

Операцию «Барбаросса» Гитлер начал 22 июня 1941 года. Около трех миллионов германских солдат были брошены против примерно такого же количества советских. Советско-нацистский пакт действительно оказался именно тем, чем выглядел для всех с момента его подписания Молотовым и Риббентропом, — профанацией.

Сталин предвидел подобное развитие событий и использовал советско-германский договор, чтобы выиграть для себя немного времени. Красная армия, не до конца восстановленная после Великой чистки, еще более ослабла в ходе вторжения советских войск в Финляндию зимой 1939–1940 годов. Германская военная машина, наоборот, порабощала континентальную Европу с безжалостной методичностью. Контраст между вооруженными силами двух государств был ужасающим, и все это понимали. Сталину требовалось время, чтобы провести преобразования в армии и перевооружить ее. Он опасался, что всеобщая мобилизация ускорит начало боевых действий — то, что он как раз изо всех сил старался отсрочить. Возможно также, что Сталин ждал от Берлина предупреждения, ультиматума, который опять же позволил бы ему мобилизовать силы.

Однако никакого предупреждения не было. Красная армия беспорядочно отступала, когда германские войска, прокатившись по территории балтийских государств, вторглись на территорию России. Немцы бросили на Советский Союз три армейские группировки, действовавшие при активной поддержке люфтваффе. Группа армий «Север» наступала в северо-восточном направлении, двигаясь из Восточной Пруссии в сторону Ленинграда. Целью группы «Центр» была Москва. Группа «Юг» наступала из Польши на юго-восток Советского Союза в сторону Крымского полуострова, намереваясь захватить нефтяные месторождения Кавказа.

Сталина совершенно потрясла скорость и свирепость атаки. Свои жестокие чистки глава СССР называл мерой, необходимой для укрепления обороноспособности государства. Однако, как оказалось после проверки этой обороны врагом на прочность, прорех в ней было более чем достаточно. Спустя двенадцать дней после начала немецкого вторжения Сталин обратился к советскому народу с воззванием, не имевшим аналогов в истории страны. Называя людей не иначе как своими братьями и сестрами, он просил их сплотиться по зову партии Ленина и Сталина против врага.

Советский союз провозгласил начало Великой Отечественной войны. С началом вторжения Германии на территорию СССР был открыт Восточный фронт, который вскоре станет крупнейшим театром военных действий за всю историю человечества.

Боюсь, что все пошло совсем не так

Летом и осенью 1941 года члены «Уранового общества» не достигли каких-либо заметных успехов в своих исследованиях. Имперское военное министерство сделало заказ на 1500 килограммов тяжелой воды, однако к концу года поставлено было всего 360 килограммов. В распоряжении немецких физиков находилось значительное количество уранового порошка, полученного от компании Degussa[50], однако с первой партией тяжелой воды, наконец-то появившейся у ученых, Гейзенберг все же решил использовать оксид урана.

В конце лета 1941 года Гейзенберг и Депель собрали экспериментальную модель L–II, основываясь на той самой схеме, по которой они строили реактор почти год назад. Теперь в алюминиевой 75-сантиметровой сфере находилось чуть более 140 килограммов оксида урана и около 160 килограммов тяжелой воды. Результат снова был отрицательным. Однако, когда ученые внесли в свои расчеты поправку на поглощение нейтронов атомами алюминия, то увидели, что реакция все же должна неминуемо вызывать умножение нейтронов. Физики почувствовали, что почти нашли правильный путь. Это было нечто большее, чем просто интуитивная догадка или чутье. Позже Гейзенберг утверждал: «Именно в сентябре 1941 года мы увидели перед собой прямой путь, ведущий к созданию атомной бомбы».

Гейзенберг вряд ли сомневался в том, что успехи немецкой науки намного опережали достижения английских и американских физиков. Поэтому он и оказался в довольно необычном и, вполне вероятно, не самом приятном положении. Вайцзеккер настоял на том, чтобы ученый обратился за советом к своему бывшему наставнику — Нильсу Бору. Однако заставить Гейзенберга искать этой встречи могли и другие мотивы.

После того как в апреле 1940 года германские войска оккупировали Данию, Бор предпочел остаться в Копенгагене, в своем Институте теоретической физики. Хотя в его жилах и текла еврейская кровь, но, как и 8000 других датских евреев, он находился под защитой соглашения (возможно, только временной), которое правительство Дании заключило с фашистами, упирая на необходимость сохранять хотя бы видимость того, что нацисты на территорию страны были приглашены, а не захватили ее.

То, что Гейзенберг и Вайцзеккер волновались за Бора, сомнению не подлежит. Возможно, ехать к бывшему наставнику в Копенгаген Гейзенберга заставила и внутренняя обеспокоенность, этична ли деятельность «Уранового общества». В своих мемуарах, написанных почти через 30 лет после рассматриваемых событий, Гейзенберг вспоминает и о предложении Вайцзеккера: «Было бы хорошо, — сказал Вайцзеккер, — чтобы в Копенгагене ты обсудил с Нильсом и эту тему. Если он скажет, например, что мы делаем все неправильно и должны немедленно прекратить работать с ураном, я был бы очень рад».

Если верить Гейзенбергу, то в первую очередь он хотел узнать мнение Бора об этичности дальнейших исследований, которые в перспективе могли иметь «тяжкие последствия, если использовать их в военных целях». Позже Питер Йенсен, также состоявший в рядах «Уранового общества», скажет, что Гейзенберг, этот «первосвященник» немецкой теоретической физики, намеревался получить от своего «Папы» отпущение грехов. Пайерлс в будущем представит это таким образом: «[Гейзенберг] решил было поужинать с дьяволом, но вдруг обнаружил, что ложка-то у него коротковата».

Сам Вернер с большим нетерпением ждал встречи со своим бывшим учителем. В его глазах, как и в глазах многих других физиков его поколения, Бор обладал непререкаемым авторитетом. Жена Гейзенберга, Елизавета, писала:

Однако для встречи с Бором у Вернера могли быть и другие причины. Вполне возможно, что Гейзенберг и Вайцзеккер, встревоженные неоднократными сообщениями в шведской прессе о попытках американских ученых создать атомную бомбу, хотели узнать, не располагал ли Бор более подробной информацией на сей счет.

Решив нанести Бору визит, Гейзенберг тут же столкнулся со множеством серьезных проблем. Хотя под властью Германии и находилась большая часть континентальной Западной Европы, перемещения немецких граждан были существенно ограничены. Власти весьма холодно отнеслись к желанию Гейзенберга временно покинуть страну. Выход из ситуации предложил Вайцзеккер. Ранее он уже несколько раз читал лекции в оккупированном Копенгагене, и последняя из них, посвященная связям философии и квантовой теории, проходила в Институте теоретической физики. По просьбе Вайцзеккера приглашение на участие в симпозиуме по вопросам астрономии, математики и теоретической физики выписали не только ему, но и Гейзенбергу. Симпозиум должен был проходить в Институте германской культуры, который совсем недавно открылся в Копенгагене.

Поначалу на просьбу Гейзенберга разрешить ему участие в симпозиуме Имперское министерство народного просвещения и пропаганды ответило отказом, однако после того, как Имперское министерство иностранных дел оказало определенное давление (по мнению сотрудников этого министерства, в дело вмешался статс-секретарь Эрнст фон Вайцзеккер — отец Карла Фридриха Вайцзеккера), разрешение Гейзенбергу выдали. Правда, согласно бумагам за границей Гейзенберг мог пробыть всего несколько дней. Его также попросили по возможности не привлекать к себе особого внимания.

Не взирая на ограничения, Вернер приехал в Копенгаген рано утром в понедельник 15 сентября 1941 года. До начала симпозиума оставалось еще четыре дня. В письме жене, которое он писал во время своих странствий, Гейзенберг назвал эту поездку путешествием в недавнее прошлое:

Гейзенберг так хотел встретиться с бывшим наставником, что в первый же вечер отправился пешком к нему домой, в Карлсберг[52], решив прогуляться по погружённому в темноту городу под ясным звездным небом. Узнав, что у Бора и его семьи все в порядке, Вернер вздохнул с облегчением. Разговор знаменитого физика со своим бывшим учеником быстро переключился на тему «людских проблем и печальных событий последнего времени». В письме своей жене Гейзенберг удрученно заметил, что «даже такой великий человек, как Бор, не может разделить свои мысли, эмоции — и чувство ненависти». Правда, потом он все же добавил: «Но, возможно, человек и не должен отделять друг от друга такие вещи».

Гейзенберг, несмотря ни на что, упрямо не замечал слова и чувства своих бывших коллег. Находясь в сентябре 1941 года в оккупированном Копенгагене, зная о том, что большая часть Европы уже захвачена войсками Оси, что группа немецких армий «Север» расположилась всего в десятке километров от Ленинграда, что Киев уже окружен, что вовсю идет подготовка к штурму Москвы, — зная об этом, сложно было сомневаться в победе Германии в текущей войне. Практически каждый уже осознал пугающую неизбежность грядущего тотального доминирования фашистов в Европе и всех возможных последствий этого.

Гейзенберг всегда мыслил прагматически и, конечно, уже давно все для себя решил. Носитель традиционных немецких ценностей, он приехал в Копенгаген по поручению Института германской культуры. Неудивительно, что для многих датчан любое его выступление было в первую очередь плохо замаскированной нацистской пропагандой. Конечно, Гейзенберг мог рассуждать так: перед лицом неизбежной победы фашизма не лучше ли, если его коллеги из оккупированных стран — в интересах физики и в своих интересах — тоже заключат сделку с совестью?

Бор с коллегами бойкотировали заседания симпозиума, но Гейзенберг все равно продолжал ждать их появления. Он посещал институт, в котором работал Бор, и не один раз встречался с местными физиками за обедом. В числе последних были Кристиан Меллер и Стефан Розенталь. У обоих ученых остались неприятные впечатления от разговора с Гейзенбергом. «[Гейзенберг] упорно твердил, как важно, чтобы Германия победила в этой войне… и то, что оккупация Дании, Норвегии, Бельгии и Голландии — это, конечно, печально, но странам Восточной Европы она явно во благо, поскольку самостоятельно управлять своими территориями они не могли».

Вторая встреча Вернера Гейзенберга с Нильсом Бором состоялась вечером в среду. Тогда Гейзенберг впервые заговорил со своим бывшим наставником об атомном оружии. Воспоминания об этой очень напряженной встрече у ученых остались отрывочные и довольно противоречивые. По словам Гейзенберга, после обеда они с Нильсом пошли прогуляться, чтобы избежать риска быть подслушанными гестапо. Бор же утверждал, что они беседовали в его кабинете. Кажется вполне логичным, что Гейзенберг хотел выбрать для разговора наиболее безопасное место, такое, в котором назойливым «слухачам» было бы сложно что-то разобрать в их разговоре и в котором можно было не опасаться подслушивающих устройств. Вернер ни на секунду не забывал о том, что, заводя с Бором разговор на тему применения атомной энергии в военных целях, он фактически совершал акт измены родине.

Начало у беседы было не очень приятным, а ее продолжение — еще хуже. Бор уже немало наслышался о бесчувственных высказываниях Гейзенберга о ходе войны, и он вышел из себя, когда Вернер начал не только активно защищать германскую агрессию на территории СССР, но и настойчиво доказывать собеседнику, что победа Германии — это наилучший исход сложившейся ситуации. Когда же Гейзенберг заговорил о работе над атомной бомбой, Бор возмутился до предела.

Из слов Гейзенберга Бор успел понять, что в 1939-м он сам же и заявил о необходимости «сплотить усилия всей нации» ради получения взрывной ядерной реакции. Перед собой Нильс в тот момент видел хорошего друга и бывшего коллегу, с которым когда-то делил самые захватывающие моменты самого важного в его жизни научного открытия. И вот теперь этот человек довольно нетерпеливо толкует о том, что можно создать атомную бомбу, и о том, что как раз и этим и занимается — для фашистов. В письме, которое Бор адресовал Гейзенбергу спустя много лет после окончания войны, но так и не отправил, он писал[53]:

…ты говорил довольно расплывчато да еще и с такой уверенностью в голосе, что в Германии созданы все условия для разработки атомного оружия, а проект возглавляешь ты лично. Ты сказал, что нет необходимости обсуждать детали, поскольку они тебе уже прекрасно известны, и в течение двух последних лет ты более или менее регулярно готовил ядерную программу.

Возможно, Гейзенберг даже набросал примерный план своих работ, хотя этот факт кажется довольно неправдоподобным. Спустя несколько лет Бор обнародовал набросок. Это была примерная схема ядерного реактора. Неизвестно, намеренно Гейзенберг запутал своего коллегу или это Бор неверно понял собеседника, но в любом случае Нильс утверждал, что на рисунке изображена именно атомная бомба. Но это еще не все. По всей видимости, Гейзенберг пытался выудить у Бора хоть какую-нибудь информацию о работе Союзников над атомной бомбой. Получается, он приехал в Копенгаген в качестве шпиона? На кого же он теперь работал?

После войны Гейзенберг утверждал, что пытался — через Бора — заручиться обязательством ученых-ядерщиков отказаться от любых работ над атомным оружием. Намерения Вернера и в самом деле могли быть именно такими. Но Нильс Бор увидел в Гейзенберге в первую очередь представителя державы-агрессора, оккупировавшей его страну, целью которого было обеспечение тех, кому он подчинялся, самым совершенным в мире оружием. В другом письме Гейзенбергу, также не отправленном, Бор писал:

Гейзенберг позже вспомнит, что Бор ответил примерно так: поскольку физики теперь трудились в разных странах, пытаться как-то координировать их действия абсолютно бесполезно. Нильс также сказал, что «работа физиков над созданием оружия для нужд своей страны — это, так сказать, вполне нормальное явление».

Несмотря на такой «обмен любезностями», ученые, по всей видимости, расстались довольно дружелюбно. Вскоре Гейзенберг встретился с Вайцзеккером в одном из самых живописных мест Копенгагена — на набережной Лангелинье неподалеку от гавани. Вернер проронил: «Знаешь, боюсь, все пошло совсем не так».

19 сентября немецкие ученые выступали на симпозиуме. Их слушателями были лишь пять астрономов из копенгагенской обсерватории. В обязательном отчете о поездке Гейзенберг затем отметил, что «наши отношения с научными кругами Скандинавии стали очень натянутыми».

Посетив официальный обед в немецком посольстве, Гейзенберг с Вайцзеккером решили до отъезда еще раз навестить Бора. Теперь они уже не говорили ни о политике, ни о науке. Бор почитал вслух, а Гейзенберг сыграл сонату Моцарта.

Сделка с дьяволом

Что ж, если Гейзенберг действительно пытался воспрепятствовать разработке атомного супероружия, то он потерпел полное фиаско. Если Гейзенберг хотел отпущения грехов, то его опять-таки постигла неудача. Однако в любом случае его неудачная поездка имела весьма серьезные последствия. Британские и американские ядерщики после начала войны максимально ускорили свои исследования: в их душах прочно поселился страх — страх перед той ужасной угрозой, которая вырастет над миром, если фашисты заполучат столь могущественное оружие. Однако не только страх заставлял ученых Британии и Америки активно развивать ядерные программы. Они пришли к выводу, что немецкие физики, особенно Гейзенберг, хотят дать фашистам такое оружие, а фашисты, в свою очередь, готовы пойти на все ради обладания им. Таким образом, британские и американские ученые и оправдали для себя необходимость создания атомного оружия.

В конце концов не так уж важно, что именно на самом деле Гейзенберг хотел сказать Бору. Главное, что после их встречи один из самых уважаемых и почитаемых специалистов в области ядерной физики, датский полуеврей, живущий в стране, оккупированной фашистами, остался в полной уверенности: Гейзенберг сделает все, чтобы пополнить арсенал Гитлера атомной бомбой.

Сам Гейзенберг и предположить не мог, к чему все приведет. Сделка, которую он заключил с дьяволом, привела к совершенно неожиданным событиям.

Март — декабрь 1941

Комитет М.О.Д. в конце 1940 года работал достаточно интенсивно. Ученым стало многое известно о критической массе U²³⁵, необходимой для взрыва бомбы, а также об условиях получения редкого изотопа из природного урана в промышленных масштабах. Однако весь проект пока держался практически на одних догадках, хотя и вполне обоснованных.

Физики провели расчеты, отталкиваясь от предположительных данных об интенсивности деления ядра урана-235 при бомбардировке его быстрыми нейтронами. Однако до сих пор не удалось получить даже небольшого количества данного изотопа, достаточного для реальных измерений. В Ливерпуле группа Чедвика использовала циклотрон, чтобы оценить изменения в интенсивности деления ядер природного урана под воздействием нейтронов с разной энергией (скоростью). Поскольку общая интенсивность деления ядер природного урана фактически складывается из показателей интенсивности деления U²³⁵ и U²³⁸, то изучение любых ее изменений может дать ключ к пониманию поведения каждого из этих изотопов в отдельности. Результаты экспериментов едва ли не полностью совпадали с теоретическими расчетами. «Первая проверка на практике теоретических выкладок дала нам почти точный ответ, так что не остается никаких сомнений: выбранная нами схема верна», — писал Пайерлс в марте 1941 года.

Результаты, полученные учеными Комитета М.О.Д., подтвердили независимые исследования физиков из Института Карнеги в Вашингтоне. Вероятность спонтанного деления ядра урана-235, обнаруженного Фришем около года назад, в будущем могла стать серьезной проблемой, поскольку считалось, что этот процесс повлечет за собой досрочное высвобождение нейтронов, а значит, и преждевременный взрыв любой бомбы с использованием этого элемента. Тем не менее ученые пришли к заключению, что интенсивность самопроизвольного деления довольно низка, а значит, создание и дальнейшее эффективное применение бомбы все же вполне возможно.

К апрелю 1941 года группа Симона, работавшая в Оксфорде, уже испытывала уменьшенную модель одной ступени для газодиффузионной установки. Полноразмерный образец в тот момент пока еще не закончили. Результаты испытаний обнадежили Симона, и он выступил с предложением построить опытно-промышленную установку из двадцати ступеней. К концу мая контракт на ее сооружение получила компания Metropolitan-Vickers. Установку планировали построить до конца года на базе промышленного комплекса Valley Works[54]в Ридимуине, местечке на севере Уэльса неподалеку от города Молд. Контракт на поставку требуемого количества гексафторида урана и химико-технологическую поддержку работ по сооружению и эксплуатации установки заключили с Имперским химическим трестом.

Теперь, судя по всему, ученые наконец нашли способ выделения большого количества урана-235 и мало кто сомневался: в бомбе, возможно, использован расщепляемый материал с достаточно малой сверхкритической массой. Следующим в центре внимания оказался вопрос, как лучше всего реализовать такое решение. Ученых также интересовал предполагаемый характер взрыва.

Наиболее очевидным способом получить взрывчатую сверхкритическую массу урана-235 исследователи посчитали объединение двух докритических элементов. Ученые также пришли к выводу, что процесс объединения должен идти с очень высокой скоростью, поскольку в ином случае обе массы начнут испускать нейтроны и взорвутся преждевременно, при этом энергии от такого взрыва будет гораздо меньше, чем потенциально возможно при объединении и дальнейшей детонации. Чтобы избежать этого, решили выстрелить небольшой докритической массой активного вещества в другую докритическую массу (впоследствии этот метод станет известен как «пушечный»). Британские эксперты по оружию уверенно заявили Томсону о том, что создание подобной «пушки» вполне возможно.

Каким же мог быть ущерб от такой бомбы? Расчеты становились все более точными. Ученые выяснили, что взрыв бомбы на основе урана-235 при весе активного вещества всего И килограммов эквивалентен взрыву 1800 тонн тротила. История знала только один случай взрыва подобной силы. Во время Первой мировой войны французский пароход «Монблан», перевозивший боеприпасы, вошел в гавань порта Галифакс в канадской провинции Новая Шотландия. На его борту находилось около 2300 тонн сухой и увлажненной пикриновой кислоты[55], 200 тонн тротила, 10 тонн пироксилина[56], а также большое количество бочек с высокооктановым топливом. 6 декабря 1917 года «Монблан» столкнулся с норвежским пароходом «Имо». На палубу «Монблана» попало и почти мгновенно загорелось горючее.

Взрыв полностью уничтожил не только сам пароход, но и все, что находилось в радиусе около двух километров от места взрыва. На расстоянии еще километра было повреждено множество зданий. Грибовидное облако поднялось ввысь на несколько километров, а разбросанные взрывом обломки разлетелись более чем на шесть километров. За 15 километров от места катастрофы были выбиты оконные стекла. Пушку с парохода нашли около озера Албро — а это около двух километров от гавани. На месте трагедии погибло около 1600 человек. Позже, за счет последствий взрыва, число жертв выросло до 2000 человек.

У физиков не было ни малейших сомнений в том, что для создания бомбы, способной причинить столь значительный ущерб, оправданы любые меры. Ни одна страна не отказалась бы иметь в своем арсенале подобное оружие на крайний случай.

Тем временем в Кембридже Хальбан с Коварски продолжали исследования реактора на уране и тяжелой воде. Они уже убедились в том, что ядерный реактор не просто теоретически возможен — до создания действующей модели было уже рукой подать. Хотя все эти работы не имели прямого отношения к проектированию или изготовлению бомбы, физики Комитета М.О.Д. уже знали о возможности получения элемента-94. В то же время довольно удивительно, что ученые очень часто принижали его значимость. Некоторые даже упорно доказывали, что элемент-94 совсем не подходит для изготовления бомбы. Кроме того, все знали, что данное вещество можно получить только в работающем ядерном реакторе, а для его запуска неизбежно понадобятся большие объемы тяжелой воды (по подсчетам физиков, чтобы реактор нормально функционировал, требовалось по нескольку тонн окиси урана и тяжелой воды). На территории Британии не было предприятия по производству тяжелой воды, а ее доставка в таких огромных объемах с завода в Веморке — с территории оккупированной Норвегии — не представлялась возможной. Считалось, что получить малое — но достаточное для создания бомбы — количество урана-235 гораздо быстрее и удобнее.

Работа над различными вариантами реактора шла вовсю. Руководство Комитета М.О.Д. уже начало понимать, что выгода от такой деятельности была бы гораздо большей в мирное, а не военное время. Хальбан и Коварски изучали различные схемы устройства реактора, рассматривали разные варианты систем контроля и охлаждения. Эта работа была очень важной, и ее ни в коем случае не следовало приостанавливать до окончания войны. Однако на фоне требований военного времени, с которыми британские физики Комитета М.О.Д. теперь не могли не считаться, становилось совершенно ясно, что необходимые для дальнейших исследований Хальбана и Коварски материалы, так же как и финансирование, предоставлены не будут.

Обсуждение дальнейшей судьбы этого проекта постепенно переросло в гораздо более обширную дискуссию о том, на что вообще может надеяться Комитет М.О.Д. в стране, которая находится в состоянии войны и может в любой момент оказаться под прямым ударом врага. В конечном счете стало очевидно, что следующим шагом физиков Комитета должен стать подробный и убедительный доклад правительству Великобритании, чтобы получить от него хоть какую-то поддержку.

«Автомат»

Зимой 1940–1941 годов Пайерлс продолжал активно работать над проектом, курируемым Комитетом М.О.Д., но ему очень не хватало помощи своего коллеги Фриша. Проблемы физики газовой диффузии, стоявшие перед ним, принимали все большую остроту, и Пайерлс решил, что ему нужен новый ассистент. В помощники себе он взял тихого, немного замкнутого и очень скромного эмигранта, ранее работавшего в Эдинбургском университете. Этот ученый обладал весьма незаурядными математическими способностями — Пайерлсу как раз недоставало одаренного теоретика. В состав бирмингемской группы его включили в мае 1941 года. Новый ассистент Пайерлса поселился в его доме в Эдгбастоне — в комнате, которую около года назад покинул Фриш.

Звали этого человека Клаус Фукс.

Фукс приехал в Великобританию 24 сентября 1933 года вместе с первой волной эмигрантов, бежавших от ужасов нацистской Германии. Однако его выезд из страны спровоцировали не расистская политика и новые антисемитские законы. Фукс был римским католиком. И коммунистом. Идеи социализма он еще мальчиком перенял у своего отца Эмиля, лютеранского священника, но в 1932 году вышел из социал-демократической партии Германии, став членом Коммунистической партии Германии, предлагавшей более жесткий курс преобразований. Что-то внутри подсказывало ему: строгий порядок внутри партии и широко применяемая ею массовая политическая активность — единственно возможный и значимый ответ на нацистскую угрозу.

Когда Гитлер начал вовсю пользоваться неограниченными полномочиями, дарованными ему как рейхсканцлеру, Фукс стал еще активнее. Клаус был хрупкого телосложения, да еще постоянно недоедал, поэтому никакой серьезной угрозы для профашистски настроенных подонков, наводнивших улицы, он не представлял. Однако храбрости ему было не занимать. Когда Фукс выступил против коричневорубашечников, выражавших свое недоверие ректору Кильского университета[57], его тут же избили, а затем бросили в реку. После того как фашисты начали массовые аресты коммунистов, Фукс остался в Берлине, хотя и ушел в подполье. Однако затем, следуя совету своих партийных соратников, он все же решил покинуть страну. Тогда ему был всего 21 год.

В Англии он нашел прибежище в доме Рональда и Джесси Ганнов, весьма обеспеченной британской пары, симпатизировавшей коммунистам. Ганны представили молодого человека Невиллу Мотту, профессору физики из Бристольского университета, буквально только что возглавившему целый факультет. Мотт согласился дать Фуксу должность ассистента в своей исследовательской группе.

В Германии Фукс был настоящим активистом и никогда не боялся прямо высказать свое мнение, каким бы оно ни было, а его уверенность в себе и упование только на свои силы граничили порой с дерзостью. Оказавшись в Британии, он почему-то стал очень робким, замкнутым и редко когда мог начать разговор первым. При общении на людях Фукс старательно уклонялся от обсуждения любых вопросов, напрямую связанных с политикой. В то же время, перестав открыто высказываться на острые темы, он вовсе не отрекся от своих политических убеждений. Спустя некоторое время он тайно сообщил о том, что находится в Великобритании, Юргену Кучинскому — своему старому соратнику, члену Коммунистический партии Германии, оказавшемуся в Англии в 1936 году. В отличие от Кучинского, Фукс не спешил открыто заявлять о своей принадлежности к партии. Однако, несмотря на его осторожность, британская полиция все же узнала о членстве Клауса в компартии: ей сообщили об этом из немецкого консульства в Бристоле.

Мотт достаточно быстро выяснил, что Фукс — весьма одаренный теоретик, в своих изысканиях настойчивый до упрямства. Клаус работал с огромным усердием и через четыре года защитил докторскую диссертацию о применении к металлам принципов квантовой механики. Убедившись в том, что характер и манера поведения Фукса вряд ли позволят ему стать хорошим лектором, Мотт подыскал ему должность в Эдинбургском университете, у другого немецкого физика-эмигранта, Макса Борна.

В 1920-х — начале 1930-х годов в Геттингенском университете Борн многое сделал для зарождения новой отрасли науки — квантовой физики. В 1925 году он опубликовал в соавторстве со своим ассистентом Паскуалем Йорданом работу, в которой предложил дальнейшее развитие теории Гейзенберга, получившей впоследствии название матричной механики (а еще позже — квантовой механики). У Борна писал диссертацию Оппенгеймер; его научными сотрудниками в разное время были Ферми, Теллер и Вигнер. Будучи лютеранином, он имел предков-евреев, и поэтому в 1933 году его сняли с профессорской должности. Вскоре он с готовностью принял предложение прочитать курс лекций в Кембридже, а в 1936-м — стать профессором естествознания в Эдинбургском университете.

Борн тепло встретил Фукса. Они быстро подружились — если дружба вообще возможна с человеком, не желающим никому и никогда открывать свою душу. Тем временем репутация Фукса росла он начал делать научную карьеру, и это отразилось на его характере: Клаус стал менее замкнутым. Однако полностью своей сдержанности он не утратил.

Советско-германский пакт о ненападении и последовавшее за ним вторжение войск СССР на территорию Финляндии стали для системы ценностей Фукса хорошим испытанием на прочность. Однако он довольно быстро оправился от первоначального шока, найдя рациональное объяснение действиям Сталина: Клаус истолковал их как вынужденную меру в ходе подготовки к войне с Германией, которая, вне всякого сомнения, должна была вскоре начаться. Вторая мировая, грянувшая в сентябре 1939 года, перечеркнула его шансы на получение британского гражданства. Теперь Фукс — подданный враждебной страны. Хотя поначалу — по причине твердой антифашистской позиции — ученого отнесли к категории лиц, представлявших собой наименьшую угрозу для безопасности государства, его все же выслали на остров Мэн в июне 1940 года. В это время войска вермахта уверенно продвигались по территории Европы. С острова Мэн Фукса вскоре перевели в лагерь для интернированных, который находился в районе города Шербрука неподалеку от Квебека.

Лагерь был населен главным образом евреями, поскольку на тот момент большинство немецких эмигрантов в Великобритании составляли именно они. Канадцы — охранники лагеря — никак не могли взять в толк, почему еврейских беженцев посчитали опасными, ведь те (в их числе было и несколько раввинов) навряд ли могли представлять значительную угрозу для безопасности страны, которая вела войну с фашистской Германией. Однако справедливости ради следует заметить, что не все интернированные были евреями — среди них встречались и настоящие фашисты. Фуксу было противно даже думать о том, что такие люди находятся рядом с ним.

В жизни лагеря культура и образование стояли отнюдь не на последнем месте. Фукс читал лекции по физике. Снова почувствовав себя в окружении немцев, он перестал скрывать свои коммунистические убеждения и регулярно посещал собрания, организуемые его однопартийцами, коих в лагере было немало. Клаус поддерживал контакт со своей младшей сестрой Кристель: в 1936 году она выехала в Америку и вышла там замуж. Жила Кристель в штате Массачусетс в городе Кембридже. Через одного из своих знакомых она смогла передать Фуксу несколько журналов. В лагерь журналы переправил Израэль Гальперин, молодой профессор математики из Королевского университета в Кингстоне, что в канадской провинции Онтарио. Фукс с Гальпериным никогда не встречались, но стоит отметить, что последний был членом Коммунистической партии Канады.

Борн надавил на британские власти, и спустя полгода с момента перевода в Шербрук Фукса освободили и он вернулся в Эдинбург. Шербрук он покинул 25 декабря 1940 года, как раз на Рождество. Пять месяцев спустя Клаус получил письмо от Пайерлса: тот приглашал его присоединиться к проекту, о котором пока не мог подробно рассказать, заметив только, что упомянутый проект, по всей видимости, будет напрямую связан с нуждами фронта. Фукс принял приглашение без всяких колебаний.

На тот момент вопрос о допуске Фукса к секретным работам еще не был решен. Досье МИ-5[58] на него состояло всего из двух документов: первый — сообщение из немецкого консульства в Бристоле, второй — недавнее донесение одного из немецких беженцев. Оба документа однозначно свидетельствовали: Фукс — коммунист. Пайерлсу сообщили, что он может взять Клауса в свою команду, но при условии, что ему будет предоставлена только та информация, которая нужна исключительно для исследований. Пайерлс, однако, воспротивился такому решению, заявив, что не сможет так работать с Фуксом. В итоге все ограничения по допуску Клауса к проекту были сняты и он вошел в состав Комитета М.О.Д. на правах ее полноценного члена.

Фукс быстро освоился в Бирмингеме. Он взялся сразу за два основных направления: теорию ядерной цепной реакции в уране-235 и теорию газовой диффузии — метода, который предстояло использовать для того, чтобы отделить друг от друга изотопы урана-235 и урана-238. Своей скрытностью и неразговорчивостью Фукс заслужил прозвище «автомат», которое ему дала Женя Пайерлс. Когда ее спрашивали, почему она так называет Клауса, она отвечала: «От него можно что-то услышать только тогда, когда ему вопрос задашь. Как будто монетку в автомат бросаешь: не бросишь монетки — ничего не получишь».

Доклад Комитета М.О.Д.

15 июля 1941 года Комитет М.О.Д. закончил два отчета: первый — об использовании урана в качестве взрывчатого вещества в атомной бомбе, второй — об использовании урана как источника энергии. В первом отчете совершенно недвусмысленно сообщалось:

Далее в отчете содержались следующие рекомендации:

Физики Комитета М.О.Д. признали, что сначала относились к проекту «довольно скептично и не очень-то в него верили». Они также подчеркивали, сохраняя долю скромности, что «проблемы, над которыми мы сейчас работаем, не так уж сложно решить любому хоть сколько-нибудь способному физику».

В отчете давались довольно оптимистичные прогнозы: атомная бомба появится в арсенале военных уже в конце 1943 года. Из всех физиков Комитета М.О.Д. один Блэкетт считал такое скорое изготовление бомбы маловероятным. Он сильно сомневался в том, что при реализации настолько беспрецедентного проекта не возникнет непредвиденных осложнений, которые неизбежно повлекут за собой задержки и отсрочки.

Доклады Комитета М.О.Д. взбудоражили Уайтхолл. Линдеман внимательно наблюдал за дискуссиями ученых Комитета, посещал множественные собрания технического подкомитета. Линдемана весьма обнадежили заявления Томсона и Симона, а выступление Пайерлса и вовсе произвело на него неизгладимое впечатление. К тому моменту Линдеман стал главным научным советником правительства Великобритании. В июне он получил титул лорда Черуэлла.

В августе 1939 года Черуэлл сообщил Черчиллю, что атомного оружия придется ждать «еще несколько лет». Хотя Линдемана не опровергали, его скептицизм по поводу создания атомной бомбы сменился острым беспокойством. Прекрасно зная о том, что Черчилль любит короткие, в пол страницы сообщения, Черуэлл все же посчитал освещаемый им вопрос весьма важным и изложил его на двух с половиной страницах. Делая предположения, он все-таки подстраховался: «Против я бы не поставил больше, чем два к одному. Пожалуй, даже уравнял бы ставки, — писал он. — В то же время я уверен: мы должны продолжать. Позволить немцам обогнать нас в этой гонке будет непростительной ошибкой, ведь победив в ней, они вполне могут победить и в войне или же, повергнув нас, вынести нам смертный приговор».

По этому вопросу Черчилль решил выслушать мнение начальников штабов: «Хотя лично меня вполне устраивают те взрывчатые вещества, которыми мы располагаем в данный момент, — заявил он, — все же я думаю, что нам не нужно чинить помехи прогрессу, а значит, следует действовать согласно рекомендациям лорда Черуэлла. Ответственным членом правительства назначается Джон Андерсон. Буду также рад узнать мнение и начальников штабов». Джон Андерсон — лорд-председатель Тайного совета Великобритании — ранее занимал пост министра внутренних дел и к тому же был специалистом в физической химии. Свою докторскую диссертацию, посвященную химическим свойствам урана, он защищал в Лейципгском университете[59].

Отчеты Комитета М.О.Д. официально рассмотрела экспертная группа по оборонным мероприятиям, которая подчинялась Научно-консультативному комитету. Руководил им лорд Хэнки; в его состав входили физик Эдуард Эплтон, нобелевский лауреат и президент Королевского научного общества фармаколог Генри Дейл, а также Эдвард Мелланби, открывший витамин D. Встреча экспертной группы с физиками Комитета М.О.Д. состоялась 16 сентября. В центре обсуждения оказались механизм взрывателя, опытнопромышленная двадцатиступенчатая установка для газодиффузионного разделения изотопов, контракт ИХТ на поставку необходимого количества гексафторида урана, а также возможность использования в газодиффузионной установке особых мембран, производимых в Америке.

По итогам встречи был составлен подробнейший отчет, в заключительной части которого говорилось следующее:

20 сентября начальники штабов выразили свое согласие с предложениями экспертной группы, рекомендовав не жалеть на исследования ни денег, ни материалов, ни рабочих рук, и главное — не терять ни минуты. Экспертная группа составила окончательную версию отчета, в котором также рассматривались организационные вопросы, и 25 сентября его передали Андерсону.

Ответственность за британский ядерный проект возложили теперь на Управление научных и промышленных исследований. Возглавить работы над атомной бомбой поручили представителю высшего руководства И XT Уоллесу Акерсу. Вместе с Андерсоном они решили дать проекту имя, которое вводило бы в заблуждение непосвященных, — «Трубные сплавы»[60]. Новая организация, возглавленная Акерсом, начала именоваться соответственно «Дирекция „Трубные сплавы“». Заместителем руководителя Дирекции стал еще один представитель ИХТ — Майкл Перрин. В октябре 1941 года в Лондоне открылся офис новой организации, расположенный по адресу Олд-Куин-стрит, 16 — по соседству со штаб-квартирой МИ-6 на Куин-Эннс-гейт.

Одним из первых посетителей офиса Дирекции стал Лейф Тронстад.

…Имеет огромную ценность для СССР

В тот же день, когда отчет экспертной группы был передан Андерсону, агент НКВД Анатолий Горский (который работал в посольстве СССР в Великобритании под именем Анатолия Громова) отправил свое донесение из Лондона в Москву. Там документ поступил офицеру НКВД Елене Потаповой, которая хорошо владела английским и немного разбиралась в физике. В донесении сообщалось следующее:

ВАДИМ — кодовое имя Горского. БОССои, по всей видимости, называли лорда Хэнки. Информатором Горского был Джон Кернкросс, личный секретарь лорда, также советский агент. Его завербовали в мае 1937 года Энтони Блант и Гай Берджес, рассматривая Джона в качестве возможной замены еще одному шпиону Советского Союза, работавшему в Министерстве иностранных дел — Дональду Маклину[61]. Кернкросс оправдывал свое решение выдать СССР секрет атомной бомбы стремлением оказать силам Союзников реальную поддержку против общей угрозы — нацизма. Кстати, его любимым композитором был Ференц Лист.

Далее в тексте донесения детально описывалось все, что обсуждали участники собрания, — то есть фактически кратко описывалось текущее состояние британского проекта по созданию атомной бомбы. В заключительной части документа сообщалось следующее:

Таким образом, в Советском Союзе действительно узнали про принятое в Британии решение о создании ядерной бомбы всего через пару дней.

Спустя совсем немного времени СССР удалось выведать новые секреты. Приехав в Лондон в конце 1941 года, Фукс решил навестить своего друга — Кучинского. Клаус, вполне возможно, уже догадывался, что Кучинский работает на советскую разведку. И действительно, тот был агентом ГРУ[62]. Фукс сообщил ему, что располагает информацией о секретном проекте, которая может иметь огромную ценность для СССР.

Итак, Фукс стал советским шпионом.

Кучинский вывел его на Симона Кремера — секретаря военного атташе из советского посольства в Лондоне. Кремер также был агентом ГРУ, и Клаус его знал только под оперативным псевдонимом — Александр. Кремер в самых общих чертах рассказал Фуксу о методах работы разведчика. Местом для тайных встреч они назначили дом неподалеку от Гайд-парка. Туда Фукс приносил и передавал Александру по несколько листов бумаги с аккуратно отпечатанным на машинке или написанным от руки текстом — изложением всего того, чем он занимался в тот момент.

Хотя Фукс и решил выдать советской стороне секреты страны, на благо которой в данный момент работал, он строго придерживался своих собственных моральных норм. Клаус имел свободный доступ к работам остальных участников проекта, в том числе Пайерлса; он также кое-что знал об исследованиях в данном направлении, которые проводились в Америке, но он наотрез отказался передавать представителю советской разведки любые документы, не относящиеся к его непосредственной работе. Однако устно Фукс сообщал все, что знал.

С Кремером Клаус проработал более полугода, за это время встретившись с ним трижды. Затем Клауса передали другому агенту, представленному ему как Соня. На самом деле ее звали Рут Бертон (ее девичья фамилия — Кучинская; она была сестрой Юргена Кучинского). Бертон жила вместе со своим мужем-британцем в местечке Кидлингтон неподалеку от Оксфорда и формально никаким образом не была связана с советским посольством, а значит, вряд ли могла привлечь к себе излишнее внимание со стороны МИ-5. Встречу Фукса и Рут назначили в маленьком торговом городке Банбери между Бирмингемом и Оксфордом.

Иностранцы, которым до всего есть дело

В послевоенные годы Лео Сцилард как-то сказал: «Я ничуть не сомневаюсь, что если бы Конгресс узнал всю правду о проекте по исследованию атомной энергии, то обязательно учредил бы особую медаль для награждения за выдающиеся заслуги всех иностранцев, которым до всего есть дело. Первым этой медалью следовало бы наградить д-ра Олифанта».

Зимой 1940–1941 годов американская программа по исследованию деления ядра еще продолжала действовать, однако продвижение вперед шло очень неуверенно и по всему было видно, что работа вот-вот может заглохнуть. В различных учреждениях изучали теорию реакции деления ядра, разделения изотопов, а также свойства элемента-94; развернули работы, связанные с созданием реакторов и производством тяжелой воды. Однако ни одно из перечисленных направлений все же не было напрямую связано с военными нуждами.

Национальный комитет по оборонным исследованиям финансировал проекты по изучению различных вариантов выделения урана-235: газовой диффузии, с которым экспериментировали в Колумбийском университете; высокоскоростного центрифугирования, которое пробовали использовать в университете Вирджинии; электромагнитного способа, с помощью которого Нир в Миннесоте ранее уже получил нужный изотоп, хотя и в ничтожно малом количестве. По мнению Нира, таким способом не получится выделить большое количество урана-235, однако Лоуренс решил, что нашел наконец подходящую возможность с толком задействовать один из своих резервных циклотронов. Дело в том, что электромагнитный метод разделения изотопов имеет очень много схожего с принципом, положенным в основу работы циклотрона. Зная это и воспользовавшись финансовой поддержкой НКОИ, Лоуренс стал думать, как перестроить 93-сантиметровый циклотрон в большой масс-спектрометр для разделения изотопов.

Буш по-прежнему скептически относился к перспективам создания бомбы, поэтому в верхах обсуждались главным образом вопросы, как использовать деление ядра в качестве источника энергии. 17 марта 1941 года Лоуренс решил, что пришло время менять текущее положение дел. Конэнт только что вернулся из Англии, куда он отправился, чтобы обсудить с некоторыми физиками Комитета М.О.Д. ряд моментов, связанных с делением атомного ядра. Переговорив с ними, Конэнт понял, что создание бомбы все-таки возможно, однако решил, что для Буша, когда тот сам захочет узнать о достижениях британских ученых в этом направлении, не составит никакого труда получить всю достоверную информацию по собственным каналам. Лоуренс был уверен, что настал подходящий момент для того, чтобы «поддать жару комитету Бриггса», и поэтому попросил Конэнта информировать Буша о кардинальном ухудшении ситуации с ядерным проектом.

Встретившись с Лоуренсом два дня спустя, Буш устроил тому разнос, заявив, что пока стоит во главе проекта, будет всецело полагаться на компетентность Бриггса и его комитета и сам вмешается только в самом крайнем случае. По правде говоря, Буш еще не до конца освоился с ролью руководителя крупномасштабного научного проекта и опасался выделять большие средства на что-то, не обещавшее никакого конкретного результата. Чтобы подстраховаться, он решил обратиться за помощью к Национальной академии наук.

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 Академия обратилась к. Нобелевскому лауреату Артуру Комптону с просьбой возглавить группу, собранную для написания этого обзора. Комптон был весьма авторитетным ученым — изучая поглощение и рассеивание рентгеновских и гамма-лучей, он открыл так называемый эффект Комптона[63] — однако он не считал себя специалистом в ядерной физике. Поначалу выразив сомнения, что подходит на роль председателя такой группы, он тем не менее довольно быстро и весьма охотно согласился. В состав группы включили также Лоуренса и еще двух физиков — Джон К. Слэтера и Джонна X. ван Флека.

Если кому-то нужен был еще один тревожный сигнал, то его в итоге получили — в виде предупреждающего послания Хоутерманса. Прибыв в Америку, Райхе передал это послание Рудольфу Ладенбургу из Принстона. Ладенбург пригласил на обед несколько видных ученых и попросил Райхе еще раз повторить то, что сказал ему Хоутерманс. Из всех собравшихся один только Вигнер был связан с комитетом по вопросам использования урана, но он промолчал. Когда через несколько дней Ладенбургу представилась возможность лично передать Бриггсу неутешительную новость, он не преминул ею воспользоваться. Бриггс выразил крайнюю озабоченность вестями из Германии и попросил предоставить ему более подробную информацию обо всем происходящем, а получив ее, благополучно похоронил ее среди своих бумаг.

Обзорный доклад группа Комптона написала с третьей попытки. Первый вариант группа представила 17 мая. В целом в докладе прослеживался бриггсовский консерватизм. Участники группы сообщали, что контролируемое высвобождение ядерной энергии возможно, однако для овладения подобной техникой потребуются годы. Относительно необходимости создания бомбы никаких прямых рекомендаций в докладе не было, сообщалось только, что появления подобного вида оружия до 1945 года ждать не стоит. Участники группы 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 элемента-94 становилась все более реальной. Гленн Сиборг был сыном иммигрантов из Швеции (на самом деле фамилия его отца читалась как Шеберг, однако на острове Эллис[64]ее исправили на более благозвучную для уха англоговорящего человека). Родился он в штате Мичиган, химию изучал в Калифорнийском университете (УКЛА)[65], а диссертацию защищал в Беркли, где и заинтересовался радиохимией. Неудивительно, что, узнав об открытии Гана и Штрассмана, Гленн 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 Гленну хотелось прокричать на весь мир, но вместо этого ему пришлось сообщить о нем только комитету по вопросам использования урана и еще редактору Physical Review. Правда, опубликовать полученные результаты можно было только после окончания войны.

Долгое время полученный Сиборгом элемент не имел своего названия — в разговорах Гленн условно называл его «медью». Когда для новых экспериментов потребовалась настоящая медь, физикам пришлось окрестить ее «самой настоящей медью», чтобы не путать с элементом-94.

Ученые Беркли немедленно начали изучать реакцию деления нового элемента. В ноябре 1940-го из Беркли уехал Макмиллан. Ему предстояло работать над радаром в Массачусетском технологическом институте (МТИ)[66]. Сиборг вдвоем с Эмилио Сегре продолжали получать элемент-94 на 152-сантиметровом циклотроне — им требовалось большее его количество для изучения реакции деления. 18 мая они зафиксировали интенсивное деления ядер элемента-94, примерно вдвое превышающее аналогичный показатель для урана-235. Теперь уже не было практически никаких сомнений в том, что новый элемент больше подходит на роль активного вещества атомной бомбы.

Тем временем Буш с головой ушел в реорганизацию системы научных исследований, финансируемых правительством, ее структуры и управления. НКОИ довольно успешно руководил лабораторными исследованиями, однако не имел никаких полномочий в опытно-конструкторских работах, а ведь именно благодаря им результаты деятельности ученых и обретали форму новых образцов оружия. Буш предложил создать новую организацию — Управление научных исследований и разработок (УНИР), — которая руководила бы как НКОИ, так и любыми техническими проектами на основе полученных от него данных. Начальник У НИР должен был отчитываться непосредственно перед Рузвельтом. На этот пост Буш предложил собственную кандидатуру. Председателем НКОИ вместо него назначили Конэнта.

22 июня войска нацистской Германии вторглись на территорию СССР, и темп американской программы по исследованию свойств деления ядер радиоактивных элементов ускорили еще больше. Результатов ждали не просто «срочно», а «крайне срочно». Конэнт, посчитав, что участникам группы Комптона недостает прагматичности, которой обладают техники-профессионалы, обратился за помощью к инженерам компаний General Electric, Bell Laboratories[67] и Westinghouse[68]. Однако второй доклад группы, обнародованный 11 июля, мало отличался от первого. В нем снова положительно оценивались перспективы использования ядерной энергии, однако о бомбе и элементе-94 напрямую ничего не говорилось.

Комптон, который в это очень важное для проекта время был в Южной Африке, всерьез опасался, что правительство вообще окажется от финансирования. Лоуренс пропустил собрание, на котором составлялся отчет, из-за болезни своей дочери Маргарет, поэтому решил отправить участникам группы письмо и подробнейшим образом объяснить важность нового элемента. «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 произошло бы взрывное выделение энергии — то есть фактически мы получили бы „супербомбу“».

Незадолго до того как в июле утвердили окончательный вариант доклада Комитета М.О.Д., Бушу неофициально передели черновой вариант этого документа, составленный 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 — прямо как в пьесах — на первый план выходит Олифант.

Стало совершенно ясно, что Великобритания не сможет в одиночку создать атомную бомбу. 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 М.О.Д. передали Бриггсу, а этот «косноязычный и невзрачный человечек сунул все бумаги в сейф и ни словом не обмолвился о них членам своей организации». Это известие не могло не огорчить Олифанта. Он встретился с членами комитета по вопросам использования урана и открыто рассказал им о возможности создания ядерного оружия. Говорил Олифант весьма убедительно, и по крайней мере один из присутствующих был просто шокирован его словами. Олифант пришел на собрание и «так и сказал: „бомба“… А я все это время думал, что мы работаем над источником энергии для подводных лодок», — вспоминал позже этот член комитета.

21 сентября в Беркли Олифант встретился с 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 М.О.Д., Лоуренс тут же загорелся идеей выделения урана-235 электромагнитным методом. Он проявил также огромный интерес к реакции деления ядра элемента-94. Когда оба ученых вернулись в кабинет Лоуренса, к ним присоединился Оппенгеймер, который тогда впервые услышал о подготовке к работе по созданию атомной бомбы.

Вскоре Олифант отправился в Нью-Йорк, чтобы встретиться там с Бушем и Конэнтом, однако эти встречи принесли ему лишь разочарование. Возвращаясь обратно в Англию, он не мог избавиться от мысли, что его поездка не имела никакой пользы. Однако беспокойство Олифанта было напрасным: из полученной информации Лоуренс сделал правильные выводы и немедленно начал действовать. Он связался с Комптоном и сообщил ему о возможности создания атомной бомбы, которая сможет решить исход войны. Комптон предложил поговорить с Конэнтом, встретившись с ним через несколько дней на церемонии по поводу 50-летия Чикагского университета, на которую ученых пригласили для присвоения им почетных званий.

Встреча произошла в доме Комптона. Лоуренс кратко рассказал о достижениях англичан и подробно остановился на перспективах получения урана-235 и на свойствах элемента-94, уже ставших известными ученым. Он также выразил крайнее разочарование бездействием Вашингтона, который никак не желал реагировать на очевидные факты, говорящие о немалой заинтересованности Германии в ядерных исследованиях. Конэнт изначально был не очень-то настроен заниматься этим проектом, однако то, как Комптон ратовал за дело, заставило его изменить отношение. Выслушав Лоуренса, Конэнт посмотрел на него и сказал: «Эрнест, ты говоришь, что убежден в огромной важности этой бомбы. Готов ли ты посвятить ее созданию следующие несколько лет своей жизни?» У его собеседника отвисла челюсть. Лоуренс согласился без малейших колебаний. Раз Конэнт дал ему такую работу, он ее сделает.

Официальную копию доклада Комитета М.О.Д. Буш получил 3 октября 1941 года — спустя две недели после того, как этот документ прошел обсуждение в Москве. 9 декабря Буш показал его Рузвельту. Америка, со всех сторон критикуемая за свою политику изоляции, не спешила вступать в войну. Однако, ознакомившись с фактами, подтверждавшими возможность создания атомной бомбы еще до окончания войны в Европе, Рузвельт решил немедленно начать действовать, даже минуя Конгресс. Право принимать решения, связанные с ядерными исследованиями и ядерным оружием, он оставил за собой и крохотной горсткой своих советников, которых впоследствии стали называть «высший президентский совет». В эту группу вошли Буш, Конэнт, вице-президент Генри Уоллес, военный министр Генри Л. Стимсон и глава Генштаба армии США Джордж К. Маршалл.

У консультативной группы Национальной академии наук запросили третий отчет. Конэнт попросил принять в нем участие своего коллегу из Гарварда Георгия Кистяковского, химика и эксперта по взрывчатым веществам. В свою очередь Лоуренс обратился за помощью к Оппенгеймеру, чтобы тот помог с теоретическими изысканиями. Комптон сразу дал свое благословение на привлечение Оппи[69] к проекту, поскольку знал его уже 14 лет и был очень рад получить от Роберта его как всегда ценные предложения.

6 ноября 1941 года Комптон лично представил Бушу третий, и последний, вариант доклада. Как и в отчете Комитета М.О.Д., в нем совершенно однозначно говорилось:

В своих оценках американские физики были намного осторожнее, чем их британские коллеги, однако американцы все равно пришли примерно к тем же выводам. Элемент-94 снова ускользнул от внимания ученых, всецело поглощенных стремлением подчинить своей власти уран-235. Отчет консультативной группы Буш 27 ноября передал Рузвельту и тот одобрил решение, в сущности, принятое еще раньше.

Так появилась еще одна организация — «Комитет S-1», подчинявшаяся УНИР Буша. Во главе нового комитета Буш сначала хотел поставить Лоуренса, но, все более убеждаясь в неспособности того работать в условиях строгой секретности (Конэнт даже сделал Лоуренсу выговор за несанкционированное разглашение Оппенгеймеру информации о проекте), председателем в итоге назначил Конэнта. Бриггс теперь стал руководителем Секции S-1, ответственной за проведение физических измерений, и получил также членство в Комитете S-1.

Официальных документов, которые подтверждают принятие решения о начале работы американского ядерного проекта, по всей видимости, не существует. Есть только короткая записка, нацарапанная на сопроводительной бумаге из Белого дома, вместе с которой возвратили доклад консультативной группы Национальной академии наук. В записке, датированной 19 января 1942 года, говорится: «В. Б., все в порядке — возвращаю — думаю, лучше хранить это в вашем сейфе. Ф. Д. Р.»[70].

Зима в Москве

Немецкие войска, начавшие окружение Москвы, продвигались веред все медленнее, а 15 ноября, когда совсем захолодало и крепкий мороз намертво сковал землю, и вовсе остановились. К концу месяца начался практически непрерывный снегопад, а температура опустилась до —20° C. Замерзала техника. Замерзали люди, у которых не было ни перчаток, ни зимней обуви, ни теплой одежды, которая помогла бы выдержать такие холода. Многие замерзали насмерть. Только русским к такой зиме было не привыкать.

6 декабря генерал Жуков приказал своим войскам начать массированное контрнаступление на германские позиции, развернув фронт протяженностью в 340 километров. К этому времени Советский Союз потерял около четырех миллионов человек, добыча угля на его территории снизилась втрое, металлургическое производство — вчетверо. На таком фоне масштаб контрнаступления Красной армии просто ошеломлял. Гитлер приказал своим солдатам удерживать позиции несмотря ни на что, но они не могли выполнить этот приказ. Их попросту задавили числом.

Перл-Харбор

Япония была маленькой островной державой с очень ограниченными природными ресурсами, однако с немалыми амбициями. С детства окруженные культурой, в которой воин считался священной фигурой, японские писатели и поэты конца XIX века детально развили идею объединения азиатских народов под властью Японской империи, во главе которой должен стать император — прямой потомок богини солнца Аматэрасу. В первые десятилетия XX века японцам удалось создать предпосылки для строительства будущей империи. Они использовали уникальное сочетание производственных ноу-хау, развитой коммерции и крайне жесткого общеполитического курса, заимствованного из успешной модели британского империализма.

В 1937 году Япония возобновила боевые действия с носителем крайне враждебной для нее культуры — Китаем. В августе 1940 г. было провозглашено создание Великой восточноазиатской сферы взаимного процветания — якобы экономического блока, образованного для обеспечения полной независимости Японии, Китая, а также дальневосточных колоний Великобритании, Голландии и Франции. Идея была не нова, и многие расценивали создание блока как попытку освободить народы Азии от европейского империализма, поставив на место западных захватчиков Японскую империю. 27 сентября 1940 года представители Японии подписали в Берлине Тройственный пакт с Германией и Италией, обязавшись «оказать своим союзникам помощь всеми имеющимися политическими, экономическими и военными средствами в том случае, если любая из трех договаривающихся сторон подвергнется нападению со стороны какой-либо державы, которая в настоящее время не участвует в европейской войне и в японо-китайском конфликте». Фактически пакт содержал почти неприкрытую угрозу в адрес Америки.

Америка ответила бойкотами и экономическими санкциями. В первые месяцы 1941 года японцы увеличили давление на Малайю, голландскую Ост-Индию и французский Индокитай, а американцы стали все туже закручивать гайки.

25 июля Рузвельт наложил эмбарго на вывоз нефти в Японию и заморозил все японские активы. Эти меры, особенно первая, нарушили тщательно выверенный баланс экономики островной страны и ввергли ее в пучину кризиса.

По приказу Рузвельта Тихоокеанский флот США перебросили на Гавайи, стали укреплять армию на Филиппинах. Рузвельт надеялся, что подобная демонстрация силы сможет удержать Японию от дальнейших агрессивных действий на территории региона. Японское верховное командование встретилось для обсуждения дальнейших действий. Адмирал Исороку Ямамото, глава Объединенного флота страны, добился поддержки своего плана — атаковать базы американских вооруженных сил весной 1941 года. Летом он начал готовить свой удар, собирая технику и обучая пилотов. 1 декабря он наконец получил разрешение начинать.

В 7:58 утра 7 декабря из командного центра на острове Форд[71]отправили срочное сообщение, ошеломившее весь мир:

Японцы все-таки нанесли свой удар. На следующий день Союзники объявили Японии войну. 11 декабря войну Америке объявили Германия и Италия. Американский адмирал Уильям Хэлси примерно в это же время заявил: «Когда война закончится, на японском будут говорить только в аду».

Война из европейской превратилась во Вторую мировую.