Атомный проект. История сверхоружия

Первушин Антон Иванович

В 10.45, когда паром находился над самой большой глубиной, его команда и пассажиры почувствовали страшный толчок. Паром стал быстро крениться на корму. В какой-то момент вагоны сорвались с тормозов и скатились в воду. В течение трех-четырех минут «Гидро» полностью затонул, увлекая с собой 26 человек. На поверхности ледяных вод остались лишь спасательные лодки и какие-то обломки. Затем на поверхность выпрыгнули один за другим четыре контейнера с тяжелой водой, но это было все.

В воскресенье Кнут Хаукелид уже прогуливался по Осло. Он купил вечернюю газету и нашел в ней коротенькое сообщение о потоплении парома. В то время в Норвегии акты диверсии на кораблях стали частым явлением, и пресса не уделяла им особого внимания.

Подводя

итоги операций, направленных на прекращение производства тяжелой воды в Норвегии, кульминацией которых стало потопление парома «Гидро» в феврале 1944 года, уверенно можно сказать, что они сыграли важнейшую роль в разрушении надежд немецких физиков, планирующих построить действующий атомный реактор. Лучше всего это подтверждают слова Курта Дибнера, сказанные после войны:

Что касается последнего периода войны, то в 1945 году запасы тяжелой воды в Германии уже не увеличивались; в последних экспериментах, проведенных в начале 1945 года, мы фактически располагали двумя с половиной тоннами тяжелой воды. Наша неудача в попытках запустить атомный реактор еще до конца войны объясняется главным образом прекращением производства тяжелой воды в Норвегии.

План Герлаха

В середине апреля 1944 года профессор Пауль Хартек, пытаясь спасти атомный проект, предложил властям три новых способа получения тяжелой воды: дистилляция воды при пониженном давлении, дистилляция водорода при низкой температуре, ионообмен при двух различных температурах. По его словам, можно было немедленно начинать строительство промышленных установок, работающих по второму или третьему методу. Вот только одной фабрикой обойтись было уже нельзя. «Если мы будем изготавливать тяжелую воду в одном-единственном месте, то нам следует опасаться новых воздушных налетов, направленных на уничтожение этого производства». Вообще же, продолжал Хартек, лучше было бы выпускать тяжелую воду низкой концентрации в качестве побочного продукта на ряде действующих предприятий. Опасаясь вражеских шпионов, Хартек даже не называл в своем секретном докладе эти «перспективные заводы». Заканчивая доклад, он сообщал, что на строительство небольшой установки, выпускающей до двух тонн тяжелой воды в год, уйдет всего два года. Она обойдется в несколько миллионов рейхсмарок и начнет действовать весной 1946 года.

Профессор Вальтер Герлах осторожничал, выбирая метод попроще и подешевле. Наконец ему приглянулась схема дистилляции водорода при низкой температуре. Стоимость ее – всего 1,3 миллиона рейхсмарок. Пока же в течение двух лет оставалось довольствоваться лишь теми скудными запасами, что уцелели после экспериментов, диверсий, лабораторных взрывов и воздушных налетов. Весь запас составлял 2,6 тонны тяжелой воды.

В конце мая Герлах радостно сообщил начальству, что первый реактор с критической массой ядерного топлива будет построен в ближайшее время. Вот только из-за постоянных воздушных налетов никак не удавалось отлить нужное количество урановых пластин. В местечке Грюнау под Берлином – благо бомбардировки его почти не затронули – спешно строилась новая печь для вакуумного литья.

Вальтер Герлах полностью оправдал свою репутацию сторонника «чистой науки». Пользуясь своим главенствующим положением, профессор смело поддерживал перспективные научные проекты, не имевшие военного значения, и пренебрегал нуждами ядерщиков, которые могли принести пользу в военное время. К примеру, он всячески опекал сотрудников Физического института, определявших магнитные моменты и спектры атомных ядер и измерявших коэффициенты теплового расширения урана. Работы эти имели чисто теоретический смысл, и только ярлык «ядерная физика» да настойчивость Герлаха помогали молодым ученым и впредь безмятежно исследовать тайны атомного ядра в те дни, когда страна близилась к катастрофе. Вот еще пример поведения Герлаха: в Германии было мало циклотронов, и «главный

физик» страны наперекор военным нуждам приказал использовать циклотроны для биологических и медицинских опытов.

При таком обилии целей, планов и направлений атомный проект сходил на нет. В 1944 году лишь две программы из множества его составлявших получили высшую степень срочности: «изотопный шлюз» и изготовление урановых пластин для реактора Гейзенберга.

В апреле и мае 1944 года Вальтер Герлах обновил планы научных исследований. К категории срочных были отнесены лишь работы по разделению изотопов, проводившиеся Паулем Хартеком. Составляя план на следующий год, Герлах урезал все финансовые вливания. Теперь ни один из проектов не смел претендовать на сумму, большую 65 000 рейхсмарок. С таким подходом атомный проект скоро должен был благополучно заглохнуть сам по себе.

Тем не менее работы над реактором Гейзенберга продолжались. Бункер для реактора напоминал небольшой плавательный бассейн. Здесь имелись свое насосное устройство, вентилятор, резервуар для хранения тяжелой воды и даже комнатка, где тяжелую воду можно было очищать. Специальный воздухозаборник удалял радиоактивные газы. Автомат, управляемый дистанционно, перемещал урановое топливо. Особые «телекамеры» позволяли наблюдать за реактором издали, не подвергая жизнь опасности. Двойные, герметичные стальные двери отделяли эту лабораторию от других подземных комнат. Имелась мастерская для обработки урана и лаборатории для исследования тяжелой воды.

Как мы уже отмечали, ни Вернер Гейзенберг, ни помогавший ему Карл Вирц не вняли выводам Курта Дибнера и решили, что реактор будет состоять из урановых пластин толщиной один сантиметр, чередующихся с тяжелой водой. Оболочку для него изготовили из очень легкого магниевого сплава, поглощавшего крайне мало нейтронов (высота и диаметр цилиндра были одинаковы – 124 см). Ученые хотели опробовать четыре схемы расположения пластин. Каждая из них требовала от 900 до 2100 килограммов урана. Реактор устанавливали стоймя, а пластины располагали в нем горизонтально. Друг от друга их отделяли с помощью «распорок» из того же магниевого сплава. В готовый реактор вливали полторы тонны тяжелой воды и помещали его в яму, заполненную обычной водой.

Монтаж «урановой машины» был долгим процессом. Схему реактора, то есть количество пластин и расстояние между ними, успели поменять четыре раза. В конце концов после долгих расчетов и прикидок теоретики поняли, что расстояние между пластинами должно равняться восемнадцати сантиметрам, дабы размножение нейтронов протекало интенсивнее.

В начале июня 1944 года в очередной раз был готов «изотопный шлюз». На этот раз его строили в местечке Буцбах, неподалеку от Франкфурта. Доктор Эрих Багге решил опробовать модель. Всего через два часа работы заело подшипники. Агрегат надо было переделывать. Лишь через месяц «шлюз» удалось исправить. 10 июля начались новые испытания. «Машину» включили, и она проработала шесть суток подряд. Казалось, путь к обогащению урана-235 открыт. Но нет: «из-за транспортных неурядиц, вызванных военным положением, невозможно наладить регулярные поставки жидкого воздуха. Отсутствует и гексафторид урана». В конце августа установку пришлось разобрать, погрузить в фургон для перевозки мебели и отправить в Хехинген. Туда же поспешил и доктор Багге.

В это время в Лихтерфельде изобретательный барон Манфред фон Арденне построил наконец-то электромагнитный разделитель изотопов урана, работавший по тому же принципу, что и масс-спектрометр: электрически заряженные частицы разной массы, попадая в магнитное поле, движутся по разным траекториям. Чтобы увеличить плотность ионов, фон Арденне хотел использовать плазменный источник. Однако коллеги пренебрегали идеями самоучки. А зря! Похожий способ разделения изотопов урана-235 применяли в США, создавая атомную бомбу. Советские ученые тоже пользовались магнитным разделителем изотопов. Ныне их успехи общеизвестны, как и неудача коллег фон Арденне.