Вирусный флигель
Шрифт:
Однако концентрация тяжелой воды на девяти ступенях электролиза повышалась далеко не достаточно, всего лишь до 13%. Для получения почти чистой тяжелой воды обогащенная вода направлялась на завод высокой концентрации, спроектированный профессором Лейфом Тронстадом и доктором Йомаром Вруном. Здесь концентрация тяжелой воды электролитическим способом повышалась до 99,5%.
Завод в Веморке вошел в строй в 1934 году, а к 1938 году его полная выработка исчислялась лишь 40 килограммами. Но к концу 1939 года только месячное производство уже достигло 10 килограммов. Если учесть, что в самой Германии существовал один жалкий заводишко электролитического водорода мощностью 8000 киловатт, легко представить себе, насколько немцы были заинтересованы заводом в Веморке. Правда, им следовало еще заручиться согласием самих норвежцев (Норвегия еще оставалась
В декабре и ноябре 1939 года в Гамбургской лаборатории Пауля Хартека исследования велись по двум темам. Профессор Кнауэр и доктор Суэсс построили аппарат непрерывного действия для измерения концентрации нейтронов в постоянно циркулирующем растворе азотнокислого уранила. Эксперимент должен был дать среднее значение числа нейтронов, выделяющихся при делении ядра урана, и зависимость этого числа от нескольких переменных. А параллельно велась работа над аппаратом Клузиуса-Диккеля для шестифтористого урана. Пробные эксперименты, в ходе которых вместо шестифтористого урана использовался ксенон, хорошо освоенный в институте Хартека, были уже проведены и принесли удачу. Оставалось установить, окажется ли поведение шестифтористого урана в колонне аппарата Клузиуса-Диккеля сходным с поведением ксенона.
Пока на Леверкузенской фабрике фирмы «ИГ Фарбениндустри» шла подготовка к коррозионным испытаниям, необходимым для выбора подходящего материала, в Гамбурге строили новую большую колонну специально для разделения изотопов урана; ее высота была 7,5 метра, а обогрев осуществлялся паром. В середине декабря Шуман настолько расщедрился, что разрешил Хартеку израсходовать 6 тысяч марок еще до официального заключения контракта.
На рождество 1939 года Хартек отправился на юг страны и посетил самого Клузиуса. Последний, даже не дожидаясь одобрения свыше, уже вел работу с целью выяснить, возможно ли на основе закона распределения Нернста повышать концентрацию урана-235, используя для этого растворы урановых соединений. Иначе говоря, Клузиус намеревался разделять изотопы урана, применяя две несмешивающиеся жидкости. По идее следовало ожидать повышения концентрации легкого изотопа в одной жидкости, а тяжелого — в другой. Результатом встречи Хартека и Клузиуса явилось решение проверить на практике оба метода разделения.
Практическое осуществление плана военного министерства «мобилизовать» Институт физики кайзера Вильгельма в Далеме сразу же натолкнулось на трудности. Дело в том, что директором Института был в то время прославленный голландский физик-экспериментатор Петер Дебай. А поскольку намечавшиеся исследования имели сугубо секретный характер, к ним, по мнению военных властей, не мог быть допущен иностранец. Поэтому Дебая поставили перед альтернативой либо принять германское подданство, либо оставить директорский пост. Дебай не пожелал отказаться от голландского гражданства. Но все же отстранить от должности без достаточных оснований столь крупного физика казалось неловким даже нацистам. К счастью для Дебая, кто-то предложил удобный компромисс: Дебая не освобождали от поста директора, а считали, что он принял приглашение прочитать цикл лекций в нейтральных тогда Соединенных Штатах. Дебай покинул Германию в 1940 году и уже не вернулся туда.
Креатурой Шумана на посту директора, разумеется, стал Дибнер. Однако его назначение встретило резкую оппозицию со стороны Фонда кайзера Вильгельма (где председателем был Альберт Фёглер). Главное возражение против Дибнера состояло в том, что он не был физиком такого лее калибра, как и Дебай. Однако и отказать военным Фонд не имел возможности, и, в конце концов, Дибнер внедрился в Институт в качестве временно исполняющего обязанности директора на срок пребывания Дебая за границей.
День, когда Дибнер занял директорское кресло в Институте кайзера Вильгельма, не только этим стал знаменателен в истории немецких атомных разработок. Этот день можно считать началом интриг и конкурентной борьбы между физиками группы Дибнера и физиками из окружения Гейзенберга, борьбы длительной и упорной, обессилевшей немецкую ядерную физику и обескровившей весь немецкий атомный проект, особенно на его последних этапах.
Слухи о предстоящих изменениях в руководстве дошли до Карла Виртца, и он решил совместно с Вайцзеккером наметить план действий на случай, если в «институте появится рьяный наци». Виртц предложил и тактику: всеми правдами и неправдами перетянуть в
В июле 1940 года было решено спроектировать специально для новой лаборатории небольшое деревянное здание. Его собирались построить на территории Института биологических и вирусных исследований, расположенного рядом с Физическим институтом в Далеме. В этом домике впоследствии и был создан первый в Германии подкритический атомный реактор. Чтобы не выдавать истинного назначения размещенной в нем лаборатории и держать непрошеных посетителей подальше, домик назвали «Вирусный флигель».
Плутониевая альтернатива
Уже в первую военную зиму стало совершенно ясно: создать урановую бомбу, не построив предварительно реактора, невозможно. Реактор явился бы средством практической проверки теоретических выводов и, что не менее важно, сделался бы вещественным доказательством успеха, столь нужного для воздействия на правительство и военных. Это оказалось тем более необходимым, что ученые уже довольно отчетливо представляли себе, сколь трудным и дорогостоящим будет путь к атомной бомбе. В последующие два года в немецких документах лишь изредка, да и то в крайне осторожной форме, упоминается об атомной бомбе; все усилия концентрируются на завершении промежуточного этапа — на создании атомного реактора.
Почти с первых дней физики не сомневались, что работу можно вести двумя методами: либо чисто эмпирически, то есть использовать уран или его соединения в различных конструктивных конфигурациях совместно с различными замедляющими веществами и посмотреть, что из этого получится, либо положиться на руководящую роль теории. Первый путь имел свои достоинства и существенные недостатки: прежде всего сразу же требовались большие количества урана и других дефицитных веществ, а к тому же чистая эмпирика могла привести к крайне опасным последствиям. Второй метод, теоретический, требовал проведения весьма точных расчетов, которые указывали бы необходимые дальнейшие шаги. По, чтобы проводить такие расчеты, нужны исходные данные, которые можно получить только в эксперименте; к этим данным относились некоторые ядерные параметры, в частности эффективное сечение атомов различных веществ и зависимость величины этого сечения от скорости бомбардирующих нейтронов. Измерения таких параметров были исключительно тонким и кропотливым делом, а на их осуществление потребовалось бы очень много времени. Правда, тогда удалось бы обойтись очень незначительным количеством столь дефицитных веществ. Последнее обстоятельство в 1940 году оказалось решающим — запасы чистого графита, бериллия, чистой тяжелой воды в Германии были ничтожными.
В основном поэтому 1940 год явился годом сравнительно умеренного экспериментирования. В Лейпциге, Берлине, Гейдельберге, Вене и Гамбурге опыты были направлены главным образом на измерение ядерных констант наиболее подходящих веществ. В Гейдельберге Боте определял длину диффузии тепловых нейтронов в графите; в Лейпциге, ближе к концу лета, Гейзенберг и Дёппель — последний в сотрудничестве с женой — измеряли длину диффузии нейтронов в тяжелой воде, а осенью — в окиси урана. Пожалуй, самыми важными являлись опыты Боте, ведь графит был куда менее дефицитен, чем тяжелая вода. Боте установил, что если удастся получать более чистый и однородный графит, чем тот, которым ему пришлось пользоваться во время опытов, то графит можно было бы выбрать в качестве замедлителя. Лейпцигцы, обследовав тяжелую воду, убедились в ее несравненных качествах как замедлителя; качества эти оказались даже лучшими, чем считалось ранее, и это позволило прийти к выводу о возможности создания реактора на природном уране, если в нем замедлителем будет тяжелая вода.