Головна

Глава 10. Товстун

  1.  I глава. Вологість повітря
  2.  II глава. Вологість повітря в фізичному понятті.
  3.  II. Глава IIОснови теорії попиту та пропозиції
  4.  III глава. Вологість в лазнях і саунах.
  5.  IV глава. Вологість в бібліотеках.
  6.  Аналізу цієї економіки і присвячена дана глава.
  7.  Біблія, Глава 11, Ч. 1.

Отже, поки на нью-мексиканському плоскогір'я виростає, немов з-під землі, місто, обгороджений колючим дротом, з єдиним телефонним номером, Вернер Гейзенберг в Берліні пише листа до Генріха Гіммлера. Він знає, що сприяння рейхсфюрера СС в його призначенні на посаду директора Фізичного інституту кайзера Вільгельма, а також в запрошенні його на кафедру теоретичної фізики Берлінського університету було вирішальним. У своєму листі він дякує йому за це і розцінює обидва ці титулу як «відновлення честі». У 1937 році його вилаяли «білим євреєм» в есесівському журналі «Чорний корпус» і побічно погрожували йому переслідуванням і забороною на професію. Гіммлер тоді натякнув йому, щоб надалі він не згадував у своїх лекціях імена єврейських фізиків. У 1938 році Гейзенберг дав знати одному колезі: «... Мені ніколи не подобалася публічна позиція Ейнштейна ... в цій частині я охоче піду раді Гіммлера і надалі, кажучи про теорію відносності, неодмінно підкреслю, що політично і світоглядно я займаю іншу позицію , ніж Ейнштейн ... ». Після сприяння Гіммлера його кар'єрі Гейзенберг пише навесні 1943 року в «Журналі природничих наук» : «Теорія відносності безперечно виникла б і без Ейнштейна».

Через тиждень після отримання листа від Гейзенберга Генріх Гіммлер, який вважає себе реінкарнацією німецького короля Генріха I, що царював в X столітті, відправляється в Східну Польщу, щоб проінспектувати табору винищення в Собіборі і Треблінці. Оскільки, як навмисне, в день його приїзду в Собібор не прибули поїзд з черговим тягарем для фабрики смерті, СС довелося імпровізувати, і вони зігнали сто єврейських жінок і дівчат в сусідньому місті Любліні, щоб мати можливість хоча б на швидку руку продемонструвати своєму вищому військовому начальству зрослу останнім часом ефективність удушення газом. З травня 1942 року в газових камерах знищено понад сто тисяч євреїв. Гіммлер висловлює задоволення службою свого тутешнього чорного воїнства і віддає наказ щодо реорганізації підвезення, щоб повністю використовувати можливості табору Собібор.

Взагалі-то директору Фізичного інституту кайзера Вільгельма і завідувачу кафедри Гейзенбергу, теж бере участь в змаганні за першу ядерну ланцюгову реакцію на німецькій землі, належало б якось відреагувати на несподівано успішну конструкцію Курта Дібнер, складену з кубиків. Але йому явно не хочеться відмовлятися від свого улюбленого шаруватого пристрою. Дібнер і його група, однак, перебувають на вірному шляху. У новому експерименті з кубиками вони ще на крок наближаються до критичної геометрії реактора. Алюмінієвий чан з першого експерименту на цей раз футерован парафіном і наповнений важкою водою. У нього занурюють двісті сорок кубиків з металевого урану. Вони підвішені на шнурах і розташовані так, що утворюють «найщільнішу кубічну упаковку». Дослідникам з Готтова і цього разу вдалося домогтися розмноження нейтронів. Однак навіть цей відносно вдалий експеримент з котлом діаметром в два з половиною метра все ще проводиться в масштабі моделі. Для по-будови великого пілотного пристрою з самоподдерживающейся ланцюговою реакцією Дібнер не вистачає в першу чергу достатньої кількості важкої води - кілька тонн. Оскільки союзні війська в лютому 1943 року розбомбили норвезькі виробничі споруди, німцям стає ясно, що при виборі гальмуючого речовини вони, мабуть, зупинилися на дуже вже ексклюзивному матеріалі.

Отже, навесні 1943 року центром німецьких ядерних досліджень є дерев'яний барак в бранденбурзькому лісі. Приміщення таке тісне, що п'ятеро присутніх там людей вже наступають один одному на ноги. Тоді як по території майбутньої уранової збагачувальної фабрики неподалік від містечка Клінтон, штат Теннессі, снують тисячі будівельників. Необхідно прокласти залізничну колію, зміцнити під'їзні дороги і вирівняти горбисту територію, перш ніж тут виростуть промислові споруди. Нове місто, розрахований на тринадцять тисяч робітників, у прикметною вигину річки Теннессі, названий за характерними для місцевої природи дубовим лісам: Окрідж. Тут як і в Лос-Аламосі: житлові контейнери і колючий дріт, куди не кинеш оком. А посередині велика, біло-червоно-смугаста намет як імпровізованого кафетерію.

В природному урані на тисячу атомів урану-238 припадає сім атомів розщеплюється урану-235. Ще не цілком ясно, яким методом краще здійснювати відділення цього рідкісного ізотопу - чи то за допомогою електромагнітів, то чи складним тепловим процесом. Електромагнітний варіант Ернеста Лоуренса з Берклі діє так: електрично заряджені атоми проганяють через магнітне поле, при цьому вони прискорюються, рухаючись по траєкторії, схожою на велику букву «С». Більш легкі атоми урану-235 описують при цьому дугу меншого радіусу, приземляються на якийсь сантиметр ближче, ніж важкі 238-е, і тому можуть бути зібрані в окремий посуд. Ще півтора роки тому Лоуренс на своєму п'ятиметровім циклотроні виділив сто мікрограмів урану-235 і тим самим довів, що електромагнітний спосіб поділу в принципі працездатний. Тепер він повинен розширити свій метод до промислових масштабів.

Лоуренс прагне довести денну продукцію до ста грамів урану-235, щоб за триста днів накопичити тридцять кілограмів для начинки бомби, як того зажадав Оппенгеймер. Щоб досягти цієї мети, він має намір замовити виготовлення двох тисяч З-образних резервуарів діаметром по 1,2 метра кожен, в яких і повинно відбуватися поділ. Їх вибудовують колоною один за іншим. Між ними встановлюють магніти вагою в кілька тисяч тонн. «Вони були такі потужні, що робітники і робітниці відчували силу їх тяжіння на цвяхах в своїх підметках і на шпильках в волоссі». Незабаром доводиться приварювати до підлоги сталевими скобами навіть важкі резервуари вагою по чотирнадцять тонн, тому що магніти змушують їх танцювати. На початку літа 1943 року Ернест Лоуренс бачить, як його мрія набуває реальних рис. Двадцять тисяч будівельників зводять на площі в двадцять футбольних полів двісті шістдесят вісім будівель, включаючи вісім трансформаторних підстанцій і дев'ятнадцять градирень - «і все це заради денного виробітку, яка навіть в кращі часи виражається в декількох грамах».

Генерал Гровс хоча і дав згоду Ернесту Лоуренсу лише на п'ятсот резервуарів, проте сам провернув фокус, завдяки якому тільки й вдається здійснити задумане. Оскільки дефіцит міді в воєнний час не дозволяє будувати потужні електромагніти, Гровс недовго думаючи звертається до Міністерства фінансів і запитує з державних резервів рівно дванадцять тисяч тонн срібних зливків в якості замінника міді. Срібло доведеться розкачати в тонкі смужки і пустити їх на обмотку магнітів. Люди, з якими він веде переговори, обурені, але з почуття патріотизму і заради військових перемог вони врешті-решт виділяють йому дорогоцінний метал на суму триста мільйонів доларів.

Тридцятишестирічний Джон Менлі - експерт з фізики нейтронів. Влітку 1942 року Артур Комптон призначив його особистим асистентом Оппенгеймера. На початку квітня 1943 він сидить в кабіні вантажівки поруч з приватним перевізником, який транспортує його безцінний вантаж з Санта-Фе в Лос-Аламос. На останньому відрізку шляху в двадцять кілометрів від Ріо-Гранде вгору до Меси грюкати вантажівці належить подолати різницю висот в шістсот метрів. Дорога - одна назва: занадто вузька, що не обгороджена ні парапетом, ні бар'єром, повороти згинаються під таким гострим кутом, що транспортний засіб щоразу небезпечно наближається до обриву. Вантажівка натужно повзе вгору, шофер намагається об'їжджати хоча б найстрашніші вибоїни. У кузові стоять ящики з розібраним прискорювачем частинок, виготовленим Менлі власноруч. У водія не знайшлося навіть простий мотузки, щоб закріпити вантаж. На кожному повороті найвужчий ящик з трубками з порцелянових компонентів небезпечно кидає з боку в бік.

Сам Менлі ще жодного разу не був у Лос-Аламосі. Незважаючи на це, всі минулі тижні він за завданням Оппенгеймера співав оди цього таємничого місця. Він умовив безліч кращих фізиків країни не тільки поступитися їх найточніші вимірювальні прилади на користь секретного проекту військової важливості, а й самим відразу відправитися в нью-мексиканську глушину. Їх середній вік двадцять чотири роки, що можна вважати характерною ознакою нової американської хлопчачої фізики. Але здається, краще, що вдалося зробити цього оппенгеймеровскому рекрутеру, - це піднести у вигляді незабутнього пригоди тутешню роботу в лабораторіях-бараках під охороною солдатів, тутешню бібліотеку, повну бойскаутського чтива, тутешній цензурний огляд пошти та обмеження в поїздках. Найбільший його успіх - це, без сумніву, три прискорювача частинок, які він вициганив у університетів Вісконсіна, Гарварда і Прінстона. Але зараз він готовий віддати багато що, аби тільки довезти свій безцінний вантаж в цілості й схоронності. Менлі дав завдання інженерам-будівельникам підготувати на Месі спеціальний фундамент для його саморобної машини. Будь університет світу був би гордий мати хоч один прилад такого калібру.

Хоча Фермі в залі для сквошу і довів, що повільні нейтрони викликають розщеплення ядер і ланцюгову реакцію, все ж минулого літа експерти, дискутувати в кабінеті Оппенгеймера, зрозуміли, що не можуть покластися на це, конструюючи бомбу. З повільними нейтронами, припустили вони, ланцюгова реакція не піде досить швидко і загасне, так і не довівши начинку бомби до детонації. Тут бажано було б підключити до справи швидкі нейтрони. І ось на основі цієї тези теоретики, експериментатори і фахівці по зброї в Лос-Аламосі хочуть тепер побудувати дві різні бомби: одну з урану, іншу з плутонію. Все ще немає точних цифр для критичної маси цих речовин. У Окридже Оппенгеймер оголосив своїм співрозмовникам, що мінімальна кількість розщеплюється матеріалу, достатню для розвитку ланцюгової реакції, це тридцять кілограмів урану-235. Однак в Лос-Аламосі ця цифра знову обговорюється, і справа виглядає так, ніби і цієї кількості може виявитися недостатньо для начинки бомби - таке ось разюча розбіжність з давньою оптимістичною оцінкою Отто Роберта Фріша в два фунта, яку він давав влітку 1939 року.

З самим вибуховою речовиною експерименти поки неможливі, оскільки навесні 1943 року в розпорядженні вчених ще немає розщеплюється матеріалу. Джон Менлі хоч і працював в Берклі з пробами в області мікрограмів, проте настільки малі кількості не привели до придатних для використання результатів - у всякому разі, для технології бомби. У цій фазі невідання в гру і вступають машини Менлі. Оскільки циклотрони є джерелом швидких нейтронів, їх поведінку найпростіше вивчати за допомогою цих апаратів. Менлі та його група сподіваються, об'єднавши потужність всіх прискорювачів, вийти на значення, які скажуть їм хоч щось певне про зведення кількох субкритичних мас в єдину критичну масу в одній бомбового оболонці.

На святкування введення в дію атомної кузні на Месі немає часу - у всякому разі, на вечірку з шампанським, канапе і розрізання стрічок. Проте всі учасники запам'ятають квітневу конференцію як стартовий постріл робіт в Лос-Аламосі. Всі, хто мав в світі фізики якесь положення і ім'я і був обраний для роботи на Манхеттенський проект, вже присутні тут або з'являться в найближчі тижні. Німець Ганс Бете, з 1941 року теж громадянин США, призначений Оппенгеймером керівником «теоретичного відділу» - самої, мабуть, чутливої ??області проекту. Інші відділи - експериментальної фізики, хімії, металургії і збройового дизайну - поки тільки формуються. Керівником бескомпьютерного обчислювального центру Лос-Аламоса стає тільки що досяг свого двадцятип'ятиріччя і сильно підозрюваний в геніальності фізик з Прінстона Річард Фейнман. Оппенгеймер тримає pep speech і розкриває вченим причину і мету їх перебування в секретній лабораторії на «пагорбі» Лос-Аламос. Хоча робота їх і засекречена самої строгої підпискою - навіть від чоловік і членів сім'ї, - проте всередині обгородженої території Оппенгеймер гарантує їм необмежений обмін науковими міркуваннями: дозвіл, насилу вирване їм у генерала Гровса, дуже незадоволеного цим пунктом.

Протеже Оппенгеймера Роберт Сербер в своєму першому з п'яти доповідей зводить воєдино накопичені на цей момент відомості з різних дисциплін з конструювання бомб. Потім розподіляються завдання робочим групам. Так, наприклад, Джон Менлі та його люди повинні знайти матеріал, який оточував би начинку бомби оболонкою, що фіксує її. Разом з тим цей матеріал повинен виконувати ще одну задачу: відображати в ядро ??бомби ті нейтрони, які летять назовні, і тим самим підвищувати ефективність ланцюгової реакції. Навіть якщо ідеальної оболонкою виявиться золото, кричать навздогін Менлі, це не буде перешкодою: будь-який дорогоцінний метал здається дешевим у порівнянні з вартістю виробництва вибухівки.

Енріко Фермі поки ще не живе на Месі, але він теж приїхав і ошелешив Оппенгеймера одним надзвичайним пропозицією. Він явно заразився в Чикаго від Вигнера і Силарда їх ідеєю фікс. Обох угорців невідступно точить знервований страх, що німці зможуть випередити американських атомників на один рік, який і вирішить результат війни. Скептика Фермі терзають сумніви, чи встигнуть вони вчасно створити бомбу ядерного розщеплення. Він пропонує діяти ще до появи бомби. Як тільки хенфордскій реактор приступить до роботи, міркує Фермі, почнеться вихід високоактивних продуктів розпаду, які неминуче з'являться в результаті ланцюгової реакції. Вони можуть стати в нагоді для нанесення помітної шкоди німецькому продовольчого забезпечення, адже споживач не зможе ні розгледіти, ні відчути, ні розкуштувати на смак радіоактивне зараження пшениці і картоплі. Радіоактивний продукт розщеплення стронцій-90 в цьому сенсі дуже перспективне речовина, підтверджує Едвард Теллер, якого Оппенгеймер присвятив в цю тему. За словами Теллера, людський організм помилково ідентифікує стронцій як кальцій і накопичує його в кістках, що невідворотно призводить до раку кісток. Оппенгеймер обговорює цю ідею з Леслі Гровса і в травні пише Фермі: «Приступити до здійснення цього плану має сенс лише тоді, коли ми зможемо заразити достатню кількість продовольства, щоб знищити півмільйона людей, адже число реально уражених буде, без сумніву, набагато менше з- за нерівномірного розподілу ».

Влітку 1943 року бригадний генерал Леслі Гровс віддає розпорядження про посилену спостереженні за однією людиною, якого він вважає німецьким шпигуном: «Вік 35 - 40 років, зріст метр сімдесят, особа рум'яне, волосся пишні, каштанові, гладко зачесане наверх, хвилясті, злегка припадає на праву ногу, через що плече трохи опущено, лоб похилий ... », - описує його агент ФБР, у якого склалося враження, ніби« суб'єкт знає про те, що за ним ведеться стеження ». Чому тут дивуватися, якщо одного ранку за його сніданком в готелі спостерігають відразу шестеро агентів ФБР, що зображують вчинене відсутність інтересу. Лео Силарда давно відомо і те, що його пошта розкривається. В одному листі до своєї подруги австрійського походження Праці Вайс він потішається над цензором. Звертаючись до нього безпосередньо, він звинувачує його в тому, що той викрав солодощі, які він недавно їй надсилав. Іноді навіть четверо шпигунів не справляються зі стеженням за Силардом під час його піших прогулянок і поїздок по місту на таксі. Тільки, бувало, їм вдасться дізналися мета його ранкової поїздки на таксі і чекати його там, як цей «німецький шпигун» спонтанно змінює своє рішення посеред дороги і просить шофера висадити його у найближчій перукарні, біля магазину делікатесів або у свого улюбленого ресторану. Об'єкт спостереження то говорить чужою мовою, то здається часом розсіяним, то поводиться ексцентрично, доповідають шпики. Мовляв, тільки вийде на вулицю, як тут же знову повертається в готель і не показується звідти три дні. Проте вони просять про підкріплення. Мовляв, дії об'єкта спостереження часто бувають непередбачувані. Якщо, наприклад, «в будівлі є кілька входів-виходів, він з найбільшою ймовірністю скористається найбільш незручним. Тому ми вважаємо за доцільне стежити за всіма виходами, щоб не упускати його з поля зору ».

Майбутній нобелівський лауреат з хімії Едвін Макміллан навесні 1940 року виділяє з опроміненого урану перший справжній центурій нептуний, який через два дні розпадається в плутоній - відкриття, чревате наслідками, воно-то в кінці кінців призведе і його в Лос-Аламос. Однак є одна дата, якої Макміллан надає ще більшого значення. Сімнадцятого вересня 1943 року настає, на його погляд, вирішальний поворот в історії атомної бомби. У цей день мирну ідилію Меси порушує перший великий вибух. Сет Неддермейер, своєрідний фізик і підривник, обладнав свій невеликий випробувальний полігон на південному кінці плато Лос-Аламос, на ранчо Анкор в конфіскованої селянській садибі. Тут він за підтримки Макміллана працює над бомбою швидше незвичайної конструкції. Електрикою до цього часу Месу постачають чотири послідовно підключених дизельних генератора. Їх привезли сюди з закрилися рудників в Колорадо разом з Сивоголових техніком, який тільки і розбирався в підступність цих машин.

На квітневій конференції, власне, обговорювалася лише одна форма концепції бомби: по так званому гарматного методу. При цьому одна маленька «куля» з урану-235 вистрілюється в «мішень» з більшої маси урану-235. З двох просторово розділених підкритичних мас виникає одна критична маса, яка тут же вибухає. При цьому сили прагнуть зсередини корпусу бомби назовні. І тепер Неддермейер пропонує як альтернативу метод стиснення. Тут ударна хвиля, створена вибухом зовні, спрямовується до центру бомби, і вона сильніша, ніж внутрішній тиск, так що об'єкт стискається. Колеги реагують на цю ідею скептично. Оппенгеймер ж, навпаки, надає Неддермейер свободу дій. І ось одного разу літнім днем ??Едвін Макміллан тягне відкритий ящик вибухівки тринітротолуолу, також званого тротилом, у вигляді порошку крізь зарості колючок до імпровізованого стрільбищі на покинутому ранчо Анкор, у самого краю каньйону. І раптом застигає, зрозумівши, що в куточку рота у нього тліє сигарета.

У залізничній поїздку до Вашингтона Отто Роберт Фріш повинен робити пересадку в Річмонді, штат Вірджинія. Коли він виходить на вулицю і бачить викладку перед фруктової лавкою, він вибухає істеричним сміхом: «Піраміди апельсинів, підсвічені яскравим ацетиленовим полум'ям!». Незбагненна картина після декількох років «військової жалюгідній» і приписів щодо затемнення вікон в Англії. Фріш прибув в США пароплавом «Андес», який тримався подалі від звичайних морських шляхів і до того ж йшов зигзагоподібним курсом, щоб ухилитися від нападу німецьких підводних човнів і надійно доставити в Ньюпорт-Ньюс, штат Вірджинія, «можливо, найбільший вантаж наукових мізків , коли-небудь перетинав океан ». Підкріплення для Манхеттенського проекту із Сполученого Королівства під керівництвом першовідкривача нейтронів Джеймса Чедвіка.

На початку грудня 1943 року Фріша посилають в Лос-Аламос, де його вітає особисто Роберт Оппенгеймер: «Ласкаво просимо в Лос-Аламос, тільки хто ви такий, чорт забирай?». Перший інтерпретатор розщеплення ядра розміщений в Біг-хаусі, колишньому головному приміщенні школи. Там йому зустрічаються одні холостяки, тоді як для одружених співробітників споруджуються збірні дерев'яні будинки - на чотири сім'ї кожен. Роберт Оппенгеймер і його дружина Кіті живуть зі своїм сином Петером на Bathtub Row, яка так називається, тому що тільки тут є будинки, обладнані ванною. Це колишні квартири вчителів інтернату. Таємна громада на пагорбі зростає стрімкіше, ніж було заплановано її організатором. Якщо ще навесні Оппенгеймер вважав, що організував цілком боєздатну групу з сотні першокласних фахівців, то на момент прибуття Фріша на Месі живуть вже кілька сотень людей. Фріш не була віднесена до жодної певної групи. Сам він позначає себе «бродячим бляхарем», який кочує з лабораторії в лабораторію, з одного кабінету в інший з одним і тим же питанням: «А що ви тут робите?» Вникнувши в суть справи, він вносить раціоналізаторські пропозиції, оптимізує установки або підказує тлумачні експерименти.

Хотілося, щоб це було щось особливе. Тому Майєю Теллер не упустила випадку, коли в Чикаго був виставлений на торги готель, і купила для свого Едварда концертний рояль з майна неспроможного боржника. Як інструменту вдалося дістатися до Меси в цілості й схоронності, залишається для теллерівських гостей загадкою. Steinway займає майже всю вітальню. Учень Гейзенберга і закоренілий фанат Моцарта, Едвард Теллер грає, коли йому заманеться - інший раз і серед ночі, що нерідко призводить до конфліктів з сусідами. Друге фортепіано в Лос-Аламосі варто в квартирі сім'ї Йоргенсен, де регулярно збирається повечеряти і помузіціровать група Джона Менлі. Коли туди заглядає Отто Фріш, він супроводжує роботу кухарів сонатами Бетховена. Час від часу він приводить із собою скрипаля і віолончеліста. За мимовільні удари литавр - на жаль, вони рідко потрапляють в такт - відповідають вибухові досліди Сета Неддермейер на ранчо Анкор.

Цей піротехнік, над яким всі сміються, тепер примотують стрижні вибухівки до порожнистої залізній трубі, розташовуючи їх по діаметру на симетричному відстані один від одного. Він експериментує з різними точками детонаторів, щоб знайти їх оптимальне розташування. Бо хвилі детонації повинні стискати трубу якомога рівномірніше і м'яти її так, як було наперед розраховане. Однак те, що потім виколупується з піску і пилу після вибуху, здебільшого виявляється жорстоко деформованим. Змучений начальник Неддермейер, капітан Вільям Парсонс, на щотижневих колоквіумах насміхається над цими дослідами: «За ним потрібне око та око: як би, сплющуючи банку з пивом, він не розбризкав вміст».

Едвард Теллер вже давно, в початковій фазі, коли перші збірні будинки ще тільки ставилися в весняну сльоту, зробив вирішальний внесок у визначення головних напрямків роботи теоретичного відділу. І тепер йому прикро, що керівником відділу призначено не він, а його друг Ганс Бете. Від образи він відмовляється виконати розпорядження Бете і взяти на себе частину трудомістких розрахунків по імплозіонной техніці так званого вибухового схлопування. Для підкріплення закликають Фріша і його британських колег, але навряд чи Фріш знає, що одна з причин цього призову - норовистість Теллера. Манхетгенскому проекту гостро не вистачає математиків-обчислювачів. Положення докорінно змінюється, коли на сцену Лос-Аламоса восени 1943 року вступає угорський математик Джон фон Нейман.

Захоплений динамічною діяльністю «Джонні», навіть Едвард Теллер вибирається з павукових кутів своєї ображених, відновлює старовинне юнацьке знайомство зі своїм земляком і проявляє помітне прагнення розрахунками. У той час як Ганс Бете задається питанням, а чи не є приплив інтелектуальних сил відомого у всьому світі пожежного приборкувача вогнищ математичних загорянь симптомом появи нової спеціальності, яка перевершить можливості людини.

При множинних детонатор Неддермейер взаємодії різноспрямованих ударних хвиль викликають нерівномірності і не дозволяють провести ефективний «вибух обтиску», спрямований всередину. Але вибухові експерименти з циліндричним об'єктом - всього лише вправи для розігріву. Кінцева геометрія, заради якої ці експерименти затіваються, - порожниста куля з плутонію. Під час вибуху він повинен щільно спресованих. У своїх спільних розрахунках фон Нейман і Теллер чудово доповнюють один одного. Вони виявляють, що точний вибух схлопування міг би неймовірно стиснути плутоній. Матерія подібною щільності мислима лише в надрах зірок. При цьому бомбове начинка, перш некритична, з величезною швидкістю досягає критичної маси.

Імплозіонним вибухом належало опанувати не просто у вигляді відповіді на військовий виклик, але треба було викувати з нього математично точний інструмент. Тільки тоді будуть виконані умови для діючої плутонієвої бомби. Цю точку зору фон Нейман останнім часом міцно перейняв від гарвардського хіміка Джорджа Кістяківського. Тупа обчислювальна сила машини, як свідчить вердикт фон Неймана, прекрасно підходить для того, щоб видати кращі параметри для рівномірної симетричною імплозіі. І ось обчислювальна машина з перфокартами фірми «IBM» - один з останніх екземплярів цього виду на порозі до епохи електронних комп'ютерів - доставляється на пагорб у квітні 1944 року, і там її годують даними ударних хвиль. Через три тижні цілодобового машинного рахунку з'являються перші проміжні результати.

У листопаді 1943 року союзники знову бомблять фабрику важкої води в норвезькому Феморке і завдають їй серйозні пошкодження. Уцілілі елементи, правда, демонтують і перевозять в Німеччину. Але з огляду на запеклу війну, яка поглинає всі ресурси, зусилля з побудови в рейху досвідчених установок для виробництва важкої води застопорюються в початковій стадії. У лютому 1944 року норвезькі сили Опору беруть на приціл пасажирський пором, який перевозить сорок дев'ять бочок важкої води. Вона призначалася для Німеччини. В результаті бомбового атаки на паром ці бочки тонуть. При цьому гинуть і чотирнадцять цивільних. Справа складається так, що навесні 1944 року Курту Дібнер доводиться, незважаючи на свій останній вельми успішний експеримент з кубиками урану, відмовитися від своєї мрії про «самопідтримуючу реакторі» через брак важкої води.

Тим часом Вернер Гейзенберг не може ігнорувати дібнеровскую геометрію реактора. Його власні досліди з пластинами металевого урану в Берліні так жодного разу і не досягли значень Лейпцігського експерименту 1942 року. Гейзенберг перевіряє ще раз цифри з Готтова, але в своєму висновку так і не знаходить для Дібнер жодного слова визнання. Через масованих повітряних нальотів на Берлін інститут Гейзенберга переїжджає в Гехінген неподалік від Тюбінгена. З квітня 1944 року він так і курсує між Берліном і Вюртемберзькі провінцією.

Темпераментний Джордж Кістяківський вважається на високогірному плато старим. Він народився на Україні в 1900 році, в 1917 році після російської революції воював проти більшовиків добровольцем Білій армії. Був захоплений Червоною армією в полон і рік провів в турецьких тюрмах, поки йому не вдалося втекти до Німеччини. За всіма ознаками, він був позбавлений від найменших підозр у симпатії до комуністичних ідей. Дисертацію він захищав в Берлінському університеті, був стипендіатом Прінстона, а з 1938 року - професором хімії в Гарварді і вважається експертом з вибухових речовин Національної науково-дослідної комісії з оборони. Він вніс чималий внесок у те, щоб переконати президента Рузвельта в здійсненності проекту атомної бомби. У Лос-Аламосі Кістяківський з кінця січня 1944 року і живе один в маленькій кам'яній будці - колишньої насосної станції колишнього інтернату. Перебиратися в молодіжний гуртожиток холостяків цей розведений не хоче. Такий привілей була йому надана, адже врешті-решт він не рвався бути прийнятим в таємне товариство ядерників. Навпаки, Оппенгеймер на колінах просив його підтримати Сета Неддермейер. Правда, умови роботи він знаходить неприйнятними. Щодня йому доводиться бути свідком психологічної війни між Неддермейер і Парсонсом, які терпіти один одного не можуть.

Джим Такк, один з «наукових мізків», які прибули сюди разом з Отто Фришем з Англії, надав нового поштовху теоретикам-підривникам, виступивши з концепцією «вибухових лінз». Як світлові хвилі поширюються в склі з іншою швидкістю, ніж в повітрі, точно так само і ударні хвилі в різних вибухових речовинах - таких, як динаміт і тротил, наприклад - просуваються не однаково швидко. І як оптичні лінзи можуть фокусувати світло в пучок, так само і ударні хвилі при правильній комбінації різних вибухових речовин повинні збігатися і надавати на серцевину бомби рівномірний тиск.

Роберт Оппенгеймер закриває очі і піддає себе досить дивною процедурою. Чиїсь пальці маку кисть замість пудри в миску з борошном і вибілюють нею характерне обличчя Першого особи Лос-Аламоса. Він погодився зіграти роль небіжчика в театральній постановці «Миш'як і гостроверхий ковпачок». Коли публіка дізнається, кого це виносять на сцену у вигляді мерця, лунають оплески. Майже кожен суботній вечір в якомусь з житлових особнячків влаштовуються вечірки, спонтанні концерти або невеликі театральні вистави. З особливим запалом тут вітають людей з технічного відділу, тому що вони приносять з собою пшеничний самогон, який женуть у себе в лабораторії, що, зрозуміло, суворо заборонено генералом Гровса.

Зустріли бурхливими оплесками виступ Оппенгеймера - прикмета популярності шефа. Будучи «воротаркою Лос-Аламоса», Дороті Маккіббін в своїй сполучною конторі в Санта-Фе знайомиться особисто з кожним новоприбулим. Вона запевняє, що на Месі чи знайдеться жінка, яка хоча б трішки не закохана в Роберта Оппенгеймера і потай не мріє про його блакитних очах. Коли його дружина Кіті в грудні 1944 року народила в Лос-Аламосі їх дочка Кетрін, жінки стояли в черзі у відділення для немовлят, щоб поглянути на бебі. Чоловіки ж перш за все захоплюються гострим розумом, що дозволяє цьому фізику-теоретику миттєво схоплювати нові знання, здобуті в машинних залах інженерами і в лабораторіях хіміками, металургами і вибухотехніки, щоб тут же виковувати з них стратегію для подальших дій. Ганс Бете підкреслює, що в Долоси-Аламоської часи Оппенгеймер був вкрай стриманою людиною. Сама думка про те, що він виявиться придатним як керівник великого промислового підприємства, здалася б йому тоді абсолютно безглуздою. За минулу відтоді час він, за словами Бете, дивно змінився і блискуче пристосувався до цієї ролі. Оппенгеймеру рідко доводиться віддавати накази. Юджин Вігнер дивується його здатності передавати свої бажання «з легкістю і природністю, одними лише очима, помахом руки та полузатухшей трубкою».

До початку травня 1944 року в Лос-Аламосі працюють тисяча двісті осіб. Едвард Теллер хоча і числиться номінально співробітником теоретичного відділу Ганса Бете, але з усією очевидністю вже остаточно втратив інтерес до актуальної розробці бомби ядерного розщеплення. Куди цікавіше йому було б заглянути в майбутнє і вивідати, здійсненна чи фантастична ідея - використовувати бомбу лише в якості детонатора для якогось недалекого кількості важкого водню. Після того як два його розрахунку имплозивного вибуху виявилися невдалими, він просить про звільнення, щоб мати можливість повністю зосередитися на супербомба. Оппенгеймеру вистачає розуму, щоб виконати заповітне бажання Теллера. У Бете вже є кандидат на місце Теллера - Рудольф Пайерлс, віце-шеф британської делегації. Обидва знають один одного з кінця 1920-х років, коли вони вчилися в Мюнхені у Арнольда Зоммерфельда. Так два уродженця Німеччини займають дуже відповідальні позиції в Манхеттенський проект. На одному не настільки помітному місці в технічній частині працює ще один колишній німецький громадянин. Старанний і багатьом припав до вподоби молодий чоловік прибув сюди минулої осені з англійськими вченими і зайнятий дослідженнями очікуваних ударних хвиль бомбового вибуху. Непримітного колегу звуть Клаус Фукс, і навіть шпики з британських секретних служб не змогли виявити в ньому симпатій до радянського комунізму.

Колишній активний борець проти молодої радянської влади ставить Роберта Оппенгеймера на початку літа 1944 роки перед необхідністю знову втручатися в стосунки між людьми. Новоприбулий Джордж Кістяківський потрапив на лінію вогню ворожнечі між Неддермейер і Парсонсом. Ці з самого початку не склалися відносини ставлять під загрозу успіх роботи. По закінченні трьох місяців Кістяківський настільки розмачулений в цьому конфлікті сторін, що більше не бачить можливості довірчої спільної роботи. Він просить Оппенгеймера про звільнення. Той вирішує інакше і оголошує експерта з вибухових речовин керівником відділу імплозіонной техніки. Озброєний новими повноваженнями у вирішенні питань, Кістяківський докладає всіх зусиль до того, щоб навчитися підкоряти собі хаотичні хвилі детонації в експериментах з експлозія, формувати їх і фокусувати на свій розсуд. Для цього він експериментує зі спеціальною вибуховою сумішшю під назвою баратол.

Коли лорд Червелл, науковий радник англійського прем'єр-міністра Уїнстона Черчилля, відвідує Лос-Аламос, Кістяківський веде його по своєму відділу і розповідає про багатообіцяючих даних, які надає йому ця спеціальна суміш. Однак лорд, який народився в Німеччині як Фредерік Олександр Ліндеман, відмахується. Він вважає, що баратол не годиться в якості складової частини системи вибухових лінз, і рекомендує йому вдатися до старого доброго динаміту. Кістяківський поводиться ввічливіше, ніж йому хотілося б в присутності чванливого всезнайки, і спокійно перераховує аргументи, за якими вибухівка Нобеля не може розглядатися для цього завдання. Кілька днів по тому Оппенгеймер викликає його до себе в кабінет. Виявляється, Черчилль особисто надіслав телеграму президенту Франкліну Рузвельту з вказівкою на те, що люди в Лос-Аламосі знаходяться на хибному шляху. І чи не зволите буде Рузвельту розпорядитися, щоб Кістяківський застосовував динаміт, оскільки баратол безумовно не буде функціонувати. Вчений, викликаний «на килим», пропонує своєму шефові послати Черчілля під три чорти. Але врешті-решт погоджується провести досліди з динамітом. Поглянувши на список співробітників, він становить групу по динаміту з найбільш недбайливих, щоб при цьому не постраждали експерименти з баратолом.

Для плутонієвої бомби група Парсонса розробила дві моделі: подовженого гарматного дизайну, передбаченого і для уранової бомби, і округлу конструкцію для вибуху обжатием, хоча позаду цього имплозивного методу поки що стояв великий знак питання. Будучи шанувальником Дешіла Хеммета, Роберт Сервер якось в піднесеному настрої назвав їх Thin Man и Fat Man . При цьому явно маючи на увазі роман Хеммета «Худий» і образ «Товстуни» - боса гангстерів в екранізації роману Хеммета «Мальтійський сокіл». Криптологи Лос-Аламоса з натхненням перейняли ці клички і настійно рекомендували їх як майбутніх кодових назв для листування і телефонних переговорів. Ворожі секретні служби і шпигуни, на думку експертів-шифрувальників, навчених прораховувати на три ходи вперед, пронюхають обманний маневр відправників і розшифрують «Худого» як Франкліна Рузвельта, а «Товстуни» як Вінстона Черчілля.

Поки в Хенфорде, штат Вашингтон, в напружених працях зводиться атомний реактор, в Окридже маленький пілотний котел з повітряним охолодженням з березня 1944 року провадить перші проби плутонію для Лос-Аламоса в масштабі грамів. Туди злітаються на гаряченьке металурги і хіміки, щоб вивчити властивості вибухової речовини, здебільшого поки невідомі. Молоді металурги Тед Магель і Нік Даллес з чиказького метлаба тільки що перевербованого сюди особисто Робертом Оппенгеймером, оскільки добра слава біжить попереду них. Вони приєдналися до ста шістнадцяти співробітникам металургійної групи Лос-Аламоса якраз вчасно, щоб перший реакторний плутоній з Теннессі перетворити в металевий плутоній. Цей фокус - зробити грам високочистого плутонію в формі гудзики - вдається їм за допомогою звичайної центрифуги. Тепер люди вперше можуть розглядати жадане речовина неозброєним оком. У наступні тижні Магель і Даллес виробляють ще сім таких плутонієвих гудзичків. При цьому вони постійно перебувають під наглядом лікарів. Медики намагаються з'ясувати, яка кількість плутонієвої пилу потрапляє через дихальні шляхи в легені і як вона розподіляється в організмі. Незабаром обидва зараховують себе до клубу обраних, цей клуб називається UPPU - You Pee Pu. Ти писати плутонієм. Молоді шибайголови розуміють свою заражену сечу як справа честі і патріотизму. Зрештою, адже йде війна і кожен віддає краще, що у нього є. Вони навіть складають щотижневі списки кращих UPPU, і Тед Магель одного разу добирається зі своїми сечовими показниками до шостого місця самих заражених Pu серед двадцяти шести членів клубу. До кінця вересня, коли осики знову забарвлюються в золотистий колір, а дорогу до вибухового полігону облямовують дикі червоні айстри, вчені з Лос-Аламоса можуть похвалитися вже більш ніж двома тисячами експериментів, проведених з плутонієм.

Еміліо Сегре, співробітник Енріко Фермі в Римі довоєнних часів, продовжує зберігати за собою неприємний обов'язок вісника поганих новин. Він підтверджує колишні побоювання Гленна Сиборга, що при опроміненні урану в реакторі поряд з бажаним плутонієм-239 неминуче утворюються і ізотопи, що складаються з двохсот сорока ядерних цеглинок. Вони небажані, тому що квота їх спонтанного розщеплення така висока, що в гарматної моделі бомби істотно зростає небезпека передчасної детонації. Сегре досліджує плутоній з Окриджа. Результати дослідження убивчі. Забруднення плутонію-240, за його словами, настільки велике, що через велику кількість спонтанно вивільняються нейтронів запускається ланцюгова реакція. «Куля» і «мішень» розплавляться ще до того, як зустрінуться, щоб утворити критичну масу.

А адже майбутній хенфордскій реактор розрахований так, що частка 240-го ізотопу в виході плутонію виявиться ще вище, ніж в наявних пробах з маленького Окриджської реактора. На тому ж гарнізоні побудовані складні високотехнічні установки для відділення урану-235 від урану-238. Щоб вловити різницю в три одиниці маси між двома хімічно ідентичними ізотопами, потрібні були величезні витрати. Тоді як відмінність між плутонію-239 і плутонію-240 становить всього-на-всього одну одиницю маси. Таким чином, видалення небажаного ізотопу стає майже безвихідним справою. Для такого завдання атомний парк у дібров штату Теннессі варто було б ще раз розширити. Кризовий штаб, до складу якого входять Гровса, Оппенгеймер, Комптон і Фермі, приходить до висновку, що таке обладнання за нинішнього стану справ нереалістично.

Так Оппенгеймер сімнадцятого липня 1944 року бере рішення відмовитися від «Худого» - від гарматної моделі плутонієвої бомби. Тепер на перший план подій висувається робоча група Джорджа Кістяківського. Вона повинна домогтися успіху «Товстуни», імплозіонной моделі плутонієвої бомби, інакше виявляться марними всі праці Фермі і все гігантські витрати і старання, які зараз докладають сорок дві тисячі працівників в Хенфорде, щоб втілити в життя його плани. Перед обличчям практичних проблем, які підкидає ще й техніка вибуху обтиску, навіть самовпевнений Оппенгеймер впадає в депресію і думає про те, щоб подати у відставку. Якби не переконання, що вони біжать наввипередки з німцями, дуже може бути, що навіть такий непохитний керівник, як генерал Леслі Гровс, поставив би хрест на плутонієву бомбу в цій точці спаду Манхеттенського проекту.

При цьому положення в Німеччині найтяжче. Події війни буквально розмели «урановий клуб». Так, під час одного повітряного нальоту в лютому 1944 року інститут Отто Гана згорів дотла. Першовідкривач розщеплення ядра переїжджає в Вюртемберзькі містечко Тайльфінген - він за два кроки від гейзенбергівських Гехінген - і змушений імпровізувати з уцілілим устаткуванням в спорожнілій трикотажній фабриці. Проведені інститутом Гана за останні п'ять років дослідження продуктів розщеплення, забруднень препарату-38 і поведінки швидких нейтронів були важливим внеском у теорію німецької уранової машини. Але і для створення атомної бомби без цих фундаментальних досліджень не обійтися.

До цього часу німецький атомний проект очолює Вальтер Герлах, професор експериментальної фізики в Мюнхені. Пауль Хартек, Еріх Багге і ще жменька одинаків в Берліні, Кілі, Гейдельберзі та Відні зі скромними результатами працюють над отриманням слабо збагаченого урану-235. З цим паливом для реактора можна скоротити застосування дефіцитної важкої води. У березні 1944 року, коли Тед Магель і Нік Даллес демонструють як щось само собою зрозуміле свою першу плутонієву гудзик, Герлах силкується по-новому скоординувати роботу «уранового клубу» і скликає для цього конференцію. Адже німецькі діячі все ще бачать один в одному ворогів і конкурентів, воюючи між собою за кожен кубик урану і за кожен літр важкої води.

Гейзенберг проявляє мало інтересу до збагачення урану. Правда, до цього часу він вже перейняв дібнеровскую геометрію реактора з кубиками, однак претендує, як зазвичай, на левову частку всіх наявних матеріалів. Хоча Гейзенберг присвячує «уранового клубу» і не всю свою увагу і сили - як-не-як, він навіть в кінці тотальної війни регулярно читає доповіді за кордоном, працює над своєю теорією елементарних частинок і навіть пише розлогий філософський трактат, - він не хоче, щоб Курт Дібнер обійшов його. Як тільки умови для великого експерименту в Гехінгене будуть виконані, він має намір доставити сюди з Берліна кубики урану і важку воду і нарешті зробити ланцюгову реакцію.

Будь на те воля генерала Гровса, він би всіх учених одягнув в уніформу і інтернував в казарми, щоб позбавити їх і себе від хаосу, який, на його думку, неминуче учиняють їх дружини і діти. Однак Роберт Оппенгеймер хоче, щоб його колеги відчували себе добре. Він розпорядився звести нові сімейні будинки уздовж старих, розбитих доріг Лос-Аламоса, стати проти при цьому плоско-квадратному підходу військових архітекторів. Майси Теллер навіть організовує маленьке народне повстання, коли одного разу до неї заявляється солдатів і намагається пройти на її ділянку. Мовляв, йому наказано викорчувати дерева і все зрівняти, щоб можна було потім посадити нові рослини. Але Майси цілком влаштовують дикі зарості позаду її будинку. Вона не допускає викорчовування дерев і відсилає солдата геть. На наступний день він знову є до того ж наказу. Однак під деревами вже сидять дами з сусідніх будинків з дітьми і в'язанням, вони п'ють чай і, судячи з усього, налаштовані залишитися тут надовго. Більше солдат не приходить.

Сім'я Фермі прибуває на Месу в серпні 1944 року. Лауру роздирають суперечливі почуття. Красиві околиці нагадують їй рідний Південний Тіроль і справді схожі на кліматичний курорт, проте огорожу з колючим дротом викликають у неї асоціації з німецькими концтаборами. Дружинам вчених тут пропонується робота з неповною зайнятістю, і вона влаштовується офісної помічницею. Вона носить синій відмітний значок, який не дає їй доступу в певні відділи технічної частини. Не може вона ввійти і в відсік Р, де її чоловік з групою «бродячих бляхарів» вирішує проблеми інших відділів. Доступ сюди мають тільки особи з білим значком, наскрізь перевірені секретною службою і визнані благонадійними. Всі речі в квартирі Фермі проштамповані «військовим клеймом - починаючи від електричної лампочки під стелею і закінчуючи віником в кутку». На армійських ліжках видряпані імена солдатів, які колись на них спали. Кухні стандартно обладнані двома мийками. Одна з них така глибока, що молоді матері купають в них немовлят.

Кожен новоприбулий отримує пам'ятку з цензурними правилами листування. Першим у переліку заборонених до вживання слів варто «фізик». Заборонені також імена власні, назви поселень і які б то не було географічні наводки. Берніс Броди, дружина фізика Річарда Броді, влаштувалася в Лос-Аламосі, за її власними даними, «as computer», тобто обчислювачем, змушена відмовитися навіть від звички прикрашати свої листи усміхненим гарбуз, оскільки вони не подобаються цензора. Знаменитості теж не позбавлені цензури листування. Роберт Оппенгеймер і Енріко Фермі мають, крім того, особистих охоронців. Приватна сфера в Лос-Аламосі - привілей швидше людей неіменітих. Кити Оппенгеймер все більше і все частіше топить в віскі і джин своє люте роздратування невідступним наглядом, і це добре відомо кожному на Месі.

Військові люблять вибухівку за те, що вона добре вміє пробитися крізь будь-які завали матерії в будь-який її комбінації - виразно і дієво. Але тільки Джорджу Кістяківському приходить в голову точніше досліджувати її властивості, щоб застосувати її в якості точного інструменту. За допомогою вибухових лінз він хоче отримати контроль над імплозія - вибухом обтиску. Така лінза складена з бистрогорящего вибухової оболонки і палаючої більш повільно «серцевини вибухівки» - за формою це усічена піраміда розміром з автомобільний акумулятор. Рівно сто таких виливків для лінз, необхідних плутонієву бомбу, повинні бути підігнані одна до одної з високою точністю, що ставить непомірно високі вимоги до ливарним формам. Як тільки хвилі детонації від вибухнула оболонки досягають серцевини лінзи, процес сповільнюється - так, що остання хвиля може наздогнати першу, поки не сформується єдина сферична хвиля, яка і полине до центру бомби. Що відображає шар з урану вирівнює останні нерівномірності хвилі перед тим, як вона нарешті досягне плутонієвого ядра. Так свідчить теорія. І оскільки Джон фон Нейман підстрахував її математичними розрахунками, їй дають шанс.

З того моменту як доля «Товстуни» потрапляє в руки Кістяківського, жителі Меси більше не знають спокою, бо його співробітники щодня піднімають в повітря рівно тонну вибухівки високої потужності, щоб вирвати у реальності відповіді на всі питання. Той самий баратол, на який лорд Червелл колись зробив донос у найвищій інстанції, показує в експериментах найкращий результат в якості повільного компонента. Правда, багато занепокоєння Кістяківському доставляють форми для лиття вибухових лінз. Вони все ще недостатньо точні, і їх доводиться механічно обробляти додатково.

 




 Хуберт Манія |  Глава 1. Радіоактивність |  Глава 2. Атомне ядро |  Глава 3. Протон |  Глава 4. Нейтрон |  Глава 5. Трансуранові елементи |  Глава 6. Розщеплення ядра |  Глава 7. Гонка озброєнь |  Глава 8. Плутоній |  Глава 12. Трініті |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати