Генри Смит - Атомная энергия для военных целей

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ГЛАВЫ

2.36. Было установлено, (1) что деление урана происходит с освобождением большого количества энергии и (2) что в этом процессе освобождаются избыточные нейтроны, благодаря чему может начаться цепная реакция. То, что такая реакция должна будет происходить и что она может иметь важное военное применение в бомбах, не противоречило никакому из известных до того времени принципов. Однако, идея эта была новой и поэтому казалась сомнительной. Одно было несомненно — что изготовлению такой бомбы должно предшествовать разрешение ряда технических вопросов большой трудности. Вероятно, единственными материалами, пригодными для этих бомб, являются либо U-235, который должен быть отделен от в 140 раз более распространенного изотопа U-238, либо Pu−239, — изотоп совершенно неизвестного до тех пор элемента — плутония, который сам получается в управляемом процессе цепной реакции, также до того времени неизвестном. Было очевидно, что для получения управляемой реакции могла появиться необходимость производства металлического урана и тяжелой воды, бериллия или углерода и притом в больших количествах и высокой чистоты. Коль скоро материал для бомбы получен, необходимо технически разработать способ его безопасного и эффективного использования. В ряде процессов придется встретиться с необходимостью техники безопасности нового типа.

2.37. Организованный летом 1940 г. Комитет Исследований Национальной Обороны (National Defense Research Committee — NDRC) предложил многим ученым страны работать над различными важными военными проблемами. Количество ученых было ограниченное (хотя в то время это еще не было полностью осознано). Поэтому возникли значительные трудности при решении вопроса о масштабах, в которых должна вестись работа по атомной бомбе. В течение последующих четырех лет решения приходилось часто пересматривать. Обзор того, как осуществлялись эти решения, сделан в главах III и V.

3.1. Как уже было изложено в главе I, сообщения о гипотезе деления ядра и ее экспериментальном подтверждении были опубликованы в январе 1939 г. Непосредственный интерес представляла возможность использования больших количеств энергии, освобождаемой в процессе деления, для военных целей. В это время использование науки в интересах войны было настолько необычно для американских ядерных физиков, что они едва ли представляли, что от них требуется. Первые усилия в деле ограничения публикации и обеспечения поддержки правительства были предприняты маленькой группой физиков-эмигрантов, состоявшей из Э. Вигнера, Э. Теллера, В. Ф. Вейскопфа и Э. Ферми и возглавлявшейся Л. Сцилардом.

3.2. Весной 1939 г. указанная группа заручилась поддержкой Нильса Бора в попытке прекратить публикацию дальнейших данных путем добровольного соглашения. Ведущие американские и британские физики согласились с этим. Однако, Ф. Жолио, выдающийся французский ученый в области физики ядра, отказался, очевидно, в связи с опубликованием редакцией Phisical Review письма, отправленного еще до того, как к соглашению присоединились все американцы. Вследствие этого в течение почти всего следующего года продолжалась беспрепятственная публикация работ, хотя несколько статей и было задержано самими авторами.

3.3. В апреле 1940 г. на заседании физического отделения Национального Исследовательского Совета (National Research Council) Г. Брейт предложил образовать цензурный комитет для контроля статей, публикуемых во всех научных американских журналах. Хотя первоначальным мотивом этого предложения было стремление установить контроль над публикацией статей по делению урана, сформировавшийся несколько позднее Проверочный Комитет (при Национальном Исследовательском Совете) стал общим руководящим органом проведения издательской политики во всех областях, представлявших военный интерес. Председатель Комитета был Л. П. Эйзенхарт, члены: Г. Брейт, В. М. Кларк, Г. Флетчер, Э. Б. Фред, Дж. Б. Пеграм, Г. К. Юри, Л.X. Уид и Э. Г. Уивер. Были организованы различные подкомитеты, из которых первый должен был заниматься делением урана. Председатель этого комитета был Г. Врейт, члены: Дж. В. Бимс, Л.Дж. Бригс, Дж. Б. Пеграм, Г. К. Юри и Э. Вигнер. Редакторы различных журналов должны были представлять копии статей, относящихся к указанной выше области, в случае сомнений в их допустимости к печати, либо непосредственно Г. Брейту, либо через Эйзенхарта. Брейт обычно рассылал статьи всем членам подкомитета для обсуждения допустимости их к печати и информировал о результатах редакторов. Эта организация оказалась очень успешной для контроля публикаций. В измененном виде она существовала номинально и в июне 1945 года. Фактически загруженность большинства физиков страны военной работой того или иного рода скоро свела на нет количество статей, подлежащих рассмотрению Комитета. Интересно отметить, что упомянутая цензурная организация была полностью добровольной. Можно приветствовать такое содружество ученых страны. Надо надеяться, что после войны появится возможность опубликовать хотя бы часть статей по указанным вопросам, чтобы авторы их получили должное признание своих заслуг.

3.4. Получение правительственной поддержки для проведения исследовательских работ по физике ядра оказалось делом гораздо более сложным. Первый контакт с правительством был установлен Пеграмом (Колумбийский университет) в марте 1939 г. Пеграм организовал конференцию представителей Военно-морского министерства с участием Ферми. Единственным результатом этой конференции было то, что Морское министерство заинтересовалось и просило регулярной информации.

Инициатива в следующей попытке заинтересовать правительство принадлежала Сциларду и Вигнеру. В июле 1939 г. они совещались с Эйнштейном, а несколько позже Эйнштейн, Вигнер и Сцилард обсудили вопрос с Александром Саксом (Нью-Йорк). Осенью Сакс, с письменной поддержкой Эйнштейна, объяснил президенту Рузвельту желательность поощрения работ по физике ядра. Президент назначил комитет, известный под названием «Консультативного комитета по урану» (Advisory Committee on Uranium) и состоявший из директора Бюро Стандартов Бригса (председатель), полковника К. Ф. Адамсона (Управление артиллерии армии) и капитана 3-го ранга Дж. С. Гувера (Управление артиллерии военно-морского флота). Комитету было поручено изучить вопрос. Это был единственный официальный комитет по урану до образования Исследовательского Комитета Национальной Обороны в июне 1940 г. Комитет часто заседал и привлекал ученых к своей работе.

3.5. Первое заседание Уранового Комитета состоялось в октябре 1939 г. с привлечением, помимо членов, следующих лиц: Ф. Л. Молера, А. Сакса, Л. Сциларда, Э. Вигнера, Э. Теллера и Р. Б. Робертса. Результатом этого заседания был доклад от 1 ноября 1939 г., представленный Бригсом, Адамсоном и Гувером президенту Рузвельту. Доклад содержал восемь предложений, детально перечислять которые здесь нет необходимости. Следует, однако, отметить, что в докладе специально упоминаются и атомная энергия, и атомная бомба, как реальные возможности. В докладе рекомендовалась закупка для измерений поперечного сечения поглощения углерода 4 тонн графита и 50 тонн окиси урана. Остальные рекомендации были или общего порядка или никогда не были выполнены. По-видимому, записка, составленная Сцилардом, послужила основой обсуждения на этом совещании.

3.6. О первой субсидии (6000 долларов) от армии и флота для закупки материалов, в соответствии с решениями, принятыми 1 ноября, Бригс доложил генералу Э. М. Ватсону (помощник президента Рузвельта) 20 февраля 1940 г. Следующее заседание Консультативного комитета по урану состоялось 28 апреля 1940 г. в составе Сакса, Вигнера, Пеграма, Ферми, Сциларда, Бригса, адмирала Бауэна, полковника Адамсона и капитана 3-го ранга Гувера. Ко времени этого заседания возникли два новых важных фактора. Во-первых, было открыто, что деление урана, вызываемое нейтронами с тепловыми скоростями, происходит только в U-235. Во-вторых, было доложено, что немцы для исследований по урану выделили большую часть Института кайзера Вильгельма (Берлин). Несмотря на то, что лейтмотивом этого заседания было обеспечение наибольшего продвижения работ, определенных решений выработано не было. Было указано, что решающие измерения с углеродом в Колумбийском университете уже производятся и скоро дадут результаты, и было предложено воздержаться от выработки решений до получения этих результатов.

3.7. В течение последующих недель многие заинтересованные лица, в особенности Сакс, поставили вопрос о более эффективной поддержке работ и лучшей их организации. Их требования были подкреплены результатами, полученными в Колумбии (как указывается, например, в письме Сакса генералу Ватсону от 15 мая 1940 г.). Опыты в Колумбийском университете показали, что поглощающая способность углерода заметно ниже, чем предполагалось, и вероятность того, что углерод окажется удовлетворительным замедлителем, стала очень велика. Сакс интересовался также вопросами поставки руды; 1 июня 1940 г. Сакс, Бригс и Юри встретились с адмиралом Бауэном для обсуждения вопроса об установлении связи с руководством Union Mintére Бельгийского Конго. Такая связь вскоре Саксом была установлена.