Создание атомной бомбы - Ричард Роудс

содержание которого в уране составляет около 1 %» [1267]. Ричард Робертс с ФЗМ утверждал в написанной в 1940 году черновой редакции доклада, имевшего большое значение, что «Бор… приписал реакцию с [медленными] нейтронами изотопу ²³⁵U, а реакцию с быстрыми нейтронами – изотопу ²³⁸U» [1268]. Ошибочное утверждение Робертса, вероятно, было лишь грубым первым приближением, и в окончательном варианте доклада он, возможно, исправил бы его. Однако замечания Сциларда и Робертса показывают, что сначала деление ²³⁵U медленными нейтронами интересовало физиков больше, чем другая, более зловещая возможность.

Бор косвенным образом признал это в своей статье в Physical Review. Деление ²³⁵U медленными нейтронами вышло на передний план его рассуждений, потому что оно объясняло загадочные различия между ураном и торием. Но Бор также рассматривал и поведение ²³⁵U при бомбардировке быстрыми нейтронами. «В случае быстрых нейтронов, – писал он ближе к концу своей статьи, – в связи с малым содержанием рассматриваемого изотопа уровень деления должен быть гораздо ниже, чем получаемый при столкновении нейтронов с более распространенным изотопом» [1269]. Это утверждение подразумевает, прямо его не высказывая, один вопрос, имеющий далеко идущие последствия: каким был бы уровень деления быстрыми нейтронами, если бы ²³⁵U удалось отделить от ²³⁸U?

Очередным воплощением бассейна с рыбками из римского сада Орсо Корбино стал бак с водой [1270] метровой ширины и метровой глубины, который Ферми и Андерсон установили этой зимой в подвале Пьюпин-холла. Они собирались вставить нейтронный источник из радона и бериллия в центр 13-сантиметровой сферической колбы и опустить колбу в центр бака. Рассеяние выделяемых бериллием нейтронов в окружающей воде должно было их замедлить. Нейтроны должны были порождать в расположенных на разных расстояниях от колбы полосках родиевой фольги, любимом нейтронном детекторе Ферми, характеристическую активность с 44-секундным периодом полураспада. Определив фоновый уровень нейтронной активности от источника Rn + Be, Ферми собирался поместить в колбу оксид урана, расположив его вокруг источника, и провести вторую серию измерений. Если бы в присутствии урана в баке с водой появлялось больше нейтронов, чем без него, он мог бы заключить, что при делении урана вырабатываются вторичные нейтроны, и приблизительно оценить их число. Одного нейтрона на выходе на каждый нейтрон на входе было бы недостаточно для поддержания цепной реакции, так как некоторые из нейтронов неизбежно оказывались бы захваченными, а другие просто улетали бы без взаимодействия; требовалось, чтобы число вторичных нейтронов превышало число первичных предпочтительно по меньшей мере в два раза.

Выше, на седьмом этаже того же здания, Лео Сцилард обнаружил другой уже идущий эксперимент. Уолтер Зинн, высокий светловолосый научный сотрудник из Канады, преподававший в Городском колледже, бомбардировал уран нейтронами с энергией 2,5 МэВ, полученными с помощью небольшого ускорителя. Он рассуждал с точки зрения энергии, а не количества нейтронов, пытаясь продемонстрировать производство вторичных нейтронов по наличию нейтронов с энергией больше 2,5 МэВ. Пока что его результаты не позволяли сделать каких-либо окончательных выводов.

«Сцилард с большим интересом наблюдал за моим экспериментом, – вспоминает Зинн, – а затем предположил, что, возможно, результаты будут лучше, если использовать нейтроны с меньшей энергией. Я сказал: “Очень хорошо, но где их взять?” Лео ответил: “Положитесь на меня, я их достану”» [1271].

Сцилард действительно хотел помочь Зинну, но, кроме того, он жаждал заполучить его ионизационную камеру. «Нужно было только, – говорил он впоследствии, – добыть грамм радия, взять бериллиевый блок, облучить кусок урана нейтронами, которые испускает бериллий, а затем посмотреть при помощи ионизационной камеры, которую Зинн уже построил, испускаются ли при этом быстрые нейтроны. Если оборудование уже было собрано и имелся нейтронный источник, такой эксперимент можно было провести всего за час или два. Но у нас, разумеется, не было радия» [1272].

Вопрос по-прежнему упирался в деньги. Radium Chemical Company of New York and Chicago [1273], филиал бельгийского концерна Union Minière du Haut Katanga [1274], готова была предоставить грамм радия не менее чем на три месяца за 125 долларов в месяц. 13 февраля Сцилард послал Льюису Штраусу на его ферму в Виргинии письмо, в котором «хотел узнать, сможете ли Вы одобрить такие расходы» и предусмотрительно информировал финансиста о значении последних событий. Самый важный абзац этого письма касается новой гипотезы Бора относительно роли ²³⁵U в делении природного урана медленными нейтронами:

Убытки, которые Штраус понес в истории с импульсным генератором, стали для него хорошей прививкой от дальнейших вложений в ядерные проекты. Он хотел знать, говорит Сцилард, «насколько я уверен, что это сработает». Поскольку никаких гарантий Сцилард дать не мог, Штраус отказался ему помочь. Тогда Сцилард обратился к Бенджамину Либовицу. «Он был не беден, но и не был по-настоящему богат… Я рассказал ему, о чем идет речь, и он сказал: “Сколько денег вам нужно?” Я сказал: “Ну, я хотел бы занять 2000 долларов”. Он достал чековую книжку и выписал чек, я его обналичил и взял напрокат… радий, а тем временем из Англии приехал и бериллиевый блок» [1277].

Бериллиевый цилиндр, который показался Уолтеру Зинну «странным и необычным предметом» [1278] и дал ему доказательство волшебства Сциларда, прибыл 18 февраля. В тот же день Сцилард узнал от Теллера о важной работе, которая шла на ФЗМ в Вашингтоне. Ричард Робертс и Р. Ч. Мейер готовили письмо в Physical Review, сообщающее об открытии возникновения задержанных нейтронов при делении [1279]. Это были не те немедленно возникающие вторичные нейтроны, которые искали исследователи Колумбийского университета, но они доказывали, что образующиеся при делении фрагменты содержат лишние нейтроны и испускают их самопроизвольно.

Всеобщее возбуждение, которое Теллер обнаружил в охваченных кипучей деятельностью лабораториях ФЗМ, произвело на него большее впечатление: