Работы по получению плутония
Чтобы представить себе всю беспрецедентность усилий ученых и инженеров, сделавших гигантский скачок от идеи использования плутония к ее промышленному воплощению, надо учитывать не только новизну этой проблемы, но и время, за которое это было сделано.
Эта работа останется в истории как пример феноменального самоотверженного прорыва в неизвестность, сравнимого, пожалуй, только с первым путешествием Колумба.
На пути лабораторных исследований стояли невероятные трудности. В Чикагской лаборатории велись исследования с целью получения из одного элемента, урана, другого — плутония. Такое превращение атомов одного вещества в атомы другого с физической и химической точки зрения было, по существу, первой научной попыткой воплотить мечту средневековых алхимиков о превращении одних металлов в другие. Весь опыт науки был против нас.
Для осуществления процесса превращения элементов, даже в лабораторных условиях и в ничтожно малых количествах, необходимо было создать реактор, или, как мы его чаще называли, котел, довольно внушительных размеров. Для промышленного получения нового элемента нужен был, естественно, реактор еще больших размеров. По оценкам, лабораторная установка должна была вмещать около 45 тонн металлического урана или двуокиси урана. Такими количествами достаточно чистого урана мы не располагали вплоть до конца 1942 г. Но даже и после 1942 г. лабораторная установка не могла дать нам плутоний в количествах, достаточных для его выделения.
В июне 1942 г., в тот момент, когда инженерные войска были подключены к проекту, работы только что начались. Тогда еще не было экспериментально доказано, что теоретически обоснованный процесс превращения урана в плутоний действительно можно осуществить. Такое доказательство было получено только 2 декабря 1942 г. Прошло несколько недель, прежде чем мы решили вести работы по получению плутония полным ходом и преступили к проектированию первой промышленной установки. 5 октября 1942 г. я впервые посетил Металлургическую лабораторию Чикагского университета, где провел с Артуром Комптоном полдня, осматривая оборудование лаборатории и знакомясь с работами ученых [54].
Вторая половина дня была посвящена совещанию, на котором присутствовали Комптон и его ведущие сотрудники. Среди них были два лауреата Нобелевской премии Энрико Ферми и Джеймс Франк, а также блестящие венгерские физики Вигнер и Сциллард и помощник Комптона Н. Хилберри. Цель совещания состояла в том, чтобы познакомить меня с их достижениями в данной области знаний, с данными о возможной взрывной мощности атомной бомбы, о количестве делящегося материала, необходимого для бомбы. Особенно важным мне представлялось уяснить те проблемы, над которыми еще нужно работать. Мне также хотелось, чтобы все, включая меня самого, четко представляли те задачи, которые стояли на пути решения центральной проблемы. Меня очень интересовало, сколько потребуется урана-235 для достаточно эффективной атомной бомбы, ибо ответ на этот первостепенной важности вопрос определял масштабы промышленных установок для получения как плутония, так и урана.
Сотрудники Комптона тщательно и добросовестно обсудили все стороны проблемы, подкрепляя свои рассуждения математическими выкладками; каждый мой вопрос получил ответ. Обсуждение было деловым, несмотря на то, что оно основывалось на еще не проверенных на опыте гипотезах.
Перед концом совещания я спросил, насколько точна их оценка количества делящегося материала, необходимого для создания одной бомбы. Я ожидал ответа: на 25-30 процентов, не более. Однако услышанное мною повергло меня в ужас. Ученые совершенно спокойно заявили, что, по их мнению, оценка верна с точностью до двух порядков, т. е. в пределах, отличающихся по величине в сто раз. Следовательно [55], если определенное ими количество плутония, необходимого для бомбы, равно 40 килограммам, то действительная цифра может лежать где-то между 4 и 400 килограммами. Трагедия такой неточности заключалась в том, что она исключала всякое разумное планирование производства делящихся материалов. При этом я оказался в положении повара, которому приказано обслужить неизвестное количество гостей: или 10, или 1000. Но после тщательного обсуждения этого вопроса я пришел к выводу, что в тот момент более точные данные получить просто невозможно.
Готовых решений не существовало, и вся надежда была на то, что ошибка окажется не такой фантастической. Неопределенность, связанная с необходимым количеством материала для бомбы, преследовала нас все время вплоть до испытания бомбы в Аламогордо (16 июля 1945 г.). Но даже и после этого испытания мы не были полностью уверены, будет ли уран-235 (использованный в бомбе, сброшенной на Хиросиму) вести себя так же, как плутоний, который был использован в бомбе, сброшенной на Нагасаки.
В результате посещения лаборатории у меня создалось весьма благоприятное впечатление о ней. В научном отношении Металлургическая лаборатория не нуждалась в помощи и вполне могла стать ядром для более широкой организации.
После совещания я продолжил с Комптоном начатый еще ранее со Сциллардом разговор о возможностях уменьшения числа изучаемых способов отвода тепла от реактора. Активно изучались четыре метода: с использованием гелия, воздуха, воды и тяжелой воды. Необходимо было сконцентрировать усилия на каком-то одном из них. К концу дня мы остановили выбор на гелии. Однако вскоре это решение было изменено. Трудности, на которые мы сразу же натолкнулись при проектировании сравнительно небольшого, охлаждаемого воздухом реактора в Клинтоне, помогли нам понять, что обращаться с любым газообразным теплоносителем в больших Ханфордских реакторах будет крайне сложно. Как показали результаты испытаний реактора Ферми в декабре, при соответствующей конструкции реактора в качестве теплоносителя можно применять воду. Поэтому решено использовать воду для охлаждения реакторов в Ханфорде, предназначенных для получения плутония.
Я уехал из Чикаго с убеждением, что плутониевый цикл обещает быть наиболее успешным способом производства материала для бомбы. Все другие рассматривавшиеся способы были связаны с возможностью разделения веществ, имевших ничтожные различия в физико-химических [56] свойствах. В силу этого разработка и реализация промышленного способа разделения этих веществ сталкивалась с огромными трудностями. Превращение значительных количеств урана в ходе цепной реакции в плутоний действительно лежало за пределами существовавших тогда технических возможностей. Зато вторая часть процесса получения плутония (его химическое выделение), хотя и представляла серьезные трудности, все же не выглядела невозможной.
К описываемому моменту было получено лишь микроскопическое количество плутония. Оно было получено чисто лабораторным методом (на циклотроне), не годившимся для производства в значительных масштабах. Под значительными масштабами я подразумеваю не тонны в час, а хотя бы несколько наперстков в день. Даже к декабрю 1943 г. было получено всего два миллиграмма плутония.
В предшествовавшие годы группой Комптона были исследованы несколько возможных способов химического выделения плутония. Однако какой из этих способов наиболее прост — было неясно. Никому также не было известно, как должно выглядеть оборудование для промышленного выделения плутония.
Я возвратился в Вашингтон, убежденный в том, что основные усилия следует направить на организацию плутониевого цикла, отодвинув на более позднее время решение других задач.
Еще до разговоров в Чикаго я начал представлять себе, что мы вовлечены в колоссальное предприятие, значительно превосходившее по своим масштабам все мои первоначальные оценки. В связи с этим совершенно нереальными выглядели надежды, которые мы возлагали на фирму «Стоун и Вебстер». Она даже с помощью субподрядчиков не могла справиться со всем объемом работ по конструированию оборудования, не говоря уже о строительстве. Эксплуатация атомных заводов также представлялась нам очень сложной. Поэтому нам нужно было организовать учреждение, которое могло бы стать основой будущих административных управлений.
Для облегчения положения фирмы «Стоун и Вебстер» надо было перепоручить разработку производства плутония другой фирме. Надо было также решить, поручить ли конструирование, строительство и эксплуатацию одной фирме или нескольким. Мне казалось предпочтительным, чтобы все работы были сосредоточены в руках одной фирмы. Такое решение упростило бы проблему координации работ, которая в противном случае прибавилась бы к моим и без того многочисленным заботам. После изучения всех аспектов и возможностей я пришел к выводу, что существует [57] лишь одна компания, способная выполнить все эти работы. Такой компанией являлась фирма «Дюпон».
Инженерный отдел этой компании, всегда отличавшийся своим высоким профессиональным уровнем, в ходе выполнения больших строительных заказов для армии США стал еще более квалифицированным и энергичным. Персонал этого отдела был опытным в вопросах проектирования и строительства технологически сложных предприятий. В течение нескольких лет ее инженеры весьма успешно сотрудничали со мной в рамках армейского строительства. Это было также немаловажным фактом.
Многим из нас было ясно, что управление установками для получения плутония будет крайне сложным делом, требующим персонала самой высокой квалификации и имеющего опыт в эксплуатации крупных технологических операций. От персонала требовались глубокие знания химии и химической технологии, чем как раз располагали инженеры компании «Дюпон». Необходимость близкого знакомства с атомной физикой была для них менее острой, и в этой области мы вполне могли положиться на Чикагскую металлургическую лабораторию.
Прежде чем принять окончательное решение о привлечении компании «Дюпон», я обсудил его с членами Военно-политического комитета, в особенности с Конэнтом, и получил их согласие.
Следующим шагом была подготовка Чикагской лаборатории к преобразованию. Это оказалось далеко не легким делом, Когда я рассказал о сложившейся ситуации Комптону, он сразу же признал, что фирма «Стоун и Вебстер» действительно перегружена заказами и вынуждена работать не совсем в своей области. Привлечение компании «Дюпон», по его мнению, облегчит дело. Однако он предупредил о возможном сопротивлении некоторых довольно влиятельных лиц из числа сотрудников его лаборатории.
Еще в июне Комптон собирал сотрудников и предлагал привлечь какую-нибудь промышленную фирму для участия в разработке производства плутония. Однако его предложение натолкнулось на яростное сопротивление некоторых ученых. Они просто не представляли грандиозность инженерных, проектных и строительных проблем, которые должны были возникнуть на их пути. Все аргументы в пользу этого предложения они отвергали как несущественные. Когда страсти улеглись, Комптон заявил коллегам о своем намерении осуществить этот план, и его предложение в конце концов было принято. Однако он не сомневался, что у меня будет много явных и скрытых противников [58] такого преобразования, в особенности если мы остановим свой выбор на компании «Дюпон» — символе крупной промышленности. Лично он полностью поддерживал этот выбор и считал его наилучшим из возможных.
Среди сотрудников лаборатории имелась также группа ученых в основном европейского происхождения и, следовательно, ближе знакомых с промышленностью, чем их американские коллеги, которые считали, что всеми инженерно-проектными работами должны руководить они. Причем некоторые из них считали себя подготовленными даже для руководства строительством. Во время моих посещений лаборатории Комптона я неоднократно выслушивал предложения о выделении 50-100 инженеров и проектантов для обеспечения быстрого строительства плутониевого завода. (Абсурдность этих предложений особенно очевидна, если вспомнить, что впоследствии на строительстве такого завода было занято до 45 тысяч человек и даже ресурсы такой компании, как «Дюпон», были на грани истощения, несмотря на громадную поддержку и помощь правительства США.)
Я ни в коей мере не разделял их взглядов, однако объяснить, почему их идеи нереальны, было невозможно из-за крайнего упорства, с которым они их отстаивали. Некоторые убежденные сторонники этих идей продолжали верить в них даже после того, как стали очевидны гигантские масштабы Ханфордского завода, а самые твердолобые из них еще продолжали спорить даже после завершения всех работ.
Несколько месяцев спустя Конэнт высказал мысль о необходимости официального назначения его и Р. Толмена научными консультантами. Конэнт, хотя это мало кто знал, фактически был уже им. Толмен же, выдающийся физик, декан Калифорнийского технологического института и вице-президент НДРК, был в курсе наших дел и время от времени помогал нам.
Я сразу же согласился с предложением Конэнта, как с весьма разумным. Подобный шаг, полагал Конэнт, хотя бы частично уменьшит раздражение тех ученых, которые были недовольны тем, что ими командуют люди, не имеющие отношения к науке. Я со своей стороны был рад иметь возможность обращаться за советом к таким знающим и способным ученым, в особенности по вопросам взаимоотношений с научным персоналом. Немедленно, как только было получено согласие Толмена, ему было объявлено о назначении его и Конэнта моими консультантами. Положительные последствия этого назначения, предсказанные Конэнтом, не замедлили сказаться [59].
Все же небольшая группа ученых, главным образом европейского происхождения, продолжала претендовать на неограниченную власть в делах всего проекта. Еще задолго до передачи проекта армии США они выражали неудовольствие руководящим положением Буша и Конэнта. Они, вероятно, полагали, что любой, даже весьма опытный и способный ученый, в возрасте свыше сорока лет не может уяснить тонкости атомной физики. Это было абсурдом разобраться в основных законах атомной физики для любого человека, упорно стремящегося к этому, — задача вполне возможная.
Несколько позднее появился еще один повод для разногласий. Некоторые из ученых выступили с патентными заявками на различные виды использования атомной энергии. Как мне, так и нашему консультанту по патентным делам капитану второго ранга Лавендеру эти заявки не казались обоснованными с точки зрения американских патентных законов, поскольку ни одно из этих предложений не было в то время реализовано. Поэтому мы не проявили никакой склонности к быстрому оформлению финансовой стороны этих заявок. Такая реакция не могла не вызвать явного или по крайней мере скрытого раздражения у их авторов. В любом случае я не завидовал Конэнту, которому изо дня в день приходилось решать подобные вопросы.
После войны много говорилось о трениях между представителями армии и учеными внутри Манхэттенского проекта. Подобные трения вполне естественны для организации, состоящей из лиц с совершенно различным воспитанием и образованием. Положение в Чикагской лаборатории было особенно сложным, так как там собралась когорта научных талантов, причем большая часть из них была полна отвращения к любому контролю. Следует еще раз подчеркнуть, что некоторые из этих противоречий доставляли нам массу неприятностей, но они никогда серьезно не мешали достижению общей цели. Ведь мы участвовали не в конкурсе на популярность, а в крайне серьезном деле. Преданность Чикагской лаборатории, как и всего коллектива Манхэттенского проекта, нашему общему делу, а, по-моему, это главное, у меня никогда не вызывала сомнений.
30 октября, позвонив В. Харрингтону — первому вице-президенту компании «Дюпон», я попросил его приехать в Вашингтон для обсуждения одного весьма важного вопроса и никому не говорить о моем звонке. Он же попросил меня пригласить доктора Ч. Стайна. На следующий день мы с Конэнтом рассказали им о всей атомной проблеме в целом, охарактеризовав основные задачи и срочность их разрешения. При этом мы не пытались скрыть наших [60] сомнений в реальности наших целей. Свои объяснения мы закончили, сказав, что для организации производства плутония нам нужна помощь компании «Дюпон».
Мы интересовались их точкой зрения на возможность построить большой завод за разумное время, учитывая при этом, что все необходимые исходные технические данные уже имеются в Чикагском университете. О других процессах, не имевших прямого отношения к работам, которые мы предполагали им поручить, мы сообщили минимум сведений. Описали предполагаемую конструкцию бомбы и способ ее военного применения.
Харрингтон и Стайн бурно протестовали. «Специальностью их компании, — указывали они, — является химия, а не физика, и в этой области они не имеют ни опыта и ни знаний. Их компетентности хватает лишь на то, чтобы понять, что вся предполагаемая программа лежит за пределами человеческих возможностей». В ответ я еще раз подчеркнул, что ставки в той игре, которую мы ведем, очень высоки, хотя мы частично и разделяем их опасения, все же мы не можем отступать. До тех пор, пока не будет доказана невозможность осуществления плутониевого цикла, мы должны начать и вести полным ходом строительство завода.
Видят ли они теперь какое-либо препятствие для участия их компании в проекте? На этот вопрос они ответили отрицательно. Однако прежде чем дать окончательный ответ, они должны были переговорить с президентом компании У. Карпентером-младшим, с другими членами правления, а также со специалистами компании.
«Весь проект хотя и является в высшей степени секретным, — заметил я, — им разрешается говорить о нем с любым из служащих их фирмы, честности и осторожности которых они доверяют, однако число этих лиц должно быть минимальным, и их следует предупредить о секретности вопроса». Я также попросил составить список таких лиц для передачи его мне в том случае, если их компания не присоединится к Манхэттенскому проекту.
К подобной процедуре мы прибегали всегда, когда привлекали к нашим работам новую организацию. Вначале мы вели переговоры с одним или двумя ее ответственными представителями, обычно с людьми, которых мы знали раньше и в чью рассудительность и умение хранить тайну мы верили. В предварительных беседах мы сообщали им лишь минимальную информацию. Если эти переговоры нас не устраивали, мы прекращали их и просили представителей забыть все, о чем мы с ними говорили, В обратном случае, мы просили их обсудить наши предложения самым осторожным образом, соответствующе предупредив тех, с кем [61] они будут советоваться. Ограниченность во времени не позволяла нам провести заранее тщательную проверку тех лиц, с которыми мы вели переговоры. Нам приходилось целиком полагаться на благоразумие и патриотизм американских промышленников. Этот риск нам казался вполне обоснованным, и, действительно, нам не пришлось раскаиваться в нем.
В течение следующей недели руководство компании «Дюпон» обсуждало наше предложение, причем мы разрешили ответственным сотрудникам этой фирмы посетить Чикагскую лабораторию. Там они познакомились с состоянием и планами работ и были снабжены всеми имеющимися теоретическими и экспериментальными данными.
10 ноября я посетил Карпентера в Уилмингтоне. Цель моего визита — добиться согласия на поручение его компании всех работ. Направляясь к Карпентеру, я отдавал себе отчет в том, что мое предложение поставит его в тяжелое положение, так как оно было связано с опасным, трудным и, возможно, неосуществимым делом, а его компания в то время напрягала все силы, выполняя другие многочисленные военные заказы. Причем предлагаемая работа, как справедливо утверждали Харрингтон и Стайн, лежала вне основной специальности фирмы. И, наконец, меня беспокоило мое недостаточно глубокое знание деталей проекта, чтобы свободно обсуждать их с весьма квалифицированным руководителем химической промышленности, хотя он и был далек от ядерной физики и радиохимии.
Однако у компании «Дюпон» не было ни малейшего желания взять на себя такую тяжелую задачу. Основания для этого были вполне здравыми — очевидная опасность производства, отсутствие опыта в области ядерной физики, многочисленные сомнения в осуществимости процесса получения плутония, неудовлетворительное состояние теории процесса и полное отсутствие основных технических данных для проектирования, а также трудность проектирования, строительства и эксплуатации завода крупного масштаба без соответствующих данных по полупромышленным или даже лабораторным установкам. К этому следует добавить, что компания, выполнявшая военные заказы, уже испытывала серьезные затруднения с кадрами: не хватало инженерного и эксплуатационного персонала, столь остро необходимого для наших работ.
Я дал понять Харрингтону и Стайну, что правительство считает наш проект делом в высшей степени важным и срочным и это мнение разделяется Рузвельтом, Стимсоном и генералом Маршаллом. Когда я повторил все это Карпентеру, он задал мне неожиданный вопрос, согласен ли я сам [62] с этим мнением. Не колеблясь я ответил утвердительно и рассказал ему о трех основных стратегических соображениях, с которыми связана важность нашей работы. Во-первых, вероятно, страны оси скоро смогут производить плутоний или уран-235. Во всяком случае, в нашем распоряжении не было никаких доказательств того, что они не пытаются этого достичь, и было бы безрассудно в таких условиях считать, что они этого не делают. Во-вторых, против ядерного оружия не существует никакой защиты, кроме страха перед возмездием. И, в-третьих, если мы сумеем достаточно быстро создать такое оружие, мы спасем жизнь десяткам тысяч американских солдат. (Как мне потом показалось, эти соображения, особенно последнее, сыграли решающую роль при определении отношения Карпентера и его коллег к этому весьма рискованному для них делу.)
Из-за этих соображений, объяснял я ему, работы по получению плутония должны быть начаты возможно быстрее и вестись аварийными темпами. В заключение беседы я еще раз повторил, что мы полностью сознаем всю опасность этого дела, особенно опасность эксплуатации плутониевого завода. Карпентер проявил во время беседы заинтересованность и доброжелательность, но никакого определенного ответа я от него не добился.
В то же утро мы присутствовали на заседании правления компании «Дюпон». Среди приглашенных были Николс, Комптон, Хилберри и несколько сотрудников компании из числа посетивших Чикагскую лабораторию.
Я повторил им все то, что ранее изложил Карпентеру. Представители компании в свою очередь еще раз указали на некомпетентность их персонала в данной области знаний, особенно в области ядерной физики. Ни в одной из областей своей деятельности они не решились бы организовать производственный завод без предварительных длительных лабораторных и полупромышленных исследований. В качестве примера они ссылались на историю многолетнего изучения производства нейлона, хотя этот процесс был несравненно проще того, который мы просили их организовать. Несмотря на государственную важность предлагаемого проекта, их моральный долг как руководителей компании перед своими служащими и рабочими не позволяет им принять участие в работах, связанных с такой большой опасностью для здоровья, как эксплуатация плутониевого завода.
Здесь следует пояснить, что теория реакторов в то время не исключала возможности перерастания при некоторых условиях цепной реакции в реакторе во взрыв. Если высокорадиоактивные продукты были бы выброшены в атмосферу и распространились на большой площади, [63] последствия были бы катастрофическими. Кроме того, мы представляли себе, что в процессе получения плутония нам, возможно, придется выпускать в атмосферу радиоактивные и другие ядовитые газы, а это представит реальную угрозу для эксплуатационного персонала. Поэтому компания «Дюпон» имела все основания сомневаться в целесообразности своего участия в наших работах.
«Однако, — продолжали представители компании, — учитывая исключительную важность и срочность работы (здесь они согласились с нашими аргументами), о которой их просит правительство, они не могут отказать нам в помощи». Но это было лишь мнение членов правления.
Затем сотрудники компании сообщили о своих выводах, касающихся производства плутония. Оценки были сделаны на основании их трехдневного пребывания в Чикагской лаборатории.
«Полной уверенности в осуществимости процесса не может быть по следующим причинам:1) самоподдерживающаяся ядерная реакция еще не осуществлена на практике;
2) ничего определенного о тепловом равновесии такой реакции не известно;
3) ни одна из рассмотренных к тому времени конструкций ядерного реактора не выглядит осуществимой;
4) возможность извлечения плутония из высокорадиоактивного вещества также не является доказанной;
5) даже при самых благоприятных предположениях о каждой стадии процесса производительность завода в 1943 г. будет составлять несколько граммов плутония, а в 1944 г. — немногим больше. Если предположить, что действующий завод удастся построить в срок, производство плутония достигнет запланированной величины не ранее 1945 г. Однако эта величина может оказаться и недостижимой;
6) практическая полезность цикла, разрабатываемого в Чикагской лаборатории, не может быть определена без сравнения его с урановым циклом, над которым работают лаборатории Колумбийского университета и Беркли{16}. Поэтому необходимо провести исследование и сравнить эти методы».
Со всеми их замечаниями мы были полностью согласны. Через два дня Карпентер сообщил мне о согласии компании «Дюпон» взять на себя работу. Решение правления компании [64] было единогласным, однако оно подлежало одобрению Совета директоров.
Когда на следующее утро члены правления собрались на свое очередное заседание, перед ними на столе перевернутые текстом вниз лежали какие-то бумаги. Их попросили не читать этих документов. «Совет директоров, — сообщил членам правления Карпентер, — рекомендует компании взять на себя выполнение правительственного заказа в новой для компании области. Заказ этот очень большой и трудный; выполнение его потребует предельной мобилизации ресурсов компании. Выполнение этого заказа сопряжено с серьезным риском, однако высшие правительственные руководители, а также лица, хорошо знакомые с этим проектом, рассматривают этот заказ как имеющий важнейшее оборонное значение. Крайняя секретность проекта не позволяет рассказать даже о его основных целях. Однако, — закончил Карпентер, — если кто-либо из членов правления пожелает, он может до голосования перевернуть и прочесть материалы о проекте». Ни один из них, а все они были основными акционерами, не сделал этого ни до голосования, ни после, продемонстрировав истинный патриотизм.
18 ноября мы с Конэнтом имели подробную беседу со Стайном и Гринуолтом, одним из опытнейших инженеров-химиков компании «Дюпон», впоследствии ставшим ее президентом. Оба они еще раз выразили прежние опасения: процесс труден в осуществлении. Когда же я ответил, что с нашей точки зрения плутониевый процесс выглядит, наоборот, самым перспективным, на их лицах отразилось крайнее недоверие. Стайн при этом заметил: «Если у вас такая выдержка и хладнокровие, то это уже немало».
Чтобы уменьшить их беспокойство, мы с Конэнтом обещали создать специальную комиссию для сравнительного изучения различных способов получения делящихся материалов. Более того, нам очень хотелось, чтобы в комиссию вошли представители компании «Дюпон», которые впоследствии могли бы сообщить руководству свое мнение.
Комиссия получилась очень удачной по составу, компетентной и оперативной. Ее задача представлялась нам двоякой. Во-первых, представить нам результаты проведенного анализа и, во-вторых, убедить компанию «Дюпон» в том, что мы не ввели ее в заблуждение ни умышленно, ни по неведению.
Несколько ранее, в начале ноября, мы столкнулись с проблемой выбора места для первого экспериментального реактора. Первоначально предполагалось построить его в Аргоннском лесу, километрах в 25 от Чикаго, где уже воздвигались здания специальных вспомогательных служб и [65] лабораторий. И без того жесткие сроки строительства непрерывно уменьшались из-за недостатка рабочей силы и грозили быть сорванными.
Тем временем начались работы по строительству небольшого реактора под западной трибуной стадиона Чикагского университета. Этот реактор предполагалось использовать для экспериментов, которые позволили бы решить вопрос о возможности создания более крупных установок. Изучение поведения установок в некотором диапазоне условий при экспериментах позволит делать заключения об их поведении в более широком диапазоне. Когда же оказалось возможным получить необходимый для постройки реактора чистый графит несколько раньше, Комптон, естественно, спросил: «А зачем нам ждать аргоннского строительства?»
Оснований ждать действительно не было, если не говорить о нашей неуверенности в безопасности реактора для окружающего населения. Никто тогда не знал, сколь велика опасность взрыва реактора. Стадион Чикагского университета находился в центре, многонаселенного района, тогда как аргоннская площадка лежала в пустынной местности. Эти соображения заставляли меня сомневаться в правильности предложения Комптона. Мы с ним еще раз обсудили обстановку и мои сомнения. Однако я не стал мешать его планам и даже не выразил желания присутствовать на первом испытании реактора. Мне пришлось позднее узнать, как тяжело для человека, несущего основную ответственность, беспомощно сидеть и ждать, не имея возможности что-то предпринять, результатов опыта, который может разрушить все его надежды.
К тому моменту вопрос о подчиненности Чикагской лаборатории был еще неясным для кое-кого, но не для Буша, Конэнта и меня. «Непосредственным руководителем лаборатории был Комптон. Общая же ответственность и руководство лежали на мне. Хотя все контрольные функции уже переходили к нам, Чикагская группа формально работала еще по договору с ОСРД, и поэтому ученые своим главным начальством считали ОСРД. Это было нам вполне понятно, и поэтому причин для столкновений не было, если не считать небольшого раздражения, вызываемого появлением представителей Манхэттенского проекта в некоторых лабораториях. Несколько экспериментов, проведенных за время строительства реактора, давали возможность полагать, что вероятность аварии очень мала. На основании этих экспериментов руководящие сотрудники лаборатории Комптона пришли к выводу о безопасности опыта под западной трибуной. Эти же результаты давали основания полагать [66] некоторым из них, что в этом опыте удастся достичь самоподдерживающейся цепной реакции.
Разработанная система управления реакцией полностью исключала возможность несчастного случая. Поэтому я больше не возражал против проведения опыта, однако через своего представителя капитана А. Питерсона внимательно следил за развитием этих исследований, чтобы иметь возможность вмешаться и остановить работу, если события примут опасный оборот.
Сооружение реактора на стадионе велось стремительными темпами. Комптон был крайне заинтересован в опыте. Он хотел продемонстрировать цепную реакцию недавно созданной комиссии до окончания ее работы, так как, по его мнению, это должно было придать уверенность компании «Дюпон».
Меня эти соображения не сильно беспокоили, ибо я верил договоренности с Карпентером и решению Совета управляющих. «Тем не менее, успешное осуществление реакции, — думал я, — облегчит окончательное соглашение с компанией».
Все члены комиссии были в Чикаго в день первого пуска реактора Ферми — 2 декабря 1942 г., однако к реактору был приглашен лишь один из них — Гринуолт. Его Комптон выбрал потому, что он был моложе других и, следовательно, дольше других мог бы быть свидетелем этого события. Я в тот момент был в дороге по пути с тихоокеанского побережья, поэтому Комптон не смог меня сразу известить об успехе. Он позвонил Конэнту в Гарвард и передал ставшее теперь знаменитым шифрованное сообщение: «Итальянский мореплаватель высадился в Новом Свете. Туземцы настроены дружелюбно» [67].
Опытом 2 декабря было доказано, что контролируемая цепная реакция осуществима, однако это еще не означало, что она может быть использована для получения плутония в больших количествах. Опыт также не дал доказательств, что бомба из плутония и урана взорвется. В реакторе цепная реакция протекала с участием медленных нейтронов, т. е. нейтронов, замедленных при их движении в графите. В бомбе же по техническим причинам не может быть замедлителя, поэтому нейтроны, образующиеся в ней, имеют большие скорости, Несмотря на эти неясности, подытожив результаты своих наблюдений, комиссия высказалась за осуществимость плутониевого цикла. Хотя такой вывод для меня и Конэнта не был неожиданным, все же мнение комиссии ободряюще подействовало и на нас и на представителей компании. Начиная с этого момента все возникавшие сомнения персонал «Дюпона» держал при себе. Странно, но тот же успех поколебал уверенность самого надежного сторонника нашего плана — Комптона.
23 декабря я получил от него копию его письма к Конэнту, на которой его рукой было написано: «Я писал это Конэнту, но я хочу также, чтобы и Вы обратили внимание на изложенные здесь вопросы». Комптон утверждал, что производство плутония по разработанному методу осуществимо с вероятностью в 99 процентов, а вероятность создания бомбы равна 90 процентам. При условии полной поддержки работ правительством первая бомба будет создана в 1944 г., а в 1945 г. будет производиться по одной бомбе в месяц. Это был самый оптимистический из прогнозов, которые мне пришлось выслушать за 30 месяцев до взрыва первой атомной бомбы. Прогноз этот, конечно, не совсем соответствовал действительности. Так, например, время, необходимое нам, в письме было занижено, но этому есть оправдание, ибо тогда ученые еще не могли знать всех колоссальных трудностей.
Комптон далее писал, что его мнение расходится с мнением инженеров компании «Дюпон». Стайн, например, считает процесс осуществимым лишь с вероятностью в один процент. Насколько я знал мнение Стайна, Комптон явно заблуждался. «Кроме того, — писал он, — сроки организации производства, предсказываемые Стайном, на год больше, чем по его расчетам, хотя его самые квалифицированные сотрудники в этих расчетах учитывали те же факторы, что и Стайн».
Он поддерживал ранее обращение к компании «Дюпон», так как высоко ценит ее опыт, организационные возможности и умение работать с научно-исследовательскими учреждениями. Все дальнейшие отношения с этой [88] компанией не давали ему оснований менять свое мнение. Однако, поскольку компания не верит в успех дела, он считает это серьезной помехой и предлагает в таком случае не настаивать на участии компании в проекте.
В конце письма он предлагал обратиться за помощью в строительстве заводов к компаниям «Дженерал электрик» и «Вестингауз», оставив за компанией «Дюпон» только производство плутония и эксплуатацию энергохозяйства. Комптон три года работал инженером у компании «Вестингауз» и семнадцать лет состоял консультантом у «Дженерал электрик». Поэтому он был уверен, что эти компании с большей готовностью поверят его утверждениям об осуществимости процесса и сделают буквально все для их реализации. По его мнению, совместные инженерные разработки этих двух компаний следует предпочесть деятельности скептически и недоверчиво настроенных работников компании «Дюпон». Письмо Комптона совершенно не убедило меня. Позиция компании «Дюпон», в частности Стайна, была изложена в нем неправильно, а предлагаемая Комптоном кооперация трех компаний практически неосуществимой. Как бы ни были теперь серьезны трудности на пути к цели, Стайн и его коллеги все сделают, чтобы преодолеть их. Более того, мы уже располагали докладом комиссии, и это давало нам полную уверенность в том, что компания «Дюпон» отнесется к работе так, как этого требовало дело. Конэнт очень быстро разубедил Комптона, и полная поддержка чикагских ученых, а также сотрудничество их с инженерами компании «Дюпон», от которых так сильно зависел успех всего дела, были гарантированы.