Шрифт:
Закладка:
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:
Если этот изотоп можно использовать для поддержания цепной реакции, его нужно будет отделить от общей массы урана. Это, несомненно, будет сделано, если окажется необходимым, но осуществление этой операции на промышленном уровне может занять от пяти до десяти лет. Если эксперименты малого масштаба покажут, что торий и природный уран не действуют, а действует редкий изотоп урана, нам придется немедленно взяться за решение задачи концентрации этого редкого изотопа[1275][1276].
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:
Как только я начал интересоваться ураном, начались бурные споры о его практическом значении. Тьюв, Хафстад и Робертс прекрасно понимают, о чем идет речь. Знают они и об экспериментах Ферми. Я, разумеется, ничего им не сказал. Вышеупомянутое письмо [в Physical Review] не может причинить никакого вреда…
Мне неизвестны подробности их