Шрифт:
Закладка:
Бригада Андерсена завершила сборку этой окончательной конфигурации в ночь 1 декабря:
В эту ночь сборка шла как обычно, с установленными на место досками, покрытыми кадмием. Когда 57-й слой был завершен, я остановил работу, как мы договорились на встрече с Ферми предыдущим вечером. Все кадмиевые стержни кроме одного были вынуты, и мы замерили интенсивность нейтронного потока в соответствии со стандартной процедурой, которой мы следовали в предыдущие дни. По уровню счета было ясно, что после вывода единственного оставшегося кадмиевого стержня реактор должен перейти в критическое состояние. Я боролся с сильным искушением вытянуть последнюю кадмиевую полосу и стать первым человеком, запустившим цепную реакцию. Однако Ферми предвидел такое искушение и взял с меня обещание провести измерения, записать результат, вставить все кадмиевые стержни и запереть их во введенном состоянии[1913].
Что Андерсон и сделал, после чего он запер корт для сквоша и поехал домой спать.
Реактор, оставшийся ждать в темноте и холоде чикагской зимы включения для производства нейтронов и плутония, содержал 350 тонн графита, 36,5 тонны оксида урана и 5600 килограммов металлического урана. Производство материалов и сборка стоили около 1 миллиона долларов. Единственными видимыми движущимися частями реактора были различные регулирующие стержни. Если бы Ферми планировал использовать его для производства энергии, он окружил бы его бетонными или стальными экранами, предусмотрел бы отвод тепла, вырабатываемого при делении, при помощи гелия, воды или висмута, которые использовал бы для вращения турбин, производящих электричество. Но реактор СР-1 был просто и исключительно научной экспериментальной установкой, разработанной для доказательства существования цепной реакции. Он не имел ни экранов, ни охлаждения, и, при условии, что его удастся запустить в управляемом режиме, Ферми собирался получить мощность не более половины ватта – этого едва хватило бы, чтобы зажечь лампочку карманного фонарика. В течение семнадцати дней сборки, по мере того как коэффициент k приближался к 1,0, он ежедневно следил за состоянием реактора, сравнивая результаты измерений со своими оценками, и был уверен, что сможет управлять его работой, когда цепная реакция наконец пойдет с нарастанием. Один из младших коллег спросил его, что он будет делать, если окажется, что он ошибался. Ферми подумал о гасящем воздействии задержки нейтронов. «Я отойду подальше – не спеша»[1914], – ответил он.
«На следующее утро, – вспоминает начало судьбоносного дня 2 декабря 1942 года Леона Вудс, – было ужасно холодно, меньше –18°. Мы с Ферми пробрались к стадиону по скрипящему голубоватому снегу и повторили проведенные Гербом измерения на стандартном счетчике с трифторидом бора». Ферми построил график своего обратного отсчета; точка новых данных легла точно на линию, которую он построил методом экстраполяции предыдущих измерений, немного не доходя до слоя 57.
Ферми обсудил с Зинном и Вольни Уилсоном программу на этот день, продолжает Вудс; «затем появился сонный Герб Андерсон… Мы с Гербом и Ферми вернулись в квартиру, в которой я жила вместе с сестрой (она была недалеко от стадиона), чтобы поесть. Я приготовила оладьи, но так спешила сделать тесто, что в нем остались комки сухой муки. Когда я пожарила оладьи, эти комки хрустели на зубах, и Герб решил, что я добавила в тесто орехи»[1915].
На улице дул пронизывающий ветер. Бензин второй день продавался в городе по талонам, и чикагцы, оставившие свои машины дома, набивались в переполненные трамваи и поезда подземки: плотность автомобильного движения упала почти вдвое. Госдепартамент объявил этим утром, что в Европе погибли два миллиона евреев, а еще пять миллионов находились в опасности. Германия готовила контрнаступление в Северной Африке; американские морские пехотинцы и японские солдаты сражались в аду Гуадалканала.
Мы пришли обратно, пробираясь по холодному хрустящему снегу… Пятьдесят седьмая улица была необычно пуста. Под западной трибуной было так же холодно, как на улице. Мы надели привычные серые (теперь черные от графита) халаты, вошли на корт для сквоша, на котором возвышался реактор, покрытый грязной, серовато-черной аэростатной тканью, потом поднялись на балкон. Раньше этот балкон предназначался для зрителей, наблюдавших за игрой в сквош, но теперь он был забит контрольным оборудованием и измерительной аппаратурой: все это светилось, мигало лампочками и излучало желанное тепло[1916].
Среди прочей аппаратуры там были устаревшие счетчики на трифториде бора для измерения низкой интенсивности нейтронного потока и ионизационные камеры для измерения более высоких уровней. На деревянном помосте, отходившем от реактора, были установлены автоматические регулирующие стержни, приводимые в действие маленькими электромоторами: в этот день они не использовались. На той же конструкции стоял разработанный Зинном утяжеленный предохранительный стержень под названием ZIP. Его удерживал вне реактора соленоидный захват, управляемый ионизационной камерой; в случае превышения интенсивностью нейтронного потока значения, на которое была установлена камера, соленоид срабатывал и высвобождал стержень, который входил в реактор под действием собственного веса, чтобы остановить цепную реакцию. Еще один стержень, похожий на ZIP, был подвешен на веревке к перилам балкона; рядом с ним стоял, чувствуя себя очень глупо, один из физиков, который должен был перерубить веревку топором, если все остальные предохранительные устройства не сработают. Аллисон настоял даже на создании «команды смертников» – три молодых физика с бутылями раствора сульфата кадмия поднялись под самый потолок на подъемнике, который до этого использовали для доставки наверх графитовых блоков. «Некоторые из нас, – сетует Уоттенберг, – были очень этим недовольны: если бы бутыли случайно разбились вблизи реактора, его материал мог стать бесполезным»[1917]. Джордж Вейль, молодой физик, участвовавший в этой работе еще в Колумбийском университете, занял свое место на корте для сквоша: следуя указаниям Ферми, он должен был перемещать один из кадмиевых регулирующих стержней вручную. У Ферми были счетчики, отмечавшие показания трифторида бора громкими щелчками, и цилиндрический самописец, делавший то же самое беззвучно: он отмечал значения интенсивности нейтронного потока в реакторе чернилами на медленно вращающемся рулоне разграфленной бумаги. Расчеты Ферми производил на карманном калькуляторе того времени – своей испытанной 15-сантиметровой логарифмической линейке.
Где-то в середине утра Ферми начал решающий
