Шрифт:
Закладка:
Шар можно было просто приварить к дулу пушечного ствола; после этого цилиндром, который мог весить около 50 килограммов, можно было выстрелить по этому стволу как снарядом:
Наибольшая дульная скорость в артиллерии армии Соединенных Штатов достигается в орудии калибра 120 мм с длиной ствола 6,4 м. Снаряд массой 25 кг развивает в нем дульную скорость 960 м/с. Орудие весит 5 т. Поскольку отношение массы снаряда к массе орудия, по-видимому, приблизительно постоянно для разных орудий, для снаряда массой 50 кг потребуется орудие, весящее около 10 т[2024].
Чтобы получить механизм в восемь раз меньшей массы или удвоить эффективную дульную скорость, можно было сварить два орудия дулами стволов так, чтобы два снаряда одновременно выстреливались друг в друга. Но в такой схеме возникла проблема синхронизации, а для эффективного взрыва могли потребоваться не две, а четыре критические массы, что значительно замедлило бы получение готовой к использованию бомбы.
Сербер описал также некоторые из более гипотетических конфигураций: две половины эллипсоидальной сборки из активного материала и отражателя, похожие на половинки вареного яйца, сдвигаемые воедино скользящим движением; или установленные в кольце клиновидные четверти шара из активного материала и отражателя, подобные четвертинкам яблока. Эта странная и запоминающаяся конструкция, изображенная в «Букваре», а до этого, вероятно, начерченная на доске во время лекции, не осталась незамеченной. «При срабатывании распределенного по кольцу взрывчатого вещества части сборки смещаются взрывом внутрь и образуют шар»[2025][2026].
Автокаталитические бомбы – то есть бомбы, в которых коэффициент размножения нейтронов в течение некоторого времени увеличивает по мере своего развития сама цепная реакция, – казались менее перспективными. В самой продуманной схеме использовались «пузырьки» покрытого бором парафина, находящиеся внутри активного массива 235U; расширение активного материала должно было приводить к сжатию поглощающего нейтроны бора и уменьшению интенсивности такого поглощения, что приводило бы к появлению большего числа нейтронов, способных участвовать в цепной реакции деления. Но «все автокаталитические схемы, предложенные до сих пор, требуют большого количества активного материала, обладают низкой эффективностью без использования чрезвычайно больших количеств материала и опасны в обращении. Требуются какие-то яркие идеи»[2027].
Первоочередной экспериментальной задачей, сказал Сербер в заключение, должно стать измерение нейтронных свойств различных материалов и решение артиллерийских задач – то есть задач объединения критической массы и подрыва бомбы. Также необходимо решить задачу измерения критической массы для деления быстрыми нейтронами на докритических количествах 235U и 239Pu. Для этих работ установлен крайний срок: рабочая конструкция бомб должна быть готова к тому моменту, когда будут готовы уран и плутоний. Это, вероятно, дает им два года.
В марте 1943 года токийский коллоквиум японских физиков решил, что атомная бомба возможна, но практически недостижима для любой из воюющих сторон за то время, когда ее можно было бы использовать в нынешней войне. В начале апреля Роберт Сербер утверждал в своих лекциях в Лос-Аламосе, что для Соединенных Штатов атомная бомба, напротив, возможна и, вероятно, достижима в течение двух лет. Японская оценка была сделана, исходя в основном из технологических соображений. Как и предположение, высказанное Бором в 1939 году, она переоценивала сложности разделения изотопов и недооценивала промышленные мощности США. Кроме того, подобно японскому правительству до Перл-Харбора, она недооценивала самоотверженность американцев. Японской культуре коллективная самоотверженность свойственна более, чем американской. Но в критической ситуации американцы способны проявить это качество и усилить его такими резервами талантов и капиталов, каких нет нигде в мире.
Европейцы, попавшие в Лос-Аламос, жаловались на колючую проволоку. Американцы, за, видимо, единственным исключением в лице Эдварда Кондона, который был настолько подавлен режимом безопасности, что уже через несколько недель вышел из работы над этим проектом и вернулся в Westinghouse, согласились с тем, что условия военного времени требуют, чтобы они работали и жили в огороженном пространстве. Война есть проявление патриотизма, а не науки, и в первое время казалось, что это относится и к их работе на Холме. В Лос-Аламосе было «сравнительно мало ядерной физики»[2028], говорит Бете, – в основном речь шла о расчетах сечений. Они считали, что их собрали там для разработки «практически осуществимого военного оружия». Эта задача была прежде всего задачей патриотической. Науку – хрупкую, только зарождающуюся политическую систему с ограниченными, хотя и растущими возможностями, – приходилось отложить до конца войны. Так, по крайней мере, им казалось. Но некоторые из собравшихся в Лос-Аламосе людей – одним из них, несомненно, был Роберт Оппенгеймер, – чувствовали, что тут имеется некий парадокс. По сути дела, они предполагали, что войну можно выиграть благодаря применению их науки. Более того, они мечтали, что то же применение сможет предотвратить следующую войну и даже положить конец использованию войн в качестве средства урегулирования разногласий между разными странами. Что в конечном итоге должно было привести к решающим последствиям, положительным или отрицательным, для патриотизма.
К середине апреля, когда Роберт Сербер завершил свои вступительные лекции, научные и технические сотрудники по большей части уже прибыли в Лос-Аламос; многие из них временно разместились в зданиях бывшей школы. Теперь началась вторая часть конференции, планирование работы лаборатории. «Если в Лос-Аламосе и были какие-нибудь церемонии открытия, с шампанским или разрезанием ленточек, – отмечает Джон Мэнли, – то я о них ничего не знал. Для большинства из нас, бывших там, настоящим торжественным открытием стала апрельская конференция 1943 года»[2029]. Из Кембриджа и Чикаго приехали Раби, Ферми и Сэмюэл Аллисон, получившие должности старших консультантов. Гровс назначил наблюдательный комитет, членами которого стали У. К. Льюис, инженер Э. Л. Роуз, имевший большой опыт по части разработки артиллерийских систем, Ван Флек, Толмен и еще один эксперт; они должны были контролировать планирование и давать необходимые рекомендации. Несмотря на все свои великолепные организационные и администраторские способности, в присутствии такого множества выдающихся ученых Гровс чувствовал себя не в своей тарелке – да и кто на его месте чувствовал бы себя иначе?
Они составляли свои планы, часто во время прогулок по необитаемым диким местам, окружающим плато[2030]. Во многом им приходилось полагаться на теоретические предположения о тех эффектах, которые они хотели исследовать; это обстоятельство было главным ограничением в их работе. В любом экспериментальном устройстве, способном
