«Отряд отморозков»
Миссия «Алсос», или Кто помешал нацистам создать атомную бомбу
Во время Второй мировой войны нацистская Германия занималась разработкой ядерной бомбы параллельно с союзниками (подробнее об этом читайте в наших материалах — «И думать заставляют о войне» и «Лицо на фоне общего гриба»). Такое оружие потенциально могло решить исход войны, поэтому союзники приложили все усилия, чтобы не допустить создания немецкой бомбы. В книге «Отряд отморозков: Миссия „Алсос“, или Кто помешал нацистам создать атомную бомбу» (издательство «Альпина нон-фикшн»), переведенной на русский язык Тамарой Казаковой, журналист Сэм Кин рассказывает, как страны-союзницы, прибегая к диверсиям, похищениям и шпионажу, саботировали немецкий ядерный проект. Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом, посвященным первым успехам и неудачам, постигшим Вернера Гейзенберга, который экспериментировал с делением ядер.
Глава 17. Взрыв, услышанный во всем мире
В то время как в союзных странах ядерная физика развивалась с грехом пополам, в Германии к июню 1942 г. работа шла полным ходом: Вернер Гейзенберг провел самый сложный эксперимент по делению ядер, который когда-либо видел мир. За предыдущие несколько месяцев Гейзенберг построил в Лейпциге три разные «урановые машины», каждая из которых была мощнее предыдущей. В двух использовалась конструкция «сэндвича» с чередованием слоев тяжелой воды и урановой руды (которой в Германии дали кодовое название «препарат-38», исходя из ее химической формулы — U3O8). Но для своего новейшего реактора L–IV Гейзенберг все поменял. Вместо плоских слоев в L–IV использовались четыре сферические емкости, одна внутри другой. Кроме того, вместо урановой руды он применил чистый металлический уран в виде порошка. (По причинам, которые скоро станут ясны, этот порошкообразный металл был отделен от тяжелой воды тонкими алюминиевыми оболочками.) Имея диаметр всего 80 см, «машина» весила три четверти тонны и выделяла столько тепла, что физики постоянно держали ее погруженной в резервуар с (обычной) водой.
Эксперимент на L–IV начинался с того, что шарик из радия и бериллия опускали через «печную трубу» во внутренний резервуар с тяжелой водой. Радий испускал альфа-частицы, которые поражали атомы бериллия и выбивали нейтроны. Попадая в тяжелую воду, нейтроны замедлялись и, достигая первого слоя урана, вызывали ядерное деление. Деление, в свою очередь, высвобождало еще больше нейтронов, которые вновь замедлялись по мере продвижения наружу и попадания в следующие слои тяжелой воды, что, соответственно, вызывало еще больше ядерных делений во внешнем слое урана. Поскольку команда Гейзенберга приблизительно знала, сколько нейтронов выпускает за секунду радий-бериллиевый шарик в центральном отсеке, она могла подсчитать количество нейтронов, покидающих внешнюю поверхность сферы, и таким образом вычислить «коэффициент размножения нейтронов» — сколько дополнительных нейтронов производит установка. В июне 1942 г. команда получила коэффициент 13 процентов — это был первый в истории практический пример увеличения числа свободных нейтронов и первый шаг в цепной реакции. Вскоре Гейзенберг сообщил о результатах своего эксперимента нескольким нацистским руководителям, включая Альберта Шпеера.