Цепная реакция. Неизвестная история создания атомной бомбы - Олег Фейгин

Альтернативная версия твердо придерживается позиции, что в данном направлении исследования «Уранового проекта» зашли в тупик и все три ведущие научно-исследовательские команды, включающие группы Дибнера (Берлин), Езау (Геттинген) и Ардене (Лихтерфельде), так и не смогли найти схему работоспособного уранового котла. Любопытна история последней лаборатории, возглавляемой известным изобретателем и финансируемой министром связи Онезорге. Ардене вошел в «Урановый проект» с предложением построить на деньги «почтового ведомства» в Лихтерфельде ленточный генератор Ван-де-Граафа с напряжением в один миллион вольт. Вскоре в Мерсдорфе открылся еще один «почтовый» центр атомных исследований с каскадным генератором, используемом, как и в Лихтерфельде, в схеме мощного циклотрона.

Между тем среди научных руководителей «Уранового проекта» разгоралась полемика противников и сторонников тяжелой воды. Дело в том, что еще в середине 1940 года профессор Боте измерил в Гейдельберге диффузионную длину пробега тепловых нейтронов в графите и получил феноменальную величину, превышающую 60 сантиметров, причем в теории для сверхчистого углерода она должна была быть еще выше. Из этого вскоре последовали организационные выводы о перспективе развития направления по применению именно этого типа замедлителя нейтронов.

Очень высокую степень очистки графита могло обеспечить одно из дочерних химических предприятий компании Siemens, и уже в январе 1941 года начались эксперименты с новым типом замедлителя нейтронов. Однако опытные результаты составили всего 35 сантиметров длины диффузионного пробега. Этот факт лег в основу довольно странной истории, считающейся одной из причин неудачи «Уранового проекта». Тут можно говорить либо о профессиональной ошибке профессора Боте, давшего экспертное заключение о непригодности графита, либо о знаменитом «саботаже Гейзенберга», который всячески поддерживал мнение Боте. Во всяком случае, считается, что именно отказ немецких ученых от использования углеродных замедлителей нейтронов не позволил им запустить свои урановые котлы. Между тем через несколько лет американцы в своем первом рабочем реакторе как раз использовали чистый графит.

Есть и еще одна версия, по которой профессор Боте анализировал не чистый углерод, а загрязненный бором, – именно этот химический элемент может существенно препятствовать протеканию цепных ядерных реакций. В совместном отчете берлинской и лейпцигской лабораторий было прямо указано, что поскольку массовое производство сверхчистого графита представляет собой значительную технологическую трудность, то и его использование в качестве эффективного замедлителя нейтронов становится крайне проблематичным.

Так была принята официальная версия, которую при жизни всячески поддерживали Гейзенберг и Дибнер. В ее основе лежало и лежит до сих пор утверждение, что именно данные научные руководители «Уранового проекта», воспользовавшись случаем, саботировали использование графита как замедлителя, хотя как ученые прекрасно понимали перспективу применения этого материала.

Так из-за недальновидности руководства «Уранового проекта» постепенно возникла «проблема тяжелой воды», которой часто объясняют все неудачи германской ядерной программы. Дело в том, что единственным предприятием, выпускавшим в то время тяжелую воду в «промышленных масштабах», то есть в количестве десяти килограммов ежемесячно, была норвежская фирма Norsk Hydro, расположенная вблизи городка Рьюкан на небольшой гидроэлектростанции. Тяжелая вода являлась побочным продуктом процесса электролиза при получении водорода, что основывалось на простых расчетах: если электризовать 100 тонн обычной воды, то оставшийся литр будет на 99 % состоять из тяжелой воды. Чтобы хоть как-то диверсифицировать импорт этого важнейшего продукта, было решено наладить более дешевый способ его получения при помощи каталитического обмена и начать строительство опытной установки. Тем временем в Норвегию для закупки тяжелой воды приехал представитель концерна IG Farbenindustrie, выразивший намерение приобрести все имеющиеся запасы тяжелой воды концентрацией 99,6–99,9 % в количестве 185 килограммов и заключить контракт на ее поставку – не менее 100 килограммов в месяц. После недолгого колебания норвежцы отказались от сотрудничества, мотивировав это долговременным контрактом с лабораторией Жолио-Кюри в Париже. Абвер даже предпринял операцию перехвата транспортного самолета, но в нем оказалась обычная вода, а нужный продукт благополучно достиг Парижа. Впрочем, отдельные историки считают, что некоторое количество тяжелой воды все же попало по дополнительному контракту в соответствующие лаборатории Третьего рейха.

В конце лета 1941 года предприятие Norsк Hydro получило крупный немецкий контракт на производство как минимум полутора тонн тяжелой воды. Осенью начались интенсивные работы, и к концу года было изготовлено более 350 килограммов продукта, хотя по приблизительным расчетам его ежемесячный выход должен был составить не менее 140 килограммов. Чтобы увеличить выработку, в начале 1942 года на комбинате Norsк Hydro были смонтированы новые мощные установки электролиза, но в ходе их доводки и отладки, а возможно, и скрытого саботажа выпуск тяжелой воды упал до ежемесячных 90 килограммов. Затем последовала серия диверсий, и поставки этого продукта из Норвегии полностью прекратились до июня 1943 года.

Сложившееся положение вынудило германское руководство развернуть в ноябре 1942 года производство тяжелой воды в самой Германии на заводе «Лейнаверке», где должно было происходить обогащение тяжелой воды, доставляемой с электролизных заводов близ Мерано и Котроне. Мощности итальянских предприятий позволяли ежегодно получать до тонны тяжелой воды довольно низкой концентрации. Когда осенью 1943 года массированные налеты союзной авиации полностью уничтожили многие промышленные предприятия Италии и Германии, оставшихся мощностей стало катастрофически не хватать для продолжения научно-исследовательской работы в рамках «Уранового проекта». В середине апреля 1944 года на очередном координационном совещании его руководителей обсуждалось сразу несколько новых способов получения тяжелой воды. Однако на их полное освоение и промышленное внедрение требовалось время, которого в тот период у Третьего рейха уже не было…

Тут необходимо заметить, что кроме официальной версии бесславной кончины «Уранового проекта», освященной авторитетом Гейзенберга и его коллег, существуют и «неканонические» варианты германских ядерных исследований, в которых всячески обыгрываются разные необычные факты в истории появления первой А-бомбы. При этом широко обсуждается и один из краеугольных камней «канонической» трактовки неудачи «Уранового проекта» – катастрофическая нехватка тяжелой воды.

Давайте посмотрим на официальную историю нацистских атомных исследований максимально беспристрастно, говорят нам сторонники альтернативного подхода. Строительство первых урановых котлов в Третьем рейхе началось в 1940 году, при этом с самого начала предполагалось использовать в качестве замедлителя именно тяжелую воду. Но уже через пару лет стало вполне очевидно, что «водный путь» ведет в тупик, тем более что приблизительно к таким же выводам пришли американские физики, чьи достижения в ядерных исследованиях выглядели куда скромнее.

Следующая часть контраргументов связана с инженерно-техническими решениями при производстве тяжелой воды. Дело в том, что в принципе для производства тяжелой воды из обычной методом химических каталитических реакций требуются лишь достаточно простые и хорошо известные электролитические установки. Таким образом, для изготовления данного замедлителя нейтронов требовалось только много воды и электроэнергии, поэтому кипение страстей вокруг единственного в Европе крупного завода по производству тяжелой воды в Норвегии выглядит по меньшей мере странно. После оккупации в 1940 году этой страны производство тяжелой воды на Norsк Hydro непрерывно расширялось и уже через год возросло почти десятикратно, но гидропредприятие все же не могло выполнить поставленные руководством «Уранового проекта» задачи. Такая же картина наблюдалась и позже, в связи с чем у электротехнической фирмы Siemens было заказано несколько мощных электролизеров, которые были отправлены в Норвегию.