Читать книгу История ракетно-ядерной гонки США и СССР - Евгений Буянов - Страница 6

Германский и американский атомные проекты. Новая технология: проблемы разделения изотопов Урана-235, получения оружейного плутония

Манхэттенский инженерный округ был образован 13.08.1942 г. под руководством Д. Маршалла, но уже 17.09.1942 г. его сменил генерал Лесли Гровс. Лаборатория в Лос-Аламосе начала функционировать с весны 1943 г. (выбор места для неё: ноябрь 1942 г.). См. [69], с. 57.

Начальные количества урана – более 1 тыс. т урановой руды с высоким содержанием урана (около 3 %) американцы смогли в ходе войны достать в Бельгийском Конго, – им удалось заключить соглашение и о дальнейших поставках руды. И им удалось достать сотни тонн урана и урановой руды в Европе в результате миссии «Алсос», – она начиналась в Италии, а затем распространилась на Францию и на Германию. Казус названия «Алсос» состоял в случайном совпадении: в переводе с греческого это слово означало то же, что и слово «гровс» в переводе с английского – «роща».

Разведывательная миссия Управления Стратегических Служб (УСС) Уильяма Донована (прозванного «Диким Биллом»), названная «АЗУСА», работала под прикрытием проекта Ларсона, разработанного УСС для поиска и «освобождения» итальянских ученых-ракетчиков. Ее реальной целью стала немецкая атомная программа. Столкнувшись с рабочей группой этой миссии во главе с капитаном, полковник Паш (возглавлявший миссию «АЛСОС») фактически подмял «под себя», не потерпев никаких «помех» сторонних представителей спецслужб.

В разведывательных операциях по захвату германской атомной программы американцы серьёзно преуспели. В Германии американцы добыли и определённое количество тяжёлой воды, вывезли оборудование, документацию и наиболее известных немецких физиков. При этом активно вторглись в зону действия французов в районе Эхингена. А недоступный им атомный завод «Ауэр» по производству урана и тория концерна «Аургезельшафт» в Ораниенбурге (севернее Берлина) 15 марта 1945 г. разбомбили ударом 612 «летающих крепостей» В-17 потому, что он попадал в зону советской оккупации. Сбросили 1506 тонн фугасных и 178 тонн зажигательных бомб. В книге Л. Гровса [23] об этом рассказано. Для прикрытия цели этой ковровой бомбёжки разбомбили и расположенный рядом городок Цоссен, где находился «штаб вермахта», – при этом тяжело ранили начальника германского Генштаба генерала Гудериана. Но советские власти поняли смысл этих бомбардировок, – Н. Риль узнал об этом от советских офицеров. В апреле 1945 г. Л. Гровс подготовил к вывозу основного немецкого запаса 1200 тонн урановой руды из соляной шахты в окрестностях Штрассфурта, который должен был попасть в советскую зону оккупации (см. [20], с. 155).

Для советского атомного проекта тоже удалось получить несколько сотен тонн урановой руды в Чехословакии, Болгарии и в Германии – в виде «военных трофеев». Удалось из Германии вывезти оборудование, приборы и документацию. Кикоин И. К., Харитон Ю. Б., Арцимович Л. А. и другие физики искали оборудование и документы в обществе Кайзера Вильгельма, но оказалось, что оборудование американцы вывезли в ходе миссии «Алсос». Кикоин попросил немецкого физика Людвига Бивелота дать ему ключи от сейфов с секретной документацией и… тот выдал ему и ключи, и сейфы, набитые документами. После долгих поисков в Германии удалось найти и отправить в СССР 112 тонн оксида урана (см. [40], т.2, c. 106).

Удалось привлечь и ряд германских учёных – Арденне, Штеенбека, Рилля, Циппе (он эмигрировал в СССР ещё до войны). Из германских и советских учёных создали 2 группы – «А» – группа Манфреда Арденне располагалась на территории дендропарка в Сухуми, в здании санатория ВЦИК. А группа «Г» Густава Герца (впоследствии – академика СССР) – на территории санатория в посёлке Гульрипш в 12 км от Сухуми. Группы имели номер почтового ящика п/я 0908. Сектор Штеенбека активно занимался вопросами создания газовой центрифуги для разделения изотопов урана. Николаус (Николай) Рилль очень помог в создании советского предприятия по производству металлического урана – за это ему позже присвоили звание Героя социалистического труда. Штеенбек и Циппе стояли у истоков проектирования советских газовых центрифуг, – их помощь на самых первых этапах разработки существенна и несомненна, но на первых этапах разработка центрифуг с длинным ротором решить проблему вибраций ротора не удалось. Роторы центрифуг разрушались из-за резонансных колебаний. Не были эффективно решены и проблемы подачи и отвода газа во внутренние полости роторов и циркуляции газа внутри роторов, – эти проблемы не позволили внедрить метод газового центрифугирования, и от него в 40-х годах отказались и немцы, и американцы. Но немцы создали опорный узел в виде стальной иглы на подпятнике из сверхтвёрдого справа в масляной ванне и магнитную подвеску верхнего конца ротора. Проблемы удалось решить советским инженерам в 50-е годы, создав докритическую центрифугу с коротким ротором (ниже об этом рассказано, как и о «своём» решении этой проблемы немецкими учёными за границей). Кроме вопросов атомных технологий немецкие специалисты занимались разработкой физических приборов (масс-спектрографов), вопросами радиолокации и первые опыты по термоядерному синтезу на установках «Августина», «Бетта» и «Зетта».

Можно заметить, что германским учёным в начале 1945 года цепную реакцию в собранном ими реакторе на «тяжёлой воде» осуществить не удалось, – коэффициент размножения нейтронов, выжав из установки всё, получили не более 0,62 – это существенно меньше заветной «единицы». Поэтому по срокам пуска реактора и создания бомбы в США и СССР в 2 года и 8 месяцев, создать атомную бомбу они могли никак не раньше 1948 года, – до этого года нацистская Германия дожить не могла. И даже несколько десятков атомных бомб её бы, конечно, не спасли. А крупные заводы по производству урана германцам пришлось бы возводить под землёй – иначе их бы сразу разрушила авиация союзников. И уж, конечно, если бы Германия затянула войну и не потерпела поражение в мае 45-го, то её бы в августе 45-го американцы «грохнули» атомными бомбами по паре крупных городов, – так же, как сожгли бомбардировками Дрезден. О германском атомном проекте в 1942 г. англичан хорошо информировал профессор Пауль Росбауд, научный редактор издательства «Шпрингер» (см. [20], с. 128).

Чисто «теоретически» нацистская Германия могла создать атомную бомбу к концу войны, но для этого ей надо было не ранее 1939 года ввести жёсткую централизацию и управление атомным проектом на государственном уровне, отпустить на проект огромные средства и «продавить» все работы по созданию целой отрасли атомной промышленности. В условиях войны с СССР это было сделать практически невозможно, – для этого просто не хватило бы ресурсов. Германии, к примеру, надо бы было отказаться от строительства и поддержания подводного флота, реактивных истребителей и ракет ФАУ-1 и ФАУ-2. Боевой же эффект от применения одной-двух ядерных бомб (и даже двух-трёх десятков) не мог бы оправдать затрат и потерь в части боевого оснащения вооружённых сил. У высшего руководства Германии не было никакого понимания относительно важности и перспектив создания атомного оружия. У германских физиков не было чёткого понимания и о реальных сроках, и о реальном уровне затрат на ЯО, – его создание они считали вопросом будущего, отдалённого не на 5, а на 10 и более лет.

В Германии реально имело место ослабление научного потенциала из-за эмиграции многих учёных, распыление научных сил по разным направлениям исследований без их чёткой ориентации на выполнение военных задач и попытки решить задачу с весьма ограниченными средствами без чётких представлений о затратах на программу. Сама война наложила печать обречённости на ход работ: они тормозились диверсиями (например, на заводах тяжёлой воды в Норвегии) и бомбёжками объектов в Германии. Допущенные в ходе экспериментов ошибки не удалось быстро исправить. В этом смысле, например, характерна крупная ошибка физика Боте. При определении длины пробега тепловых нейтронов внутри графита в январе 1941 года он ошибся в два раза (вместо 61–70 см у него получилось 35), из-за чего сделал неверный вывод о невозможности использования графита в качестве замедлителя нейтронов в реакторах. А коллеги ошибку не обнаружили, а подтвердили «правильность» результатов ошибочного эксперимента до обнаружения ошибки только в январе 1945 года. А ведь в первом американском и советском ядерных реакторах в качестве замедлителя использовали чистый графит, а не тяжёлую воду. Создать «бомбу» было невозможно без создания целой новой отрасли атомной промышленности, – вот до такого уровня германским физикам подняться не удалось, – в Германии не обнаружили таких огромных предприятий. Хотя по уровню многих разработок в 1945 году германский атомный проект был сравним с советским, и даже опережал его по ряду позиций. Но германский проект был обречён из-за поражения Германии в войне, а советский проект после Победы стал набирать силу.

Ядерный проект Японии во время Второй мировой войны возглавлял профессор Ёсио Нисима. Он не сумел продвинуться далеко, разрабатывая только электромагнитный способ разделения изотопов на небольших циклотронах, достигнутая мощность которых была значительно ниже циклотрона на установке Y-12 Лоуренса. После окончания войны американцы уничтожили японские установки, поняв, что для них они научно ценности не представляют.