Лесли Гровс - Теперь об этом можно рассказать; История Манхэттенского проекта Страница 14

В июне 1942 г., в тот момент, когда инженерные войска были подключены к проекту, работы только что начались. Тогда еще не было экспериментально доказано, что теоретически обоснованный процесс превращения урана в плутоний действительно можно осуществить. Такое доказательство было получено только 2 декабря 1942 г. Прошло несколько недель, прежде чем мы решили вести работы по получению плутония полным ходом и приступили к проектированию первой промышленной установки. 5 октября 1942 г. я впервые посетил Металлургическую лабораторию Чикагского университета, где провел с Артуром Комптоном полдня, осматривая оборудование лаборатории и знакомясь с работами ученых.

Вторая половина дня была посвящена совещанию, на котором присутствовали Комптон и его ведущие сотрудники. Среди них были два лауреата Нобелевской премии Энрико Ферми и Джеймс Франк, а также блестящие венгерские физики Вигнер и Сциллард и помощник Комптона Н. Хилберри. Цель совещания состояла в том, чтобы познакомить меня с их достижениями в данной области знаний, с данными о возможной взрывной мощности атомной бомбы, о количестве делящегося материала, необходимого для бомбы. Особенно важным мне представлялось уяснить те проблемы, над которыми еще нужно работать. Мне также хотелось, чтобы все, включая меня самого, четко представляли те задачи, которые стояли на пути решения центральной проблемы. Меня очень интересовало, сколько потребуется урана-235 для достаточно эффективной атомной бомбы, ибо ответ на этот первостепенной важности вопрос определял масштабы промышленных установок для получения как плутония, так и урана.

Сотрудники Комптона тщательно и добросовестно обсудили все стороны проблемы, подкрепляя свои рассуждения математическими выкладками; каждый мой вопрос получил ответ. Обсуждение было деловым, несмотря на то, что оно основывалось на еще не проверенных на опыте гипотезах.

Перед концом совещания я спросил, насколько точна их оценка количества делящегося материала, необходимого для создания одной бомбы. Я ожидал ответа: на 25--30 процентов, не более. Однако услышанное мною повергло меня в ужас. Ученые совершенно спокойно заявили, что, по их мнению, оценка верна с точностью до двух порядков, т. е. в пределах, отличающихся по величине в сто раз. Следовательно, если определенное ими количество плутония, необходимого для бомбы, равно 40 килограммам, то действительная цифра может лежать где-то между 4 и 400 килограммами. Трагедия такой неточности заключалась в том, что она исключала всякое разумное планирование производства делящихся материалов. При этом я оказался в положении повара, которому приказано обслужить неизвестное количество гостей: или 10, или 1000. Но после тщательного обсуждения этого вопроса я пришел к выводу, что в тот момент более точные данные получить просто невозможно.

Готовых решений не существовало, и вся надежда была на то, что ошибка окажется не такой фантастической. Неопределенность, связанная с необходимым количеством материала для бомбы, преследовала нас все время вплоть до испытания бомбы в Аламогордо (16 июля 1945 г.). Но даже и после этого испытания мы не были полностью уверены, будет ли уран-235 (использованный в бомбе, сброшенной на Хиросиму) вести себя так же, как плутоний, который был в использован в бомбе, сброшенной на Нагасаки.

В результате посещения лаборатории у меня создалось весьма благоприятное впечатление о ней. В научном отношении Металлургическая лаборатория не нуждалась в помощи и вполне могла стать ядром для более широкой организации.

После совещания я продолжил с Комптоном начатый еще ранее со Сциллардом разговор о возможностях уменьшения числа изучаемых способов отвода тепла от реактора. Активно изучались четыре метода: с использованием гелия, воздуха, воды и тяжелой воды. Необходимо было сконцентрировать усилия на каком-то одном из них. К концу дня мы остановили выбор на гелии. Однако вскоре это решение было изменено. Трудности, на которые мы сразу же натолкнулись при проектировании сравнительно небольшого, охлаждаемого воздухом реактора в Клинтоне, помогли нам понять, что обращаться с любым газообразным теплоносителем в больших Ханфордских реакторах будет крайне сложно. Как показали результаты испытаний реактора Ферми в декабре, при соответствующей конструкции реактора в качестве теплоносителя можно применять воду. Поэтому решено использовать воду для охлаждения реакторов в Ханфорде, предназначенных для получения плутония.

Я уехал из Чикаго с убеждением, что плутониевый цикл обещает быть наиболее успешным способом производства материала для бомбы. Все другие рассматривавшиеся способы были связаны с возможностью разделения веществ, имевших ничтожные различия в физико-химических свойствах. В силу этого разработка и реализация промышленного способа разделения этих веществ сталкивалась с огромными трудностями. Превращение значительных количеств урана в ходе цепной реакции в плутоний действительно лежало за пределами существовавших тогда технических возможностей. Зато вторая часть процесса получения плутония (его химическое выделение), хотя и представляла серьезные трудности, все же не выглядела невозможной.

К описываемому моменту было получено лишь микроскопическое количество плутония. Оно было получено чисто лабораторным методом (на циклотроне), не годившимся для производства в значительных масштабах. Под значительными масштабами я подразумеваю не тонны в час, а хотя бы несколько наперстков в день. Даже к декабрю 1943 г. было получено всего два миллиграмма плутония.

В предшествовавшие годы группой Комптона были исследованы несколько возможных способов химического выделения плутония. Однако какой из этих способов наиболее прост -- было неясно. Никому также не было известно, как должно выглядеть оборудование для промышленного выделения плутония.

Я возвратился в Вашингтон, убежденный в том, что основные усилия следует направить на организацию плутониевого цикла, отодвинув на более позднее время решение других задач.

Еще до разговоров в Чикаго я начал представлять себе, что мы вовлечены в колоссальное предприятие, значительно превосходившее по своим масштабам все мои первоначальные оценки. В связи с этим совершенно нереальными выглядели надежды, которые мы возлагали на фирму "Стоун и Вебстер". Она даже с помощью субподрядчиков не могла справиться со всем объемом работ по конструированию оборудования, не говоря уже о строительстве. Эксплуатация атомных заводов также представлялась нам очень сложной. Поэтому нам нужно было организовать учреждение, которое могло бы стать основой будущих административных управлений.

Для облегчения положения фирмы "Стоун и Вебстер" надо было перепоручить разработку производства плутония другой фирме. Надо было также решить, поручить ли конструирование, строительство и эксплуатацию одной фирме или нескольким. Мне казалось предпочтительным, чтобы все работы были сосредоточены в руках одной фирмы. Такое решение упростило бы проблему координации работ, которая в противном случае прибавилась бы к моим и без того многочисленным заботам. После изучения всех аспектов и возможностей я пришел к выводу, что существует лишь одна компания, способная выполнить все эти работы. Такой компанией являлась фирма "Дюпон".

Инженерный отдел этой компании, всегда отличавшийся своим высоким профессиональным уровнем, в ходе выполнения больших строительных заказов для армии США стал еще более квалифицированным и энергичным. Персонал этого отдела был опытным в вопросах проектирования и строительства технологически сложных предприятий. В течение нескольких лет ее инженеры весьма успешно сотрудничали со мной в рамках армейского строительства. Это было также немаловажным фактом.

Многим из нас было ясно, что управление установками для получения плутония будет крайне сложным делом, требующим персонала самой высокой квалификации и имеющего опыт в эксплуатации крупных технологических операций. От персонала требовались глубокие знания химии и химической технологии, чем как раз располагали инженеры компании "Дюпон". Необходимость близкого знакомства с атомной физикой была для них менее острой, и в этой области мы вполне могли положиться на Чикагскую металлургическую лабораторию.

Прежде чем принять окончательное решение о привлечении компании "Дюпон", я обсудил его с членами Военно-политического комитета, в особенности с Конэнтом, и получил их согласие.

Следующим шагом была подготовка Чикагской лаборатории к преобразованию. Это оказалось далеко не легким делом. Когда я рассказал о сложившейся ситуации Комптону, он сразу же признал, что фирма "Стоун и Вебстер" действительно перегружена заказами и вынуждена работать не совсем в своей области. Привлечение компании "Дюпон", по его мнению, облегчит дело. Однако он предупредил о возможном сопротивлении некоторых довольно влиятельных лиц из числа сотрудников его лаборатории.