Создание атомной бомбы - Ричард Роудс
«Комптон начал совещание с мотивационной речи, – вспоминает Сиборг, – он призывал нас работать как можно энергичнее. Он сказал, что последние полгода нашей задачей было исследовать возможности изготовления атомной бомбы, – а теперь мы должны продолжать работу, исходя из военных соображений, предполагая, что бомба может быть создана, и мы можем считать, что будем заниматься этой работой до самого конца войны». Комптон постепенно подбирался к объявлению новых порядков. Он подчеркнул секретность программы. «В армии Соединенных Штатов есть всего лишь человек шесть, которые имеют право знать, что тут происходит», – пересказывает его слова Сиборг. В числе немногих удостоенных этой чести были военный министр Генри Л. Стимсон – волнующее соседство для тех, кто лишь недавно был аспирантом или никому не известным ученым, – и «два специалиста по строительству», генералы, имена которых назвал в своем выступлении Комптон. Он описал обязанности «специалистов по строительству» и наконец объявил главную новость: «Мы надеемся, что ответственность за производственные мощности возьмет на себя подрядчик». Такой подрядчик уже нашелся.
Объявление Комптона произвело именно тот эффект, которого он, по-видимому, опасался, продолжает Сиборг: «Некоторые из присутствующих выразили серьезные сомнения относительно работы на промышленного подрядчика, так как опасались, что такие условия будут несовместимы с их работой». Никто и не предполагал, что они будут работать на такого подрядчика, хотя им, разумеется, пришлось бы работать с ним, но, чтобы представить реорганизацию приемлемой, Комптон намекнул на худшие и все еще возможные альтернативы: «Было немало разговоров о возможности нашего включения в состав армии [т. е. призыва на службу в качестве офицеров] и возможных преимуществах и недостатках такого шага. Большинство участников совещания энергично возражали против такого варианта»[1815].
Эта проблема продолжала назревать в течение всего лета и вновь возникла осенью. Сцилард точно определил ее в своем меморандуме: «Абстрактно говоря, чикагские трудности вызваны тем фактом, что работа организована по принципам скорее авторитетным [sic: д. б. авторитарным], нежели демократическим»[1816]. Венгерский физик-мечтатель считал, что наука не может работать по указаниям свыше. «В 1939 году, – страстно писал он Вэнивару Бушу еще в мае, до споров о системах охлаждения и подрядчиках, – Провидение предоставило правительству Соединенных Штатов уникальную возможность; эта возможность была упущена. Теперь никто не может сказать, будем ли мы готовы, прежде чем германские бомбы сотрут американские города с лица земли. Та скудная информация о работах в Германии, которой мы располагаем, не внушает оптимизма, и можно с уверенностью сказать, что мы могли бы продвигаться вперед по меньшей мере в два раза быстрее, если бы наши затруднения были устранены»[1817].
В понедельник 27 мая из Сент-Луиса были доставлены на грузовике 136 килограммов облученного UNH – желтоватых кристаллов, похожих на каменную соль.
UNH был окружен слоем свинцовых кирпичей. [Трумэну] Кохману и [Элвину Г.] Кови было поручено разгрузить его и перенести в нашу лабораторию на четвертом этаже для извлечения 23994. Кристаллы UNH были упакованы в маленькие коробки разных размеров, в которых их можно было устанавливать в различные углубления вокруг мишени циклотрона. Некоторые коробки были сделаны из мазонита[1818], но большинство – из шестимиллиметровой фанеры. К несчастью, некоторые из коробок разошлись по швам или растрескались, и из них высыпа́лись кристаллы горячего [т. е. радиоактивного] UNH. Мы не смогли раздобыть никаких приборов для измерения радиоактивности. Я сказал Кохману и Кови, что самой лучшей защитой будут резиновые перчатки и лабораторные халаты… Хотя на переноску всех коробок и свинцовых кирпичей наверх у них ушло полдня тяжелой работы, я думаю, что они действовали осторожно и, насколько возможно, избегали воздействия радиации[1819].
Пока молодые химики Сиборга с энтузиазмом занимались извлечением плутония-239 из массы UNH, доставленного из Сент-Луиса, ворочая бутыли с эфиром и тяжелые трехлитровые сепараторные воронки, которые нужно было держать на вытянутых руках за свинцовыми защитными экранами, Каннингем и Вернер начали в узкой комнате 405 работу по выделению чистых химических соединений плутония. Сначала они отмерили 15 миллилитров раствора UNH, облученного тем же летом на полутораметровом циклотроне в Беркли. Они предполагали, что этот раствор содержит около одного микрограмма плутония-239 (или 239Pu; Сиборг выбрал обозначение Pu, а не Pl не только чтобы избежать путаницы с платиной, Pt, но и «смеха ради, – говорит он, – для привлечения внимания»[1820]: с намеком на старое жаргонное сокращение P.U. от слова putrid[1821]). При помощи оборудования для ультрамикрохимического анализа – это была медленная, утомительная работа с микроманипуляторами, которые преобразовывали большие перемещения в микроскопически малые, – они добавили в раствор носители, редкоземельные элементы церий и лантан, частично выпарили раствор и осадили носители и плутоний в виде фторидов; дело было в субботу 15 августа. Затем осажденные кристаллы растворили в нескольких каплях серной кислоты и снова выпарили получившийся раствор до объема порядка одного миллилитра – одной тысячной литра, то есть приблизительно двадцати капель. Проверив оставшийся большой объем раствора, они не нашли в нем почти никакой альфа-активности, что означало, что весь излучающий альфа-частицы плутоний кристаллизовался вместе с редкоземельными элементами. На этом намеченная на день работа была закончена; они оставили тщательно упакованный раствор до понедельника и разошлись по домам.
В понедельник 17 августа Каннингем и Вернер начали с того, что окислили полученный микроскопический объем осадка, чтобы изменить степень окисления содержащегося в нем плутония. Цикл окисления и восстановления повторили несколько раз. К концу дня в конусообразной чашке их кварцевой центрифуги осталась маленькая капля жидкости, излучавшей около 57 000 альфа-частиц в минуту. Они поставили ее на паровую баню, чтобы увеличить концентрацию.
Во вторник они перенесли концентрированный раствор в неглубокую платиновую чашку, чтобы получить еще более крепкий концентрат. Раствор начал переливаться через края чашки. Чтобы не потерять материал, они быстро перенесли его в единственную оказавшуюся под рукой чашку большего размера, которая была загрязнена лантаном. Эта ошибка в оценке объема стоила им еще одного дня повторной очистки. Наверху, на чердаке и на крыше, сотрудники Сиборга продолжали напряженную работу по извлечению плутония из больших объемов UNH при помощи эфира и воды.
К утру среды в комнате 405 снова был готовый к обработке очищенный концентрат. Он все еще был загрязнен соединением калия и серебром. Каннингем и Вернер растворили его и осадили серебро в виде хлорида. Затем они добавили в раствор
