Создание атомной бомбы - Ричард Роудс

Оппенгеймер видел отчет Абельсона от 1943 года всего за несколько месяцев до этого, через год после его написания. Он не произвел на него большого впечатления. Как и его коллеги, Оппенгеймер рассматривал только те процессы, в которых природный уран можно было обогатить до уровня, пригодного для использования в бомбе, а термодиффузия не могла дать такого результата с достаточной эффективностью. Но теперь он понял, что метод Абельсона представляет собой ценное альтернативное решение, то самое, которое Абельсон предлагал в своем отчете для помощи в строительстве чикагского реактора: небольшое обогащение большого количества материала. Использование даже слегка обогащенного сырья в калютронах Ок-Риджа привело бы к сильному повышению их эффективности. Таким образом, термодиффузионная установка могла бы, по меньшей мере временно, заменить нижние ступени установки К-25, сооружение которых застопорилось, и дополнять материалы, производимые калютронами «Альфа». Как рассчитал Оппенгеймер, установка Абельсона со 100 колонками, работающими параллельно, должна была производить в сутки по 12 килограммов урана, обогащенного до 1 %.

«Д-р Оппенгеймер… внезапно сказал мне, что [допустил] ужасную научную оплошность, – сказал Гровс в своих послевоенных показаниях. – По-моему, он был прав. Это было одно из тех событий в ходе всей операции, о которых я сожалею больше всего. Мы не подумали о том, что [термодиффузия] может быть частью общего технологического процесса»[2342]. Руководители Манхэттенского проекта с самого начала считали, что разные методы разделения и обогащения подобны лошадям, состязающимся в скачках. Это не позволило им увидеть возможности совместного использования этих методов. Гровс частично прозрел, когда неполадки с барьерами привели к задержкам с запуском К-25; тогда он решил отказаться от верхних ступеней каскада К-25 и направлять материалы, полученные на нижних ступенях, на окончательное обогащение в калютронах «Бета». Поэтому он смог немедленно понять аналогичное предложение Оппенгеймера относительно термодиффузионной установки: «Я сразу же решил, что эту идею сто́ит исследовать»[2343].

Гровс собрал комитет, состоявший из людей, уже накопивших огромный опыт решения проблем Манхэттенского проекта: в него входили У. К. Льюис, Эгер Мерфри и Ричард Толмен. 1 июня они посетили филадельфийскую верфь, а 3 июня представили свои заключения[2344]. Они посчитали оценку Оппенгеймера – 12 килограммов однопроцентного 235U в сутки – завышенной, но настаивали, что при использовании 300 колонок вместо 100 можно обеспечить суточное производство 30 килограммов 235U, обогащенного до 0,95 %.

У Гровса были более масштабные замыслы. Через несколько недель должна была вступить в строй электростанция номинальной мощностью 238 000 киловатт, построенная на площадке К-25 в Ок-Ридже, а установка К-25 не могла начать потреблять ее энергию раньше конца года. Электростанция была спроектирована для питания барьерных диффузионных аппаратов, но электричество она производила при помощи пара. До тех пор пока К-25 не потребуется электроэнергия, этот пар можно было использовать в термодиффузионной установке для обогащения урана, который поступал затем в калютроны «Альфа» и «Бета». Затем постоянную установку К-25 можно было бы вводить в работу постепенно, с таким же постепенным выводом из производственного процесса временной термодиффузионной установки.

12 июня 1944 года Комитет военной политики утвердил этот проект. 18 июня Гровс заключил с инженерной фирмой H. K. Ferguson контракт на сооружение рядом с электростанцией на реке Клинч 2100-колоночной термодиффузионной установки, причем на эту работу отводилось не более девяноста дней. Такие необычайно жесткие сроки не оставляли времени на проектирование. Компания Ferguson должна была собрать двадцать одну точную копию – Гровс называл их «китайскими подделками»[2345] – 100-колоночной установки, собранной Абельсоном на филадельфийской верфи.

Генерал, наверное, оценил, насколько счастливым было его решение, в следующем месяце, когда узнал о плутониевом кризисе в Лос-Аламосе. Но термодиффузионная установка не обеспечила немедленного спасения Ок-Риджа. Компания Ferguson сумела построить просторный 150-метровый ангар из металлических панелей и запустить первую группу колонок всего за шестьдесят девять дней, к 16 сентября, но пар вытекал из установки почти с той же скоростью, с какой его закачивали в нее, и соединения требовали обширного ремонта и даже частичных изменений конструкции. Газодиффузионная установка К-25 была завершена более чем наполовину, но барьерные трубки, поступавшие с завода Houdaille-Hershey, пока не соответствовали даже минимальным требованиям. Внутренние поверхности вакуумных камер калютронов «Альфа» были покрыты ураном; на этих установках не удавалось получить более 4 % 235U. Эту ценную фракцию перерабатывали и загружали в калютроны «Бета», но суммарная эффективность этих установок, в свою очередь, была равна всего 5 %. Пять процентов от четырех процентов составляют две тысячные. Если крошка 235U прилипала к комбинезону оператора, ее поиск при помощи счетчика Гейгера и осторожное изъятие пинцетом были вполне целесообразной операцией. Ничто и никогда не извлекалось из существующих в мире веществ такой огромной ценой, разве что человеческая душа.

На Тихом океане шла островная война. Пока наземные силы под командованием генерала Дугласа Макартура наступали от Австралии к Филиппинам через Новую Гвинею, морская пехота адмирала Честера Нимица продвигалась от острова к острову: с Гуадалканала на Бугенвиль в архипелаге Соломоновых островов, затем на север через экватор, на атолл Тарава в архипелаге Гилберта, и еще дальше на север, на атоллы Кваджалейн и Эниветок, принадлежащие к архипелагу Маршалловых островов. Таким образом, к лету 1944 года они подошли к западной границе внутреннего периметра японской обороны. Его ближайшими бастионами были Марианские острова, цепь вулканических островов, расположенная в правом углу приблизительно равностороннего треугольника, левый угол которого образует главный остров Филиппин Лусон, а третью вершину – Хонсю, основной остров Японии. Соединенные Штаты хотели сделать Марианские острова основными базами своего дальнейшего наступления: Гуам был предназначен под базу флота, на Сайпане и Тиниане должны были разместиться новые бомбардировщики В-29 «Суперкрепость», чрезвычайно рискованное и дорогостоящее временное развертывание которых армейские ВВС уже начали в китайской провинции Сычуань. Авиационное топливо и бомбы для их вылетов, задачей которых была высотная точечная бомбардировка Японии, перевозили через Гималаи. Острова же Сайпан и Тиниан отделяли от Токио всего две с половиной тысячи километров открытого моря, и им можно было обеспечить надежное снабжение морским транспортом.

Нимиц назвал марианскую кампанию операцией «Фуражир»; она началась в середине июня с интенсивной бомбардировки островных аэродромов. Затем с Эниветока вышли 535 судов, перевозивших 127 571 солдата. Этот отряд был крупнейшим по численности живой силы и числу кораблей из всех, участвовавших до этого времени в военно-морских операциях на