Понедельник, 05.12.2016, 19:36
TERRA INCOGNITA

Сайт Рэдрика

Главная Регистрация Вход
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная » Книги

Дэвид Холловэй / Сталин и бомба: Советский Союз и атомная энергия. 1939-1956
14.03.2015, 21:57
В конце 1942 г. Петр Иванов, сотрудник советского консульства в Сан-Франциско, попросил Джорджа Элтентона, английского инженера, который ранее работал в Ленинградском институте химической физики и теперь жил у залива Сан-Франциско, чтобы тот раздобыл информацию о работе Радиационной лаборатории в Беркли. Элтеитон обратился за помощью к Хакону Шевалье, близкому другу Роберта Оппенгеймера, одного из ведущих физиков в Беркли (хотя и не работавшего в Радиационной лаборатории), только что назначенному руководителем лаборатории в Лос-Аламосе. В начале 1943 г. у Шевалье состоялся короткий разговор с Оппенгеймером, в ходе которого Шевалье сказал ему, что Элтентон мог бы передать информацию для Советского Союза. Оппенгеймер дал ясно понять, что он не хочет иметь ничего общего с подобными делами   Оппенгеймер и Шевалье позже привели разные версии этого разговора, придавая различную степень ясности предложению Шевалье, но все версии сходятся в том, что Оппенгеймер отверг это предложение.
.
Иванов все-таки пытался получить информацию об исследованиях, которые велись в Радиационной лаборатории. Служба контрразведки «проекта Манхэттен» подозревала нескольких ученых в передаче информации в советское консульство и организовала их увольнение из лаборатории или призыв в армию с назначением на должности, не связанные с секретной работой. Обвинений, однако, не последовало. Новые свидетельства советского шпионажа были получены в течение 1943 и 1944 гг. Сотрудники Металлургической лаборатории в Чикаго, подозреваемые в передаче информации Советскому Союзу, были уволены, но обвинения вновь не были предъявлены. Служба контрразведки также опасалась, что могла быть передана информация о проекте завода по газодиффузионному разделению изотопов в Ок-Ридже.
В июле 1943 г. Курчатов написал Первухину еще один доклад о разведданных, касающихся «проекта Манхэттен». Из этого доклада становится ясным, что Советский Союз получал обширную информацию о прогрессе в работах американцев. Курчатов представил обзор 286 сообщений по различным вопросам: методам разделения изотопов, уран-тяжеловодному и уран-графитовому реакторам, трансурановым элементам и химии урана. Однако информация из Соединенных Штатов была недостаточно детальной и не такой полной, как сообщения, полученные в 1941–1942 гг. из Англии. «Эти материалы… дают лишь краткое изложение общих результатов исследования, — писал Курчатов о сведениях разведки по уран-графитовой сборке, — и не содержат очень важных технических подробностей». «Естественно, что получение подробного технического материала по этой системе из Америки, — указывал он, — является крайне необходимым»480. Из доклада Курчатова не ясно, знал ли он в июле 1943 г. об успехе Ферми, получившего в Чикаго в декабре предыдущего года самоподдерживающуюся цепную реакцию в уран-графитовой сборке.
В том же докладе Курчатов прокомментировал разведывательные материалы об американских исследованиях элементов 93 и 94. Материалы содержат довольно подробную информацию о физических свойствах этих элементов, включая сечения деления на медленных нейтронах элемента 94. Более того, в них имелись ссылки на работу Гленна Сиборга и Эмилио Сегрэ в Беркли по делению быстрыми нейтронами элемента 94. «По своим характеристикам по отношению к действию нейтронов, — писал Курчатов, — этот элемент подобен урану-235, для которого деление под действием быстрых нейтронов пока еще не изучено. Данные Сиборга для эка-осмия-239 представляют, таким образом, интерес и для проблемы осуществления бомбы из урана-235. Получение сведений о результатах этой работы Сиборга и Сегре представляется поэтому особенно важным».   Эта работа была проделана Сиборгом и Сегре в июле 1941 г.

В конце доклада Курчатов отметил: «…У нас в Союзе работы по проблеме урана (конечно, пока еще в совершенно недостаточном объеме) проводятся по большинству направлений, по которым она развивается в Америке»482. Только в двух областях это было не так: в работах по тяжеловодному реактору и по разделению изотопов методом электролиза. По мнению Курчатова, первая проблема заслуживала серьезного внимания, другая же не представлялась очень перспективной.
В декабре 1943 г. Клаус Фукс прибыл в Нью-Йорк как член английской группы специалистов по газовой диффузии. Он оставался в Нью-Йорке в течение девяти месяцев, разрабатывая теорию процесса газодиффузионного разделения изотопов. Он знал, что строится большой завод, но не знал, что строительство осуществляется в Ок-Ридже (штат Теннесси). Фукс находился теперь под контролем НКГБ, а не ГРУ. Он передал своему новому курьеру, Гарри Голду, общую информацию о перегородках, ключевом элементе в диффузионном процессе, и сообщил, что они делаются из спеченного никелевого порошка, хотя не мог дать сведений о каких-либо технических деталях. Он передал также все отчеты по газовой диффузии, подготовленные нью-йоркским управлением британской миссии. Как признался Фукс позже, во время своего пребывания в Нью-Йорке он «на самом деле еще ничего не знал ни о реакторном процессе, ни о роли плутония». Тем не менее благодаря полученной информации Курчатов и Кикоин узнали, что в Соединенных Штатах для получения урана-235 в больших масштабах выбран метод газовой диффузии. Они также получили общее представление о проекте завода и о трудностях, с которыми было сопряжено его строительство. Эта информация явно повлияла на решение Кикоина сконцентрировать усилия на работах по газовой диффузии (а не по центрифугированию) как предпочтительном методе разделения изотопов в больших масштабах. Возможно, это было не лучшим решением, так как позднее оказалось, что центрифугирование является более эффективным методом.
К началу 1945 г. советская разведка имела общее представление о «проекте Манхэттен». В феврале 1945 г. В. Меркулов, народный комиссар госбезопасности, писал Берии, что, как показали исследования ведущих американских и английских ученых, атомная бомба реальна, и для того, чтобы ее изготовить, нужно решить две главные задачи: получить необходимое количество делящегося материала — урана-235 или плутония — и сконструировать саму бомбу.
Завод по разделению изотопов был построен в Теннесси, а плутоний производился в Хэнфорде (штат Вашингтон). Сама бомба разрабатывалась и собиралась в Лос-Аламосе, где работали около 2000 человек. Было разработано два метода взрыва бомбы: пушечная схема и имплозия. Первого испытания бомбы можно было ожидать через два или три месяца. Меркулов также передал весьма общую информацию об урановых месторождениях в Бельгийском Конго, Канаде, Чехословакии, Австралии и на Мадагаскаре.
Советская разведка получила информацию и об англо-канадском проекте военного времени, наиболее важными элементами которого были проектирование и постройка тяжеловодного реактора. Источником информации был Алан Нанн Мэй, английский физик, который в 1942 г. вошел в состав ядерной группы Кавендишской лаборатории и позднее был послан работать в Монреальскую лабораторию. Весной 1945 г. Мэй передал в советское посольство в Оттаве письменное сообщение обо всем, что он знал об атомных исследованиях. Позднее он говорил, что сделал это, «чтобы работы по атомной энергии велись не только в США»487.   Неясно, предоставлял ли Мэй Советскому Союзу информацию об атомном проекте до 1945 г.
 В первую неделю августа 1945 г. он передал микроскопическое количество урана-235 (слабо обогащенный образец) и урана-233488.   «Уран-235 являлся слабо обогащенным образцом, — признавался он позднее, — и он был в маленькой стеклянной трубке, содержавшей около миллиграмма окиси. Урана-233 было около одной десятой миллиграмма в виде очень тонкого налета на платиновой фольге, завернутой в кусок бумаги». Мэй также сообщил, что на заводе по магнитному разделению, расположенном в Клинтоне, ежедневный выход урана-235 составлял 400 граммов и что выход элемента-94 был, вероятно, вдвое больше. Планировалось несколько графитовых сборок, способных производить 250 граммов в день.
 Образцы урана-235 и урана-233 сразу же были отправлены в Москву489. В марте 1945 г. в одном из своих докладов Курчатов написал Первухину, что было бы чрезвычайно важно получить несколько десятков граммов высокообогащенного урана490. Того, что передал Мэй, было явно недостаточно.

В 1943 г. Курчатов начал собирать группу физиков и инженеров для работы непосредственно над конструкцией бомбы. Возглавить эту группу он предложил Харитону. Тот вначале отказался, так как хотел продолжать работу по минному и противотанковому оружию, которое использовалось бы в войне против Германии. Но Курчатов, как вспоминает Харитон, настаивал и сказал ему: «нельзя упускать время, победа будет за нами, а мы должны заботиться и о будущей безопасности страны»491. Впрочем, Харитона привлекло и то, что «это было совсем новое, а значит, и очень интересное дело», и он согласился присоединиться к проекту, продолжая в то же время работать для Наркомата боеприпасов. Выбор Курчатова многих удивил, поскольку Харитон, с его мягкими и интеллигентными манерами, не соответствовал представлению о сталинском начальнике. Выбор Курчатова продемонстрировал присущее ему мастерство в подборе кадров, так как Харитон доказал, что является прекрасным научным руководителем программы создания оружия. Харитону было тогда 39 лет, он был на год моложе Курчатова. Они были знакомы друг с другом с 1925 г. и теперь стали еще более близки, работая без трений и соперничества.
Группа по созданию бомбы сделала все что могла для изучения условий, при которых происходит взрывная цепная реакция в уране-235 и в элементе 94, но она испытывала серьезные затруднения из-за недостаточного знания основных данных. Харитон и его коллеги не знали сечений деления быстрыми нейтронами урана-235 и элемента 94. Были проведены эксперименты по изучению пушечного метода подрыва бомбы. Под руководством Харитона Владимир Меркин провел эксперимент с двумя ружьями, стреляющими друг в друга, и разработал методику высокоскоростного фотографирования столкновения двух пуль. Позднее в небольшом сарае, построенном вблизи лаборатории, подобные эксперименты были проведены с 76-миллиметровыми орудиями. За помощью в проведении этой работы Курчатов обратился к Борису Ванникову, наркому боеприпасов, который поручил решение проблемы специальному институту, занимавшемуся вооружениями.
В первые месяцы 1945 г. после получения информации из Соединенных Штатов группа по созданию бомбы изменила направление своей работы. В августе 1944 г. Клаус Фукс в составе английской группы был послан в Лос-Аламос, где стал работать над проблемой имплозии. К лету 1944 г. в Лос-Аламосе стало ясно, что пушечный метод получения сверхкритической массы активного материала не сработает в случае плутония. Было обнаружено, что один из изотопов плутония — плутоний-240, имеет очень большую скорость спонтанного деления. Если использовать пушечный метод, спонтанное деление может вызвать преждевременную детонацию. Взрыв произойдет до полного сжатия активного вещества, и его эффект сведется к нулю. Субкритические массы должны быть соединены намного быстрее, чем это возможно при пушечной схеме. Это может быть сделано посредством имплозии: высокоэффективная взрывчатка обычного типа размещается вокруг делящегося материала, и взрывная волна при этом направляется внутрь, сжимая материал, пока он не достигнет критичности и сдетонирует.
Как утверждал Рудольф Пайерлс, член английской группы, работавшей в Лос-Аламосе, детонация плутониевой бомбы оказалась самой трудной проблемой, с которой столкнулись исследователи в Лос-Аламосе497. Фукс решал трудную задачу, связанную с расчетом имплозии, и поэтому оказался в центре поисков нового подхода к конструкции бомбы. В феврале 1945 г., когда он навещал свою сестру, жившую в Бостоне, он передал Гарри Голду сообщение о конструкции атомной бомбы.   Первые сведения о методе имплозии сообщил советской разведке в конце 1944 г. Теодор Холл, молодой физик, работавший тогда в Лос-Аламосе.
 По признанию Фукса, сделанному впоследствии, он «сообщил о высокой скорости спонтанного деления плутония и о заключении, что в плутониевой бомбе для ее детонации должен использоваться метод имплозии, а не более простой пушечный метод, который мог быть применен для урана-235. Он также сообщил, что критическая масса плутония меньше, чем критическая масса урана-235, и что для бомбы его требуется от пяти до пятнадцати килограммов. В тот момент еще было неясно, как добиться равномерного обжатия сердцевины: или с помощью системы линз из высокоэффективной взрывчатки, или посредством многоточечной детонации на поверхности однородной сферы такой взрывчатки». Это было крайне важное сообщение, и когда Фукс снова встретился с Гарри Голдом, он дополнил его более детальной информацией.
Во время их следующей встречи, состоявшейся в Санта-Фе в июне 1945 г., Фукс передал Голду отчет, который он написал в Лос-Аламосе, так что он мог сверить свои цифры с достоверными данными. В этом отчете Фукс, согласно его признанию, «полностью описал плутониевую бомбу, которая к этому времени была сконструирована и должна была пройти испытания (кодовое название "Тринити”). Он представил набросок конструкции бомбы и ее элементов и привел все важнейшие размеры. Он сообщил, что бомба имеет твердую сердцевину из плутония, и описал инициатор, который, по его словам, содержал полоний активностью в 50 кюри. Были приведены все сведения об отражателе, алюминиевой оболочке и о системе линз высокоэффективной взрывчатки.
Фукс информировал Голда, что на испытаниях «Тринити», как ожидается, произойдет взрыв, эквивалентный взрыву 10 000 тонн тринитротолуола, и сказал ему, когда и где это испытание будет проведено. В своем сообщении он упомянул, что, если испытания окажутся успешными, существуют планы применения бомбы против Японии.
В докладе, написанном 16 марта 1945 г., Курчатов оценивал разведывательные материалы с точки зрения двух возможностей, «которые до сих пор у нас не рассматривались». Первая заключалась в использовании в бомбе гидрида урана-235 (уран-235 в смеси с водородом) в качестве активного материала вместо металлического урана-235. Курчатов скептически отнесся к этой идее, но воздержался от окончательного вывода до «проведения строгого теоретического анализа вопроса». Много больше он был заинтересован во второй идее — имплозии. «…Несомненно, что метод "взрыва вовнутрь”, — писал он, — представляет большой интерес, принципиально правилен и должен быть подвергнут серьезному теоретическому и опытному анализу».
--------------------------------------------------------------

                               
Категория: Книги
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск

Меню сайта

Чат

Статистика

Онлайн всего: 38
Гостей: 36
Пользователей: 2
sf, Redrik

 
Copyright Redrik © 2016