Текст книги "Атомы у нас дома"

Автор книги: Лаура Ферми

сообщить о нарушении

Текущая страница: 17 (всего у книги 23 страниц)

Этого студента звали Гарольд Эгнью, он приехал в Нью-Йорк из Чикаго, где работал с Гербертом Андерсоном. Вся группа Цинна должна была присоединиться к «Метлабу» в Чикаго, как только будут закончены начатые опыты. Андерсону не терпелось поскорее присоединиться к Цинну, и он послал Эгнью и еще двух молодых людей в Нью-Йорк, чтобы они помогли закончить опыты и упаковать оборудование. Герберт сказал им, что они недолго задержатся в Нью-Йорке, и поэтому Гарольд Эгнью не счел нужным откладывать то, что он задумал. А у него были свои планы. Он рассчитывал вернуться побыстрее, чтобы попасть в назначенный срок в свой родной город Денвер, – он собирался жениться. Когда Гарольд узнал, что подумывают ставить новый опыт, он стал опасаться, что ему придется отложить свадьбу… Но теперь он снова был счастлив.

Гарольд Эгнью начал работать у Андерсона в «Метлабе» в феврале. Он окончил университет в Денвере и мог проходить практику и готовить свою диссертацию в любом университете. Дело было только в том, чтобы сделать правильный выбор, – и он обратился к своему учителю Джойсу Стирнсу.

Профессор Стирнс ответил Эгнью, что он сам собирается перейти на научную работу в Металлургический проект в Чикаго, куда его настоятельно приглашает его друг Артур Комптон. Если Эгнью это подходит, они могут поехать вместе. Многие видные физики, подчеркнул Стирнс, ушли сейчас из университетов и работают в разных военных проектных организациях. В «Метлабе» он приобретет больше знаний, чем в любом университете.

Юноше не оставалось ничего другого, как поверить своему учителю на слово: ограничения, налагаемые секретностью, не позволяли Стирнсу назвать людей, которые будут работать в Чикаго, или объяснить, о какой именно работе идет речь.

В скором времени Металлургический проект собрал много одаренных молодых ученых. Они пришли сюда по тем же причинам: в «Метлабе» они будут не только работать на оборону страны, но и приобретать знания, каких им не даст ни один обескровленный войной университет.

В Чикаго Гарольд Эгнью попал в группу Андерсона, а весной Андерсон послал его в Нью-Йорк помочь Ферми. Теперь, когда Гарольд мог уже не опасаться, что ему придется отложить свадьбу, он с воодушевлением принялся вместе с другими сотрудниками разбирать и упаковывать котел.

Графит, уран, радиевые и бериллиевые источники, счетчики Гейгера и другие приборы – все а то было упаковано и поехало в Металлургическую лабораторию. А вслед за этим и Энрико перебрался в Чикаго.

19 глава
Добились!

Между тем Герберт Андерсон со своей группой в «Метлабе» тоже складывал небольшие котлы и, наблюдая за тем, как они действуют, собирал данные для устройства более крупного котла. Лучшим местом, какое сумел найти Комптон для сооружения котла, был закрытый теннисный корт под западными трибунами футбольного стадиона Чикагского университета. Ректор Хатчинс изгнал футбол с территории университета, и футбольный стадион использовался для самых различных надобностей. С запада, на Эллис-авеню, стадион замыкается высокой декоративной постройкой из серого камня, изображающей средневековый замок. Массивные ворота ведут в помещение под западными трибунами. Часть этого помещения занимает теннисный корт, ширина его тридцать футов, длина вдвое больше, а вышина более двадцати шести футов. Физикам, конечно хотелось бы получить больше простора, но все более подходящие помещения, на которые целился профессор Комптон, были уже реквизированы войсками, которые все в большем и большем количестве прибывали в Чикаго. Пришлось физикам удовлетвориться этим кортом, и здесь-то Герберт Андерсон начал сооружать свои котлы. Все это пока еще были «малые» котлы, потому что, хотя материал и подвозили на корт более или менее регулярно, все же он поступал очень медленно. Как только прибывала новая партия груза, Герберт воодушевлялся. Он любил работать, и характер у него был очень нетерпеливый. Можно было только удивляться, какая масса энергии и выносливости таилась в этом стройном и на вид таком хрупком теле! Он мог работать когда и сколько угодно и заражал других своим воодушевлением и азартом.

Как-то раз в субботу после обеда к западным трибунам привезли партию материалов; рабочие, которые обычно распаковывали и таскали груз, уже кончили работу. Один университетский профессор, человек постарше Герберта на несколько лет, взглянул на упакованные ящики и на ходу бросил: «Ну, в понедельник ребята нам их распакуют».

– Какие там к черту ребята?.. Сами сейчас распакуем! – огрызнулся Герберт, который никогда не смущался присутствием людей старше его по возрасту или по рангу. Профессор скинул пальто, и они вдвоем принялись ворочать ящики с материалами.

В «Метлабе» в выражениях не стеснялись. Это хоть немножко разряжало нервное напряжение, потому что работали не щадя сил, не считаясь со временем. Неужели Германия получит в руки атомное оружие прежде, чем Соединенные Штаты? Поспеем ли мы с этим оружием вовремя, чтобы помочь выиграть войну? Эти вопросы, на которые никто не мог ответить, неотступно преследовали руководителей «Метлаба», заставляли их торопиться, напрягать все силы, работать до беспамятства и приободрять себя крепким словцом. К весне опыт был успешно доведен до конца. В малом котле, сложенном на теннисном корте, были достигнуты все условия, необходимые для цепной реакции: чистота материалов, правильное расположение урана и графита, и будь это котел нужной или так называемой критической величины, его можно было бы запустить.

Как-то мы вспоминали с Энрико об этих временах в «Метлабе».

– Мне кажется, это могло быть в мае или самое позднее в начале июня, – сказал Энрико. – Помнится, мы говорили об этом опыте на дюнах в Индиане, я тогда в первый раз увидел дюны. Ты была еще в Леонии. Мы пошли целой группой из «Метлаба». Мне понравились дюны. День был такой ясный, без тумана, а краски…

– Мне совсем не интересно слушать, про дюны, – перебила я, – расскажи об опыте.

– Я, знаешь, люблю поплавать в озере, – продолжал Энрико, не обращая никакого внимания на мое замечание.

Я отлично знала, что он любит плавать, и прекрасно представляла себе, как он предлагает молодым людям посоревноваться с ним – кто из них заплывет дальше, кто дольше всех продержится на воде, – а потом, перегнав всех, с торжествующей улыбкой вылезает на берег.

– Да ты расскажи про опыт! – настаивала я.

– А потом мы вылезли из воды и пошли по берегу…

Я чувствовала, что начинаю терять терпение. Ну что он мне рассказывает о прогулке? Я знаю, что он, наплававшись вдоволь, любит прогуляться и разгуливает весь мокрый, с волос у него течет струйками вода… Конечно, в 1942 году у него было побольше волос на голове, было с чего стекать воде, не то что теперь, когда осталась только реденькая каемка по бокам и сзади! И они тогда были гораздо темнее!

– …и вот тогда мы с профессором Стирнсом говорили о нашем опыте. Мы с ним ушли немножко вперед по пляжу. И я помню, что мы старались говорить так, чтобы другие не понимали…

– А почему? Разве не все в «Метлабе» знали, что вы строите котлы?

– Что мы строим котлы, они, конечно, знали. Но что мы наконец можем с уверенностью сказать, что котел будет работать, этого им в то время еще не было известно. Сведения о том, что цепная реакция – уже установленный факт, разглашению не подлежали. А со Стирнсом я мог говорить свободно, он был одним из руководителей.

– Но если вы уже тогда были уверены, что большой котел будет работать, почему вы сразу же не начали его строить?

– У нас не было материала. Не хватало ни урана, ни графита. С металлическим ураном вечно была канитель. Это очень тормозило работу.

Пока они дожидались материалов, Герберт Андерсон заказал фирме резиновых изделий и шин Гудира резиновый баллон типа аэростата, только квадратного сечения. Фирма эта никогда в жизни не слыхала о квадратных аэростатах; они сказали Герберту, что сомневаются в том, что такой аэростат полетит, и некоторое время поглядывали на него с подозрением. Но молодой заказчик был, по-видимому, в здравом уме. Он говорил вполне серьезно, дал подробную спецификацию и, очевидно, хорошо представлял себе, что ему нужно. Фирма обещала сделать квадратный баллон из прорезиненной ткани. Через два месяца баллон был доставлен на корт. Он был аккуратно сложен, но, когда его развернули, оказалось, что это огромная штука, от пола до потолка.

Физики и рады были бы поднять потолок корта, но это оказалось невозможным. Они рассчитали, что цепная реакция начнется еще до того, как котел достигнет потолка. Но допуск был слишком незначительный, а ведь никогда нельзя полагаться без оглядки на вычисления. Мало ли что может случиться: попадут незаметно какие-нибудь примеси или возникнет какая-нибудь неожиданная помеха – и все теоретические расчеты пойдут насмарку. И может так выйти, что они упрутся в потолок прежде, чем достигнут критических размеров котла! Но поскольку физики волей-неволей вынуждены были оставаться в этих вполне определенных границах, они стали думать, нельзя ли улучшить работу котла какими-нибудь другими средствами, помимо увеличения его размеров.

Колумбийские опыты с котлом, заключенным в футляр, показывали, что этого можно достигнуть, удалив воздух из графитовых пор. Строить такой огромный футляр для котла, какой им теперь требовался, было немыслимо, но можно было собрать котел внутри квадратного баллона и в случае необходимости выкачать из баллона воздух.

Корт, где строился котел, был не так уж велик. Когда ученые раскрыли баллон и попытались установить его на отведенное для котла место, то, стоя на полу, нельзя было увидеть его верхушку. В помещении был передвижной кран, нечто вроде помоста на колесах с подъемной площадкой. Ферми взобрался на площадку, велел поднять себя повыше, откуда ему хорошо был виден весь баллон, и, стоя наверху, начал командовать:

– Всем приготовиться!

– Беритесь за трос… поднимайте!

– Нажмите справа!

– Крепите трос слева…

Людям, стоявшим внизу, Энрико казался адмиралом на капитанском мостике; некоторое время его так и звали «адмирал».

Когда куб баллона закрепили с пяти сторон, оставив шестую сторону с клапанами открытой для входа, физики приступили к сбору котла внутри куба. Материалы были еще не все доставлены, но была надежда, что они прибудут вовремя.

Поскольку группа уже проделала множество опытов, они хорошо представляли себе, каков должен быть котел, но на разработку деталей у них не хватало времени. Не было никаких чертежей, никаких синек[25]25
  Синька – копия, репродукция технического чертежа, полученная с помощью контактной печати на светочувствительной бумаге. – Прим. верст.


[Закрыть] и некогда было заниматься всем этим. План котла составляли по мере того, как он рос под руками. Ему надлежало придать форму шара с поперечником около двадцати шести футов, и шар этот должен был опираться на квадратную раму, поэтому и баллон был квадратной формы. Опорная рама состояла из деревянных каркасов. Когда один каркас вставляли на место внутри баллона, тут же определяли размер и форму следующего каркаса. Между кортом и находившейся по соседству столярной мастерской непрерывно бегали подмастерья – они приносили готовые каркасы и забирали в мастерскую спецификацию следующих каркасов, нацарапанную кое-как, наспех, на клочке бумаги.

Когда физики начали орудовать с графитовыми кирпичами, все кругом стало черным. Раньше всего совершенно черными стали стены корта. А затем начала быстро расти черная стена графита. Графитовая пыль, как сажа, покрывала весь пол, который стал не только черным, но и скользким, словно паркет танцевального зала, и по нему скользили черные фигуры в халатах и защитных очках, густо покрытые слоем черной пыли. Среди них была женщина – Леона Вудс, но отличить ее от мужчин было невозможно, вследствие чего и она тоже получала свою долю крепких словечек от начальства.

Плотники и слесари, которые делали то, что им приказывали, но не имели понятия, что здесь строится, и ребята из средней школы, помогавшие класть кирпичи для котла, вероятно, диву давались, глядя на этот черный ансамбль. Если бы они знали, что в конечном результате из всего этого получится атомная бомба, они, наверно, переименовали бы этот корт в кузницу Плутона или в адскую кухню.

Конечно, разрешать те или иные трудности по мере того, как они возникают в процессе работы, гораздо легче и проще, чем предусмотреть их заранее во всех деталях. Котел рос, тут же производились измерения и дальнейшие расчеты согласовывались с уже имеющимися данными.

Но котел так и не дорос до потолка. Предполагалось, что это будет шар с поперечником в двадцать шесть футов, но последние пласты наверху не пришлось класть. Вершина шара осталась срезанной, плоской. Выкачивать воздух оказалось ненужным, и баллон не понадобилось закрывать наглухо. Критическая величина котла была достигнута раньше, чем предполагали физики.

С того дня, как был положен первый графитовый кирпич, прошло всего полтора месяца. И вот наступило утро 2 декабря.

Герберт Андерсон пришел в это утро сонный и в самом отвратительном настроении. Он провозился накануне до двух часов ночи, поправляя и отделывая котел. Если бы ночью он выдернул контрольный стержень, то запустил бы котел и был бы первым человеком на земле, осуществившим ядерную цепную реакцию, по крайней мере, так сказать, в чисто механическом смысле.

Но как ни сильно было искушение, он знал, что его моральный долг – не прикасаться к этому стержню. Это было бы нечестно по отношению к Ферми. Ферми был главой. Он руководил опытно-исследовательской работой и теоретическими разработками. В сущности, вся идея принадлежала Ферми. Кому же, как не ему, следовало предоставить почетное и ответственное право завершить этот опыт, положить начало управлению цепной ядерной реакцией.

– Так что демонстрировать всю эту штуку должен был Энрико, а он накануне ушел рано и улегся спать… – рассказывал мне спустя много лет Герберт. И в голосе его все еще слышалось огорчение.

Уолтер Цинн тоже мог бы этой ночью запустить котел и начать цепную реакцию. Он тоже провозился допоздна на работе. Но у него не было ни малейшей охоты самому орудовать котлом. Его это ничуть не интересовало. Это было не его дело.

Его дело было улаживать всяческие недоразумения, пока строили котел. Он был чем-то вроде главного подрядчика – сдавал заказы на материал, следил за тем, чтобы все доставлялось вовремя, заведовал мастерскими для размола графита, подгонял других, заставлял их работать поживей, побольше, энергичнее. Он сердился, кричал и добился своего… За полтора месяца котел был собран, и теперь нервы его сдали. Он посматривал на котел с тем смутным чувством опустошенности и даже какой-то растерянности, которую человек всегда испытывает после того, как доведет до конца трудную, напряженную работу.

Какие чувства испытывали трое молодых людей, которые сидели, скорчившись, на самой верхушке котла под потолком квадратного баллона, – это осталось невыясненным. Их звали «бригада самоубийц». Это, конечно, была шутка, но возможно, что они задумывались, нет ли какой-то доли истины в этой шутке. Они напоминали пожарных, предупрежденных об угрозе пожара, они приготовились тушить его. Если бы вдруг случилось что-то неожиданное и котел вышел бы из повиновения, они должны были «потушить» его, заливая раствором кадмия. Кадмий поглощает нейтроны и прерывает цепную реакцию.

Леона Вудс, единственная женщина в этом мужском сборище, была спокойна и сдержанна, и только по напряженному выражению ее темных глубоких глаз можно было заметить, что она очень волнуется.

В числе присутствующих на корте был в это утро один человек, не имевший прямого отношения к «Метлабу», – мистер Кроуфорд Г. Гринуолт, член правления компании Дюпон де Немур, ставший впоследствии директором этой фирмы. Артур Комптон привел его сюда из соседнего помещения, где он вместе с другими представителями фирмы участвовал в совещании с уполномоченными военного министерства.

Мистер Гринуолт так же, как и другие представители фирмы Дюпон, очутился в несколько затруднительном положении и не знал, на что решиться. Дело в том, что еще в августе прошлого года Урановый проект перешел в ведение военного министерства и был переименован в «Манхэттенский округ». В сентябре начальником этого «округа» был назначен генерал Лесли Р. Гроувз. Генерал был, по-видимому, весьма доверчивым человеком; ядерная реакция еще не была осуществлена, а он уже настаивал, чтобы фирма Дюпон строила и эксплуатировала котлы в обычном производственном порядке.

Мистеру Гринуолту объяснили, что в котле во время деления урана образуется новый элемент – плутоний. По всей вероятности, этот элемент годится для производства атомных бомб. Поэтому Гринуолта с другими представителями фирмы сначала прокатили в Беркли, чтобы показать им, какая проделана работа по идентификации плутония, а затем доставили на самолете в Чикаго для дальнейших переговоров с представителями военного министерства.

Мистер Гринуолт пребывал в нерешительности. Разумеется, его фирма готова все сделать, чтобы помочь выиграть войну! Но эти котлы… плутоний…

Артур Комптон, у которого после этого совещания еще звучали в ушах настойчивые голоса представителей военного министерства, решил нарушить правила и дать мистеру Гринуолту возможность увидеть своими глазами первый действующий котел.

Они все поднялись на балкон на северной стороне корта – все, кроме троих юнцов, примостившихся на верхушке котла, и молодого физика Джорджа Вейля; тот остался один внизу возле кадмиевого стержня, который он должен был по команде вытащить из котла.

Итак, представление началось…

Все в зале притихли. Говорил один Ферми. В его серых глазах выражалась напряженная работа ума, и руки его двигались, подчиняясь течению его мыслей.

– Котел сейчас бездействует, потому что в него введены кадмиевые стержни, которые поглощают нейтроны. Одного такого стержня достаточно, чтобы помешать цепной реакции. Итак, прежде всего мы извлечем из котла все кадмиевые стержни, кроме одного, того, что находится в ведении Джорджа Вейля. – В то время как Ферми говорил, другие действовали. Все роли были распределены заранее, и каждый прорепетировал свою. Ферми продолжал свои объяснения, и руки его указывали на те предметы, которые он называл.

– Вот этот стержень, который мы сейчас извлекли вместе с другими, действует автоматически. Если интенсивность реакции переходит установленную для нее границу, этот стержень автоматически возвращается в котел.

– Перо, которое вы видите здесь, чертит кривую, показывающую интенсивность реакции. Когда в котле начнется цепная реакция, перо станет чертить кривую, которая будет подниматься все выше и выше и уже не будет снижаться. Другими словами, это будет экспонента. Итак, мы приступаем к нашему опыту. Джордж начнет понемногу извлекать стержень из котла, а мы будем производить измерения, которые должны показать нам, что котел действует согласно нашим расчетам.

– Вейль сначала остановит стержень на пометке тринадцать футов. Другими словами, тринадцать футов длины стержня все еще будет находиться внутри котла. Счетчики наши заработают быстрее, а перо проведет кривую вверх вот до этой точки, а затем пойдет по горизонтальной прямой. Начинайте, Джордж!

Все глаза приковались к самопишущему прибору. Все следили за ним, затаив дыхание. Ферми улыбался спокойно, уверенно. Счетчики защелкали чаще, перо двинулось вверх и остановилось на той самой точке, которую показал Ферми. Гринуолт шумно вздохнул. А Ферми продолжал улыбаться.

Затем он опять скомандовал Вейлю. И так повторялось несколько раз. Как только Вейль еще немного выдвигал стержень, счетчики начинали щелкать быстрее, перо снова поднималось до точки, которую перед этим указывал Ферми, а затем чертило горизонтальную прямую.

Время шло. Ферми отлично понимал, что производить подобный опыт в самом центре города чрезвычайно рискованно, если не принять все меры предосторожности, которые в любую минуту позволят удостовериться, что котел действует в полном соответствии с точными предварительными расчетами. В глубине души Энрико был уверен, что, если Вейль выдвинет стержень до самого конца, реакция в котле будет происходить равномерно и ее можно будет немедленно остановить по желанию, введя внутрь кадмиевый стержень. Но он предпочитал действовать не торопясь, желая лишний раз убедиться, что никаких непредвиденных осложнений быть не может.

Трудно сказать, как велика была эта опасность, которую нельзя было предвидеть, и что, собственно, могло произойти. По теоретическим данным, взрыв был абсолютно исключен. Не было также никаких оснований предполагать, что реакция может выйти из-под контроля и излучение достигнет смертельной дозы. И все-таки люди на этом корте работали с чем-то неведомым! Они не решились бы с уверенностью сказать, что могут ответить на все вопросы, которые приходят им в голову. Осторожность здесь поощрялась. Осторожность лежала в основе всего. Пренебрегать осторожностью было бы просто безрассудно.

Подошло время завтрака, и, хотя никто и не заикался об этом, Ферми, никогда не изменявший своим привычкам, остановился и произнес свою «знаменитую» фразу:

– Идемте-ка завтракать!

После завтрака все снова заняли свои места. Мистер Гринуолт был явно взволнован, видно было, что он едва сдерживает свое нетерпение.

Но опыт по-прежнему двигался от одной ступени к другой, и так продолжалось до двадцати минут четвертого.

Ферми снова сказал Вейлю:

– Выдвиньте еще на фут. – Но на этот раз, повернувшись к взволнованным зрителям на балконе, добавил: – Этого уже достаточно. Теперь в котле начнется цепная реакция.

Счетчики защелкали чаще, перо поползло вверх и кривая уже больше не стремилась выравняться по горизонтали – в котле шла цепная реакция.

Леона Вудс подошла к Ферми и громким шепотом, в котором не слышалось страха, спросила:

– А когда же надо пугаться?

Под потолком засуетилась «бригада самоубийц» с жидким кадмием в руках. Но ничего не случилось. В течение двадцати восьми минут все смотрели на контрольные приборы. Котел вел себя, как ему и полагалось, то есть так, как надеялись физики, несмотря на все опасения.

Конец этой истории достаточно хорошо известен. Вигнер, венгерский физик, тот самый, который в 1939 году вместе со Сцилардом и Эйнштейном довел до сведения президента Рузвельта, какие возможности связаны с расщеплением урана, преподнес Ферми бутылку вина кьянти. Рассказывают, хотя поверить этому довольно трудно, будто Вигнер в продолжение всего опыта прятал эту бутылку у себя за спиной.

Подарок распили из бумажных стаканчиков, молча, без всяких тостов. Затем все, один за другим, расписались на соломенной плетенке, в которую обычно вставляются бутылки кьянти. Это был единственный список лиц, присутствовавших на корте в тот знаменательный день.

Затем физики разбрелись – кто остался закончить свои измерения и привести в порядок данные, собранные во время опыта, а кто ушел по своим делам в другие отделы. Мистер Гринуолт поспешно вернулся в помещение, где его компаньоны все еще совещались с представителями военного министерства. И, входя в комнату, он, едва переводя дух, сразу заявил:

– Да! Совершенно правильно! Фирма, безусловно, должна пойти навстречу военному ведомству и согласиться на его предложение строить котлы! Котел – замечательная вещь, работает с точностью швейцарских часов, и если можно заручиться советами столь компетентных ученых, как Ферми и его группа, то фирма Дюпон абсолютно ничем не рискует.

Артур Комптон позвонил по междугородному телефону в Гарвард мистеру Конанту, председателю Информационного бюро научных исследований и открытий.

– Итальянский мореплаватель добрался до Нового света! – Сказал он, как только Конант поднял трубку.

– Ну, и как же его встретили туземцы?

– Очень дружественно.

Официальная история на этом заканчивается, но на самом деле у нее есть продолжение, и события следуют с того самого дня, когда молодой физик Эл Уоттемберг подобрал пустую бутылку из-под кьянти, которое распили на корте. Со всеми подписями на плетенке она представляла собой недурной сувенир. Шли годы. Элу Уоттембергу, как и многим другим физикам, приходилось немало путешествовать, и он всюду возил с собой бутылку. Когда в Чикагском университете должно было состояться торжественное празднование десятой годовщины создания атомного котла, Эл Уоттемберг со своей бутылкой был в Кембридже (Массачусетс). Но Эл обещал непременно привезти ее в Чикаго 2 декабря.

Однако случилось так, что как раз в это время вздумал появиться на свет Уоттемберг младший, и Эл никак не мог попасть на юбилей. Тогда он отправил свою бутылку с почтовым пароходом и, чтобы быть уверенным, что она дойдет в целости, застраховал ее в тысячу долларов. Вряд ли так уж часто случается, чтобы пустую бутылку оценили в такую грандиозную сумму, и газетчики, которые из всего рады создать сенсацию, раззвонили об этом в печати.

И вот месяца через два-три Ферми и еще кое-кто из физиков неожиданно получили подарок – ящик вина кьянти. Какой-то коммерсант-импортер пожелал отблагодарить их за широкую рекламу его вина.