Электромагнитными методами разделения изотопов одновременно и независимо друг от друга занимались три группы ученых. В Киле Вальхер построил масс-спектроскоп и, подобно Багге, проверял его, используя серебро. Кильская установка позволяла получать, правда в ничтожных количествах, изотопы серебра и по крайней мере теоретически являлась пригодной для разделения изотопов урана. В Берлин-Далеме, в институте Отто Гана, сходной работой занимался Эвальд. Он соорудил весьма оригинальный масс-спектроскоп. Однако последний, как и масс-спектроскоп Вальхера, не годился для получения изотопов в сколько-нибудь значительных количествах.
Этот важнейший недостаток — ничтожная производительность — отсутствовал в методе, разработанном в лаборатории Арденне. В апреле ею была выпущена работа, посвященная «новому магнитному сепаратору изотопов с высоким переносом массы». Здесь, в лаборатории Арденне, под его руководством и был построен сепаратор. А когда много позже, в 1947 году, американцы опубликовали в «Физикал ревью» подробности разработанного ими метода магнитного разделения, стало ясно, как много общего имелось между их работой и работой Арденне.
В апреле же доктору Гроту удалось наконец завершить образец ультрацентрифуги. Но при первом же испытании ротор, отлитый из легкого сплава, не выдержал. Он разлетелся на куски, когда число оборотов достигло 50 тысяч в минуту, то есть не дойдя немного до требуемой величины. На изготовление нового ротора потребовался целый месяц. Ротор сделали несколько меньшим по размерам, но и он не выдержал испытаний. Все же неполадки никого особенно не смущали, ибо имели непринципиальный характер, а главное, возможность повышения концентрации урана-235 считалась несомненной.
К концу апреля 1942 года «Ауэр гезельшафт», военное министерство и лейпцигская группа Гейзенберга получили от «Дегуссы» в общей сложности три с половиной тонны порошка металлического урана. И как раз в эти весенние дни в Лейпциге завершилась подготовка к чрезвычайно важным экспериментам с новым атомным котлом.
Предыдущий эксперимент L-III дал весьма обнадеживающие результаты, и было решено «нарастить» на старый реактор еще один слой урана и посмотреть, что при этом получится.
Надо сказать, что еще в декабре 1941 года, когда Гейзенберг и Дёппель экспериментировали с котлом на быстрых нейтронах, им пришлось на практике познакомиться с одним весьма неприятным свойством порошка металлического урана. Как выяснилось, он чрезвычайно горюч и может воспламеняться даже при контакте с воздухом. В ходе эксперимента именно это свойство и дало себя знать прежде всего. Порошок воспламенился, когда один из лаборантов Дёппеля осторожно, по ложечке, засыпал уран в алюминиевую сферу. Внезапно послышался глухой монотонный звук и из отверстия в сфере вырвался огромный язык пламени. Он лизнул контейнер с урановым порошком и порошок тотчас вспыхнул. Дёппель и лаборант, получивший сильные ожоги, сбили пламя, забросав контейнер песком. Казалось, пожар удалось ликвидировать. Но на утро следующего дня, когда приступили к уборке песка, уран запылал с прежней силой. Остатки недогоревшего урана поспешно сбросили в воду, и только тогда пожар полностью прекратился. Такая нехитрая мера убедила работников лаборатории, что уран можно погасить, погрузив его в воду.
Готовясь к новому, на сей раз решающему, эксперименту L-IV, ученые еще бережнее, чем прежде, обращались с порошковым ураном. В начале февраля «Дегусса» отправила Гейзенбергу 572 килограмма порошкового урана. Вместе с прежним полный вес урана в реакторе превысил три четверти тонны. Все это количество с особыми предосторожностями засыпали слоями в контейнер из двух стянутых болтами алюминиевых полушарий, а в пространства, разделяющие слои урана, залили 140 килограммов тяжелой воды. Затем контейнер погрузили в бассейн с водой, а в центр контейнера по специально предназначенной для этого герметизированной трубе опустили радиево-бериллиевый источник нейтронов.
Все было готово к измерениям… И их результаты не оставляли никаких сомнений: число нейтронов, вылетавших через внешнюю поверхность контейнера, заметно превышало число нейтронов, испускаемых радиево-бериллиевым источником. Сделав все необходимые поправки, Гейзенберг и Дёппель пришли к выводу, что количество нейтронов в целом возросло на 13 процентов. «Тем самым, мы добились успеха в деле создания такой конфигурации котла, при которой число рождающихся нейтронов превышает число поглощенных, — сообщали они военному министерству.— Результаты значительно превосходят то, что можно было бы ожидать, основываясь на опытах с окисью урана… Даже простое увеличение размеров котла при данной конфигурации приведет к возможности получения энергии из атомов».
Правда, расчеты Гейзенберга и Дёппеля все еще оставались весьма приблизительными, но и они показывали, что, окажись в их распоряжении пять тонн тяжелой воды и десять тонн сплавленного металлического урана, им наверняка удалось бы первыми в мире создать действующий атомный реактор. Производство урановых слитков уже началось, 28 мая «Дегусса» отправила во Франкфурт на завод № 1 первую тонну урана для изготовления слитков.
Контейнер котла L-IV все еще оставался погруженным в бассейн, а Гейзенберг уже мчался в Берлин на секретное совещание, где должна была определиться вся дальнейшая судьба немецкого уранового проекта. 4 июня немецким атомщикам предстояло встретиться со Шпеером и его ближайшими помощниками по министерству снабжения. Дело в том, что еще в апреле Геринг издал постановление, категорически запрещавшее проведение всех научно-исследовательских работ, результаты которых не сулят немедленного эффекта и смогут быть использованы только после войны. Этим же постановлением право принимать решения относительно судьбы той или иной научно-исследовательской работы предоставлялось только одному человеку Шпееру.
Участники совещания собрались в аудитории имени Гельмгольца, помещавшейся в здании Харнака, штаб-квартире Института кайзера Вильгельма в Берлин-Да-леме. На совещание вместе со Шпеером прибыли Карл-Отто Заур, его заместитель по вопросам техники, и профессор Порше, конструктор автомобиля «Фольксваген». В числе ученых находились Гейзенберг, Ган, Дибнер, Хартек, Виртц и профессор Тиссен, который в марте того года по собственной инициативе направил Герингу письмо о необходимости работ по расщеплению атома. Присутствовал также и доктор Альберт Фёглер — президент Фонда кайзера Вильгельма и Объединенной сталеплавильной компании. В дневниковой записи Гана в перечне присутствующих упоминаются и военные: начальник Департамента армейского вооружения генерал Лееб, начальник Лееба генерал Фромм, а также фельдмаршал Мильх[21] и адмирал Витцель. Мильх в авиации, а Витцель в военно-морских силах выполняли те же функции, что Лееб в сухопутных силах.
Совещание началось сравнительно второстепенным докладом о новом типе миноискателя. А затем слово было предоставлено Гейзенбергу. Чтобы читатель яснее представил себе атмосферу, в которой проходило совещание, стоит напомнить, что именно с апреля того года королевская авиация начала свои рейды на города Германии. Любек, Росток, Кёльн уже были превращены в развалины, а Кёльн стал первым городом, который бомбила одновременно тысяча самолетов.
Получив слово, Гейзенберг без обиняков заговорил о военном применении атомной энергии и объяснил, каким образом можно изготовить атомную бомбу. Последнее оказалось новостью для большинства присутствовавших, даже для руководителей Фонда кайзера Вильгельма, которые все еще связывали работы Гейзенберга лишь с созданием «атомной топки». Впоследствии секретарь Фонда доктор Тельшов говорил: «Слово «бомба», употребленное на совещании, оказалось новым не только для меня, но, судя по реакции, и для многих присутствовавших».
Из доклада Гейзенберга следовало, что теория указывает на существование двух взрывчатых веществ: урана-235 и элемента № 94 (плутоний). Сославшись на расчеты Боте, он указывал и на возможность расщепления быстрыми нейтронами и протактиния, сверхкритическая масса которого должна взрываться подобно сверхкритической массе элемента № 94 или урана-235. Однако получение достаточных количеств протактиния было нереально.
21
Интерес военных к взрывчатому веществу нового типа ярко демонстрирует высказывание Мильха, сделанное им через несколько дней после совещания: «Заключите с нашими специалистами по взрывчатым веществам контракт— скажите им, чтобы они разработали взрывчатку, которая сильнее всех других взрывчатых веществ! Мы обязаны найти средства, чтобы отомстить за Росток и Кёльн, и, когда мы начнем атаковать, мы должны заранее знать, что это есть единственный удар, который разрушает города».