Отто исправляет ошибки
Лаборатория Кайзера Вильгельма, Берлин. Февраль 1940 г.
Запах озона и графитовой пыли висит в воздухе. На столе – образцы темно-серого графита с этикетками "I.G. Farben, Probe #7". Вальтер Боте, раздраженно сдвигая очки, тычет пальцем в отчет. Отто Фриш стоит у окна, его папка с расчетами раскрыта на странице, помеченной красным восклицательным знаком.
Боте: (Сдержанно, но с ноткой раздражения)
"Ваши претензии, коллега Фриш, ставят под сомнение мою компетенцию. Графит непригоден как замедлитель – это доказано. Сечение поглощения нейтронов слишком велико даже при зольности 0.1%. Мы потеряли три месяца!"
Фриш: (Подходит к столу, кладет рядом два образца. Один – матово-черный, другой – с металлическим блеском)
"Доказано – с этим. (Указывает на матовый образец). Ваши пробы содержат >20 ppm бора. Бор – нейтронный яд. Его сечение захвата – 760 барн! Даже 0.001% бора увеличивает поглощение нейтронов на порядки."
(Берет отчет Боте, листает до таблицы)
"Смотрите: ваш коэффициент размножения 0.8. Я пересчитал с очисткой бора до <0.1 ppm – получается 1.05. Разница между тупиком и цепной реакцией!"
Боте: (Хмуро рассматривает образцы)
"Идеальная чистота – утопия. Промышленность не даст графит с зольностью <0.0005% и бором <0.00001%. На это уйдут годы! Тяжелая вода – реальный путь. Завод в Веморке уже наращивает производство..."
Фриш: (Резко перебивает, стучит карандашом по столу)
"Веморк – в Норвегии! Союзники бомбят переправы, диверсанты рвут линии снабжения. Если они уничтожат завод – проект умрет. Графит должен стать дублирующим путем. Но для этого нужна не химическая чистота, а спектральная"
(Открывает папку, вытаскивает схему)
"Вот требования:
Зола < 50 ppm – иначе силикаты поглощают нейтроны.
Бор < 0.1 ppm – критический параметр.
Азот/сера < 5 ppm – чтобы не гасить замедление.
Siemens может это дать – их процесс электрорафинирования угля близок к нужному уровню."
Боте: (Скептически поднимает бровь)
"0.1 ppm бора?! Даже ваша теория – гипотеза. Кто оплатит тонны сверхчистого графита? Геринг требует результатов к июню, а не фантазий о недостижимых стандартах."
Фриш: (Холодно)
"Гипотеза? (Берет счетчик Гейгера, подносит к образцам). Смотрите:
Ваш графит: фон 120 имп/мин – примеси дают паразитное излучение.
Мой образец от Siemens: 45 имп/мин.
Разница в 2.7 раза! Это не теория – измерение. Без чистого графита мы строим реактор на вулкане. Одна диверсия в Норвегии – и все рухнет."
Герлах: (Входит внезапно, подбирая оброненный Боте карандаш. Голос спокоен, но глаза жесткие)
"Спор окончен, господа. Фриш прав – зависимость от Норвегии смертельна."
(Кладет приказ на стол)
"Вальтер, (обращаясь к Боте) ваша группа переключается на графит. Требования Фриша – обязательны. Siemens получит контракт на 10 тонн очищенного материала. Срок – 4 месяца."
(Поворачивается к Фришу)
"Отто, если ваш расчет k >1 не подтвердится – вы лично объясните это рейхсмаршалу. Ясно?"
Боте молча кивает, разглядывая образец Siemens. Его пальцы сжимают графит так, что крошатся черные грани.
Защищенная лаборатория в Берлине (март 1940 г.). На столе – чертежи, расчетные таблицы, образцы урана. За окном – зимний дождь. Герлах стоит у доски, Гейзенберг сидит, устало потирая виски, Фриш нервно перебирает листы с формулами.
Герлах: (Стучит указкой по доске)
"Вернер, твои расчеты критической массы для урана-235 – основа всей программы. Без них мы не можем запросить у Геринга ресурсы на промышленное разделение изотопов. Ты подтверждаешь цифру в 1.2 тонны?"
Гейзенберг: (Не поднимая глаз)
"Да, Вальтер. Уравнения диффузии нейтронов, сечение захвата... Все сходится. Для цепной реакции нужна масса, сопоставимая с вагоном. Концентрироваться нужно на реакторе – там достаточно природного урана."
Фриш: (Резко поднимает голову. Голос сух, без эмоций)
"Профессор Гейзенберг... позвольте уточнить ваши исходные параметры. Вы использовали макроскопическое сечение поглощения для тепловых нейтронов в 238U?"
Гейзенберг: (Раздраженно)
"Естественно, Отто. Вот формула для критического радиуса. Никаких неопределенностей."
Фриш: (Подходит к доске, берет мел. Рисует схему деления)
"Но вы учли спектр нейтронов? При делении рождаются быстрые нейтроны (2 МэВ). Их сечение захвата U-238 в 1000 раз ниже, чем для тепловых. В вашей модели нейтроны мгновенно замедляются – это неверно."
(Пишет формулу):
Вы приняли p=1, но для сферической массы >10 см p<0.2!"
Герлах: (Хмурясь)
"Отто, ты утверждаешь, что Вернер не учел резонансные потери?"
Фриш: (Твердо)
"Да. И это не все. Длина замедления в уране – 5.5 см. При массе в тонны нейтроны сталкиваются сотни раз прежде чем достигнут энергии деления. Но каждый резонанс U-238 – как ловушка."
(Берет таблицу из папки):
"Мои замеры сечения захвата для 238U при 6.7 эВ. Ваша модель дает k = 0.34. Реальная – k = 1.1 уже при 50 кг 235U!"
Гейзенберг: (Бледнеет. Встает, вглядывается в формулы Фриша. Пауза тянется мучительно долго)
"Это... техническая ошибка. Я использовал усредненные сечения из старых справочников. Твои данные точнее."
(Внезапно сжимает кулак)
"Но почему ты молчал месяц? Эти расчеты – основа отчета Герингу!"
Фриш: (Отводит взгляд в окно)
"Я проверял. Дважды. Считал на ваших исходных данных – получалось 1.2 тонны. Свои цифры внес только вчера."
(Пауза. Звук сирены ПВО снаружи)
"Возможно... я подсознательно не верил, что бомба возможна. Пока не убедился."
Герлах: (Резко обрывает. Голос ледяной)
"Мотивы не важны. Факты: критическая масса – 50 кг, а не тонны. Геринг потребует бомбу. Если он узнает, что мы месяц шли в тупике..."
(Стирает тонны с доски. Пишет: "50 кг")
"Вернер, твоя подпись будет под новым отчетом. Или вы оба объясните провал рейхсмаршалу лично."
Гейзенберг смотрит на цифру "50 кг", потом на Фриша. В его глазах – не гнев, а странная смесь стыда и облегчения. Был ли это саботаж? Просчет? Или он бессознательно искал причину не создавать оружие? Даже он сам теперь не знает ответа.
«Потенциал Uranwaffe перевернет ход войны. Один бомбардировщик с урановым зарядом уничтожит гавань Лондона или конвой в Атлантике. Проект переходит из категории гипотез в область прикладных задач Рейха. Требуется Ваше немедленное одобрение для беспрецедентного сосредоточения ресурсов».
— Г. Герин
Документ: Совершенно секретно
Категория: Военно-технический прорыв (Geheime Kommandosache)
От: Рейхсмаршал Г. Геринг, Председатель Рейхсфоршунгсрата
К: Фюреру и Рейхсканцлеру А. Гитлеру
Дата: 15 мая 1940 г.
Тема: Переориентация Проекта U на создание уранового боеприпаса.
I. Революционные изменения в научной базе.
Коррекция критической массы (Гейзенберг/Фриш):
Ошибка в расчетах устранена. Требуемая масса U-235 снижена с 1.2 т до 50 кг.
Технически достижимо: 500 кг оружейного урана = 10 боезарядов.
Прорыв в замедлителях (Боте/Фриш):
Графит очищен от бора до <0.1 ppm. Пригоден для реакторов, альтернативен тяжелой воде.
Зависимость от Норвегии (Веморк) устранена.
Вывод: Создание боевого устройства возможно в срок 30–36 месяцев.
II. Новые цели проекта.
Задача - тактическое ударное оружие (ранее энергетика для промышленности и флота).
Ключевой продукт - боеприпас U-235 (ранее реактор).
Срок реализации - 1943 г (ранее 1942)
III. Выбор метода обогащения урана.
Конкурсные технологии испытаны. Решение:
Победитель: Газовые центрифуги (Манфред фон Арденне)
Причины:
Энергоэффективность (потребляет в 10 раз меньше энергии, чем у термодиффузии).
Скорость каскадирования: 1 ступень = обогащение до 5%.
Компактность: Обогатительная установка на 1000 центрифуг — площадь ангара.
Задачи:
Поставка 10 кг U-235 (90%) к маю 1941 г.
Строительство завода «Zentrifuge I» (Лейпциг) к сентябрю 1940 г.
Отклоненные методы:
Термодиффузия (Клузиус): Требует гигантских площадей, высоких энергозатрат.
Электромагнитный (Штеенбек): Низкая производительность.
IV. Требуемые санкции.
Ресурсы:
Медь: 300 тонн (роторы центрифуг) — изъять из резервов ВМФ.
Электроэнергия: Приоритетное подключение «Zentrifuge I» к Рейнским ГЭС.
Персонал:
10 000 рабочих (включая заключенных «Тодта») для стройки.
Бронь для 50 физиков-ядерщиков от мобилизации.
Безопасность:
Охрана объектов СС («Зондеркоманда U»).
Рассекречивание термина «Урановое оружие» (Uranwaffe) для внутреннего пользования.
V. Ожидаемые результаты.
Май 1941: Первые 10 кг оружейного U-235.
Октябрь 1941: Испытание уменьшенного прототипа (1/10 критической массы).
Июль 1943: Готовый боезаряд мощностью ≥12 кт (эквивалент 12 000 тонн тротила)
Проект „U“ получает статус „Решающего для войны“ (Kriegsentscheidend). Все требования рейхсмаршала Геринга по ресурсам (медь, электроэнергия, рабочая сила) удовлетворяются в абсолютном приоритете перед иными программами. Ответственность за производство уранового оружия (Uranwaffe) возлагается лично на рейхсмаршала Геринга.
Berlin, den 16. Mai 1940