Атомная бомба. Манхэттенский проект. Начало нового отсчета истории человечества [Джеймс П. Дельгадо] (pdf) читать онлайн

АТОМНАЯ
БОМБА

ДЖЕЙМС П.ДЕЛЬГАДО

АТОМНАЯ
БОМБА
МАНХЭТТЕНСКИЙ ПРОЕКТ

НАЧАЛО НОВОГО ОТСЧЕТА
ИСТОРИИ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

ЭКСМО
МОСКВА
2011

УДК 355/359
ББК 63.3(0)62
Д29

Печатается по изданию:

James Р. Delgado
Author of Ghost Fleet: the Sunken Ships of Bikini Atoll
NUCLEAR DAWN
The atomic bomb from the Manhattan project to the cold war

Перевод с английского А.К. Ефремова

Дельгадо Дж. П.

Атомная бомба. Манхэттенский проект. Начало нового отсчета
истории человечества/Джеймс П. Дельгадо; [пер. с англ. А. Ефремова]. М. : Эксмо, 2011. - 208 с. : ил.
ISBN 978-5-699-45220-0
Увлекательный рассказ о создании первой атомной бомбы, об организации работ
по «Манхэттенскому проекту», о принципах действия и конструкции бомб «Малыш» и
«Толстяк» и первом в истории атомном взрыве в пустыне штата Нью-Мексико.
Автор приводит детали подготовки и осуществления бомбардировок городов Хироси­
ма и Нагасаки. В книге также говорится об испытаниях последующих образцов атомно­
го оружия на атоллах Бикини и Эниветок и их политических последствиях.
Впервые собран и обобщен материал о влиянии ядерных взрывов на массовую куль­
туру. Уникальное иллюстрированное издание, основанное на документах, убедительно
подтверждает концепцию автора.
Джеймс Дельгадо решительно осуждает применение оружия «судного дня» и на­
глядно показывает, что атомная война в современных условиях закончится «ядерным
закатом» всего человечества.
УДК 355/359
ББК 63.3(0)62

ISBN 978-5-699-45220-0

© First published in Great Britain in 2009, by Osprey
Publishing Ltd., Midland House, West Way, Botley,
Oxford, OX2 0PH. All rights reserved.
© Издание на русском языке, оформление.
ООО «Издательство «Эксмо», 2011

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ И БЛАГОДАРНОСТИ

ХРОНОЛОГИЯ..............................................................
1
ДОАТОМНАЯ ЭРА......................................................
2
СОЗДАНИЕ БОМБЫ, 1939-1935

ГГ. ...

3
«МАЛЫШ» И «ТОЛСТЯК»...................................
4
ДОСТАВКА БОМБЫ ...............................................

ХИРОСИМА.....................................................................
6
НАГАСАКИ.......................................................................

7
РЕАКЦИЯ И ОТВЕТНЫЕ МЕРЫ..................................................................

8
ОПЕРАЦИЯ CROSSROADS: ИСПЫТАНИЯ НА БИКИНИ
9

РАСПРОСТРАНЕНИЕ И СДЕРЖИВАНИЕ
ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ.............................................................................................
10
НАСЛЕДИЕ БОМБЫ.................................................................................................

ПРИМЕЧАНИЯ ....
БИБЛИОГРАФИЯ

ПРЕДИСЛОВИЕ
И БЛАГОДАРНОСТИ

Идея создания супероружия владела умами военных и разработчиков на протя­
жении всей истории боевых действий. Переходя от копья к луку, от баллисты к
пушке, от «греческого огня» к пороху, от дымного пороха к динамиту, человечество
стремилось найти все более эффективные способы достижения победы в много­
численных войнах. Процесс открытия секретов атома развивался ускоренными
темпами - он начался в конце XIX в., стал стремительным в течение первых четы­
рех десятилетий XX в. и в результате настоящей гонки завершился созданием ка­
тастрофической по последствиям программы, направленной на проектирование
и разработку реальных образцов первых атомных бомб в период Второй мировой
войны. Завершением этого процесса явились успешные испытания и первое воен­
ное применение новой бомбы в 1945 г.
Атомная бомбардировка японских городов Хиросима и Нагасаки, проведен­
ная в начале августа 1945 г., навсегда изменила ход военной истории, и по пос­
ледствиям с этим не может идти в сравнение ни один из видов оружия прошлого.
Впервые люди создали оружие, потенциально способное уничтожить планету или,
по крайней мере, положить конец всему живому на Земле. Военные, политичес­
кие и социальные факторы, связанные с оружием, часто называемым просто «бом­
бой», оказали глубочайшее влияние на цивилизованный мир. Началась новая эра
в истории человечества, а также история оружия, изменившего не только способы
ведения боевых действий, но и сами основы существования глобального сообщест­
ва и международную политику.
В течение нескольких лет мне оказывали помощь как коллеги, так и отде­
льные организации, обеспечивая необходимой информацией, советами, обзорны­
ми материалами и вообще поддержкой. Мне бы хотелось поблагодарить Роджера
Мида из Лос-Аламосской национальной лаборатории, а также Ллойда Грейбара,
Джонатана Вейсгалла, Грегга Херкена, Норманна Полмара, Хью Гастерсона, Бет­
ти Перкинс, Джека Неденталя и Эдда Линенталя за материалы, касающиеся раз­
работки бомбы, вопросов обороны и испытаний на Бикини. Я также хотел бы вы6

ПРЕДИСЛОВИЕ И БЛАГОДАРНОСТИ

разить признательность за поддержку ветеранам Манхэттенского проекта, 509-го
авиаполка и операции Crossroads («Перекресток»), особенно ныне покойным Вуд­
роу Суонкаффу, Леону Смиту, Бобу Хендерсону, Эрнесту Петеркину, Дику Лэни­
гу, Эндерсу Хьюи, Хэнку Арнольду, Льюису Толли, Элвису Броммеру, Эдварду
Клевенджеру, Джорджу Кали, Гарольду Демаресту и Диллу.
Я благодарю моих коллег из Службы национальных парков, работавших в
Центре подводных ресурсов и участвовавших в национальной программе сохра­
нения исторических ландшафтов, за их поддержку во время работы по проекту
«Атолл Бикини», - Эдда Бирсса, Роуленда Боуэрса, Джерри Роджерса, Дэна Лэ­
нихена, Ларри Мэрфи, Ларри Нордби, Джерри Ливингстона, Джона Брукса, Кен­
дейса Клиффорда, Кевина Фостера, Харри Бутовски, Джима Чарлтона, Робина
Джексона и Стива Холлера. Большое спасибо также тем, кто неоднократно от­
правлялся со мной на Бикини; это опытные и смелые люди - Фабио Амарал, Лен
Бликс, Джон Брукс, Вернер Зендер, Кен Хайнер, Эрик Хайнер, Катерина «Кит­
ти» Кортни, Ли Мак-Ихерн, Джордж Ланг, Эдвард Мэдисон, Кейн Джейнер, Эл
Гиддингс, Роджер Джоэл, Вильма Ревлон, Джон Лажуан, Дэйв Кемпбелл, Майк
Мессик, Харри Нашон, Стивен Нотариани, Билл Ливингстон, Жан Роулингс и
Билл Робинсон.
Большую помощь оказали следующие организации: Лос-Аламосская наци­
ональная лаборатория, Лос-Аламос, штат Нью-Мексико; Лоренс-Ливерморская
национальная лаборатория, Ливермор, штат Калифорния; Архив Министерства
энергетики США, Лас-Вегас, штат Невада; Национальный архив США (военный
отдел и отдел фото), Вашингтон; Военно-морской исторический центр США, Ва­
шингтон; Библиотека конгресса, Вашингтон; Национальный музей авиации и
космонавтики, Вашингтон; Военно-морской институт, Аннаполис, штат Мэри­
ленд; Ракетный полигон «Уайт-Сэндс», Аламогордо, Нью-Мексико; Лос-Аламос­
ское историческое общество, Лос-Аламос, Нью-Мексико.
В подготовке рукописи к изданию велика роль моей помощницы Кэти Смит,
занимавшейся считкой и редактированием, и, как всегда, я не могу не выразить
ей большую признательность. Хочу также поблагодарить сотрудников издатель­
ства «Оспрей», особенно Жаклин Митчелл и Рут Шепард. И наконец, хотя, разу­
меется, не в последнюю очередь, я говорю спасибо моей жене Энн за постоянную
поддержку и любовь.
Джеймс Дельгадо
Август, 2008

ХРОНОЛОГИЯ

Ок. 540 г. до н.э

Ок. 440 г. до н.э
Ок. 1200 г. н.э.

1649

1803

1855 - 1865

1895

1896 - 1898

1897

1899

1900

1902

1905

1911
1913

1914

1915
в

Создание Демокритом учения об атомах - атомизма.
Аристотель выступает против атомизма.
Западный мир вновь обращается к атомизму.
Французский ученый Пьер Гассенди (Pierre Gassendi), про­
пагандируя атомизм, публикует работу «Свод философии
Эпикура» (Syntagma philosophiae Epicuri).
Джон Дальтон {John Dalton) (Великобритания) выдвигает
атомистическую теорию применительно к химии.
Изобретена и усовершенствована электронно-лучевая
трубка.
Вильгельм Конрад Рентген (Wilhelm Conrad Röntgen) (Гер­
мания) открывает Х-лучи.
Антуан Анри Беккерель (Antoine Henri Becquerel), а также
Пьер {Pierre) и Мария Кюри {Marie Curie) (Франция) откры­
вают спонтанную радиоактивность.
Дж. Томсон (J.J. Thomson) (Великобритания) открывает
электрон.
Эрнест Резерфорд {Ernest Rutherford) (Великобритания) при
изучении радия открывает альфа- и бета-лучи.
Фредерик Содди (Frederick Soddy) (Великобритания) впер­
вые обнаружил и описал изотопы.
Резерфорд и Содди публикуют теорию радиоактивного
распада.
Эйнштейн {Einstein) публикует теорию относительности
(Е = mc2).
Резерфорд обнаруживает атомное ядро.
Нильс Бор (Niels Bohr) (Дания), объединив атомную и кван­
товую теории, создает новую теорию атомной структуры.
Издана книга Герберта Уэллса (H.G. Wells) «Освобожденный
мир» («The World Set Free»), в которой впервые упоминается
«атомная бомба».
Эйнштейн публикует общую теорию относительности.

ХРОНОЛОГИЯ

1919

1929

1931
1932

1933

1934

1938

1939

1940

1941

1942

Резерфорд проводит первую искусственно инициированную
ядерную реакцию при бомбардировке азота альфа-частица­
ми, превращая его в изотоп кислорода.
Эрнест Лоуренс (Ernest О. Lawrence) (США) разработал кон­
цепцию циклотрона - устройства, предназначенного для
разгона протонов, бомбардирующих атомное ядро. Джон
Крокрофт (John Crockcroft) и Уолтон (E.T.S. Walton) созда­
ют первый линейный ускоритель для разгона протонов при
изучении атомных превращений.
Эрнест Лоуренс создает свой первый циклотрон.
Джеймс Чедвик {James Chadwick) (Великобритания) откры­
вает нейтрон.
Физик Лео Сцилард (Leo Szillard) впервые пришел к выво­
ду, что «цепную реакцию можно запустить в том случае, ес­
ли найти такой элемент, который при поглощении одного
нейтрона будет испускать два». Фредерик (Frédéric) и Ирен
{Irene) Жолио-Кюри (Joliot-Curie) (Франция) открывают ис­
кусственную радиоактивность.
Энрико Ферми {Enrico Fermi) (Италия) во время экспери­
мента впервые расщепил ядро, однако не осознал значимос­
ти своего достижения.
Отто Ган {Otto Hahn) (Германия) проводит опыты, завер­
шившиеся делением атомного ядра.
Публикация результатов опытов Гана вызывает широкий
интерес физиков всего мира, которые также начинают опыты
по расщеплению ядра. Испытывая тревогу в связи с возмож­
ностью создания урановой бомбы, Альберт Эйнштейн обра­
щается с письмом к президенту США Франклину Рузвельту.
Реагируя на это письмо, Рузвельт создает комиссию, которая
должна оценить возможное военное применение результатов
атомных исследований. Начинается Вторая мировая война.
Английские ученые тайно поддерживают британский атом­
ный проект. Используя циклотрон, ученые Филипп Абельсон (Philip Abelson) и Эдвин Макмиллан (Edwin McMillan)
(Калифорнийский университет, Беркли) бомбардируют
уран-238 и получают «элементы 93 и 94».
США вступают в войну. Ученый Глен Сиборг (Glen Seaborg)
обнаруживает, что «элемент 94» — это плутоний. Американс­
кие ученые приходят к выводу, что он может быть использо­
ван при создании атомной бомбы. Результаты британского
проекта «МОД» («MAUD») свидетельствуют, что атомную
бомбу можно создать на основе урана-235.
В США начинаются работы по сверхсекретному «Манхэт­
тенскому проекту», имеющему целью создание атомной
бомбы. На опытном ядерном реакторе в Чикагском универ­
ситете впервые запущена самоподдерживающаяся ядерная
реакция.
9

лi

.vи лч г-f: ч1 ъ

1943

1944

1945

1946

1947

1948

1949

1950

1951

ю

По «Манхэттенскому проекту» создаются сверхсекретные го­
род и лаборатория в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико, для
разработки и изготовления образца атомной бомбы. Идет
строительство секретных заводов, предназначенных для по­
лучения ружейного плутония.
Исследования в США идут все более интенсивно, и работы
в Германии по созданию атомной бомбы начинают от них
отставать.
16 июля первая атомная бомба успешно испытана на поли­
гоне «Тринити», штат Нью-Мексико. 6 августа вторая бомба
сброшена на японский город Хиросима. 9 августа сброшена
третья бомба, уничтожившая Нагасаки. Япония капитули­
рует, конец Второй мировой войны.
В США создается Командование стратегической авиации
(SAC - Strategic Air Command), которое должно обеспечить
доставку ядерного оружия во время боевых действий. Пред­
ложения США по контролю над атомным оружием заблоки­
рованы в ООН. В июле США демонстративно проводят ис­
пытания двух атомных бомб в атолле Бикини (Bikini Atoll)
на Маршалловых островах. Они также принимают закон
об атомной энергии 1946 г. и создают Комиссию по атомной
энергии (АЕС - Atomic Energy Commission), контроль за раз­
работкой атомного оружия переходит от военных к АЕС.
В Великобритании принято решение о разработке атомного
оружия, начинается реализация собственной, независимой
программы исследований под руководством Уильяма Пен­
ни (William Penney). Построен первый британский ядерный
реактор.
При поддержке президента США Гарри Трумэна происходит
расширение работ по созданию атомного оружия. АЕС дано
указание о создании «Запаса атомных бомб» («Atomic Bomb
Stockpile»), идет строительство новых лабораторий и заводов,
Трумэн подписывает закон, предоставляющий президенту
США право принятия единоличного решения о применении
атомного оружия в случае войны. США продолжают атом­
ные испытания в тихоокеанском атолле Эниветок (Eniwetok
Atoll).
В СССР сверхсекретные работы, проводимые с использова­
нием сведений разведки, завершаются в августе успешным
взрывом атомной бомбы на Семипалатинском полигоне,
Казахстан. Создается Организация Североатлантического
договора НАТО (NATO - North Atlantic Treaty Organization),
и США размещают в Великобритании самолеты-носители
ядерного оружия В-29.
США объявляют о намерении создать водородную бомбу.
На континентальной территории США впервые проводятся
послевоенные атомные испытания (в Неваде). Американс-

u;o н а а и г и

кие шпионы Юлиус и Этель Розенберги приговорены к смер­
тной казни за выдачу атомных секретов Советскому Союзу.
3 октября проведен успешный взрыв первой британской
атомной бомбы «Hurricane» («Ураган») у западного берега
Австралии, в районе островов Монтебелло. В этом же меся­
це США в тихоокеанском атолле Эниветок взрывают первую
водородную бомбу «Майк» («Mike») — устройство, в котором
происходит термоядерная реакция.
Проводится первое пробное испытание советской водород­
ной бомбы.
В результате самого мощного наземного взрыва (14,8 мега­
тонн) исчезает небольшой остров в атолле Бикини, интен­
сивные радиоактивные осадки накрывают территорию пло­
щадью более 2560 кв. км.
Великобритания объявляет о намерении создать водород­
ную бомбу. В ноябре в Советском Союзе успешно испытана
разработанная под руководством Андрея Сахарова первая
реальная водородная бомба.
Первая британская водородная бомба успешно испыта­
на у острова Рождества в Индийском океане. ООН создает
Международное агентство по атомной энергии МАГАТЭ
{IAEA - International Atomic Energy Agency). Советский Союз
объявляет об успешном запуске межконтинентальной бал­
листической ракеты (МБР) (ICBM- intercontinental ballistic
missile). Перспектива распространения ядерного оружия и
возможности ракетного нападения становится причиной на­
чавшейся «холодной войны». В Неваде (США) проводят пер­
вые подземные испытания атомной бомбы.
США и Великобритания впервые после окончания Второй
мировой войны договариваются о совместных разработках
ядерного оружия. США прекращают испытания ядерного
оружия в атмосфере и заключают неформальное соглаше­
ние с Великобританией и Советским Союзом о прекращении
любых испытаний. Мораторий соблюдается около трех лет.
США развертывают первые оперативные МБР - ракеты At­
las D, приняты на вооружение первые американские подвод­
ные лодки «Поларис» с ядерными ракетами на борту.

1

ДОАТОМНАЯ ЭРА

Древнегреческие философы — это первые из известных ученых, предположивших,
что материя состоит из мельчайших, невидимых элементов; в этом суть теории
«атомизма», развитой Демокритом из Абдеры в V в. до н.э. Его предшественни­
ки — философы и математики, как, например, Пифагор, полагали, что фундамен­
тальными «кирпичиками» Вселенной являются твердые тела, а учитель Демок­
рита Левкипп выдвинул идею о существовании атомистической системы. Однако
Демокрит, базируясь на ранее существовавших концепциях, предложил более
тщательно разработанную систему, с которой были согласны как сторонники, так
и противники. Идеи Демокрита представляли собой наиболее продуманную кон­
цепцию атомистической структуры, а концепция о существовании атома как тако­
вого осталась в силе до нашего времени.
В основе теории Демокрита лежало принципиальное положение о том, что
вся материя состоит из атомов — твердых частиц, имеющих различные размеры и
форму, но настолько малых, что их нельзя увидеть невооруженным глазом; кроме
того, они неразрушимы, — само слово «атом» происходит от греческого atomos, что
означает «неделимый». На атомном уровне отдельные атомы, обусловленные рас­
падом материи, перемещаются в пространстве и, соединяясь, могут образовывать
новую материю. Таким образом создано все сущее во Вселенной.
Теория Демокрита в пересказе его сторонниками фактически привнесла кон­
цепцию атома в современную эпоху, однако его собственные сочинения оказались
утерянными еще в древние времена. Его теория цитируется в сочинениях после­
дователя — Эпикура (которые, в свою очередь, цитируются, будучи включенны­
ми в римский трактат II в. до н.э.), однако, по иронии судьбы, учение Демокрита
сохранилось, можно сказать, в основном благодаря нападкам на него со стороны
Аристотеля (который не верил в атомы) в IV в. до н.э. Сторонниками доводов Арис­
тотеля явились другие философы и ученые древнего мира, в том числе Цицерон,
Сенека и Гален. Благодаря авторитету Аристотеля, который был признан и после
12

ДОАТОМНАЯ ЭРА

гибели Римской империи, его неприятие атомизма ученые разделяли и после за­
вершения эры Древнего мира. Католическая церковь, помимо прочего, обвиняла
теорию Демокрита за утверждение о том, что «Вселенная не имеет конца, посколь­
ку она не могла быть создана некой внешней силой»1, и считала атомизм в луч­
шем случае заблуждением, а в худшем - ересью.
Приверженцы атомистической теории заново открыли для себя Демокрита в
XIII в., после того как древние сочинения, сохраненные арабскими учеными, были
переведены на латинский язык. В XV в. ученые периода Ренессанса смело высту­
пили против попыток церкви запретить обсуждение атомизма. Но лишь в XVI в.
концепция атомизма вновь привлекла к себе внимание, потому что нападки на
Аристотеля совпали по времени с отрицанием устоев католицизма Лютером и его
единомышленниками. По мере развития науки, в конце XVI и начале XVII в., уче­
ние Аристотеля начало рушиться. Изобретение барометра и воздушного насоса в
1634 и 1654 гг. соответственно, показало, что пустота, концепцию которой Арис­
тотель отрицал, реально существует. А если это так, то, возможно, существуют и
атомы.
Французский ученый Пьер Гассенди (1592-1655) по существу возродил ато­
мизм, опубликовав в 1649 г. труд «Свод философии Эпикура», в котором, поддер­
живая концепцию атомов, утверждал, что они созданы Богом и представляют со­
бой твердые, неразрушаемые массы, которые по воле Бога совершают движение
и образуют группы, названные Гассенди молекулами (moleculae), или корпуску­
лами (corpusculae). По существу Гассенди повторял учение Демокрита, однако
прибегнул к вполне разумной хитрости - он утверждал,
что атомы представляют собой Божий дар и являются
следствием проявления могущества Бога, а против та­
кого тезиса церковь никак не могла выступать. Так что
в 1704 г. Исаак Ньютон уже был вправе написать следу­
ющее: «Мне представляется вполне вероятным, что Бог
изначально создал материю в виде сплошных, твердых,
массивных, неразрушимых и подвижных частиц, имею­
щих такие размеры и формы, которые, наряду с други­
ми свойствами и пространственной пропорцией, оказа­
лись наиболее приемлемыми с точки зрения конечной
формы»2.
В начале XIX в. атомизм вновь привлек умы уче­
ных, особенно занимавшихся химией, оказав наиболь­
шее влияние на воззрения британского философа и ма­
тематика Джона Дальтона (1766-1844). Еще в 1803 г.
Дальтон, проводя опыты с газами, выдвинул атомисти­
ческую теорию применительно к химии и предложил
более сложную модель, чем у Демокрита или Гассенди.
Теория Дальтона, несмотря на некоторые ошибочные
положения, послужила основой современного атомис­

Вильгельм Конрад Рентген
(1845-1923). В 1895 г.
Рентген проводил опыты по

изучению электрического раз­
ряда в вакуумной трубке, за­

полненной газом. При этом он

открыл новую разновидность
излучения, проникающего

сквозь различные предметы.
Он назвал новый феномен
«Х-лучами», поскольку его
природа была ему неизвес­

тна. Результаты, полученные
Рентгеном, определили
направление исследований

французского ученого Марии
Кюри, которая была удостоена
Нобелевской премии по физи­

ке в 1921 г.

та

АТОМНАЯ БОМБА

Рентген впервые сделал

несколько снимков на фото­
пластинках, используя Х-лучи.

На одном из них запечатлена
рука его жены с кольцом, сни­

мок сделан 25 января 1896 г.

Эти пластинки, получившие
впоследствии название

"рентгенограмм», наглядно
свидетельствовали о сущест­

вовании неизвестного до того

времени феномена.

14

тического мышления: он считал, например, что атомы, соединяясь друг с другом,
образуют химические элементы. Дальтон утверждал также, что атомы в структу­
ре любого конкретного элемента обладают одинаковыми массами (что ошибоч­
но), однако атомы, из которых состоят другие элементы, имеют различные массы.
Он полагал, что атомы могут объединяться только в соответствии с небольшими
целочисленными пропорциями (1:1, 2:3 и т.д.). С целью подтверждения вывода
о том, что атомы различных элементов имеют разные массы, Дальтон проводил
специальные опыты с химическими элементами, чтобы определить относитель­
ные массы частиц. Следует отметить, что он был первым из ученых, занимавших­
ся данной проблемой. Еще одним выдающимся достижением Дальтона явилось
создание таблицы элементов, в которой было четко зафиксировано их положение,
а для их условного обозначения введены соответствующие символы. Лаборатор­
ные опыты Дальтона придали «атомизму» современную трактовку и вдохновили
последующие поколения химиков на продолжение исследований в области тео­
рии атомистики. Эта теория имеет аспект, не изменившийся с древних времен и
указавший направление важнейшего прорыва в будущем. Речь идет о следующей
концепции - атом незаменим и неразрушим. Дальтон, развивая это древнее ут­
верждение, отметил: «Пытаться включить в Солнечную систему новую планету
или уничтожить существующую — это все равно что создать или уничтожить части­
цу водорода»3. Последующие исследователи, разраба­
тывая новую технику и выдвигая научные гипотезы,
создадут средства, позволяющие это осуществить.
XIX в. подходил к концу; Роберт Сесил (Robert
Cecil, лорд Salisbury), выступая в 1894 г. перед чле­
нами Британской ассоциации по развитию науки
(British Association for the Advancement of Science),
указал на «нерешенные научные проблемы» и пос­
тавил вопрос об атоме: «Что же это все-таки такое движение, реальный объект, вихрь или инерциаль­
ная материальная точка, существуют ли какие-либо
пределы для деления, а если это так, то в чем это ог­
раничение проявляется, окончателен ли известный
перечень элементов, не имеют ли некоторые из них
общее происхождение? - все эти вопросы покрыты
мраком и по-прежнему не находят ответа»4.
Этот «мрак» впервые рассеяла катодная трубка,
что произошло в 1855 г., при разработке Генрихом
Гейслером (Heinrich Geissler) ртутного насоса, необ­
ходимого для создания более глубокого вакуума в
трубке. Другие исследователи, как, например, сэр
Уильям Крукс (William Crookes), обнаружили такое
явление - если на концах трубки сделать контакты
в виде металлических пластин, то при подключении

ДОАТОМНАЯ ЭРА

высоковольтной батареи через вакуум внутри трубки происходит световой раз­
ряд - в направлении от отрицательно заряженной пластины (катода) к заряжен­
ной положительно (аноду). А если катод и анод поместить внутри трубки, посре­
дине, запаяв торцы стеклом, то вместо разряда возникает свечение в виде пучка
лучей.
Немецкие и британские исследователи, работавшие с катодными трубками, в
период с 1854 по 1894 г. получили более полные сведения об этих лучах. Так, вы­
яснилось, что лучи, обычно прямолинейные, могут искривляться под действием
магнита. Следовательно, они состоят из каких-то частиц материи, имеющих за­
ряд. В 1874 г. Джеймс Джонстон Стони (James Johnstone Stoney), пытаясь опреде­
лить его величину, предложил называть единицу заряда «электрин» («electrine»).
В 1891 г. он изменил это название на «электрон» («electron»).
Далее, в 1895 г., немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген, проводя опы­
ты по экранированию катодных трубок для изучения природы испускаемого ими
флюоресцентного свечения, сделал поразительное открытие. Оказалось, что ес­
ли даже перед трубкой установить картон, то на расположенном за ним экране
в виде черной бумаги с химическим покрытием свечение все равно наблюдалось.
Заслоняя трубку рукой, чтобы перекрыть излучение, Рентген обнаружил, что оно
блокировалось не полностью - свечение становилось более тусклым, но, проходя
через руку, делало видимыми суставы. Следовательно, в катодной трубке проис­
ходил не разряд, а испускались некие лучи, которые Рентген назвал «X-лучами»;
это название потом стало общепринятым. Данное явление заинтересовало фран­
цузского ученого Антуана Анри Беккереля, который проводил опыты с другими
флюоресцентными материалами, чтобы выяснить, не испускают ли и они Х-лучи,
и в феврале 1896 г. обнаружил, что таким свойством
обладает соль урана (уранилсульфат калия), кото­
рая засветила фотопластинку в затемненном ящике
стола.
Явлению, благодаря которому Рентген мог ви­
деть сквозь свою руку и засвечивалась фотопластин­
ка, через несколько лет было дано название фран­
цузским ученым Марией Кюри (Склодовская-Кю­
ри. - Прим. пер.). Заинтересовавшись опытами Бек­
кереля, в 1897-1898 гг. Мария Кюри изучала лучи,
испускаемые уранинитом (урановая смолка) - рудой,
из которой извлекают уран, а также и другими ура­
носодержащими веществами. Вместо фотопластинок
она использовала электрометр (устройство, изобре­
тенное ее мужем Пьером и его братом Жаком), кото­
рый позволял измерять заряд лучей в воздухе. С по­
мощью этого хрупкого прибора Кюри все же удалось
зафиксировать слабый остаточный заряд в воздухе
после бомбардировки его лучами урана.

В коллекции Института радия

в Париже имеются минералы
и камни,использованные

Марией Кюри при исследова­
нии радиации. Бомбардируя

минералы лучами радия,
Кюри обнаружила, что образ­
цы выделяют энергию в виде
излучения. Придя к выводу,
что источником энергии яв­

ляются атомы, Кюри назвала
процесс возникновения из­

лучения «радиоактивностью»;
корнем этого слова является
латинское название луча. На
фото показаны образцы из
кармолита, радия, лепидолита

люрита, тоберинита и камен­

ной соли.

15

АТО ИНАЯ Б П Г1 Ьз А

Потом она рассказывала:
В конце 1897 года я начала изучать соединения урана, свойства которых очень меня

интересовали. Эти вещества спонтанно и непрерывно испускали лучи, похожие на
рентгеновские, но эти лучи возникали только в вакуумных трубках, причем с больши­

ми затратами энергии. Но какова тогда природа процесса, благодаря которому уран
испускает те же лучи без каких-либо затрат энергии и дополнительного воздействия?

Является ли уран единственным веществом, соединения которого способны испускать

подобные лучи? Такие вопросы я задавала себе...

Таким образом, Мария Кюри установила, что лучи испускаются непрерывно и что
их интенсивность повышается при увеличении содержания урана в веществах.
Являлись ли лучи проявлением атомной структуры урана? Кюри считала, что
лучи — это именно признак атомной структуры и что энергия, высвобождаемая
в виде лучей, порождается атомами. Правда, было сомнение - может быть, это
энергия космических лучей, улавливаемых и отражаемых атомами (что на самом
деле не так), но во всяком случае результаты опытов Кюри свидетельствовали,
что атомы не являются твердыми элементарными частицами, раз они испускают
энергию в виде лучей.
Проводя опыты с другими минералами, Кюри обнаружила, что лучи, подобно
урану, испускает и торий. В 1898 г. Кюри уже была твердо убеждена в том, что
лучи отображают свойство атомов, и назвала это явление «радиоактивностью»,
корнем этого термина является латинский вариант слова «луч». Теперь к ней при­
соединился ее муж Пьер, который, желая помочь ей, отложил собственные иссле­
дования. И Мария Кюри совершила еще один прорыв:
Как я и предполагала, минералы урана и тория оказались радиоактивными, однако,
к моему изумлению, я заметила, что некоторые из них гораздо активнее, чем оксиды

урана и тория, которые они содержат. Так, оказалось, что образец из руды уранинита

в четыре раза активнее самого урана. Этот факт меня очень поразил. И как объяснить

его?.. Ответ на этот вопрос я нашла сразу. Руда не может не содержать компонент, более
активный, чем уран и торий, и это должен быть некий неизвестный пока элемент...

Пытаясь химически разделить руду на отдельные элементы, в 1898 г. супруги
Кюри выделили два до того времени неизвестных элемента с повышенной радио­
активностью, названных Марией Кюри полонием и радием. Чтобы получить об­
разец достаточного объема — всего одну десятую грамма чистого хлорида радия,
Кюри пришлось затратить три года, это была изнурительная и дорогостоящая ра­
бота. В результате переработки восьми тонн уранинита удалось получить всего
один грамм радия.
За эту работу Кюри были удостоены Нобелевской премии (а Мария - дважды,
редкое признание заслуг), их результаты подтвердил британский ученый Томсон,
который проводил опыты с катодными трубками и обнаружил, что лучи состоят
is

ДОАТС1МНАЯ эра

из положительно заряженных частиц; он назвал их «корпускулами», фактически
это были те же «электроны», предложенные Стони. Но дело не в терминологии —
Томсон пришел к выводу, что частицы испускаются атомами электродов катодной
трубки, а это, в свою очередь, означало, что атомы отнюдь не неделимы и не не­
разрушимы. Сообщение Томсона об этом открытии и его значимости, сделанное в
1898 г., было первым крупным достижением в развитии представлений об атоме,
а результаты Кюри не только подтвердили правильность вывода Томсона, но и
расширили его.
Мария Кюри дала такие пояснения:

Пьер Кюри изобрел иониза­

ционную камеру, предназна­
ченную для обнаружения и

измерения радиоактивности

во время опытов, которые
проводила его жена. На ил­

Свойства радия чрезвычайно своеобразны. Это вещество испускает те же лучи боль­

люстрации показаны два ва­

шой интенсивности, что и вакуумная трубка. Радиация, измеренная с помощью

рианта прибора,обладавшего

электроскопа, не менее чем в миллион раз более мощная, чем порождаемая рав­

высокой чувствительностью.

ным количеством урана... за час радий может растопить кусок льда того же веса...

В камере имелись позитивно

нас поражает количество вырабатываемого тепла, потому что его происхождение

и отрицательно заряженные

пластины, соединенные элек­

не может быть связано с известными химическими реакциями... мы полагаем, что

трометром (предназначенным

происходит какое-то превращение... Ни одна из известных химических реакций не

для измерения электричес­

может служить причиной выработки тепла вследствие излучения. Далее, радиоак­

кого тока). При помещении в

тивность - это свойство атома радия, и если имеет место какое-то преобразование, то
оно должно происходить в самом атоме. Принимая такую точку зрения, мы долж­

камеру образца из радиоак­

тивного материала молекулы

воздуха разбивались на пары

ны считать, что в атоме радия протекает какой-то эволюционный процесс, но тогда
придется отказаться от теории неизменности атома, лежащей в основе современной
химии5.

положительных и отрица­
тельных ионов как носителей

электрического тока. Отрица­
тельные ионы перемещались

Кюри проводили дальнейшие исследования по изучению свойств радия и радио­
активности (эту работу продолжила Мария после трагической смерти Пьера в ав­
токатастрофе), в это же время Томсон и его ученики в британской Кавендишской
лаборатории также продолжали работу. Томсон предложил модель атома, полу-

к аноду, а положительные - к

катоду, в результате возникал

ток, который Кюри измеряли.
Сила тока прямо зависела от

уровня радиации..

17

АТОМНАЯ БОМБА

Сэр Джозеф Джон Томсон
(1856-1940), проводя
опыты с катодной трубкой

в Кембриджском колледже

Тринити, открыл электрон. Это
открытие, сведения о котором
были опубликованы в 1892 г.,

явилось первым крупным

прорывом в эволюции взгля­
дов на атом. В 1906 г. Томсон

был удостоен Нобелевской

премии.

тв

чившую название «пудинга с изюмом», в которой, по
его словам, «несколько электрически отрицательно
заряженных частиц»6 окружены «однородной по­
ложительно заряженной» сферической оболочкой
(«каплей»), что, как выразился историк Ричард Родс
(Richard Rhodes), и напоминает «изюмины в пудин­
ге». Одному из талантливейших учеников Томсона,
Эрнесту Резерфорду, было суждено, проведя соот­
ветствующие опыты, доказать в конечном счете, что
существует иная модель атома. В период с 1898 по
1911 г. Резерфорд занимался тем, что, как потом об­
разно выразился Родс, «систематически расщеплял
атом»7.
Изучая лучи, открытые Кюри, он в 1899 г. уста­
новил, что существует два типа этих лучей. Первый
из них проявлял себя как выброс высокой энергии,
который можно экранировать и поглощать, - это
явление получило название альфа-радиации; из­
лучение второго типа, обладавшее более высокими
проникающими свойствами, Резерфорд назвал бе­
та-радиацией. Год спустя, в 1900 г., французским
исследователем Полем Виларом (Paul Villard) бы­
ла открыта еще более жесткая радиация - гамма-лучи. Изучая радиоактивный
газ, испускаемый торием, Резерфорду и его помощнику Фредерику Содди удалось
количественно описать распад радиоактивных материалов, а измеряя интервал
времени, в течение которого происходит распад половины массы вещества, опре­
делили то, что теперь называют «периодом полураспада» радиоактивных элемен­
тов и изотопов.
По мере раскрытия секретов атома все очевидней становилась концепция, что
атом потенциально способен выделять огромную энергию. Работы Кюри показали,
что радий является источником теплового излучения, и посетители лаборатории
Марии Кюри могли наглядно убедиться в этом, увидев следы ожогов на руках ис­
следователя. В 1905 г. немецкий физик Альберт Эйнштейн, развивая специаль­
ную теорию относительности, доказал эквивалентность массы и энергии и вывел
ныне знаменитую формулу: Е = тс2. Для постижения теории Эйнштейна и дока­
зательства ее адекватности понадобилось немало лет, но из нее неопровержимо
следовало, что атом обладает громадным энергетическим потенциалом. Формула
Эйнштейна в дальнейшем, при разработке атомной бомбы, будет использована
для подсчета энергии, заключенной в ядре атома, которая, соответственно, могла
быть высвобождена в процессе ядерной реакции.
В 1911 г. работа Резерфорда по «расщеплению» атома позволила прийти к вы­
воду, что атом, ранее считавшийся неразрушимым, на самом деле представляет
собой некий набор электронов, совершающих пространственное движение отно-

ДОАТОМНАЯ ЭРА

сительно ядра. Пропуская лучи сквозь тонкую золотую фольгу, Резерфорд и его
ассистенты заметили, что не вся энергия проходит через нее. Резерфорд писал:
«Давая общую оценку полученным результатам, логичнее всего предположить,
что атом содержит центральный заряд, сосредоточенный в весьма малом объеме,
и что отдельные существенные превращения обусловлены именно ядром в целом,
а не его составляющими»8. Введение понятия «сосредоточенного центрального за­
ряда» (впоследствии названного ядром) положило начало интенсивным дальней­
шим исследованиям, к которым приступили весьма скоро.

На фото показаны супруги
Пьер(1859-1906)и Мария-

Склодовская (1867-1934)
Кюри в их лаборатории. Ра­

ботая вместе, они стремились
вскрыть тайну атома, разли­
чая альфа-, бета- и гамма-лу­

чи. После трагической смерти
Пьера Мария продолжила

исследования и в 1911 г.

получила Нобелевскую пре­
мию по химии - за открытие
полония и радия и выделение

чистого радия.

19

АТОМНАЯ БОМБА

В 1913 г. Нильс Бор, выдающийся датский физик, бывший докторант у
Резерфорда, развил и уточнил модель учителя и использовал квантовую механику
(исследование механических процессов на атомном и субатомном уровнях) для
описания и объяснения поведения движущихся электронов, при этом Бор сделал
правильный вывод, что электроны движутся по круговым (или эллиптическим)
орбитам, подобно планетам, вращающимся вокруг Солнца. Кроме того, развивая

Эрнест Резерфорд (впоследс­
твии барон Резерфорд Нель­

сонский) (1871-1937) родил­
ся в Новой Зеландии. Будучи
молодым исследователем,

иммигрировал в Британию и
работал в Кавендишской ла­

боратории колледжа Тринити.
Он был блестящим протеже
Томсона, Резерфорд продол­

жил исследования своего

учителя и в 1898-1911 гг.

провел опыты, посвященные

изучению тайны внутренней

структуры атома. Он продол­
жал активные исследования,
сочетая их с обучением и
практической подготовкой

многих выдающихся ученых
(в том числе несколько буду­

щих лауреатов Нобелевской
премии). Резерфорд получил

Нобелевскую премию по

химии в 1908 г. Данный пор­
трет кисти художника Бирли

(O.H.J. Birley) находится в

лондонском Королевском
обществе.

га

ДОАТОМНАЯ ЭРА

работу британского физика Генри Мосли (Henry
Moseley), Бор установил, что центральный заряд
связан с атомным номером элемента, т.е. с его
положением в периодической таблице. Стали
очевидными потенциальные свойства атома, а
также и то, что он имеет сложную структуру. Тайной
атома продолжали заниматься специалисты в
области атомной физики, уточнявшие структуру
атома, в это же время начала формироваться новая
наука — ядерная физика, объектом исследования
которой явилось могучее ядро атома.
В 1914 г. британский писатель Герберт Джордж
Уэллс {Herbert George Wells), автор ряда популяр­
ных научно-фантастических романов (в том числе
«Машина времени», «Война миров». «Человек-неви­
димка»), опубликовал новую повесть в жанре, кото­
рый издатель охарактеризовал как «игру фантазии
и воображения». События, описываемые в книге
«Освобожденный мир», происходят во второй поло­
вине XX столетия. Уэллс, внимательно следивший
за научными публикациями, посвятил свою книгу
работе Фредерика Содди «Объяснение радиации» и отметил, что «довольно боль­
шие куски повествования навеяны одиннадцатой главой данной работы».
В книге Уэллса, например, говорится о том, что «радий представляет собой
элемент, который разрушается и распадается», а это свидетельствует о том, что
«атом, до сих пор считавшийся мельчайшей частицей вещества, твердой и неп­
роницаемой, неделимой и... безжизненной, на самом деле является резервуаром
огромной энергии». Далее Уэллс устами профессора, вдохновленного темой своей
лекции, поясняет, что этой энергии достаточно, чтобы освещать целый город в те­
чение недели, но «если мгновенно высвободить всю эту энергию, от нас и от всего,
что нас окружает, осталась бы пыль». Однако высвобождение энергии в настоящее
время происходит лишь тоненькой «струйкой», и «никто еще не знает, каким об­
разом можно заставить эту горстку вещества ускорить отдачу заключенных в ней
запасов энергии»9.
Ответ на этот вопрос дает обещание высвободить энергию, чтобы навсегда из­
менить мир, но в контексте мировой войны в Европе — с помощью ужасного ору­
жия, которое Уэллс назвал «атомной бомбой». Она имеет небольшие размеры,
и ее даже может запросто сбросить пилот самолета. Уэллс так описывает взрыв
атомной бомбы: «На земле не существовало уже больше ничего, кроме пурпурно­
алого, ослепительного сверкания и грохота — оглушающего, поглощающего все, не
смолкающего ни на мгновение грохота... огромный пурпурно-алый клубок огня
бешено крутится среди вихря обломков, яростно терзает землю и начинает зары­
ваться в нее подобно огненному кроту». Атомная радиация — это нечто большее,

Альберт Эйнштейн (1879-

1955). Выдающийся ученый,

родом из еврейской семьи.
Эйнштейну принадлежит не­

сколько достижений в теоре­
тической физике, которые не
только принесли ему Нобелев­
скую премию, но и проложили

дорогу к созданию атомной
бомбы. Он разработал теорию
относительности и вывел ныне

знаменитую формулу Е=mc2,
из нее следует, что атом обла­

дает громадным потенциалом,

который можно использовать,
если высвободить эту энергию.

Эйнштейн первым пришел к
выводу о том, что существует
не только теоретическая, но
и практическая возможность

создания атомной бомбы.

21

АТОМНАЯ БОМБА

чем мощное взрывчатое вещество, Уэллс говорит о
«непрерывном продолжительном типе взрыва», ког­
да «процесс распада выделяет гигантское количест­
во энергии, и остановить его невозможно».
«Бомба превращалась в беспрерывный, непрекращаю­
щийся огненный взрыв... Его период полураспада (Уэллс

имеет в виду искусственный элемент, названный им ка­

ролинием, который «обладал самым большим зарядом

радиоактивности и потому был особенно опасен». — Прим.

пер.) равен семнадцати дням; это значит, что на протяже­
нии семнадцати дней он расходует половину того колос­
сального запаса энергии, который таится в его больших
молекулах; в последующие семнадцать дней эманация

сокращается наполовину, затем снова наполовину и так
далее. Как все радиоактивные вещества, [каролиний]

(несмотря на то что каждые семнадцать дней его сила
слабеет вдвое...) ...никогда не истощаетсвоей энергии до

конца, и по сей день поля сражений и области воздушных
бомбардировок той сумасшедшей эпохи ... содержат в се­

бе радиоактивные вещества и являются, следовательно,

центрами вредных излучений...»10.

Нильс Хенрик Давид Бор
(1885-1962). Родился в

Копенгагене. После получе­
ния докторской степени в

1911 г. работал с Эрнестом

Резерфордом. Бор предложил
новую модель атомной струк­
туры, которая в простейшей

форме представляет собой
совокупность электронов,
вращающихся вокруг ядра.

Модель Бора является одним
из наиболее признанных

Таким образом, прибегнув к «научной фантастике», Герберт Уэллс в популярной
форме представил, что произойдет, если выпустить из бутылки ядерного «джин­
на». Однако чувство страха при этом испытали лишь немногие, особенно оказав­
шись лицом к лицу с ужасами бушевавшей тогда мировой войны. Эрнест Резер­
форд как-то обронил шутку: «В наше время какой-нибудь дурак, сидя в лаборато­
рии, вполне может взорвать всю Вселенную»11, а Фредерик Содди, вдохновивший
Уэллса, сказал, что если высвободить энергию атома, то ее обладатель «получит в
руки оружие, с помощью которого при желании он сможет уничтожить весь мир»,
но добавил, что это все-таки маловероятно и что «следует довериться природе, ко­
торая надежно хранит свои тайны»12. Несмотря на сказанное, Содди и его колле­
ги-физики упорно пытались выведать эти тайны.

представлений атома в XX в.

Будучи директором Института

теоретической физики при
Копенгагенском универси­
тете, в 1922 г. Бор получил

Нобелевскую премию «за за­

слуги в области исследования

структуры атома и эманации
излучения».

22

ОТЯДЕРНЫХРЕАКЦИЙ
К ДЕЛЕНИЮ ЯДРА
В период с 1919 по 1939 г. ученые постепенно приближались к разгадке тайны
ядра. В 1919 г. Эрнест Резерфорд, выдающийся физик-ядерник, опубликовал
результаты, полученные им при бомбардировке атомов азота альфа-частицами.
Он выяснил, что при столкновении частиц с атомом выбивается ядро водорода,
в результате чего возникает новый атом - изотоп кислорода. Это была первая

ДОАТОМНАЯ ЭРА

искусственно запущенная ядерная реакция и искусственно созданный элемент —
реализация заветной мечты алхимиков Средневековья. Когда сведения об этом
открытии стали широко известны, они поразили весь мир. Газета New York Times,
сообщая в январе 1922 г. об опытах Резерфорда, писала: «Сбылась почти тысяче­
летняя мечта шарлатанов и ученых».
Однако потенциальная значимость открытия была гораздо больше, чем пре­
образование элементов. New York Times, цитируя высказывания британского про­
фессора Ричардсона на заседании физико-математической секции Британской
ассоциации, писала далее:

Жан Фредерик Жолио

(1900-1958) начал работать в
Институте радия в 1925 г. как
ассистент Марии Кюри. Через

год он женился на ее дочери
Ирен. Супруги Жолио-Кюри

добились ряда выдающихся

результатов, в том числе в
области ядерных превраще­

Однако это только одна сторона дела. Вполне возможно, что кинетическая энергия

ний (в 1931 г.). Но наиболее

выбиваемых частиц даже больше энергии бомбардирующих частиц. Это означает, что

значимым их достижением

в результате бомбардировки можно высвободить энергию, сохраняемую в ядре атома.

явилось открытие искусствен­
ной радиоактивности в 1934 г.

Судя по количеству тепла, высвобождаемому при радиоактивном излучении, коли­
чество энергии, запасенной в ядре, на много порядков, т.е. в миллионы раз, больше...

Они получили совместную Но­

белевскую премию по химии

чем при сгорании угля... Количество выделенной энергии... само по себе мало, однако

в 1935 г. После войны Фре­

оно становится огромным, если его соотнести с ничтожным количеством используемо­

дерик Жолио-Кюри возглавил

го вещества. Если существенно повысить интенсивность протекания этих процессов,

Комиссариат по атомной

энергии во Франции;занимая

то... либо они станут неконтролируемыми и положат конец всему сущему, либо.., если

этот пост, он руководил строи­

удастся одновременно интенсифицировать и управлять ими, то мы получим в наше

тельством первого французс­

распоряжение почти неограниченную энергию, превосходящую все известное до сих

кого атомного реактора.

пор... Вполне возможно, что мы являемся свидете­
лями рождения новой эры... эры использования мо­

гущества атома13.

Резерфорд назвал выбитую частицу азота «прото­
ном», предположив, что это — главный, а возможно,
и единственный компонент атомного ядра. Однако
уже через год он полагал, что могут существовать
и другие фундаментальные частицы, высказав эту
гипотезу в лекции, прочитанной в июне 1920 г. Та­
кой частицей является нейтрон, обнаруженный в
1932 г. в Кембридже бывшим учеником Резерфор­
да — Джеймсом Чедвиком. За три месяца до этого
Ирен Жолио-Кюри, дочь Пьера и Марии, заметила,
что проникающие частицы возникают при бомбар­
дировке бериллия альфа-лучами. Жолио-Кюри ре­
шила, что это гамма-лучи, но она не поняла, что на
самом деле это нейтроны.
Нейтрон, названный так в связи с отсутствием
электрического заряда, представляет собой вторую
фундаментальную частицу ядра. Если бомбарди­
ровать ядро нейтронами, обладающими большей
23

АТОМНАЯ БОМБА

Ирен Жолио-Кюри (18971956) - блестящий ученый,

дочь двух выдающихся ученых
и жена Фредерика Жолио-Кю­

ри. Во время Первой мировой
войны работала медсестрой-

рентгенографом. Потом она
работала в Институте радия и

в 1925 г. получила докторскую
степень. Самостоятельно и

совместно с мужем сделала
ряд важнейших открытий,

указавших путь к открытию де­

ления атома. Помимо научной
работы, она также представ­

ляла Францию в Комиссии
по атомной энергии, активно

выступала за общественное

и интеллектуальное развитие

женщин.

24

мощностью, чем протон, то могут расщепляться да­
же самые тяжелые элементы, чего не происходило
при искусственном преобразовании элементов. От­
крытие Чедвика, продолжившее опыты Резерфор­
да, позволило сделать очередной важнейший шаг к
способности расчленять атомы — шаг, приближаю­
щий к расщеплению ядра.
Этот факт впервые осознал венгерский физик
Лео Сциллард в результате озарения, посетившего
его в тот момент, когда в сентябре 1933 г. он перехо­
дил через лондонскую улицу. Сцилларда - беженца,
спасавшегося от нацистов, - смутила статья, опуб­
ликованная в New York Times, в которой цитирова­
лось недавнее выступление Резерфорда перед Бри­
танской ассоциацией. После обсуждения последних
успехов, в том числе и открытия нейтрона, Резер­
форд отвечал на вопрос, касающийся перспектив в
будущем. В отличие от многословного профессора
Ричардсона Резерфорд ответил более уклончиво.
«Из этих процессов мы можем извлечь гораздо больше энергии..., однако рассчитывать на них как на постоянный источник энергии
мы не можем», даже при высоковольтных импульсах от 30 000 до 70 000 вольт.
Поэтому «любой, кто попытается использовать в качестве источника энергии пре­
вращение атомов, получит излучение мощностью лунного света. Все это вздор»14.
Сциллард имел иное мнение и, продолжая прогулку, размышлял: ведь ней­
троны, никак не взаимодействуя с веществом, сквозь которое они проникают, не
остановятся, «пока не столкнутся с ядром, с которым они смогут вступить в реак­
цию», как бы расщепив его15. Если в результате цепной реакции при столкнове­
нии нейтронов произойдет расщепление достаточного числа ядер, то высвобо­
дится громадная энергия. Сциллард наверняка читал повесть «Освобожденный
мир», и он понял, подобно ученому из книги Уэллса, что только что открыл способ
создания реальной атомной бомбы, если удастся найти необходимые для этого
материалы и технические ресурсы. В своей лаборатории Сциллард потратил не­
мало времени на то, чтобы вызвать цепную реакцию, однако использованные им
материалы оказались непригодными для этого. Тем не менее, не отказавшись от
идеи, он запатентовал ее, а в 1936 г. передал патент британскому Адмиралтейс­
тву, чтобы засекретить его и скрыть тем самым от нацистов. В это же время в США
американский физик Эрнест Лоуренс в Калифорнийском университете (в Берк­
ли), пытаясь получить источник энергии для более глубокого проникновения в
атом, разработал принцип и конструкцию нового устройства — циклотрона. Идея
Лоуренса заключалась в следующем: в круговом устройстве нужно разместить
последовательность электродов, которые бы, периодически слегка «подталкивая»
частицы, разгоняли их. Круговое устройство Лоуренса было более компактным

ДОЛГОМНАЯ ЭРА

по сравнению с линейным ускорителем, также использовавшимся для разгона
частиц. Испытывая первый образец устройства в январе 1931 г., Лоренс подавал
напряжение 2000 вольт и заставлял быстро крутиться в циклотроне протоны,
имеющие энергию 80 000 электрон-вольт. Процесс, приближающий «раскол ядра»,
сделал еще один шаг вперед.
Тем временем во Франции Ирен и Фредерик Жолио-Кюри, продолжая дело
знаменитых родителей Ирен, работали совместно, пытаясь проникнуть в тайны
протона. Бомбардируя элементы и улавливая излучение, в 1933 г. Жолио-Кюри
сделали основополагающее открытие. При бомбардировке алюминиевой фольги
происходило не только превращение алюминия в изотоп фосфора. При этом воз­
никал также радиоактивный фосфор - первый искусственно созданный радиоак­
тивный материал. Это означало, что, как впоследствии выразился Ричард Родс,
ученые теперь получили возможность не только «отщипывать» кусочки от ядра, но
и «заставлять его выделять часть энергии в процессе радиоактивного распада»16.
В другой лаборатории, на этот раз в Риме, другой выдающийся молодой физик,
Энрико Ферми, только что завершил теоретическое исследование бета-распада
(15-минутное «окно», в течение которого свободный нейтрон порождает протон) и
подыскивал себе новую интересную задачу. В январе 1934 г., прочитав сообщение
об открытии супругов Жолио-Кюри, Ферми и его коллеги начали серию опытов
по бомбардировке различных элементов нейтронами. В ходе опытов в период с
мая по октябрь произошел новый прорыв - Ферми открыл, что при бомбардировке
нейтронами происходит ядерное превращение, причем во всех элементах, подвер­
гавшихся такой бомбардировке. Одновременно было установлено, что существу­
ют нейтроны с различными энергетическими уровнями, в частности, Ферми об­
наружил так называемые медленные нейтроны, т.е. нейтроны с малым уровнем
энергии.

СЛЕВА: В музее Института
радия в Париже можно увидеть

приборы, которые использо­
вали супруги Жолио-Кюри при

открытии искусственной ра­
диоактивности. Один из их со­

трудников, Пьер Савель, не без
зависти называл эти приборы
«чрезвычайно простыми». Но

в опытных руках Жолио-Кюри
приборы превращались в инс­

трумент, позволявший возбуж­
дать и измерять искусственную
радиоактивность.

СПРАВА: Шотландский перво­

открыватель в области ядер­
ной физики Чарльз Вильсон

(Charles Wilson) (1869-1969)
изобрел пузырьковую камеру,
с помощью которой можно

было регистрировать следы
альфа-частиц и электронов.

Герметичная камера, назы­
ваемая теперь «Камерой

Вильсона», заполнена перена­
сыщенными парами воды или

спирта. Она позволяет ученым
визуально наблюдать следы

(«треки») частиц благодаря

конденсации пара на ионах.

25

АТОМНАЯ БОМБА

При бомбардировке урана, что было невозможно без применения нейтронов,
Ферми создал изотоп уран-239 и новый элемент с большим атомным весом, чем
уран. Это был первый рукотворный элемент, предтеча того, что впоследствии
комитет по Нобелевским премиям расценит как ключевой шаг к «созданию эле­
ментов, находящихся за пределами периодической таблицы»17. Работа Ферми
явилась также очередной важной ступенью к делению ядра. Однако Ферми и его

Лиза Мейтнер (1878-1968)
сыграла ключевую роль в

открытии деления атома.
Она родилась в Австрии, окон­
чила Венский университет, в
1906 г. получила докторскую

степень, потом переехала в
Берлин, и там, в Химическом

институте имени кайзера
Вильгельма, работала с Мак­

сом Планком и Отто Ганом.

При ее участии в процессе
изучения радиоактивности

был сделан ряд открытий.
Мейтнер имела еврейское
происхождение и поэтому

в 1938 г. бежала из гитле­
ровской Германии. Затем

Мейтнер работала в Швеции
и продолжала сотрудничать с

Ганом путем переписки. Они

совместно разработали опыты,
показавшие, что возможно
расщепление атома, которое

будет сопровождаться высво­
бождением энергии.

26

ДОАТОМНАЯ ЗРА

группа не заметили реакцию в уране, которая впоследствии будет расцениваться
как первый случай деления атомного ядра.
Эту задачу выпало разрешить Отто Гану, который быстро приближался к раз­
гадке тайны деления атома. Ган получил образование на родине - в Германии, а
также в Британии и Канаде, где работал вместе с Резерфордом и добился выдаю­
щихся результатов, в том числе открыл радиоторий и радиоактиний. В 1906 г. он
вернулся в Германию, а на следующий год начал продолжавшееся десять лет со­
трудничество с австрийским ученым Лизой Мейтнер (Lise Meitner). Работая в Бер­
линском университете, они совместно исследовали радиоактивные превращения
и свойства бета-лучей. Они привлекли к работе студента и ассистента Гана — Фри­
ца Штрассмана (Fritz Strassman). Тщательно изучив работу Ферми и вдохновив­
шись ее результатами, они: начали собственную серию опытов по бомбардировке
урана нейтронами. Выдающееся открытие произошло в 1938 г.
Это был тяжелый год. После прихода к власти Гитлера в Германии началось
отстранение от работы ученых и академиков — евреев, включая Альберта Эйн­
штейна и Лео Сцилларда, которые в конце концов бежали за границу. Лиза Мейт­
нер, у которой в роду были евреи, также подпадала под нацистское определение
еврея, но, будучи по национальности австрийкой, она избежала увольнения и еще

Деление ядра происходит

при «расщеплении» атома.

При столкновении нейтрона с
атомом урана-235 последний
разделяется на два новых ато­

ма и свободные нейтроны, в

результате чего высвобожда­

ется энергия. Чтобы произош­

ла цепная реакция (и был
возможен ядерный взрыв),

свободные нейтроны должны
сталкиваться с другими атома­

ми и расщеплять их.

27

АТОМНАЯ БОМБА

более худших последствий. Ее судьба изменилась в 1938 г. в связи с «аншлюсом»,
когда Австрия вошла в состав Третьего рейха. Мейтнер удалось опередить дейс­
твия гестапо; с помощью Гана и других друзей в июле она перебралась через дат­
скую границу и далее — в нейтральную Швецию.
Группа Гана, продолжая работу, общалась с Мейтнер путем переписки. В де­
кабре, после бомбардировки урана нейтронами, Ган и Штрассман обнаружили
следы бария и других элементов. Этот опыт получил название «radium-bariummesothorium fractionation», для Гана он явился свидетельством расщепления (Ган
использовал термин «разрыв») уранового ядра на ядра других элементов.
Ган и Штрассман сообщили о полученных результатах в конце декабря - в
статье, которая была опубликована в еженедельном научном издании, а сами
результаты отправили Мейтнер для анализа. Мейтнер в это время работала со
своим племянником Робертом Фришем (Robert Frisch), приехавшим к ней в гос­
ти. Мейтнер согласилась с выводом о том, что ядро удалось расщепить на более
легкие элементы с последующим освобождением нейтронов и протонов. Описывая
феномен, Фриш впервые назвал его «делением ядра» («fission»). Ган и Штрассман
опубликовали статью с описанием своих опытов, а Мейтнер и Фриш опубликова­
ли отдельную статью по физике, чтобы избежать нацистской цензуры. В феврале
1939 г. Ган и Штрассман опубликовали еще одну статью, в которой предсказы­
вали, что, как указал и Фриш при проведении совместного с Мейтнер анализа,
существуют дополнительные нейтроны, выделяемые при опыте. Прочитав статью,

«Эвакуация флота». Корабли-

мишени подготовлены к атом­
ной атаке, приборы и аппа­
ратура установлены в нужных
местах, подопытные животные

предоставлены судьбе, члены

экипажей пересаживаются с
кораблей-мишеней на борт
кораблей поддержки; послед­
ние покидают лагуну Бикини
и выходят в открытое море,

где будут ждать взрыв. На
картине Артура Бомонта по­

казано, как моряки покидают

корабли, подготовленные к
испытанию в атолле Бикини.

В центре - линкор-ветеран

«Невада» (USS Nevada), он
будет использован как точка

прицеливания при сбросе

бомбы. Ученые XX столетия
могли только гадать, к чему

приведут их открытия.

2В

ДО АТОМНАЯ ЭРА

Фредерик Жолио-Кюри и его группа воспроизвели
результаты, полученные Ганом и Штрассманом, —
это послужило важным научным доказательством
того, что сведения из Берлина не были ни случай­
ными, ни ошибочными.
Новость быстро распространилась в научных
кругах мира. Физики в Европе и в США сразу
представили себе возможные способы примене­
ния деления ядра, причем некоторые из них, как,
например, Сциллард, наверняка прочитали «Ос­
вобожденный мир». Теперь же, благодаря работе,
выполненной Ганом, Штрассманом, Мейтнер и
Фришем, возможность запуска ядерной цепной
реакции уже не относилась к области научной
фантастики. Во всяком случае Сциллард, тайно
запатентовавший эту концепцию, был прекрасно
осведомлен о ней. Нильс Бор, изучая различные
изотопы урана, в частности уран-235 и уран-238
(U-235 и U-238), понял, как можно расщепить ядра
того и другого. Коллега Эрнеста Лоуренса по рабо­
те в лаборатории Калифорнийского университета
Роберт Оппенгеймер пришел к аналогичному вы­
воду — если добиться быстрого выделения допол­
нительных нейтронов во время цепной реакции,
то можно создать атомную бомбу. Это было также
совершенно ясно и Альберту Эйнштейну. Подобно
другим ученым-беженцам, спасавшимся от гитле­
ровцев, Эйнштейн, похолодев от ужаса, понял, что
если нацисты осознают потенциальные возмож­
ности открытия Гана и Штрассмана, то это будет
огромный риск для всего мира. С этой мыслью и
учитывая настоятельные просьбы коллег, Эйн­
штейн решил обратиться к президенту Соединен­
ных Штатов с личным письмом.

Оно Ган (1879-1968) родился во Франкфурте. Он был блестящим хими­

ком, работал в Берлинском институте химии имени кайзера Вильгельма,

тесно сотрудничал с австрийским физиком Лизой Мейтнер, впоследствии
возглавил институт и был его директором до капитуляции Германии
во Второй мировой войне. Союзники арестовали его и допрашивали
вместе с остальными немецкими учеными-атомниками. Ган, несмотря

на его роль в открытии деления урана в результате совместной работы с
Мейтнер и Фрицем Штрассманом, никогда не был сторонником создания
атомной бомбы и в послевоенный период нередко выступал с призывами

о запрете ядерного оружия.

СОЗДАНИЕ БОМБЫ,
1939-1945 ГГ.

Научные исследования деления ядра продолжались, причем они были направле­
ны главным образом на то, чтобы выяснить, сколько нейтронов выделяется при
делении и какова реакция каждого из изотопов урана. Чтобы произошла цеп­
ная реакция, при делении должно выделяться большое число дополнительных
нейтронов. Поскольку при делении также происходит и поглощение нейтронов,
критически важным было обеспечить достаточно большое соотношение между
выделяемыми и поглощаемыми нейтронами. Другим критически важным момен­
том было запустить управляемую цепную реакцию. Работа продвигалась доволь­
но медленно, что вызывало нетерпение Лео Сцилларда и остальных участников
проекта, которые считали, что проигрывают ожесточенную гонку с нацистами в
стремлении первыми создать атомную бомбу. Фактически немцы изначально опе­
режали американцев и англичан, особенно по запасам урана. Японцы также пы­
тались решить проблемы, связанные с обогащением урана и делением ядра, что
было необходимо для разработки атомной бомбы.
Проблемой деления занимался Энрико Ферми с группой ученых и аспиран­
тов. Ферми в это время находился в США, потому что его родина, Италия, ока­
залась союзницей Гитлера и проводила нацистскую расовую политику, а жена
Ферми Лаура имела еврейское происхождение. Бежав из Италии, семья Ферми
поселилась в Америке. В марте 1939 г. Ферми, работая с Гербертом Андерсеном
(Herbert Andersen), уже выяснил, что на один нейтрон, поглощаемый при деле­
нии, в среднем приходится два выделяемых нейтрона. Опыты показали, что если
поместить уран в воду, то цепная реакция не запускается, но в июле 1939 г. Сцил­
лард написал письмо Ферми, в котором предлагал соединить уран с графитом, и
тогда цепную реакцию можно будет запустить.
3D

СОЗДАНИЕ БОМБЫ, 1939-1945 ГГ,

Даже участвуя в обсуждении вопроса о том, как добиться цепной реакции,
Сциллард, как и многие ученые-беженцы, опасался, что нацисты обратят внима­
ние на открытие Гана и Штрассмана, займутся цепной реакцией, а потом созда­
дут атомную бомбу. Полагая так, они не заблуждались. Недавно рейх прекратил
продажу урана с территории Чехословакии, незадолго до этого оккупированной, и
ходили слухи, что сформирована немецкая научно-исследовательская группа по
проблемам цепной реакции. Сциллард решил обратиться с просьбой к Эйнштей­
ну, чтобы тот начал действовать, и написал письмо Елизавете, королеве-матери
Бельгии, с которой у него были дружеские отношения. В письме следовало изло­
жить просьбу - сделать так, чтобы богатейшие в мире запасы урана, находившие­
ся в Бельгийском Конго, не попали в руки нацистов.
Встретившись с Эйнштейном в знаменитом летнем домике ученых (Пеконик,
на острове Лонг-Айленд), Сциллард и физик Ойген Вигнер (Eugene Wigner) убе­
дили Эйнштейна в необходимости написания письма. Однако вскоре после этой
встречи вопрос обсуждался с экономистом Александром Саксом (Alexander Sachs),
другом и неофициальным советником президента Франклина Рузвельта, и Сакс
предложил Эйнштейну обратиться с письмом непосредственно к президенту.
Сакс обещал лично передать письмо и поговорить с президентом. Во время вто­
рой встречи Эйнштейну было передано согласие высокой стороны, и, отклонив
несколько черновых вариантов, он подписал письмо, поставив дату - 2 августа
1939 г. Сакс лично отнес письмо в Овальный кабинет Белого дома. В преамбуле
письма разъяснялись причины возникновения угрозы:
В течение четырех последних месяцев, в результате работ, проводимых Жолио во

Франции, а также Ферми и Сциллардом в Америке, возникла вероятность того, что

станет возможным запустить цепную реакцию в большой массе урана, что породит вы­
брос огромной энергии и новых ураноподобных элементов. Почти наверняка это станет

возможным в самом ближайшем будущем. Этот новый феномен также приведет к конс­
труированию бомб, и можно предположить, хотя и с гораздо меньшей степенью уверен­
ности, что будут сконструированы чрезвычайно мощные бомбы нового типа. Всего одна

подобная бомба, если ее доставить в какой-нибудь порт и взорвать там, будет способна
уничтожить весь порт и часть окружающей его территории. Однако такие бомбы могут

оказаться слишком тяжелыми, чтобы их можно было доставить по воздуху1.

Далее в письме президенту предлагалось «установить более регулярный контакт
между Администрацией и группой физиков, работающих по проблеме цепной ре­
акции в Америке. Можно было бы поручить это человеку, который пользуется Ва­
шим доверием и, возможно, будет иметь некие неофициальные (sic) полномочия».
Такой человек мог бы «взаимодействовать с департаментами правительства и ин­
формировать их.., а также привлечь внимание к обеспечению поставок урана для
Соединенных Штатов». Правительство также могло бы способствовать «ускорению
экспериментальных работ» по цепной реакции, «которые в настоящее время про­
водятся в пределах бюджетов университетских лабораторий, путем выделения
31

АТОМНАЯ БОМБА

фондов, если такие фонды потребуются, посредством
контактов с частными лицами, готовыми внести свой
вклад в это дело, а также, возможно, путем сотрудни­
чества с промышленными лабораториями, имеющими
необходимое оборудование».
Сакс встретился с Рузвельтом 11 октября 1939 г.
1 сентября Германия вторглась на территорию Поль­
ши. начав таким образом Вторую мировую войну, од­
нако в тот момент США еще сохраняли нейтралитет.
Рузвельт осознавал опасность нацистской угрозы, од­
нако единственное, что он смог реально сделать с точ­
ки зрения перспективы разработки атомной бомбы, это
создать небольшую секретную рабочую комиссию, по­
ручив ей встретиться со Сциллардом и другими физи­
ками, чтобы изучить урановую проблему. Результатом
первой встречи, состоявшейся 21 октября, было то, что
директора Национального бюро стандартов (NBS - Na­
tional Bureau of Standards) Лаймана Бриггса (Lyman
Briggs) обязали выделить $6000 для финансирова­
ния опытов Ферми в Колумбийском университете в
Нью-Йорке.
Энрико Ферми (1901-1954)

родился в Риме. В возрасте
21 года он уже стал доктором.
Ферми работал в Германии, но

потом вернулся в Италию, в
1927 г. получил место профес­
сора по теоретической физике

в Римском университете.

Работая здесь, Ферми стал
виднейшим специалистом по

нейтронам в мире, причем он
опирался на результаты работ

супругов Жолио-Кюри. Ферми и

его группа обнаружили медлен­
ные нейтроны, проложив доро­
гу Гану, Мейтнер и Штрассману,

которые открыли явление

деления ядра атома. В 1938 г.

В ЛИДЕРЫ ВЫХОДИТ БРИТАНИЯ
Несмотря на некоторые шаги, предпринятые в США, официальная реакция Аме­
рики была все-таки вялой, и поэтому Сциллард и его единомышленники не без
основания считали, что правительство США не до конца осознает серьезность
ситуации. К их коллегам в Британии, однако, было совершенно иное отношение.
Отто Роберт Фриш, работавший с другим коллегой - ученым-беженцем Рудоль­
фом Эрнестом Пейерлсом (Rudolf Ernest Peierls), написал в марте 1940 г. сверхсек­
ретный меморандум, побуждавший британское правительство к более активным
действиям. В тот же месяц, уступая Сцилларду, затерроризировавшему Бриггса,
правительство США весьма неохотно выделило $6000 — сумму, обещанную Ферми
для продолжения его исследований.
Во вводной части меморандума Фриша—Пейерлса был приведен подробный
анализ (впоследствии он был признан достаточно обоснованным) того, на что спо­
собна урановая «супербомба»:

Ферми получил Нобелевскую

премию по физике. Приехав в

Энергия, высвобождаемая при взрыве такой супербомбы, примерно такова же, как

Лос-Аламос, Ферми стал клю­
чевой фигурой и руководителем

при взрыве 1000 тонн динамита. Энергия высвобождается из небольшого объема ве­

работ в рамках Манхэттенского

щества, однако при этом мгновенно возникает температура, сопоставимая с темпе­

проекта, он участвовал в этих

ратурой внутри Солнца. Ударная волна при таком взрыве уничтожит всю жизнь на

работах до самого конца войны.

большой территории. Размеры этой территории трудно оценить, но она будет не мень-

32

ше центральной части крупного города. Кроме того, часть высвобождаемой бомбой
энергии затрачивается на выброс радиоактивных веществ, которые будут испускать
мощное и крайне опасное излучение. Эффект от этого излучения максимален непос­

редственно после взрыва, оно постепенно ослабевает, но даже в течение нескольких

дней после взрыва любой человек, попавший на зараженную территорию, погибнет.
Радиоактивные вещества будут также частично разнесены ветром, увеличивая пло­

щадь зараженной территории, и люди могут погибать на удалении в несколько миль
в направлении движения ветра.

Другие ученые были убеждены, что для создания бомбы требуется достаточно
много урана, однако Фриш и Пейерлс, проведя бомбардировку урана и получив
его легкий изотоп U-235, пришли к выводу, что на самом деле его нужно совсем
немного. «Критический размер» составлял всего «около одного фунта. Если масса
выделенного изотопа будет превышать критическую, то он способен взорваться,
но если меньше, то вещество абсолютно безопасно». Это открытие означало, что
бомбу вовсе необязательно перевозить на корабле, т.е. ее можно доставить и на
самолете.
Чтобы подчеркнуть значимость ситуации, авторы напоминали читателям,
что:
практически отсутствуют какие-либо средства противодействия супербомбе как
виду оружия. Нет ни материалов, ни сооружений, способных выдержать силу та­
кого взрыва... У нас нет сведений, что и другие ученые пришли к аналогичному

выводу, но поскольку все теоретические данные, относящиеся к проблеме, опубли­
кованы, то можно предположить, что и Германия занимается практической разра­

боткой такого оружия... Следовательно, чрезвычайно важно сохранить данный
отчет в секрете, поскольку любой намек на взаимосвязь между делением урана и

супербомбой может придать соответствующую направленность мыслям немецких
ученых.

Фриш и Пейерлс настойчиво рекомендовали приступить к реализации бри­
танской атомной программы:
Если предположить, что Германия обладает или будет обладать подобным оружием,

то следует понимать, что не существует таких убежищ, которые бы защитили от него и

могли быть построены в широком масштабе. Следовательно, наиболее эффективной
может быть только встречная угроза применения аналогичной бомбы. Поэтому пред­
ставляется крайне важным как можно скорее начать производство такого оружия, да­

же если отсутствует намерение применить бомбу как средство нападения. Поскольку
накопление необходимого количества урана даже при наиболее благоприятных усло­
виях займет несколько месяцев, можно, очевидно, опоздать с началом производства,

особенно если станет известным, что такая бомба уже имеется у Германии; таким об­
разом, данную проблему следует решать весьма срочно2.

зз

АТ О M . 1 А Я Б О М Б А

Британское правительство в апреле создало собственную секретную комиссию,
которая в июне обратилась к другому немецкому ученому-беженцу Францу Си­
мону (Franz Simon), работавшему в Кларендонской лаборатории в Оксфорде, с
предложением заняться проблемой производства U-235. Симон усовершенство­
вал процесс газовой диффузии с целью выработки обогащенного изотопа урана,
необходимого для создания бомбы. Превращая уран в газ (гексафлюорид урана)
и пропуская газ через полупроницаемые мембраны (перегородки, пропускающие
только вполне определенные частицы), U-235 можно было конденсировать и пре­
вращать в чистый металл. В декабре Симон выступал с отчетом перед комиссией,
при этом он объяснил принцип процесса, а также обосновал технические требова­
ния к промышленному предприятию и необходимые затраты. Британский физик
Джеймс Чедвик, являвшийся членом комиссии и ошеломленный услышанным,
сказал, что он, наконец, понял, что «создание ядерной бомбы не только возможно,
но и неизбежно. Теперь я смогу уснуть, только приняв снотворное. Это единствен­
ное эффективное лекарство»3.

АМЕРИКАНЦЕВ ПОДСТЕГИВАЮТ
В июле 1940 г. специально для ускорения атомных исследований была созда­
на новая американская комиссия - Национальный совет по оборонным иссле­
дованиям (NDRC - National Defense Research Council), его возглавил Ванневар
Буш (Vannevar Bush), советник президента Рузвельта по научным вопросам, но
начальный бюджет составил всего $40 ООО. Эти деньги были получены лишь в
ноябре, и научная группа в Колумбийском университете начала строительство
38-тонного «подкритического реактора» (на основе оксида урана и графита) с це­
лью вызвать цепную реакцию. Другая группа в отделении земного магнетизма
вашингтонского Института Карнеги по поддержке науки (Carnegie Institution for
Science) (Буш являлся также его президентом) занялась определением «сечения
деления» U-235 - по результатам этой работы можно было бы оценить вероят­
ность возбуждения цепной реакции. Однако интерес американцев к делению
ядра поначалу был связан только с возможным использованием ядерной энергии
во время войны, а не с созданием бомбы. Но, независимо от конечного приме­
нения ядерной энергии, американские и британские группы приступили к сов­
местным исследованиям, и в марте 1941 г. Пейерлс, имея в своем распоряжении
результаты Института Карнеги, более точно рассчитал критическую массу для
атомной бомбы.
Получив новые данные, британская группа под кодовым названием «Коми­
тет МОД» (MAUD Committee) приступила к подготовке серии отчетов о совмест­
ной работе с американскими коллегами. В одном из отчетов, имевшем название
«Использование урана в бомбе», излагался конкретный план создания бомбы,
стоимость реализации которого должна была составить около $25 млн. В отчете
содержался призыв к сотрудничеству США и Британии в создании инфраструк­
туры, необходимой для разработки бомбы, а затем и изготовления ее. Этот отчет,
34

направленный в США в июле 1941 г., остался безответным, и поэтому Маркус
Олифант (Marcus Oliphant) из Оксфорда, первый адресат меморандума ФришаПейерлса, в августе отправился в Вашингтон, чтобы встретиться с американски­
ми официальными лицами.
К своему изумлению, Олифант узнал, что Лайман Бриггс, которого он назвал
«косноязычным и невразумительным»4, даже не ознакомился с окончательными
отчетами Комитета МОД, а просто запер их в сейфе своего офиса. Тогда Олифант
напрямую обратился к американской комиссии. Олифант призвал ее членов к
более активным действиям и настаивал, чтобы американцы взяли на себя конк­
ретные обязательства по созданию бомбы, потому что Британия в условиях войны
просто не располагала необходимыми для этого ресурсами. Затем Олифант встре­
тился с рядом известных физиков. Находясь под впечатлением от доводов Оли­
фанта и получив копию отчета Комитета МОД, Ванневар Буш в начале октября
отнес ее Рузвельту. В этом же месяце Буш имел встречи с другими влиятельны­
ми лицами, а в конце ноября представил президенту подробный отчет, в котором
предлагалось ускорить работы в США по созданию бомбы на основе U-235.
Ранее, при проведении опытов в Беркли физиком Гленном Сиборгом, кото­
рому помогал аспирант Артур Валь (Arthur Wahl), был открыт новый элемент,
получавшийся при бомбардировке. Когда нейтрон из U-235 сталкивался с ядром
U-238, возникал недолгоживущий изотоп U-239. При распаде U-239 превращался
в Ри-239 - новый элемент, названный «плутонием». Идея об использовании этого
элемента в качестве материала для бомбы была выдвинута англичанами. Расче­
ты показали, что этот элемент на 170% мощнее U-235, но американцы все-таки
отдали предпочтение лучше изученному изотопу урана; они в это время как раз
проводили испытания, чтобы определить, при каких условиях порог становится
«критическим», т.е. после его превышения начинается цепная реакция. По иро­
нии судьбы, результаты «подкритических» опытов Ферми и его группы в Колум­
бийском университете показали, что уран сам по себе не обладает достаточной
энергией, т.е. требуется более мощное вещество. А это означало, что нужно пере­
рабатывать большое количество U-235.
Возглавив новое «Агентство по научным исследованиям и разработке» (OSRD Office of Scientific Research and Development), Буш запустил несколько проек­
тов в продолжение исследований под руководством Артура Комптона (Arthur
Compton) - физика, лауреата Нобелевской премии, работавшего в Чикагском уни­
верситете. В январе 1942 г. Комптон создал в этом университете новую лаборато­
рию как объединенный центр исследований — так называемую Металлургичес­
кую лабораторию. В ней проводились работы, имевшие целью создание «урановых
печей» - ядерных реакторов, в которых цепная реакция должна была возникать
в результате «сжигания» урана как источника энергии. Комптон поручил задачу
теоретического анализа быстрых нейтронов группе, которую возглавил Грегори
Брейт (Gregory Breit) - физик из Висконсинского университета.
В это же время аналогичной задачей занялась другая группа - в Калифор­
нийском университете, под руководством Роберта Оппенгеймера (J. Robert
35

АТОМНАЯ БОМБА

Роберт Оппенгеймер (1904-

1967) родился в Нью-Йорке.
Он учился в Гарвардском

университете, причем сна­
чала изучал химию, а потом
переключился на физику.

Получив степень доктора в
Геттингенском университете,

он вернулся в США и через

несколько лет стал профес­
сором одновременно Кали­
форнийского университета в

Беркли и Калифорнийского

технологического института.

Оппенгеймер был блестящим
физиком-теоретиком, и ему
первоначально в рамках

Манхэттенского проекта пред­

ложили заняться расчетами,
связанными с нейтронами, но

в июне 1942 г. он стал науч­

ным руководителем проекта.
В конце войны Оппенгеймер
ушел с поста директора Лос-

Аламосской лаборатории, но
продолжал участвовать в вы­

полнении правительственной
программы ядерных исследо­

ваний. Однако в 1953 г., по
сугубо политическим мотивам
и после крайне противоречи­

вого судебного разбиратель­
ства, он был лишен допуска к

секретным работам. Сущест­

вует мнение, что это решение

было обусловлено скорее его

отношением к разработке
водородной бомбы, чем поли­

тическими взглядами.

36

Oppenheimer). Оппенгеймера, талантливого и славившегося необычным поведе­
нием профессора, пригласил к участию в проекте Лоуренс, который, как и Сцил­
лард, ясно представлял себе опасность, связанную с нацистской ядерной програм­
мой. Важнейшее значение приобретала задача изучения поведения нейтронов на этой начальной стадии никто не мог быть уверен, что не существует какой-ни­
будь неизвестный к тому времени аспект поведения атомов, способный послужить
препятствием для цепной реакции и, следовательно, создания бомбы.
В начале весны Энрико Ферми переехал в Чикаго, чтобы продолжить работу
по определению критической массы. В Колумбийском университете Ферми и его
группа построили «экспоненциальные реакторы» (решетки. - Прим. пер.) из ура­
на и графита для измерения параметров процесса выделения нейтронов. Графит
поглощал нейтроны и теоретически позволял управлять самоподдерживающейся

C Q 3 ДА Н И Е 50 МБ bi, 13 3 3-194 5 Г 3

реакцией. Экспоненциальные решетки позволяли Ферми и его группе медленно,
пошагово, определять толщину слоя.
Чтобы создать эффективный реактор, требовалось большое количество U-235,
а это вызывало необходимость обогащения урана. Было предложено несколько
способов. В марте 1942 г. Джеймс Брайант Конэнт (James Bryant Conant), химик,
президент Гарвардского университета и председатель NDRC, высказал мнение,
что наилучшим планом действий было бы построить несколько заводов для про­
изводства U-235 и плутония, используя все известные методы, в том числе газовую
диффузию, электромагнитную сепарацию (разделение), центрифуги, а в случае
плутония - «выращивание» путем бомбардировки в атомных реакторах. Только
таким путем, настаивал Конэнт, можно быстрее всего получить необходимое для
создания бомбы количество делящегося материала. Доводы Конэнта посчитали
убедительными, и в Чикаго приехал Гленн Сиборг, чтобы наладить промышлен­

ное производство плутония.
В мае из проекта ушел Брейт, приступив к работе в лаборатории ВМС США по
системам артиллерийского вооружения. Он считал, что работа по проекту продви­
галась слишком медленно, а кроме того, ему казалось, что недостаточны меры по
соблюдению секретности проекта (до этого он работал с Оппенгеймером, который,
по мнению Брейта, слишком пренебрежительно относился к вопросам секретнос­
ти). Комптон обратился к Оппенгеймеру с просьбой, чтобы тот принял на себя ру­
ководство группой физиков-теоретиков. 38-летний Оппенгеймер, сын немецкого
иммигранта, получил докторскую степень в Геттингене (Германия) в 1927 г. Оп­
пенгеймер оказался в Калифорнийском университете, переехав на запад из НьюЙорка, где он родился. Не очень общительный с коллегами и неуживчивый по
характеру, Оппенгеймер был сообразителен, остроумен, ироничен и талантлив.
Через год после подключения к проекту Оппенгеймер быстро выдвинулся в и стал
руководителем новой лаборатории, которой было суждено создать атомную бомбу.
Талант Оппенгеймера как руководителя физиков-теоретиков проявился в
полной мере, когда он летом 1942 г. направлял работу созданной им в Беркли
исследовательской группы. В нее вошли физики Ганс Бете (Hans Bethe), немец-бе­
женец, Корнельский университет; Эдвард Теллер (Edward Teller), венгр-беженец,
университет Джорджа Вашингтона; Джон Ван-Флек (John van Vleck) (Гарвард);
Роберт Сербер (Robert Serber) (университет Иллинойса); Феликс Блох (FelixBloch),
швейцарец по происхождению, беженец из Германии (Стэнфордский универси­
тет) и Эмиль Конопинский (Emil Konopinski) (Индианский университет). Летом
1942 г., под общим руководством Оппенгеймера, они разрабатывали принцип
конструкции бомбы и определяли, сколько нужно U-235 для мощного взрыва.

В ДЕЛО ВКЛЮЧАЕТСЯ АРМИЯ
Вследствие довольно вялого начала работ реакция Америки на возможную атом­
ную угрозу Германии, с учетом недостаточного финансирования, носила несколь­
ко неорганизованный и нескоординированный характер. Шаги по выправлению
37

АТ О M Н А Я Б

ситуации наконец были предприняты летом 1942 г. Президент Рузвельт тайно
одобрил проект и в июне установил его начальный бюджет в несколько десятков
миллионов долларов5. В этом же месяце Инженерный корпус армии США (US
Army Corps of Engineers - USАСЕ) организовал специальное подразделение, чтобы
включиться в исполнение части проекта, возложенной на правительство. (Назна­
чение USACE и сейчас сводится к тому, «чтобы обеспечивать Вооруженным силам
и Стране технические услуги и содействие и, в качестве общественной службы,
поддержку национальных интересов в пределах всего спектра работ как в мирное,
так и военное время»6.)В конце августа Конэнт выпустил отчет, в котором обобща­
лись результаты работыгражданских ученых, и Ванневар Буш, направляя отчет
в военное министерство, высказал мнение, что требуется новое руководство проек­
том. Министерство, реагируя на это предложение, передало работы под контроль
USACE. Это была единственная служба при правительстве США, обладавшая
достаточными правами, техническими средствами и экспертными полномочия­
ми в области проектирования, инженерного сопровождения, руководства проек­
тами и производства, именно поэтому ей и было поручено руководить атомным
проектом. Для успешного выполнения этой работы в августе Корпус создал новую
службу.
Это была служба начальной координации работ — Северо-атлантическое отде­
ление USACE (North Atlantic Division) co штабом в Нью-Йорке, хотя проект был
национальным. Чтобы замаскировать характер деятельности службы и ее сверх­
секретное предназначение, ей дали безобидное название - «Инженерный округ
Манхэттена» («Manhattan Engineer District»); соответственно, работам по созданию
бомбы было присвоено кодовое название «Манхэттенский проект» («Manhattan
Project»). Первоначально им руководил полковник Джеймс Маршалл (James
Marshall), но в середине сентября в «округе» появился новый офицер с командны­
ми правами.
Полковник Лесли Гровс (Leslie R. Groves) был трудолюбив, умен и обладал
способностью быстро доводить до конца крупные проекты (незадолго до этого он
курировал строительство Пентагона - в то время самого крупного административ­
ного здания в мире). Однако Гровс был непопулярен из-за свойственных ему вы­
сокомерия и жесткости. Впоследствии он писал, что вводные по проекту, получен­
ные им от начальства, были «сверхоптимистичными»: «Основные исследования
уже проведены. Вам предстоит лишь довести эти черновые проекты до закончен­
ного вида, построить несколько заводов и организовать их эксплуатацию. На этом
ваша миссия, собственно, будет закончена, а одновременно с ней и война»7. При­
няв командование 17 сентября, Гровс сразу начал действовать - подписал конт­
ракт на добычу урана в канадской Арктике и закупил 1250 тонн урановой руды,
которую, опередив немцев, удалось вывезти из Бельгийского Конго8. Гровс также
приобрел земельные участки для строительства промышленных предприятий по
производству U-235 - и все это в течение первых двух дней работы. Через неделю,
чтобы наделить Гровса необходимыми полномочиями для продолжения работы,
ему присвоили звание бригадного генерала. Получив в заместители полковников
за

СОЗ ДА Н И Е БОМБ Ь h 1333. 13 4 5 Г П

Маршалла и Кеннета Никола (Kenneth D. Nichol), Гровс начал более глубоко вни­
кать в стоящие перед ним задачи.
В момент подключения Гровса к проекту способы обогащения урана - отделе­
ния небольшого количества способного делиться изотопа U-235 от более распростра­
ненного изотопа U-238 - еще разрабатывались в ряде лабораторий. Испытания в
лабораторных условиях были крайне необходимы перед окончательным выбором
метода, наиболее пригодного для массового производства. Рассматривались три
возможных метода. Первый из них, предполагавший использование мощной цен­
трифуги для разделения урана, вряд ли имел перспективу, и Гровс вскоре закрыл
эту работу. Второй метод сводился к «электромагнитной сепарации» - этим процес­
сом занимался Эрнест Лоуренс в Беркли. Третий метод - газовая диффузия, при
которой уран сначала превращается в довольно едкий газ (гексафлюорид урана);
последний пропускают через фильтры, чтобы выделить частицы U-235, которые
потом, объединяясь, образуют чистый металл. Возможность внедрения этого мето­
да в промышленность активно изучали ученые Гарольд Юри (Harold Urey) и Джон
Даннинг (John Dunning), и результаты их исследований были многообещающими.
Пока Гровс анализировал эти методы и занимался вопросами строительства
заводов для обогащения урана, Энрико Ферми со своей группой в Чикагском уни­
верситете пытался выяснить, как лучше всего запустить и остановить цепную ре­
акцию. В конце июля в лабораторию поступила первая партия U-235, а уже через
месяц команда Ферми построила и испытала макетный реактор, приблизив тем
самым возможность запуска самоподдерживающейся цепной реакции. В макетном
устройстве такую реакцию запустить не удалось, т.е. требовался более мощный ре­
актор. С сентября по ноябрь команда Ферми получила большие партии графита и
3 тонны урана. На заброшенном корте для игры в сквош на стадионе университета
«Стагг» 16 ноября они начали строительство окончательного варианта реактора и,
стремясь выйти победителями в атомной гонке, работали круглосуточно.
Новый реактор назвали СР-1; в нем были слои из графитовых блоков, которые
ученые подгоняли по форме вручную, а между ними, слой за слоем, прокладывали
уран, чтобы можно было потом регулировать его суммарную массу. Для управле­
ния процессом высвобождения энергии были также предусмотрены слои из бора и
кадмия, обладающие свойством активно поглощать нейтроны. Были изготовлены
стальные стержни с большим содержанием бора; эти стержни, с целью управле­
ния выделением нейтронов, можно было медленно поднимать, а затем опять опус­
кать в реактор. Прошло 24 длинных дня и ночи, и 1 декабря реактор был готов;
при этом постоянно производились измерения с помощью счетчика Гейгера, они
свидетельствовали, что при подъеме управляющих стержней реактор перейдет в
критическое состояние и возникнет самоподдерживающаяся цепная реакция.
2 декабря, после перерыва на обед, Ферми и его команда собрались на корте
для сквоша. Артур Комптон, очевидец испытания, вспоминал потом, что, когда он
вошел в зал, 20 ученых собрались на балконе, в это время проводились последние
проверки. Добровольцы (которые называли себя «отрядом смертников») наклони­
лись над реактором, в руках у них были ведра с жидким кадмием, — это было опас­
39

но, но они были готовы пожертвовать собой и погасить атомный огонь, залив его,
если реакция пойдет вразнос. Примерно в 03.20:
Ферми приказал поднять управляющий стержень еще на один фут. Мы все осознава­
ли, что это - реальное испытание. Счетчики Гейгера... начали щелкать все быстрее,

потом щелчки превратились в сплошной треск... реакция продолжала развиваться,
возникла опасность возможного излучения из реактора. «Быстрее опускайте стерж­

ни», - последовала команда Ферми... Треск счетчиков вновь превратился в последо­

вательность отдельных щелчков. Таким образом, впервые произошло высвобождение
атомной энергии, причем этот процесс был управляем и остановлен9.

Выработанной при этом опыте энергии хватило бы на питание всего одной элек­
трической лампочки, однако в действительности был сделан очередной важней­
ший шаг на рассвете атомной эры. В отдаленных районах на территории США, по
распоряжению Гровса, начали возводить новые заводы по массовой переработке
U-235 и производству плутония, а в безлюдном месте штата Нью-Мексико возник­
ла новая, сверхсекретная лаборатория. Под ее крышей собрались ученые, которые
должны были спроектировать и изготовить оружие для практического примене­
ния материала, производимого на новых заводах.

ПРОЕКТЫ W, X И Y
В штате Теннесси Гровс подыскал заброшенный участок сельской местности, при­
годный для строительства завода по электромагнитной сепарации и газовой диф­
фузии. Эта территория находилась недалеко от реки Клинч, а завод можно было
подключить к мощной гидроэнергосистеме долины Теннесси (America’s Tennessee
Valley Authority). Для запуска только электромагнитного процесса требовалось
столько же энергии, сколько и для освещения целого города, потому что Гровс со­
бирался задействовать самые большие магниты в мире. Заводу присвоили кодовое
название «Проект X» («Project X»), он разместился на территории площадью около
300 кв. км, в 28,8 км от Ноксвилла. Официально городок назывался Ок-Ридж (Oak
Ridge), но жители (а их было около 79 000) сразу окрестили его «собачьей площад­
кой» («Dogpatch»); городок был «секретным» и поэтому на картах не был отмечен.
На северо-восточном побережье Тихого океана, на участке берега реки Колумбия
площадью 1600 кв. км вырос завод по производству плутония с кодовым назва­
нием «Проект W» («Project W») - «Хэнфордский механический завод» («Hanford
Engineering Works»). В Хэнфорде жили 60 000 рабочих, за год построившие завод, а
потом им на смену приехали 17 000 человек — технические специалисты, которым
предстояло производить плутоний, и их семьи.
Третье предприятие, «Проект Y» («Project Y»), представляло собой централизо­
ванную лабораторию, которая должна была «заниматься разработкой и изготовле­
нием инструмента войны»10. Оппенгеймер, учитывая итоги летней встречи ученых,
выдвинул идею - покончить с неэффективной работой разрозненных научных
40

СОЗДАНИЕ БОМБЫ, 1939-1945 ГГ.

групп в разных университетах, занимающихся важнейшими проблемами проекта
в отрыве друг от друга. Гровс не только согласился с принципом создания новой
лаборатории, но 15 октября 1942 г. предложил Оппенгеймеру возглавить ее, не об­
ращая внимания на возражения офицеров безопасности, считавших, что привле­
чение ученого из Беркли сопряжено с риском - у них было подозрение, что Оппен­
геймер симпатизирует коммунистам, а в худшем случае является их агентом.
Однако еще предстояло выбрать место размещения лаборатории, создать тех­
нические средства и службы и подобрать команду ученых. Сначала здесь было все­
го несколько сотен человек, началось строительство дорог, лабораторий, домов для
ученых, создавалась инфраструктура системы подачи воды и энергии. Численность
научного, технического и военного персонала возрастала, бригады строителей тру­
дились практически круглосуточно, воздвигая новые лабораторные корпуса, штат
На фото - Лесли Гровс (18961970) и Оппенгеймер, ЛосАламос, август 1945 г. Гровсу,
профессиональному армей­
скому офицеру, правительс­

твом США было поручено воз­
главить Манхэттенский проект.

В это время американская
программа разработки атом­

ной бомбы при гражданском
руководстве выполнялась

довольно вяло, и поэтому она
была передана Инженерному

корпусу армии США. Партне­
ром Гровса оказался блес­

тящий ученый Оппенгеймер,

неуживчивый и отличавшийся

противоречивым характе­
ром. Казалось, что «Оппи»

совершенно не подходит как

научный руководитель Манхэт­
тенского проекта, якобы из-за

связей с коммунистами и

симпатии к ним, что вызывало
сомнение в его лояльности.

Однако Оппенгеймер сумел

организовать Лос-Аламосскую
лабораторию в пустыне штата

Нью-Мексико, подобрать

команду из блестящих ученых
и технических специалистов
и успешно руководил этой ко­

мандой, которой в конечном

счете удалось создать атомное
оружие, а именно это и требо­

вал Гровс от Оппенгеймера.
41

льз г. и

я :