В конце 1940 года было принято решение о производстве чистого металлического урана. Сейчас уже невозможно установить, кто из ученых явился инициатором нового подхода, но так или иначе военное министерство высказалось за то, что окончательный решающий эксперимент должен быть проведен на чистом металлическом уране.

Берлинская «Ауэр гезельшафт», поставщик высокочистой окиси урана, не располагала производственными возможностями для восстановления металлического урана из окиси. Но у доктора Риля имелись хорошо налаженные связи с франкфуртской фирмой, обладавшей очень высокой репутацией в области переработки редких металлов. Этой фирмой была «Дегусса», или «Германская корпорация по очистке золота и серебра». Фирмы были связаны друг с другом уже не первый год, их сотрудничество началось, когда «Дегусса» по заказу «Ауэр гезельшафт» провела работы по восстановлению металлического тория из его окислов. Получив металлический торий, «Ауэр гезельшафт» начала его коммерческое использование. А «Дегусса» решила создать под руководством доктора Вайсса постоянно действующую установку для получения металлического тория на своем заводе № 2, помещавшемся на Гутлейтштрассе, 215. С 1938 года по декабрь 1940 года на установке было получено свыше 200 килограммов тория.

После решения военного министерства роль этой установки чрезвычайно возрастала. Теперь, благодаря сходству технологических процессов, ее решено было использовать для получения металлического урана из очищенной окиси, поступавшей из «Ауэр гезельшафт». Восстановление урана выполнялось при температуре 1100° С в атмосфере инертного газа аргона с помощью флюса из хлорида кальция. Однако в получаемом таким способом металлическом уране содержалось много примесей, даже больше, чем в исходной окиси урана. Они возникали вследствие применения кальциевого флюса. А между тем металлический уран высокой чистоты можно было получать и с помощью более распространенного способа — электрометаллургического. Но «Дегусса» продолжала придерживаться своего прежнего способа, считая его наиболее удобным для получения чистого металлического урана. Все же были попытки применения других методов. Так, в Берлине доктор Хорст Коршинг пытался получать высокочистый уран на основе электролиза. Но Риль счел этот способ неэкономичным.

Каковы бы ни были причины такого отношения, фактом остается то, что весь чистый уран, выпускавшийся во время войны в Германии, изготавливался франкфуртской фирмой «Дегусса». Первые 280,6 килограмма тяжелого и очень опасного черного порошка, полученные еще на лабораторных установках, прибыли в управлении «Ауэр гезельшафт» в конце 1940 года. Чистый металлический уран предназначался специально для немецкого атомного проекта.

Возможно, некоторым читателям покажется, что автор уделяет слишком большое внимание вопросам получения урана. Однако этому есть веские причины. Ведь к концу 1940 года в Германии уже было поставлено на промышленные рельсы производство чистого металлического урана в форме порошка, причем максимальный месячный выход металла достигал одной тонны. В Америке же в ту пору еще и не мечтали о подобных количествах металлического урана. Только в конце 1942 года там сумели набрать для знаменитого атомного котла, построенного Энрико Ферми, шесть тонн металлического урана. Этот котел стал первым в мире действующим реактором.

В Германии нужное количество металлического урана имелось гораздо раньше; «Дегусса» выпустила семь с половиной тонн чистого металлического урана, и 99% этого количества было передано для атомных работ. Неудачу Германии в деле создания атомной бомбы и атомного реактора часто объясняют слабостью ее промышленности в сравнении с американской. Но, как мы теперь можем видеть, дело заключалось не в слабости немецкой промышленности. Она-то обеспечила физиков необходимым количеством металлического урана.

Дело в том, что немецкие ученые не сумели правильно использовать его. И, следовательно, списывать неудачу на счет низкого промышленного потенциала Германии нет оснований. Виною по существу оказался невысокий научный потенциал, слабость ученых третьего рейха.

Как это случилось, читатель узнает в следующих главах.

Роковая ошибка

Случилось так, что первые военные трудности Германии совпали с кризисом немецких атомных исследований. В те самые месяцы, когда наметился перелом в битве за Британию, а союзники Германии создали чреватое серьезными опасностями положение на Балканах, немецкие ученые впервые ясно представили себе сколь мало обоснованными оказались их надежды на возможности создания сравнительно простых методов выделения чистого урана-235. А вскоре за этим последовала и другая обескураживающая новость: гейдельбергская группа, занимавшаяся исследованиями графита, сообщила о новых данных, которые вопреки всем ожиданиям указывали на полную непригодность этого материала для использования в качестве замедлителя.

Еще в конце 1940 года немецкие физики не предвидели никаких сколько-нибудь серьезных трудностей на пути военного применения атомной энергии. Но уже в самом начале 1941 года то, что представлялось им концом пути, оказалось на деле лишь крутым поворотом, за которым раскрылась беспредельная даль нового научного поиска.

Забраковав в январе 1941 года графит, немецкие ученые совершили роковую ошибку. Теперь это хорошо известно. Но поражает и поныне, почему они приняли это заключение за истину, почему не усомнились в нем. Ведь всего полугодием раньше экспериментальное определение ядерных констант графита дало весьма благоприятные результаты. Тогда в сравнительно несложном эксперименте удалось измерить длину диффузий тепловых нейтронов, оказавшуюся равной 61 сантиметру. После этого эксперимента профессор Боте с уверенностью ожидал, что в совершенно чистом графите длина диффузии возрастет до 70 сантиметров. И этого было бы вполне достаточно для успешного применения дешевого и доступного материала в качестве отличного замедлителя в урановых котлах.

Новые эксперименты в Гейдельберге были завершены в январе 1941 года. Что-то, где-то было сделано не так, и измерения на метровой сфере из электрографита фирмы «Сименс», считавшегося исключительно чистым, дали вместо ожидаемых 70 только 35 сантиметров. А это привело Боте к выводу о невозможности создать котел на необогащенном уране и графите[15]. Чтобы применять графит, считал Боте, ядерное топливо должно быть обогащено ураном-235. Как ни странно, он почти не допускал мысли о загрязнении использовавшегося в эксперименте графита примесями водорода или азота.

Попытки получить сверхчистый углерод предпринимались в Германии еще за несколько лет до опытов, проведенных в Гейдельберге. Так, в Гёттингене профессор Йос ставил опыты по получению сверхчистого углерода, совершенно свободного даже от малейших следов бора. Он подвергал нагреву различные углеводы, включая разнообразные сахара и крахмал, и ему удавалось получать исключительно чистый углерод. Однако после опытов Боте эффективность даже самого чистого углерода как замедлителя нейтронов была поставлена под сомнение и от дальнейших опытов с углеродом отказались.

Справедливости ради следует упомянуть об очень сходной ошибке, допущенной в Кембридже. Здесь в то время работали бежавшие из Франции фон Халбан и Коварский. Оки опытным путем пытались установить, возможно ли возникновение цепной реакции при использовании графита. Полученные ими результаты тоже оказались отрицательными.

А ведь в Германии дело могло бы принять совершенно иной оборот, если бы коллеги Хартека отнеслись к его опыту с сухим льдом более лояльно. Тогда он почти наверняка провел бы свой второй эксперимент с большим количеством урана и сухого льда и узнал бы истинную величину поглощения нейтронов. Однако читатель уже, видимо, убедился, что неудача Хартека была не случайной, а являлась следствием общего состояния дел в немецкой науке. Ему еще не раз придется убедиться, сколь пагубно сказывалось оно на многих начинаниях физиков-атомщиков в Германии. Именно общим состоянием дел только и можно объяснить, почему никто из физиков не попытался проверить результаты Боте. Кто знает, как обернулось бы дело, если бы опыты Боте были своевременно повторены и его ошибка исправлена. К счастью, эта ошибка, роковая для судеб немецкого атомного проекта, оказалась счастливой для всего человечества. Она стала главным препятствием и помешала немцам создать критический реактор на графите и уране, то есть реактор такого же типа, как первый в мире действующий реактор, созданный американцами два года спустя. Ошибка Боте лишила немцев выбора — теперь всю ставку они делали на тяжелую воду.