Историки атомных исследований и разработок обычно утверждают, что немецкие ученые не предпринимали попыток определить значение критической массы урана-235 и даже не давали себе труда подумать над вопросом о цепных реакциях на быстрых нейтронах. Фактически все обстоит совершенно иначе. Хоутерманс определенно проделал и то, и другое. И даже не один он. Позже, в сентябре 1942 года, в записке, посвященной возможности осуществления цепной реакции на быстрых нейтронах, Зигфрид Флюгге совершенно недвусмысленно указывал на всю важность получения урана-235 для создания урановой бомбы. А Гейзенберг, примерно в то же самое время, говоря о возможности создания урановой бомбы, в ответ на вопрос о ее размерах сказал, что она будет не больше ананаса. А еще через год на одной из лекций Гейзенберг воспользовался диаграммой, на которой изобразил схему процесса на быстрых нейтронах в уране-235. Кроме того, на основе результатов измерений эффективного сечения урана для быстрых нейтронов, проведенных в 1943 году венцами Йентшке и Линтнером, Гейзенберг уточнил теорию критической массы Хоутерманса.

Однако вернемся к отчету Хоутерманса. Его содержание не ограничивалось перечисленными важными положениями. Еще большее внимание Хоутерманс уделил возможности получения нового делящегося элемента, пригодного для создания бомбы, то есть тому, что мы называли «плутониевой альтернативой» урана-235. В сущности, Хоутерманс не открыл ничего нового, а лишь по-иному взглянул на известные уже факты. Еще в феврале 1941 года Вольц и Хаксель экспериментально установили, что уран-238 поглощает нейтроны значительно слабее, чем ожидалось. Они были убеждены в правильности своей интерпретации экспериментов и считали, что необходим пересмотр предположения Вайцзеккера о возможности извлечения делящегося продукта распада урана-239. По мнению Вольца и Хакселя, такое извлечение будет почти невозможным, поскольку этого вещества должно образовываться очень немного.

Хоутерманс отверг подобный ход рассуждений. В существовавших тогда условиях главное внимание следовало уделять вовсе не методам разделения, куда важнее было сосредоточить усилия на поисках такой наиболее эффективной геометрии реактора. Ведь в природном уране урана-238 в 139 раз больше, чем урана-235, и поэтому гораздо выгоднее изыскать способы утилизации распространенного урана-238, а не редкого урана-235. «Каждый нейтрон, который захватывается ура-ном-238, приводит к возникновению ядра элемента нового типа. А оно уже может делиться под воздействием тепловых нейтронов», — писал в отчете Хоутерманс[16]. Но это означало не что иное, как изменение подхода к самому атомному реактору. Теперь его можно было рассматривать не только как источник энергии, но и как «машину для преобразования элементов», которая несравненно эффективнее самого лучшего способа разделения изотопов. Имея котел, в котором происходит цепная реакция, уже не нужно заботиться о методах разделения изотопов, достаточно будет разработать способы химического извлечения нового элемента из облученного в котле урана. А это гораздо проще и дешевле.

Ясная, исчерпывающая работа Хоутерманса явилась как бы итогом и поворотной точкой всего немецкого атомного проекта. Теперь немецким ученым казалось, что они имеют неопровержимые обоснования, для того чтобы дожидаться времен, когда появится достаточное количество тяжелой воды и станет возможным пустить в ход атомный котел.

И хотя об этом никогда не говорилось явно, все сочли, что необходимость в срочном изготовлении установок для получения урана-235 отпала.

Замечательным свойством научного прогресса является его универсальность, всеобщность. Особенно отчетливо проступает это свойство в военные времена, когда мировая наука распадается на отдельные изолированные сообщества и ученые разных стран трудятся разобщенно, ничего не зная о достижениях своих коллег из вражеского лагеря. Параллелизм научного развития ярко проявился на примере научных достижений союзных государств и держав оси в области радиолокации и реактивных двигателей.

Летом 1940 года ученые, разбросанные по университетам Великобритании и Америки, уже успели провести критический анализ нескольких возможных методов разделения изотопов и остановили свой выбор на одном из них. В числе рассмотренных был чрезвычайно дорогостоящий метод электромагнитного разделения, которым пользовался Нир при получении первых ничтожных количеств урана-235; был также метод термодиффузии, метод центрифугирования и, наконец, метод диффузии через пористую перегородку. От метода термодиффузии отказались по тем же причинам, что и немцы: «ввиду отсутствия какого-либо известного науке уранового соединения, применение которого могло бы дать желаемый результат». Из-за дороговизны отказались и от метода, которым пользовался Нир.

Единственным сулившим успех являлся метод диффузии через пористую перегородку — метод Герца. Первыми обратили на него внимание англичане. Единственным пригодным газом и в этом случае оказался все тот же шестифтористый уран. Его требовалось пропускать сквозь пористую мембрану при очень точно подобранном давлении. Молекулы газа с атомами урана-235, будучи более легкими, диффундировали в пористой преграде с большей скоростью, чем молекулы с атомами урана-238. Процесс диффузии следовало повторять много-много раз, прежде чем концентрация урана-235 увеличится до требуемого значения. Поэтому для работы завода, основанного на процессе газовой диффузии в пористой перегородке, требовалось огромное количество электроэнергии, хотя почти вся она должна была затрачиваться на приведение в действие чрезвычайно многочисленного и сложного насосного оборудования.

В декабре 1940 года группа британских ученых, работавшая под руководством ученого-беженца Ф. Симона, закончила проект большого завода, основанного на применении аппаратов Герца и рассчитанного на суточное производство 1 килограмма урана-235 с концентрацией 99 процентов. Под завод понадобилось бы отвести участок земли площадью 16 гектаров, и он должен был потреблять весьма значительную электрическую мощность — 60 тысяч киловатт. В этом же месяце фирма «Ай-си-ай» (Imperial Chemical Industries) подписала контракт на производство первых промышленных количеств шестифтористого урана (в Германии его производство шло уже полным ходом).

Что же касается работ в США, то в ту пору они в общем-то отставали от английских, хотя физики, работавшие на гигантском калифорнийском циклотроне, вырвались далеко вперед на плутониевом направлении. Только летом 1940 года Американский урановый комитет, встревоженный весьма преувеличенными слухами об успехах, достигнутых в Вирусном флигеле, наметил обширную программу действий, руководство которыми было возложено на Национальный совет оборонных исследований, возглавляемый доктором Ваневаром Бушем.

Буш получил от Рузвельта указание обменяться с англичанами научной информацией, и в марте 1941 года британские ученые получили из Вашингтона первые научные отчеты. На их основе профессор Пайерлс произвел начальную оценку критической массы урана-235. По его предположению, она составляла 8 килограммов или даже меньше. В мае 1941 года английской фирме «Метрополитен-Виккерс» был выдан заказ на строительство опытного завода с 20 ступенями газодиффузионного разделения урана. Однако работы по плутонию в Кембридже не только не развивались, но и постепенно сворачивались, главным образом из-за отсутствия циклотрона. Была и другая причина. Некоторые авторитетные английские ученые скептически относились к возможностям изготовления плутониевой бомбы. Им казалось, что ее создание неизбежно окажется в зависимости от производства достаточного количества тяжелой воды, то есть от создания действующего реактора. А это, считали они, было едва ли более легким делом, чем производство урана-235.

В июле 1941 года специальная правительственная комиссия при министерстве авиационного производства, ведающая английскими атомными разработками[17], выпустила специальный отчет. В нем был дан обзор состояния ядерных исследований в Великобритании. Авторы отчета указывали, что для создания эффективной атомной бомбы с тротиловым эквивалентом 1800 тонн потребуется примерно 11 килограммов урана-235. Комиссия сочла также необходимым сделать следующее предупреждение: