В случае, если норвежцы откажутся поставлять в Германию необходимое количество тяжелой воды, немцам придется получать ее путем электролиза. При этом производство одной тонны тяжелой воды будет сопряжено с расходом 100 тысяч тонн угля. Военное руководство было шокировано этими расчетами; в то же время Гартек получил от военных нагоняй за то, что осмелился действовать через их голову, обратившись напрямую к Гейзенбергу. Ему строго указали на то, что "ввиду особой секретности проекта впредь запрещается прямой обмен информацией между различными институтами. В случаях необходимости вся переписка должна вестись только через управление вооружений вермахта". Гартека проинформировали, что на совещании в начале января было принято решение о массовом производстве тяжелой воды на территории Германии.
Предложенный Гартеком и Суэссом процесс был намного дешевле электролиза. Он заключался в следующем: если пропускать обычный водород через воду в присутствии катализатора, происходила реакция, равновесие в которой наступало тогда, когда в жидкости образовывалось примерно в три раза больше атомов тяжелого водорода, чем в газе. Гартек предложил создать предприятие, на котором производство тяжелой воды основывалось бы на этом процессе. Он предложил обсудить эту идею с профессором Бонхоффером в Лейпциге. Военные согласились, и вскоре Гартек встретился с Бонхоффером, который также одобрил идею применения принципа каталитического обмена наряду с процессом гидрирования. В конце февраля в письме с пометкой "по прочтении уничтожить"
Бонхоффер писал Гартеку, что обсудил его предложение на предприятии "И.Г. Фарбен" по производству аммония в Мерсенбурге, где "все с восторгом восприняли эту идею". На предприятии производилось около шести миллионов кубических футов водорода в час. Сам же Бонхоффер по поводу предложения Гартека высказался так: "Любая идея выживает или умирает, в зависимости от того, кто будет ее катализатором".
В то же самое время германское правительство обратилось напрямую к норвежской фирме "Norwegian Hydro". Как рассказывала об этом норвежская сторона, представитель "И.Г. Фарбен", обладавшей процентами собственности этой компании, обратился на предприятие в Рьюкане с просьбой продать все наличные запасы тяжелой воды, всего 185 килограммов вещества с чистотой 99,6 и 99,9 процента. В дальнейшем немцы обещали и впредь закупать у этой компании тяжелую воду на очень выгодных условиях. Сложность состояла в том, что возможности компании составляли 10 килограммов в месяц, а немцам было нужно ежемесячно по меньшей мере 100 килограммов. Удивленные норвежцы спросили немецких коллег, где они собираются использовать такое количество этого вещества. Германская сторона предпочла уклониться от прямого ответа. В феврале 1940 года поступил ответ от норвежской стороны, в котором с сожалением отмечалось, что они не в состоянии удовлетворить запросы Германии в тяжелой воде.
В то же время в течение лета 1939 года французская группа физиков под руководством Фредерика Жолио-Кюри продолжала серию экспериментов, логически вытекавших из подтвержденной возможности цепной реакции урана. Применяя в качестве "топлива" оксид урана, в своем реакторе они попытались опробовать в качестве замедлителя воду, углерод, а также твердый диоксид углерода. В августе того же года они поместили блоки оксида урана, которым была придана сферическая форма, в воду. Воду при этом пытались использовать в качестве замедлителя. В результате ученые смогли стать свидетелями слабого кратковременного подобия цепной реакции, однако было очевидно, что вода больше поглощает, чем замедляет нейтроны.
Когда началась война, один из ведущих физиков группы был призван в армию. Однако его коллеге Хансу Халбану удалось добиться от французского министра вооружений М. Даутри обещания на поставку для дальнейших экспериментов 10 тонн графита. Наконец, в феврале 1940 года Жолио сам обратился к Даутри и попросил его обеспечить физиков необходимым количеством тяжелой воды, поскольку, с точки зрения ученого, этот материал был "наиболее интересным ингредиентом" для смешивания с оксидом урана. Жолио упомянул в этой связи 185 килограммов запасов норвежцев в Рьюкане. Этого количества, по мнению ученого, было достаточно для проведения важнейшего из экспериментов.
Даутри немедленно направил в Осло соответствующий запрос через М. Жака Аллье, лейтенанта французской секретной службы и одновременно представителя французского банка, имевшего контрольный пакет акций в "Norwegian Hydro". Кроме того, вездесущий Аллье представлял управление взрывчатых веществ в министерстве обороны Франции. Он решил "обратиться к здравому смыслу" управляющего директора компании доктора Акселя Ауберта и не просчитался, поскольку по истечении всего нескольких дней между сторонами было подписано соглашение, в соответствии с которым в распоряжение Франции бесплатно передавались все наличные запасы тяжелой воды.
Кроме того, отдельным пунктом соглашения оговаривались права Франции на запасы тяжелой воды, которые будут произведены в последующие годы. После подписания соглашения Аллье по секрету рассказал Ауберту о том, с какой целью французам нужна норвежская продукция. В ответ Ауберт попросил передать самые лучшие пожелания французскому премьер-министру господину Даладье и "заверить его, что наша компания не возьмет за эту продукцию ни одного сантима, лишь бы это способствовало победе Франции". Всего через несколько дней бесценные емкости с тяжелой водой были тайно вывезены из Норвегии, и спустя еще некоторое время они благополучно прибыли в Париж в распоряжение с нетерпением ожидавших прибытия этого груза французских физиков.
Одним из важнейших выводов, сделанных Гейзенбергом, было заключение о затухании цепной реакции по мере роста температуры. Отсюда следовало, что наиболее активно реакция будет протекать при низких температурах. 8 апреля, приблизительно одновременно с тем, как французы приступили к первым экспериментам с использованием так нелегко им доставшейся тяжелой воды, уже упоминавшийся в этой книге профессор Пауль Гартек побывал на предприятии по производству аммония в Мерсенбурге. Там он ознакомил директора по исследованиям этой компании доктора Херольда, члена нацистской партии, с планом строительства экспериментального уранового реактора, в котором оксид урана будет со всех сторон обложен "сухим льдом" – диоксидом углерода, веществом, которое в течение относительно длительного времени способно сохранять температуру минус 78 градусов. Оно просто в производстве и медленно испаряется. Кроме того, при получении этого вещества легко добиться его высокой чистоты.
Этот эксперимент должен был стать незабываемым. Такое могло сравниться только с временами, когда Гартек работал в лаборатории под руководством Резерфорда, одного из величайших физиков– экспериментаторов ХХ века. Тогда, шесть лет назад, по возвращении в Германию профессор Гартек настаивал на том, что у германской науки не будет будущего, если она не перестроит работу своих лабораторий по образцу британских. Однако его мнение не нашло поддержки в ученых кругах его страны.
Компания, в которой работал Херольд, конечно же была заинтересована в практическом использовании результатов эксперимента, поэтому он, во-первых, предложил бесплатно обеспечивать ученых сухим льдом и, во-вторых, проводить все исследования на его предприятии. Однако один из руководителей "И.Г. Фарбен" доктор Бутефиш настоял на том, что эксперименты будут проходить в Гамбурге.
Стояла весна, и до конца мая на сухой лед в Германии не ожидалось большого спроса. Гартек, которого убедили в том, что его потребности в этом веществе будут удовлетворены за один день, отправился готовить оборудование и материалы. Он отправил Дибнеру заявку на уран в количестве от 100 до 300 килограммов; одновременно пришло подтверждение военного руководства о том, что целый вагон сухого льда готов к отправке в Гамбург. Доктор Баше обещал, что очень скоро он предоставит в распоряжение Гартека не менее 100 килограммов оксида урана, правда, с условием, что тот будет пользоваться материалом не очень долго.
Проблема состояла в том, что каждый ученый хотел первым провести этот важнейший эксперимент. Профессор Гейзенберг запросил у военного командования от 500 до 1000 килограммов оксида урана, на что получил от Дибнера ответ, что он не первый в очереди. Пока в наличии было всего 150 килограммов; предполагалось, что в мае эта цифра вырастет до 600 килограммов, а в июне – до одной тонны. Дибнер предложил Гейзенбергу попытаться договориться с Гартеком, который тоже претендовал на эти запасы. Тогда лауреат Нобелевской премии написал Гартеку письмо, в котором просил уступить ему несколько сот килограммов драгоценного материала. "Конечно же, – добавил он, – если у Вас есть какие-либо причины торопиться с проведением Вашего эксперимента, Вы имеете несомненный приоритет. Однако я предложил бы Вам пока удовлетвориться количеством 100 килограммов".
Это привело Гартека в ярость. Он помнил, что всего через несколько недель по железной дороге в Гамбург должны прийти примерно 10 тонн диоксида углерода. Если ждать июня, то получение этого материала ставилось под сомнение, поскольку все производители к этому времени начнут работать для нужд владельцев холодильников. К тому же профессор Кнауэр уже предоставил все необходимое для проведения эксперимента оборудование. "Единственное, чего нам теперь не хватает для проведения решающего эксперимента, – это вещество 38 (оксид урана). Нам понадобится этот материал всего лишь с 20 мая максимум по 10 июня. Блоки сухого льда нельзя будет хранить более примерно одной недели, поэтому мы закончим очень быстро". Единственной причиной, почему Гартек просил от 100 до 300 килограммов оксида урана, было то, что он пребывал в уверенности, что это составляет все наличные запасы страны. "Безусловно и неоспоримо то, что чем большее количество оксида урана мы используем в эксперименте, тем более точными будут результаты, поэтому я убедительно прошу Вас обеспечить нам максимально возможное количество этого вещества".
К концу первой недели мая 1940 года была завершена подготовка места проведения эксперимента. Дибнер обещал предоставить в распоряжение Гартека "несколько сот килограммов" оксида урана. Гартек умолял Херольда задержать доставку диоксида углерода из Мерсенбурга настолько, насколько это представляется возможным. Он рассчитывал успеть получить находившуюся у профессора Гейзенберга часть запасов оксида урана. Позвонив 6 мая в Берлин, Гартек заявил Дибнеру, что для проведения эксперимента такого масштаба ему необходимо не менее 600 килограммов оксида урана. Через три дня он письменно запросил Дибнера, какое именно количество материала будет предоставлено в его распоряжение. Эти данные были нужны Гартеку для выполнения математических расчетов эксперимента. Ученый вновь заверял военных, что надеется получить очень важные результаты.
Наконец, на последней неделе мая Гартек получил обещанный оксид урана и, конечно, в гораздо меньшем количестве, чем он ожидал. Военные "расщедрились" на четверть того, что было запрошено. Сотрудники Института имени кайзера Вильгельма с явной неохотой поделились частью своих запасов. В сопроводительном письме профессор Розе писал: "По распоряжению управления вооружений вермахта отправляем вам 50 килограммов оксида вещества 38. Хайль Гитлер!" Еще через несколько дней в Гамбург прибыло чуть больше 100 килограммов, отправленных лично профессором Рилем из компании "Auer". Но это было все.
Гартек получил от военных строгое предупреждение, что в результате его экспериментов оксид урана ни в коем случае не должен был быть "загрязнен". Это было похоже на предупреждение первого лорда адмиралтейства британскому адмиралу перед величайшей битвой Первой мировой войны о том, что тот ни в коем случае не должен повредить поступившие в его распоряжение два новых крейсера. Однако на этом сходство заканчивалось: тот адмирал спустя месяц вернул крейсера и с британской бесстрастностью доложил командованию о потоплении почти всей эскадры фон Шпее у берегов Китая, извинившись заранее за то, что на крейсерах могут быть обнаружены "полученные по его неосмотрительности повреждения".
Увы, с германским ядерным проектом дела обстояли несколько иначе: корабль Гартека отправился воевать с законами физики, и, когда дым битвы рассеялся, обнаружилось, что неприятель, хотя он и был сильно потрепан, все еще на плаву.
На первой неделе июня в дополнение к полученным 185 килограммам оксида урана в лабораторию Гартека прибыли 15 тонн диоксида углерода. Профессор Гартек соорудил из сухого льда постройку высотой более двух метров и чуть меньшей толщиной. Внутри он равномерно распределил оксид урана на пять блоков, а в самом центре расположил радий-бериллиевый источник нейтронов. 3 июня он отрапортовал в Берлин, что все предварительные расчеты уже проведены и теперь необходимо подождать одну неделю, пока не закончится эксперимент. Сам он уже понимал, что, имея столь незначительное количество оксида урана, не может рассчитывать на успех и его эксперимент обречен. У него не было возможности рассчитать показатель увеличения количества нейтронов, поскольку этот процесс просто невозможно было наблюдать. Ученые удовлетворились расчетами показателя рассеивания нейтронов в твердом диоксиде углерода, а также поглощения нейтронов ураном. Полный отчет об эксперименте был закончен к августу. Главным результатом оказалось то, что размеры реактора оказались значительно большими, чем это предполагалось ранее. Несмотря на то что ученые группы Гартека рассчитывали провести еще один эксперимент с использованием пятиметрового куба сухого льда и одной или двух тонн оксида урана, Гартек был настолько подавлен оппозицией со стороны своих коллег из других институтов, что этот эксперимент, к сожалению, так и не состоялся.
Оккупация Германией Норвегии в апреле 1940 года и захват единственного в мире предприятия по производству тяжелой воды сразу же увеличили шансы немцев на успешное воплощение проекта. Норвежцы защищали Рьюкан и предприятие электролиза водорода в Веморке с фанатичным упорством. Городок находится в 120 километрах к западу от Осло. Ближайший крупный населенный пункт Конгсберг пал 13 апреля, всего через три дня после начала германского вторжения. Но неутомимый Аллье засыпал Рьюкан приказами "всеми средствами оборонять город". Наверное, поэтому этот населенный пункт стал последним в Южной Норвегии сдавшимся немцам. Германские солдаты вступили в него 3 мая. Переговоры по поводу тяжелой воды в еще более жестком, по сравнению с январем, тоне начались практически сразу. Но теперь немцы с разочарованием убедились, что весь запас тяжелой воды еще несколько недель назад был эвакуирован во Францию. Кроме того, этим фактом подтверждались их опасения, что и союзники заинтересованы исследованиями урана отнюдь не в академических целях. Позже, в 1944 году профессор Гартек писал: "Контакты с фирмой "Norwegian Hydro", единственным производителем материала SH.200 (тяжелая вода) в мире, показали, что в то время фирма могла обеспечить нас лишь очень небольшим количеством этого вещества. Однако сотрудники фирмы заявили, что после соответствующей модернизации предприятие в Веморке способно давать до 1,5 тонны SH.200 в год".
Остановившись на этом пункте, было бы полезно бросить быстрый взгляд на еще одну из принимавших участие в набиравшем обороты конфликте сторон. "К тому времени, когда я присоединился к участникам проекта, – вспоминает генерал Гровс, назначенный в 1942 году главой американской атомной программы, – исследования в области применения атомной энергии шли с нарастающей активностью уже с января 1939 года, когда Лиза Мейтнер открыла всем, что атом может быть расщеплен".
Это открытие определило два противоположных направления для дальнейших исследований: большинство физиков понимали, что расщепление ядра атома может быть использовано либо для получения энергии, либо для создания сверхбомбы. В то же время во главе тех, кто был заинтересован вторым направлением, а именно использованием атомной энергии в военных целях, были ученые, на себе испытавшие новый мировой порядок Гитлера. Физики, родившиеся в США, как и их коллеги в Великобритании, не привыкли работать в направлении применения новых открытий в интересах армии. Именно еврейские эмигранты из стран оси привлекли внимание американцев к тому, какую опасность таит в себе германская атомная программа. Все пять ученых, благодаря чьей настойчивости и энергии были начаты работы над американским атомным проектом (Сцилард, Вигнер, Теллер, Вайскопф и Ферми), как отмечалось в отчете Смита, были по происхождению иностранцами. Кроме того, все они, кроме Ферми (женатого на еврейке), были евреями. В Великобритании ядро ученых, занятых в работах по атомной программе, были выходцами из Германии.
17 марта 1939 года, за месяц до того, как немецкие ученые впервые обратились к военному командованию в Берлине, Ферми по собственной инициативе встретился с высшими офицерами министерства ВМС США в Вашингтоне. Во время встречи он рассказал им о возможности достичь контролируемой цепной реакции урана при помощи медленных нейтронов или взрывной реакции с использованием быстрых нейтронов. Он особенно горячо предупреждал руководство ВМС США о последствиях получения ядерного оружия Германией. Тем не менее он так и не смог ни в чем убедить чиновников министерства. Летом неутомимый Ферми обратился за помощью к Альберту Эйнштейну. Совместно со Сцилардом и Вигнером они обсудили возможность получения при помощи экономиста с Уолл-стрит Александра Заха, имевшего доступ к президенту США, государственной поддержки. Зах составил письмо президенту, и Эйнштейн подписал его.
В датированном 2 августа письме президента Рузвельта уведомили о возможности создания бомбы, разрушительная мощь которой способна стирать с лица земли целые города. Сама Америка располагала незначительными месторождениями урана. Основные запасы этого вещества находились в Конго, Чехословакии и Канаде. "Я знаю, что в настоящее время Германия прекратила продажу урана, добытого в Чехословакии, – писал в том письме Эйнштейн. – То, что Германия уже предпринимает первые шаги, можно понять из назначения сына заместителя иностранных дел фон Вайцзеккера в Институт имени кайзера Вильгельма в Берлине, где сейчас повторяют некоторые из опытов с ураном, проделанные в Америке".