Ядерное оружие Третьего рейха. Немецкие физики на службе гитлеровской Германии - Дэвид Ирвинг

2. Процесс Клузиуса – Линде возгонки жидкого водорода.

3. Двухтемпературная реакция обмена Гартека – Суэсса.

4. Новый способ доктора Гейба, предусматривающий двухтемпературный процесс обмена сульфида водорода.

Гартек подчеркивал, что второй и третий способы могут немедленно применяться в промышленном масштабе. При этом третий способ может быть использован как самостоятельно, так и в комбинации со вторым. Неудобством второго способа являлась необходимость потребления огромного количества энергии, а также зависимость от поставок водорода высокой степени чистоты.

Важным требованием, по мнению Гартека, было не привязывать получение тяжелой воды к одному крупному предприятию, иначе «воздушные атаки, направленные против предприятия, производившего материал SH.200 (тяжелая вода), будут представлять опасность для всего такого предприятия». Немцы настолько теперь боялись воздушных рейдов союзников, что, упомянув о возможности получения низкоконцентрированной тяжелой воды из отходов некоторых предприятий, Гартек не стал называть, о каких конкретно предприятиях идет речь. Он опасался, что даже в Исследовательском совете могут находиться агенты врага, которые сразу же получат так необходимую союзникам информацию.

Одним словом, Гартек настаивал на том, что в течение двух ближайших лет на территории Германии следует построить небольшое (производительностью до двух тонн в год) предприятие по производству тяжелой воды. В связи с этим он сослался на пример из истории:

«В течение 1940-го и 1941 годов никто еще не знал, какое именно количество материала SH.200 может потребоваться для обеспечения работы реактора. Некоторые даже настаивали на цифре пять тонн в год. С учетом того, что в ближайшее время будет санкционирована работа только над срочными программами, мы должны быть благодарны лицам, позволившим вести хоть какие-то работы над проектом.

Благодаря участию в проекте компании «Norwegian Hydro», на первом этапе мы могли легко и без особых затрат удовлетворять наши потребности в материале SH.200. Это позволило нам больше узнать о конфигурации реакторов, опробовать различные их образцы и провести необходимые вычисления.

Потеря продукции компании «Norwegian Hydro» и вместе с тем полученные в ходе экспериментов на первых реакторах обнадеживающие результаты полностью изменили ситуацию. Вселяет оптимизм факт, что проблема получения продукта SH.200 к настоящему времени всесторонне изучена. Если бы развитие проекта находилось на уровне 1941-го или 1942 года, никто не позволил бы вкладывать миллионы рейхсмарок только в производство вышеназванного материала».

Тем не менее профессор Герлах колебался, стоит ли рекомендовать такие большие немедленные капиталовложения в программу. Для начала он дал согласие на выделение миллиона 300 тысяч рейхсмарок на строительство завода, на котором планировалось производство ежегодно до полутора тонн чистой тяжелой воды с применением реакции возгонки жидкого водорода Клузиуса – Линде. В бюджете эта статья была обозначена как «производство материала SH.200 и возведение соответствующего предприятия». На самом деле производственный процесс оказался более экономичным, чем считалось ранее.

В то же время при существовавших в то время в Германии приоритетах на ближайшие два года германская наука оказалась лишенной как внешних, так и внутренних источников тяжелой воды. Ученым приходилось довольствоваться полученными ранее 2600 килограммами материала.

То, что строительство завода тяжелой воды не получило соответствующего приоритета в Германии, было вызвано нерешительностью в ученой среде. В свою очередь, эта нерешительность обусловливалась витавшей в воздухе уверенностью в том, что вот-вот, еще до того, как будет построено такое предприятие, физики найдут надежный способ обогащения урана-235. Самому Гартеку невольно удалось убедить в этом власти рейха, поскольку он имел неосторожность заметить: «При существующей вероятности получения в скором будущем достаточного количества обогащенного препарата-38 (урана) может оказаться, что потребности в материале SH.200 существенно сократятся. Остается только дождаться, когда мы будем располагать достаточным количеством обогащенного препарата-38, который будем применять вместе с материалом SH.200». Как выяснилось позже, американцы решили проблему с приоритетами для одного из двух возможных путей развития проекта, присвоив высший приоритет и тому и другому. Немцы поступили с точностью до наоборот: у них ни один из возможных путей не был признан первостепенным.

В рамках немецкой ядерной программы отношение к процессу выделения изотопа урана было похоже на отношение мачехи к приемному ребенку. Как уже упоминалось ранее, немцы додумались до пяти различных способов выделения изотопов, среди которых особенно хорошо были изучены метод ультрацентрифуги и «изотопный шлюз» доктора Багге. Ультрацентрифуга «Марк-I» уже прошла длительное тестирование, а на заводе во Фрайбурге успешно закончились испытания версии «Марк-III» с двумя роторами. Как в мае информировал Герлаха Грот, удалось достичь примерно 70 процентов теоретически рассчитанной степени обогащения. В процессе производства находилась серия из десяти таких двухроторных машин. Перед тем как приступить к обогащению урана в промышленных масштабах, Гартек и Грот организовали опытное производство на заводе компании «Hellige» в окрестностях Фрайбурга. Полномасштабное производство обогащенного урана планировалось создать в городе Кандерн, в 30 километрах южнее Фрайбурга. Гартек выбрал именно этот населенный пункт, поскольку его расположение вблизи швейцарской границы гарантировало безопасность от авиационных налетов союзников. Предприятие в Кандерне должно было производить ежедневно несколько килограммов урана-235 со степенью обогащения 0,9 процента. Гартек попытался использовать полученный материал при проведении им своих «частных» экспериментов.

Герлах нашел необходимые средства и на выделение изотопов урана другими способами, в том числе фотохимическим методом. Последний предусматривал облучение волнами света определенной длины сложного соединения, имеющего в составе уран. Такое облучение способствует возможности выделения из раствора нужных изотопов.

В конце мая Герлах известил власти о готовности возобновить «полномасштабные эксперименты» на ядерном реакторе в бункере в Берлин-Далеме. Он искренне считал, что пройдет совсем немного времени, перед тем как удастся достичь первой управляемой ядерной реакции, что уже были изучены методы контроля выхода энергии и при необходимости прекращения реакции. Более того, компании «Auer» после долгих безуспешных попыток, казалось, удалось, наконец, разработать технологию защиты компонентов уранового топлива от коррозии. По новой технологии уран помещался в соединение, представляющее собой цианид щелочных или щелочно-земельных металлов. Такая защита пока вела себя безупречно. Производству урановых пластин мешали лишь интенсивные бомбежки, но и здесь удалось выйти из положения: печи вакуумной разливки и другое оборудование были установлены в относительно безопасном от налетов союзной авиации месте, в Грюнау, в окрестностях Берлина. И наконец, ряд видных ученых-геологов были заняты поисками новых месторождений урана на оккупированных Германией территориях на случай, если рейху вдруг понадобится резко увеличить добычу этого материала.

Если рассмотреть контракты, подписанные Эсау и Герлахом в течение одного года до апреля 1944 года, выяснится, что в рамках проекта были затронуты многочисленные теоретические научные проблемы, некоторые из них имели лишь академический интерес. При этом большинство имело весьма скромный приоритет (SS). И только решению одной или двух таких проблем уделялось особое внимание; на решение таких задач бросались все имевшиеся в наличии силы и средства. Во всей урановой программе только два исследовательских контракта получили в рассмотренный период высший приоритет DE: изготовление прототипа машины «изотопного шлюза» доктора Багге на заводе «Bamag-Meguin» и производство на предприятии компании «Auer» трех образцов стойких к коррозии пластин урана. Некоторые из проектов, над которыми работали Гартек, Мартин и Эсау, частично попадали под приоритет DE, но ни одна из работ Гейзенберга и Воте не была удостоена такой привилегии. Часто суммы контрактов были весьма значительны: контракты Гартека стоили 265 тысяч рейхсмарок; Гана – 243 тысячи; Эсау – 150 тысяч рейхсмарок. Но дисбаланс в финансировании был существенным: в работы доктора Дибнера было вложено 25 тысяч рейхсмарок, а в работы Гейзенберга – всего 8500. Наконец, занимавшийся разработкой ультрацентрифуги доктор Грот получил лишь 4200 рейхсмарок. Вольшинство из выделяемых в рамках германской атомной программы денежных средств шло промышленным компаниям «Auer» и «Degussa», занимавшимся ураном; «И.Г. Фарбен», занятой проблемами тяжелой воды; «Hellige» и «Anschutz», разрабатывавшим образцы ультрацентрифуги. После того как в апреле и мае Герлах пересмотрел имевшиеся контракты, прежний высокий приоритет сохранили лишь работы профессора Гартека по выделению изотопов урана. Все прочие проекты были понижены до не имевшего практически никакой ценности грифа SS.