Введение
В августе‑сентябре 1945 года Вторая мировая война завершилась атомными бомбардировками Хиросимы и Нагасаки. Хотя открытие ядерного деления принадлежит немецкому учёному Отто Ганну, нацистская Германия так и не смогла создать атомную бомбу. Почему же союзники успели, а Германия – нет?
«Мы хотим обратить ваше внимание на новое развитие ядерной физики, позволяющее вызвать взрыв, во много раз превосходящий по мощности любые известные вооружения. Страна, первой воспользовавшаяся этим, получит непревзойдённое преимущество».
Эти слова немецкого химика Пауля Хартека, написанные 24 апреля 1939 года Эриху Шуману, возглавлявшему военный отдел по новым вооружениям, показывают, насколько быстро в Германии возник интерес к ядерному делу.
Урановый клуб
В летнее 1939 года в Германии создали Uranverein (Урановый клуб) – группу учёных, задачей которой было исследовать возможность создания атомного оружия. В её состав входили Курт Дибнер, Пауль Хартек, Отто Ганн, Ханс Гейгер, Карл Фридрих фон Вайцзекер и Вальтер Боте.
В первой же встрече Боте заявил: «Если есть хоть малейший шанс построить атомную бомбу, мы обязаны работать над этим». Уже до начала войны исследование ядерного оружия получило поддержку высшего командования.
25 сентября 1939 года в клубе появился Вернер Гейзенберг – лауреат Нобелевской премии по физике 1932 года, один из ведущих учёных Третьего рейха.
Критическая масса
Гейзенберг возглавил научное руководство проекта. Первой проблемой стало скудное наличие урана: единственный немецкий урановый карьер находился в Иоахимстале (чешская территория). Он понимал, что для деления нужен изотоп урана‑235, а в природном уране его лишь около 0,7 %.
Гейзенберг переоценивает необходимое количество урана‑235, полагая, что нужна масса в тоннах. На самом деле критическая масса составляет около 52 кг, а уже в 1940 году Фриш и Пирлс оценили её в 700 г. Ошибочная оценка затруднила планирование и создала иллюзию, что ресурсы невозможно собрать.
Тяжелая вода или графит?
Для создания реактора требовался замедлитель нейтронов. Наиболее очевидными материалами были тяжелая вода и графит. Немцы, под влиянием Вальтера Боте, выбрали тяжелую воду, считая графит непригодным. Вывод оказался ошибочным: графит, если он достаточно чист, отлично замедляет нейтроны. Тяжелую воду можно было получать лишь в небольших количествах на норвежском заводе «Норск‑Гидро», что сильно замедлило работу.
Американцы, напротив, использовали чистый графит и к декабрю 1942 года построили первый в мире работающий реактор в Чикаго (сталкер). Немцы же к марту 1945 года смогли лишь достичь небольших нейтронных потоков в подземной лаборатории в Хайгерлохе, но реактор так и не перешёл в критическое состояние.
Плутоний
Отсутствие работающего реактора лишило немцев возможности получать плутоний‑239 – материал, получаемый в результате захвата нейтронов ураном‑238 и последующего β‑распада. Плутоний оказался более лёгким в отделении от урана, чем уран‑235, и использовался в американской бомбе, сброшенной на Нагасаки.
Гейзенберг знал о потенциале плутония, но из‑за проблем с реактором считал, что создание плутониевой бомбы невозможно в военных сроках, поэтому не поднимал эту тему в официальных обсуждениях.
«Тотальная война» и приоритеты
С началом операции «Барбаросса» в 1941 году ресурсы Германии переключились на сухопутные сражения. Урановый клуб оказался в тени – даже такие учёные, как фон Вайцзекер и Боте, были призваны в армию. Проект был передан Министерству образования в 1942 году, а финансирование стало нестабильным. Несмотря на усилия Альберта Шпеера, поддержка проекта оставалась ограниченной.
Недооценка соперника
В отличие от американского Манхэттенского проекта, где работали десятки тысяч специалистов и правительство вкладывало миллиарды долларов, немецкие учёные не осознавали, сколько ресурсов требует реальное создание ядерного оружия. Разведка США уже в 1940 году знала о норвежском заводе тяжелой воды и пыталась его саботировать, тогда как немцы почти не имели информации о американских исследованиях.
После войны многие немецкие учёные даже сомневались в подлинности американской бомбы, считая её «подделкой».
Итоги
Сочетание неверных оценок критической массы, ошибочного выбора замедлителя, нехватки урана‑235, отсутствия работающего реактора и низкого приоритета проекта в условиях «тотальной войны» привело к тому, что нацистская Германия так и не смогла создать атомную бомбу.
- Бор – Гейзенберг и бомба
- Самый древний материал ядерного оружия найден
- Суперкомпьютер моделирует ядерный взрыв
- Как работает атомная бомба (atomicarchive.com)
