Нелегалы 1. Операция «Enormous»

Чиков Владимир Матвеевич

Приложения

 

 

Публикуемые в этой книге копии уникальных документов, еще вчера находившиеся за семью печатями, свидетельствуют о значительной роли советской разведки в решении атомной проблемы в СССР. Написанные рукой академика И. В. Курчатова заключения и отзывы на материалы лондонской и нью-йоркской резидентур (ни секретарей, ни машинисток он к этому секретному делу не допускал) содержат подробный анализ данных разведки по урановой проблеме. Детальный обзор развединформации сопровождался всегда оценкой ее важности и серией вопросов на том или ином этапе создания отечественной атомной бомбы.

Особая ценность рукописных отзывов Курчатова, предназначенных для узкого круга лиц, состоит в том, что они, — как отмечалось в журнале «Вопросы истории естествознания и техники» № 3 за 1992 год, — «представляют большой историко-научный интерес, так как дают важную, иногда ключевую, информацию о ходе работ по советскому атомному проекту, об узловых моментах в развитии всей программы…».

Разведывательные данные по урановой проблеме, как писал руководитель Лаборатории № 2 академик И. В. Курчатов, позволяли «получить весьма важные ориентиры для нашего научного исследования, миновать многие весьма трудоемкие фазы разработки проблемы и узнать о новых научных и технических путях ее разрешения…».

Ниже публикуются фрагменты и некоторые исторические документы в полном объеме, — своего рода автографы отца советской атомной бомбы.

 

Приложение № 1

I. Разделение изотопов

Наиболее ценная часть материалов относится к задаче разделения изотопов.

1. Единственным рациональным путем ее решения принимается разделение изотопов при помощи диффузии через мембрану с мелкими отверстиями. Предпочтение метода диффузии методу центрифугирования для наших физиков и химиков явилось неожиданным. У нас была распространена точка зрения, согласно которой возможности метода центрифугирования стоят значительно выше возможностей метода диффузии, который считался практически неприменимым для разделения изотопных тяжелых элементов. В соответствии с этой точкой зрения в начале при постановке работ по проблеме урана предусматривались исследования только с центрифугой (метод Ланге) (…).

…Таким образом, данные материала позволяют, минуя первоначальную стадию, начать у нас в Союзе новое и весьма важное направление разработки проблемы разделения изотопов.

…Очень важно было бы знать:

1. Какие величины зазоров допускаются между движущимися и неподвижными частями машины в следующих ее узлах:

а) между концами лопастей ротора и боковой поверхностью статора,

б) между лопастью ротора и перегородкой, разделяющей отдельные фазы машины,

в) между валом ротора и краем перегородки.

2. Из какого материала делаются сетки на модели.

3. Какая толщина этих сеток, размер отверстий и отношение площади отверстий к площади всей сетки (…).

В материале содержится краткий анализ применимости (…) методов разделения изотопов урана:

а) метод термодиффузии считается малоэффективным из-за большой затраты энергии. Этот вывод подтверждается выполненными (…) расчетами проф. Я. Б. Зельдовича;

б) метод центрифугирования считается малопригодным для выделения больших количеств урана-235 из-за необходимости постройки машин, имеющих большие окружные скорости вращения. Это заключение можно оспаривать; окончательные выводы могут быть сделаны после исследования аппаратуры, разрабатываемой сейчас сотрудниками лаборатории проф. Ланге;

в) масс-спектрографический метод и метод разделения изотопов испарением также считаются непригодными для урана. Справедливость этой оценки выясняется (…) проф. Арцимовичем и проф. Корнфельдом.

II. Проблема ядерного взрыва и горения

Данные этой части материала также представляют существенный интерес.

Это в первую очередь относится к содержащемуся в материале утверждению о возможности осуществления ядерного горения в смеси обычной окиси урана (или металлического урана) с тяжелой водой. Для советских физиков такое утверждение также является неожиданным и противоречащим установившейся точке зрения.

У нас считалось доказанным, что без разделения изотопов невозможно осуществить ядерное горение в смеси с тяжелой водой. Этот вывод основывался на расчетах проф. Ю. Б. Харитона и проф. Я. Б. Зельдовича (…).

Ни один из физиков Советского Союза не производил (из-за отсутствия технической базы — мощных циклотронов и больших количеств тяжелой воды) определения указанного выше поперечного сечения, и при рассмотрении и анализе всего этого вопроса мы пользовались значениями поперечных сечений, определенных американскими учеными Альварецом, Бурстом и Харкинсом в их исследованиях радиоактивного распада изотопа водорода с массой 3. (…)

Как видно из материала, на основании прямых опытов с большими количествами (180 кгр) тяжелой воды, включающими в себя весь мировой (на 1939 г.) запас этого вещества, Хальбан и Коварский пришли к противоположному выводу, имеющему, конечно, громадное принципиальное значение. Хальбан и Коварский получили, согласно данным материала, образование 1,05–1,06 вторичного нейтрона на один первичный нейтрон, т. е. осуществили условия развивающегося цепного процесса.

Мы видим, что сделанные советскими физиками выводы о свойствах системы уран — тяжелая вода находятся в резком противоречии с выводами Хальбана и Коварского, и нужно сказать, что за Хальбаном и Коварским все преимущества прямого опыта перед расчетным путем, содержащим ряд промежуточных звеньев.

Мы не в состоянии по техническим возможностям повторить опыт Хальбана и Коварского, так как Советский Союз обладает всего лишь 2–3 килограммами тяжелой воды, и потому необходимы другие пути для того, чтобы убедиться в абсолютной достоверности сделанных за границей выводов (…).

Поэтому было бы крайне важно выяснить — выезжали ли Хальбан и (или) Коварский из Англии в Америку (в 1941–1942 гг.) и производили ли они опыты с ураном в лаборатории, где имеются большие запасы тяжелой воды. Было бы очень важно знать, если такого рода опыты действительно производились в Америке, то какие количества урана и тяжелой воды были в них использованы и чему оказалось равным отношение числа вторичных нейтронов к числу первичных (…).

…Было бы важно узнать: 1) какая форма системы уран — тяжелая вода, однородная (с дисперсным распределением урана) или неоднородная (с концентрированным в блоки распределением урана), найдена более рациональной и 2) с какой формой системы — однородной или неоднородной — проводились опыты в Америке.

В материале указано, что Хальбан и Коварский взяли 7 патентов по системе уран — тяжелая вода, и возможно, что в некоторых из них рассматриваются вопросы распределения урана. Поэтому было бы важно узнать содержание указанных патентов Хальбана и Коварского.

Наряду с этим я считаю необходимым произвести силами наших советских ученых теоретический анализ сравнительных свойств однородной и неоднородной смесей урана с тяжелой водой и думаю поручить выполнение этого анализа проф. Ю. Б. Харитону и проф. Я. Б. Зельдовичу (…).

Вероятнее всего, американские физики продолжали в последние годы работу по вопросу поглощения медленных нейтронов тяжелым водородом и кислородом, и поэтому важно было бы знать принятую сейчас в Америке величину сечения поглощения медленных топливных нейтронов тяжелым водородом и кислородом и иметь, хотя бы самые краткие, сведения о том, каким образом были произведены последние, самые точные определения этих величин.

В части материала, посвященной проблеме ядерного взрыва и горения, помимо данных о разработанной системе уран — тяжелая вода содержатся очень важные замечания об использовании в качестве материала для бомбы элемента с массовым числом 239, который должен получаться в «урановом котле» в результате поглощения нейтронов ураном-238. Подробный анализ этого вопроса был сделан мною ранее и изложен в специальном письме на Ваше имя.

Большое внимание уделено в материале физическим процессам, которые должны происходить в урановой бомбе. Изложенные в материале выводы находятся в общем в хорошем согласии с расчетами, которые делались по этому вопросу нашими учеными (…).

Заключение

Получение материала, как видно из изложенного, заставляет нас по многим вопросам проблемы пересмотреть свои взгляды и установить три новых для советской физики направления в работе:

1. Выделение изотопа урана-235 диффузией.

2. Осуществление ядерного горения в смеси уран — тяжелая вода.

3. Изучение свойств элемента эка — осмия-94.

В заключение необходимо отметить, что вся совокупность сведений материала указывает на техническую возможность решения всей проблемы урана в значительно более короткий срок, чем это думают наши ученые, не знакомые с ходом работ по этой проблеме за границей.

Естественно возникает вопрос о том, отражают ли полученные материалы действительный ход научно-исследовательской работы в Англии, а не являются вымыслом, задачей которого явилась бы дезориентация нашей науки. Этот вопрос для нас имеет особенно большое значение потому, что по многим важным разделам работы (из-за отсутствия технической базы) мы пока не в состоянии произвести проверку данных, изложенных в материале.

На основании внимательного ознакомления с материалом у меня осталось впечатление, что он отражает истинное положение вещей (…).

Содержание письма никому не может быть пока известно.

Документ состоит из 14 рукописных страниц, написанных лично И. В. Курчатовым. К документу приложена машинописная сопроводительная записка заместителю Председателя Совнаркома СССР М. Г. Первухину, которому был адресован отзыв на добытые советской разведкой материалы по британскому урановому проекту «Тьюб Эллойз». Этот проект свидетельствовал о наличии у английских ученых четкого плана по созданию атомной бомбы на основе урана-235.

Горизонтальные подчеркивания, которые сохранены в данной публикации, сделаны самим Курчатовым.

 

Приложение № 2

Урановый котел и роль трансурановых элементов

Урановый котел представляет собой систему из обычного урана, смешанного с каким-либо веществом, замедляющим нейтроны (простой водой, тяжелой водой или графитом). Вопрос о том, можно ли создать на этой основе (т. е. без выделения изотопов урана) «урановый котел», сейчас еще остается открытым.

Кажется почти несомненным, что, применяя простую воду в качестве замедлителя, не удастся решить задачу, но есть указания, что использование тяжелой воды приведет к положительному результату (…).

…Считалось, что в «урановом котле» удастся использовать лишь 1/140 часть всего заложенного в него урана.

Это заключение, однако, может оказаться совершенно неверным, если детальней проследить за теми изменениями, которые в «урановом котле» будут происходить с ураном-238.

Хотя попадание замедленного нейтрона в уран-238 и не дает большого выделения энергии и испускания вторичных нейтронов, атомное ядро урана-238 в результате попадания в него нейтрона испытывает некоторые изменения и превращается в уран-239. Этот элемент неустойчив и через 20 минут (в среднем) сам собой превращается в 93-й элемент (не существующий на Земле) — элемент, которому присвоено название эка-рений. Оказывается, что, хотя эка-рений несколько и более устойчив, чем уран-239, но также имеет малую длительность существования (в среднем около двух дней) и сам собой превращается в 94-й элемент — элемент, которому присвоено название эка-осмий.

Дальнейшие превращения эка-осмия пока не установлены, так что он в течение довольно длительного промежутка времени будет сохраняться и накапливаться в «урановом котле» (…).

Трансураны и урановая бомба

Если в действительности эка-осмий обладает такими же свойствами, как и уран-235, его можно будет выделить из «уранового котла» и употребить в качестве материала для «эка-осмиевой» бомбы. Бомба будет сделана, следовательно, из «неземного» материала, исчезнувшего на нашей планете.

Как видно, при таком решении всей проблемы отпадает необходимость разделения изотопов урана, который используется и как топливо, и как взрывчатое вещество.

Заключение

Разобранные необычайные возможности, конечно, во многом еще необоснованны. Их реализация мыслима лишь в том случае, если эка-осмий-239 действительно аналогичен урану-235 и если, кроме того, так или иначе может быть пущен в ход «урановый котел».

Кроме того, развитая схема нуждается в проведении количественного учета всех деталей процесса. Эта последняя работа в ближайшее время будет мной поручена проф. Я. Б. Зельдовичу.

До сих пор в нашей стране работы по эка-рению-239 и эка-осмию-239 не проводились. Все, что известно в этом направлении, было выполнено проф. Мак-Милланом, располагавшим наиболее мощным циклотроном в мире в лаборатории проф. Лауренса (Калифорния, Беркли) (…).

Мы в Союзе не сможем полноценно изучить свойства этого элемента ранее середины 1944 года после восстановления и пуска наших циклотронов. (Вопрос о возможности проведения некоторых предварительных исследований еще в 1943 году будет обсужден мной с акад. Хлопиным и т. Флеровым). Таким образом, является весьма важным узнать объем и содержание сведений в Америке о 93-м (эка-рении) и 94-м (эка-осмии) элементах.

Можно с несомненностью утверждать, что соответствующий материал имеется у проф. Мак-Милпана и, вероятно, в ряде других лабораторий, располагающих работающими циклотронными установками.

В связи с этим обращаюсь к Вам с просьбой дать указания Разведывательным Органам выяснить, что сделано в рассматриваемом направлении в Америке. Возможными точками работы могут явиться следующие:

Подлежат выяснению следующие вопросы:

а) происходит ли деление атомного ядра 94-го элемента (эка-осмия-239) под действием быстрых или медленных нейтронов;

б) если происходит, то каково сечение деления (отдельно для быстрых и медленных нейтронов);

в) происходит ли спонтанное (самопроизвольное) деление атомных ядер 94-го элемента (эка-осмия-239) и каков период полураспада по отношению к этому процессу;

г) какие превращения испытывает во времени 94-й элемент (эка-осмий-239).

Помимо этого, важно было бы знать, каково содержание проводящихся сейчас с циклотронными установками работ.

О написании Вам этого письма не говорил никому. Соображения, изложенные в § 1, § 2, § 3, известны проф. Кикоину и проф. Алиханову.

К приложению № 2

Документ представляет собой записку И. В. Курчатова на восьми рукописных страницах, предназначенных для очень узкого круга лиц (в целях конспирации Курчатов не должен был даже ближайшим своим коллегам рассказывать об информации, полученной по каналам разведки). Записка фиксирует поворотный момент в советской атомной программе. Руководитель Лаборатории № 2, судя по всему, склоняется к плутониевому варианту как первоочередному, в соответствии с которым основной упор делается на создание уранового котла, могущего работать на природном уране (об этом свидетельствует и список вопросов, связанных с плутонием).

 

Приложение № 3

Заместителю председателя Совета Народных Комиссаров Союза ССР т. Первухину М. Г.
проф. Курчатов.

Мною рассмотрен прилагаемый к сему большой перечень американских работ по проблеме урана.

Направляю Вам результаты этого рассмотрения и прошу дать указание ознакомить с ними т. Кафтанова С. В. и т. Овакимяна Г.Б.

Сведения, которые было бы желательно получить из-за границы, подчеркнуты синим карандашом.

В рассмотренном перечне американских работ содержится 286 названий: 39 из них (…) являются отчетами, содержание которых неизвестно; содержание 10 работ остается для меня мало ясным. Анализ остальных 237 работ дается ниже (…).

29 работ по уран-графитовому котлу (…)

Необходимо отметить, что в Америке по этому разделу работ обсуждаются детали таких вопросов (температура стенок охлаждающих трубок, диффузия продуктов деления в уране при температуре 600–1000° и т. д.), которые характерны для технического проекта, а не отвлеченной физической схемы.

Это лишний раз убеждает в серьезности попыток американских ученых осуществить в ближайшее время уран-графитовый котел.

Естественно, что получение подробного технического материала по этой системе из Америки является крайне необходимым.

14 работ по 93-му и 94-му элементам

В полученных из Америки данных содержатся довольно подробные сведения о физических свойствах 93-го и 94-го элементов; указаны характер распада, энергии вылетающих частиц, период полураспада, сечение деления медленными нейтронами и ряд других данных (…).

Особенно интересна в этом смысле работа Сиборга и Сегре (…), посвященная изучению деления эка-осмия быстрыми нейтронами (…).

Получение сведений о результатах этой работы Сиборга и Сегре представляется поэтому для нас особенно важным.

Интересны попытки американских физиков обнаружить 94-й элемент в природе в урановых рудах. По всей вероятности, эти работы (…) привели к отрицательным результатам, но убедиться в этом было бы необходимо. В том случае, если бы на самом деле на Земле сохранился 94-й элемент, можно было бы рассчитывать выделить его из руд и осуществить «эка-осмиевую» бомбу (…).

Проведение аналогичных работ по определению эка-осмия в рудах у нас в СССР пока невозможно, так как работы по химии 93-го и 94-го элементов у нас до сих пор не производились.

29 работ по разделению изотопов урана диффузией

Содержание и объем этих работ в СССР не известен. Можно, однако, догадываться, что американцы добились в этом направлении результатов (…). Получение подробных технических данных о работе в Америке по разделению изотопов диффузией было бы для нас очень важным. Часть этих работ (…) производится в Колумбийском университете при участии Даннинга и Гроссе (…).

10 работ по осуществлению урановой бомбы из урана-235

Почти каждая из этих работ представляет для нас громадный интерес. Соответствующие исследования проводятся сейчас и у нас и сопоставление с американскими работами очень важно потому, что полученные нами данные резко расходятся с данными, которые нам известны (…).

30 работ по общим вопросам нейтронной физики и физике деления ядра

Представляют для нас огромный интерес, но большинство научных направлений этого раздела получило у нас достаточное развитие за последнее полугодие. Это прежде всего относится к замедлению нейтронов (…).

55 работ по химии урана

Значительная часть их посвящена исследованию способа получения чистого металлического урана и его окиси, а также методам анализа степени чистоты указанных препаратов. Специальное внимание при этом уделяется выделению бора из окиси урана и редкоземельных элементов. Повышенный интерес именно к этим примесям вполне понятен, т. к. они обладают громадными сечениями поглощения медленных нейтронов и уже в ничтожных концентрациях опасны для развития цепного процесса в уран-графитовом котле. В полученных ранее из США материалах есть некоторые указания на наиболее рациональные, по мнению американцев, приемы очистки, но эти работы, по-видимому, не представляют для наших химиков особого интереса (…).

Вторая большая группа вопросов посвящена способу получения шестифтористого урана и исследованию его свойств (…). Проведение этих исследований было намечено и у нас (они были включены в план РИАНа и группы проф. Спицина в МГУ, но работы задерживаются в связи с рядом технических трудностей).(…)

Три работы по физиологическому действию урана и радиоактивным веществам

Эти работы поставлены, по-видимому, по двум соображениям:

а) чтобы выяснить вредное действие урана и излучений радиоактивных веществ на персонал, занимающийся разработкой проблемы урана;

б) чтобы уточнить возможность применения радиоактивных продуктов, образующихся в котле, в качестве боевого средства. В СССР эти работы не поставлены (…).

При создавшемся положении крайне существенно знать содержание:

а) замечании Брейта по работе Бригса и Гейденбурга о делении урана-235 нейтронами промежуточных энергий;

б) исследования Маршалла и Сциларда о захвате ураном фотонейтронов;

в) исследования Сциларда и Зинна о неупругом рассеянии нейтронов тяжелыми элементами (…).

Наряду с этим было бы очень важно также знать результаты работ:

1. Беннета и Ричардса о спектре вторичных нейтронов.

(…).

2. Маршалла и Сциларда о делении, производимом вторичными нейтронами (…).

В последнее время американцы очень неохотно сообщают в Англию свои данные, объем работ у них несравненно выше, чем в Англии, поэтому обмен данными мало дает Америке технически, но приводит к разглашению тайны.

Так как в Англии по проблеме урана работает много иностранцев, американцы считают такое разглашение особо неприятным, так как опасаются, что после войны результаты работы будут сообщены этими иностранными учеными своим правительствам.

Из изложенного выше видно, что у нас в Союзе работы по проблеме урана (конечно, пока еще в совершенно недостаточном объеме) проводятся по большинству направлений, по которым она развивается и в Америке. Но по двум из направлений — котел уран — тяжелая вода и разделение изотопов урана электролизом — работа у нас в Союзе не начата.

Я думаю, что следовало бы начать работу по обоим этим направлениям, причем первое из них требует, на мой взгляд, серьезного внимания.

Осуществление котла уран — тяжелая вода несколько сложнее осуществления котла из смеси урана с углеродом, так как требует организации нового для нас производства тяжелой воды в очень больших количествах (несколько тонн) (…).

Второе из указанных выше направлений, по-видимому, не связано с широкими перспективами, но, по моему мнению, исследования по разделению изотопов урана электролизом у нас следовало бы все же начать силами ученых, которые не могут быть использованы на других участках работы по проблеме урана.

К приложению № 3

Фрагмент документа представляет собой анализ «Перечня американских работ по проблеме урана», написанный рукой И. В. Курчатова.

 

Приложение № 4

…Представляется исключительно важным выяснить, изучалась ли указанная система расчетным или опытным путем? Если бы оказалось правильным второе предположение, это означало бы, что уже осуществлена атомная бомба и уран-235 выделен в больших количествах. В материале есть замечание, которое как будто говорит в пользу этого. При изложении метода «взрыва вовнутрь» указывается, что еще не проводилось опытов с активным материалом, но что в ближайшие месяцы намечено выполнить такие опыты.

В свете изложенного представляется первоочередной задачей исключительной важности получение нескольких десятков граммов урана, сильно обогащенного ураном-235 (…).

Во второй части этого же документа сообщалось о совпадении американского и советского выбора в отношении «вещества изоляции для атомной бомбы» — бериллия и говорилось о методе «взрыва вовнутрь», который, по утверждению Курчатова, можно вполне предпочесть методу «выстрела», но только после серьезного теоретического и опытного анализа.

Принципиально важное значение для НКГБ имел отзыв Курчатова на разведданные Персея и Чарльза от 25 декабря 1944 года:

«Совершенно секретно
И. Курчатов

Заключение по материалам к препроводительной № 1/3/22500
11.04.45 г.

Очень богатый и в разных отношениях поучительный материал. Он содержит теоретически важные указания, описания технологических процессов и методов анализа, дает представление о темпах работы отдельных лабораторий и возможных сроках введения в действие атомных агрегатов.
Экз. единств.».

На основе предварительного ознакомления ниже дается краткое изложение содержания материала и его анализ по разделам:

1. Технологические и химические вопросы.

2. „Уран-графитовый котел“.

3. Котел „уран — тяжелая вода“.

4. Работы одной из лабораторий за период с марта 1943 по июнь 1944 года.

5. Разные работы.

I. Материал по первому разделу представляет большую ценность в двух отношениях: по способу очистки исходных соединений урана от разных примесей и способу синтеза фторуглеродов (…). Вопросы очистки урана являются очень актуальными. Мы знали и раньше, что за границей для целей очистки применяется хорошо известный водно-эфирный процесс Малинкродта, но у наших химиков этот метод не пользуется популярностью (…).

II. Уран-графитовый котел с водяным охлаждением является наиболее простой технической формой осуществления котла. У нас эта система пока не разрабатывается, т. к. мы не уверены, что из-за поглощения в воде фактор мультипликации в системе будет больше единицы (…). Из представленных материалов видно, что было принято решение оставить этот проект без дальнейшей разработки и прекратить работы над уран-графитовым котлом с водяным охлаждением. Но это решение было вынесено в августе 1942 года, и с тех пор точка зрения на эту систему могла измениться. Было бы важно узнать, как сейчас обстоит дело по этому вопросу.

Система с гелиевым охлаждением. По этой системе нет принципиально новых указаний, т. к. нами ранее уже были получены отчеты тех же зарубежных лабораторий, но отдельные работы все же крайне интересны (…). Как нам известно, еще в конце 1942 года проводилась большая работы по строительству котла с гелиевым охлаждением (…), причем было предложение ввести его в эксплуатацию в 1943 году, хотя и были сомнения в реальности этого срока. Прошло уже 1,5 года против намечаемого срока, и этот котел должен уже работать. Было бы важно получить сведения об этом.

III. Котел „уран — тяжелая вода“. Указывается, что минимальное количество тяжелой воды для котла равно 3–4 тоннам. В случае применения простой воды для охлаждения необходимое количество воды должно быть увеличено и достигать 6–8 тонн при 5 % простой воды в системе охлаждения.

IV. Группа отчетов освещает применяемые сейчас за границей методы исследования физических сторон проблемы урана и постановку некоторых работ, относительно которых мы раньше сведений не имели. Из материалов видно, что для изучения спектров нейтронов находит применение метод фотографических пластин с толстым эмульсионным слоем (направление, которое мы начали с основания нашей Лаборатории № 2). Из других методов (…) следует отметить метод модулированного пучка частиц в циклотроне (…).

В первый раз мы узнаем, что за границей применяют (исследование происходящих под действием быстрых нейтронов в массе металлического урана) те же методы, которыми я пользовался еще в 1940 году и что есть все основания ожидать развития цепи в шаровой массе металла радиусом 60–70 см. Мы пришли к такому же заключению в прошлом году на основании расчетов, проведенных по моему предложению. В целях сравнения было бы важно получить работы Сциларда и Фельда, производивших расчет размножения нейтронов в массе чистого металлического урана.

V …Описаны опыты по определению сечения деления плутония медленными нейтронами. Раньше мы знали только результаты этих опытов, а здесь дано их подробное описание. Это представляет большую ценность, т. к. дает возможность судить о достоверности результата. Описаны опыты, в которых определялось наличие плутония и нептуния в урановых рудах (…), а также опыты по нейтронам, возникающим при спонтанном делении. Показано, что число нейтронов на одно деление равно 2,6 ±0,5. Работа эта выполнена хорошо, результаты согласуются с данными, которые недавно получены у нас другим методом.

К приложению № 4

В этом отзыве на данные разведки И. В. Курчатов старался подчеркивать и достижения советских ученых-ядерщиков. В документе анализируются различные материалы, в том числе работы по уран-графитному и уран-тяжеловодному реакторам.

 

Приложение № 5

I. Атомные характеристики ядерного взрывчатого вещества

Исключительно важны в этом разделе данные по спонтанному делению тяжелых ядер, содержащие подтверждение ранее полученного сообщения о меньшей вероятности спонтанного деления урана-235 по сравнению с ураном-238 (…).

В § 6 этого раздела дана имеющая огромную важность таблица значений сечений деления урана-235 и плутония-239 быстрыми нейтронами разных энергий. Эта таблица точных значений сечения позволяет надежно определить критические размеры атомной бомбы. Только благодаря этому возможно признать, что формула для критического радиуса (стр. 4) действительно может быть правильна с точностью до 2 %, как это указано в тексте.

Для меня остается неясным, каким путем была достигнута столь высокая степень точности в определении сечения деления как урана, так и плутония (…).

II. Детали взрывного метода приведения бомбы в действие

В этом, наибольшем по объему, разделе материалов изложен метод приведения бомбы в действие «взрывом вовнутрь», о котором мы узнали совсем недавно и работу над которым только еще начинаем (…).

В полученных материалах даны: 1) схема, по которой следует рассматривать распространение детонационной волны во взрывчатом веществе и процесс деформации материала изоляции; 2) описание процессов сжатия тела взрывом и самого взрыва.

Все это очень ценный материал, но особенно существенны указания на условия, при которых возможно получить симметричность эффекта взрыва, совершенно необходимую по самому существу метода.

Описаны интересные явления неравномерного действия взрывной волны. Очень ценны указания на то, что эта неравномерность действия может быть устранена соответствующим расположением детонаторов и применением прослоек взрывчатого вещества различного действия (…).

Ввиду того что исследования по этому методу у нас еще совсем не продвинулись вперед, сейчас невозможно сформулировать в этой области вопросов, требующих дополнительного освещения. Это можно сделать позднее, после серьезного анализа рассматриваемого материала.

Я бы считал необходимым показать соответствующий текст (от стр. 6 до конца, за исключением стр. 22) проф. Ю. Б. Харитону.

III. Электромагнитный метод разделения изотопов урана

Текст по этому разделу содержит одну страницу, но все же он представляет большой интерес.

Существенно, что для опытов используется четыреххлористый уран, что первоначально ускоренные большим напряжением частицы затем несколько замедляются и что используется неоднородное магнитное поле.

Описанный метод несколько похож на разработанную у нас схему разделения, опьггы по которой сейчас начинаются (…).

К приложению № 5

Фрагмент документа с рукописным курчатовским заключением подчеркивает точность данных разведки по сечениям деления урана-235 и плутония-239, которые впоследствии позволят надежно рассчитать критические размеры урановой и плутониевой бомб.

 

Приложение № 6

Совершенно секретно

Общее описание атомной бомбы

По наружному виду атомная бомба представляет собой снаряд грушевидной формы с максимальным диаметром 127 см и длиной вместе со стабилизатором 325 см. Общий вес около 4500 кг. Бомба состоит из следующих составных частей:

а) инициатора,

б) активного материала,

в) темпера,

г) слоя алюминия,

д) взрывчатого вещества,

е) 32 линз взрывчатого вещества,

ж) детонаторного устройства,

з) дюралюминиевой оболочки,

и) оболочки из бронированной стали,

к) карбюратора.

Все вышеперечисленные части бомбы, за исключением стабилизатора, детонаторного устройства и наружной стальной оболочки, представляют собой полые шары, вставляющиеся друг в друга (…). Шар темпера помещен во внутрь другого полого шара, изготовленного из алюминия, который, в свою очередь, окружен сферическим слоем взрывчатого вещества.

За слоем ВВ, в котором помещаются и линзы, имеется дюралюминиевая оболочка, к которой крепится детонаторное устройство и поверх которой находится наружная оболочка бомбы, изготовленная из бронированной стали.

Описание отдельных частей бомбы

1. Инициатор

В бомбе применяется инициатор типа «Урчин». Он состоит из полого бериллиевого шарика, на внутренней поверхности которого имеются клинообразные выемки. Плоскости всех выемок параллельны одна другой. Поверхность выемок покрыта слоем золота толщиной 0,1 мм и слоем полония. Внутри этого шарика помещен сплошной бериллиевый шарик, поверхность которого также покрыта слоем золота и полония (…).

2. Активный материал

Активным материалом атомной бомбы является элемент плутоний фазы дельта с удельным весом 15,8. Он изготовлен в виде полого шара, состоящего из двух половинок, которые, как и внешний шарик инициатора, спрессовываются в атмосфере Никель-Карбонил. Внешний диаметр шара 80–90 мм. Вес активного материала вместе с инициатором 7,3–10,0 кг. Между полушариями имеется прокладка из рифленого золота толщиной 0,1 мм, которая предохраняет от проникновения к инициатору высокоскоростных струй, движущихся вдоль плоскости соединения полушарий активного материала. Эти струи могут преждевременно привести инициатор в действие.

В одном из полушарий имеется отверстие диаметром 25 мм, служащее для ввода инициатора в центр активного материала, где он укрепляется на специальном кронштейне. После ввода инициатора отверстие закрывается пробкой, также изготовленной из плутония.

3. Темпер (замедлитель)

Темпер представляет собой полый шар с внешним диаметром 230 мм, изготовленный из металлического урана. В шаре имеется отверстие, служащее для ввода активного материала вовнутрь. Отверстие закрывается пробкой, также изготовленной из металлического урана.

Назначение темпера (замедлителя) заключается в том, что он уменьшает количество активного материала, необходимого для изготовления атомной бомбы (…).

4. Слой алюминия

Алюминиевый слой, окружающий наружную поверхность темпера, представляет собой полый шар с наружным диаметром 460 мм, изготовленный их двух половинок, для соединения которых предусмотрены пазы и выступы. В одном из полушарий имеется отверстие для ввода активного материала вовнутрь бомбы. Отверстие закрывается пробкой, изготовленной из алюминия.

Назначение алюминиевого слоя — равномерная передача по направлению к центру бомбы удара, полученного в результате взрыва наружного слоя взрывчатого вещества.

5. Слон взрывчатого вещества и линзы

За слоем алюминия располагается слой взрывчатого вещества, который образуется из 32 брусков специальной формы. Внутренняя, обращенная к центру поверхность брусков сферическая с диаметром, равным наружному диаметру слоя алюминия. В наружной поверхности брусков ВВ имеются специальные выемки, форма которых предусматривает помещение в них 20 линз гексагональной и 12 линз пентагональной формы. Между перпендикулярными коси шара поверхностями ВВ и линз кладется прокладка из фетра толщиной 1/16 дюйма, а пустоты между радиальными поверхностями соприкосновения заполняются промокательной бумагой. Воздушные промежутки между слоем ВВ и линзами не должны превышать 1/32 дюйма, так как большие воздушные промежутки могут способствовать замедлению или же, наоборот, ускорению детонации в зависимости от направления этих промежутков. Линзы отливаются в специальных формах, изготовленных из ацетата целлюлозы. Каждая линза состоит из двух типов ВВ, одного — быстровзрывающегося и другого — медленноезрывающегося. При установке линз на место быстровзрывающаяся часть ее соприкасается со слоем ВВ. Общий вес взрывчатого вещества около 2 тонн.

К каждой линзе подведен один детонатор, который для большей гарантии одновременного взрыва имеет два электрозапала (…).

6. Дюралюминиевая оболочка

Слой взрывчатого вещества и линзы покрыты дюралюминиевой оболочкой, к которой крепится подрывное устройство весом 180 кг. Внутренний диаметр оболочки примерно 1400 мм, вес вместе с подрывным устройством около 700 кг.

7. Наружная оболочка из бронированной стали.

8. Стабилизатор

Сборка бомбы

Шар металлического урана помещается вовнутрь алюминиевого шара таким образом, чтобы имеющееся в нем отверстие приходилось против отверстия в алюминии. На наружную поверхность алюминия укладываются бруски ВВ с линзами, за исключением одного бруска, расположенного над отверстием в алюминии. Линзы укрепляются на дюралюминиевой оболочке, к которой также крепится подрывное устройство. В таком виде бомба готова для транспортировки к месту употребления. Дальнейшая сборка проводится следующим образом. Инициатор вкладывается вовнутрь шара активного материала — плутония, который вкладывается вовнутрь темпера. Пробки ставятся на место, после чего накладывается последний брусок ВВ и закрываются отверстия в дюралюминиевой и стальной оболочках.

Вследствие того что плутоний и радиоактивные вещества инициатора самонагреваются до температуры, на 90 градусов Цельсия превышающей температуру окружающей среды, к месту окончательной сборки бомбы перевозят в специальных контейнерах, снабженных системой охлаждения.

Документ состоит из пяти машинописных страниц, составлен по информации агента Листа (речь идет о Дональде Маклине). Этот документ был первым, который докладывался лично Сталину в марте 1942 года

Записка И. В. Курчатова в разведку, переданная им переводчице E. М. Потаповой, которая периодически встречалась с руководителем Лаборатории № 2 и знакомила его с развединформацией, поступавшей из нью-йоркской резидентуры от агентов Чарльза и Персея