Начало работ по разработке атомного оружия

После решения практических вопросов получения необходимого изотопа урана в необходимых количествах встал вопрос о приоритетном направлении работ: оружие или разработка нового источника энергии. США, Великобритания, Франция и СССР вступили в «гонку». Отношение правительств этих стран к решению задачи во многом отличалось, но в силу политической обстановки в мире все усилия направлялись на разработку атомного оружия. Германия включилась в соревнование менее активно, т.к. интеллектуальный потенциал и финансовые средства были направлены в военную промышленность. В Германии были организованы два научно-исследовательских коллектива, задачей которых была проверка возможности получения атомной энергии и разработка вопросов её использования.

Ученые, работавшие в Колледж де Франс под руководством Ф. Жолио, спорили о приоритете конечного результата – военная продукция, академические исследования или разработка новых источников энергии. Однако из-за проблем с финансированием пришлось ограничить свои исследования. Ф. Жолио возражал против патентования полученных данных. Он считал, что заветы М. Кюри об открытости всех научных данных, полученных в результате любых работ, должны выполняться неукоснительно. Однако лица, финансирующие исследования, настояли на получении пяти патентов. В одном из патентов содержалась информация о конструкции урановой бомбы. В остальных документах излагались особенности технологического процесса осуществления управляемой реакции деления. После выполнения патентования в качестве основного условия дальнейшие исследования были обеспечены сырьём. Приоритетное внимание учёные уделяли созданию реакторов для производства промышленной энер-гии. В планах было осуществление атомного взрыва в Сахаре. Проект был свернут в сентябре 1939 г. в связи с началом Второй мировой войны.

Британские учёные стояли у истоков всех атомных исследований. После Первой мировой войны в Англии Э. Резерфорд «расщепил атом»; в 1932 г. Дж. Чедвик открыл нейтрон, а Дж. Кокфорт и Э. Уолтон осуществили искусственное превращение атома. В Великобритании поспешно готовились к войне, поэтому все научные силы были брошены на разработку и скорейшее изготовление устройства радара (magic eye), нужного для защиты страны и победы. Устройство было сконструировано в научно-исследовательской фирме под руководством профессора Эпплтона. Впоследствии он непосредственно участвовал в разработке атомного оружия. Зимой 1934-1935 гг. министерством авиации Англии был создан Комитет для научных исследований в области противовоздушной обороны под руководством Тизарда, ректора имперского колледжа. Комитет также занимался неофициальной мобилизацией физиков для решения насущных задач обороны. В 1939 г. ученые Кавендишской и Кларендонской лабораторий продолжали работать над проблемой радара и вопросов импульсной техники. При этом ядерные исследования, проводившиеся в группах Дж. П. Томсона и П. Мууна, не были первоочередными в списке финансируемых работ. Активно в этой области работал профессор Р. Пайерлс, эмигрировавший в 1929 г. из Германии в Цюрих, а в 1933 г. - в Великобританию. Еще в августе 1939 г. учёные скептически относились к возможности использования открытых реакций деления ядер урана для изготовления оружия. Из сообщений Н. Бора стало ясно, что необходимы большие количества редкого изотопа урана-235. Задача накопления больших запасов этого изотопа в лабораторных условиях была не выполнима, поэтому вопрос для многих становился чисто академическим. После совещаний с профессором В.Э. Линдеманом, членом Комитета Тизарда, У. Черчилль написал письмо К. Вуду, государственному секретарю по авиации, в котором пытался развеять опасения последнего в том, что… «открытие обеспечит нацистов каким-то зловещим новым секретным взрывчатым веществом». Проекты исследований в области ядерной физики были практически заморожены почти до конца войны. В дальнейшее гонке вооружений выделились два лидера – США и СССР.

В Соединённых Штатах Америки инициатива исходила от Э. Ферми и Л. Сцилларда. Сразу после сенсационного сообщения Н. Бора о реальной возможности осуществить управляемую цепную реакцию в лаборатории Колумбийского университета Э. Ферми были выделены средства для повторения опытов по реакции деления. «Величайшее превращение массы в энергию, полученное земными методами», закончилось успешно. Путь для создания новых источников энергии был открыт. Тем ни менее, обращение Э. Ферми к адмиралу Хуперу немедленно начать работы в этом направлении получило отказ. Но уже весной 1939 г. ура-новая бомба перестала быть гипотетическим оружием. Э. Ферми не оставил попыток убедить американское правительство в серьёзности ситуации и обратился за помощью к А. Эйнштейну. А. Эйнштейн старался держаться как можно дальше от политики после того, как теорию относительности в Германии объявили «еврейской наукой» и на всех учёных начались гонения. Однако после обращения Э. Ферми он не смог остаться в стороне и 2 августа 1939 г. обратился с письмом к президенту США. В нем содержались предостережения по поводу возможных серьёзных последствий применения атомного оружия. Однако основной мыслью было не убедить президента прекратить исследования из соображений безопасности, а, наоборот, организовать их должным образом. В письме предлагалось доставлять опасный груз не по воздуху, а на борту корабля. Учёный рекомендовал ускорить поиск залежей урана на территории США с целью создания его надежных запасов; изготовить бомбу в странах, где нет тоталитарного режима. По-видимому, в тот период А. Эйнштейну было трудно представить мощности ядерного оружия и последствия радиоактивного заражения. Благодаря письму реализация проекта «Манхэттен» началась.

СССР также ступил в программу ядерных вооружений не сразу. В ходе подготовки к войне основное внимание уделялось финансированию авиационной и танковой техники. После получения информации от советских физиков о возможности высвобождения огромной энергии при ядерном делении и разведывательных данных о начале работ в США и Великобритании в этой области по приказу И.В. Сталина была начата работа по созданию атомного оружия силами ведущих отечественных ученых. Работы велись строго конфиденциально. На осуществление проекта были направлены достаточное финансирование, успешно решенная социальная инфраструктура, снабжение оборудованием. Естественнонаучная подготовка специалистов в области атомной и ядерной физики была значительно расширена за счет исключения предметов гуманитарного направления. Несмотря на сокращение объема военной подготовки всем выпускникам Физического факультета МГУ, например, присваивали звания офицеров. В результате СССР, включившись в программу одним из последних, к концу Второй мировой войны вышел на уровень разработок США, а в области теоретических исследований был впереди. Испытания атомного оружия были проведены США и СССР с разрывом менее чем в 3 года.