достигала отражающей оболочки, она проходила сквозь второй слой сплошных блоков быстро горящей взрывчатки, что увеличивало ее мощность. После этого отражающая оболочка из тяжелого природного урана, которую ударная волна сжимала, проходя сквозь нее к плутониевому сердечнику, сглаживала оставшиеся мелкие возмущения этой волны.

После войны Кистяковский извинялся, что программа исследований «слишком часто сводилась к догадкам и эмпирическим уловкам»[2418], так как до того этой областью почти никто не занимался. «До этой войны наука очень мало интересовалась взрывчатыми веществами, – писал он во введении к технической истории работы Отдела Х, – так как эти материалы считали не прецизионным инструментом, а слепой разрушительной силой; уровень фундаментальных знаний о детонационных волнах – и о мощных ударных волнах, которые они порождают в прилегающих невзрывчатых веществах, – был катастрофически низким»[2419]. Для поддержки экспериментальных исследований Отдел X развернул в нескольких километрах к югу от ранчо Анкор площадку для отливки взрывчатых зарядов. Ее здания были построены из неотесанных бревен, облепленных землей, потому что строительство из бетона слишком замедлило бы работу.

Испытания взрывчатых линз дали первые перспективные результаты только в середине декабря 1944 года. Когда Гровс говорил Джорджу Маршаллу, что надеется получить ко второй половине 1945 года восемнадцать 5-килограммовых бомб, он считал, что они, возможно, будут взрываться настолько неэффективно, что каждая из них будет эквивалентна не более чем 500 тоннам ТНТ, то есть даже меньше оценки в 1000 тонн, которой оперировал в октябре Конант.

Прежде чем Кистяковский одержал окончательную победу, ему пришлось еще раз сразиться с Парсонсом. «Наша способность создать удовлетворительные линзы вызывала такой сильный пессимизм, – вспоминает он, – что капитан Парсонс (и не он один) начал уговаривать нас полностью оставить линзы и попытаться соорудить какую-нибудь систему для имплозии безлинзового типа»[2420]. Кистяковский считал такую альтернативу совершенно бесперспективной. В конце концов Оппенгеймер встал на сторону Кистяковского и утвердил разработку линз. После этого Артиллерийский отдел Парсонса занялся исключительно работой над урановой пушкой, «Малышом», и разработкой полевых вооружений. Имплозия стала заботой отделов X и G.

Доводка отлитых взрывчатых зарядов методом механической обработки была самым впечатляющим из изобретений Кистяковского. Он хотел полностью формировать взрывчатые компоненты на станках для механической обработки из заранее отлитых сплошных блоков, но для конструирования и изготовления сложного оборудования с дистанционным управлением, которого требовала эта новаторская технология, не хватало времени. Ему пришлось удовольствоваться прецизионной отливкой с механической доводкой, а имевшиеся в его распоряжении станочники, число которых было ограничено, в основном занялись изготовлением отливочных форм. Формы доставляли ему «величайшие мучения», вспоминает он; изготовленные из взрывчатки компоненты бомбы представляли собой «что-то около сотни деталей, которые нужно было подогнать друг к другу так, чтобы они образовали шар, с точностью порядка нескольких тысячных сантиметра при общем размере в полтора метра. Поэтому формы нужно было сделать с чрезвычайно высокой точностью»[2421]. В конце концов оказалось, что темпы испытаний и окончательной готовности «Толстяка» определяет именно скорость изготовления форм.

Но даже при наличии необходимых форм технология отливки взрывчатки была отнюдь не простой, и ее тоже приходилось осваивать методом проб и ошибок. В феврале 1945 года Кистяковский выбрал в качестве быстро горящего компонента линз «Толстяка» взрывчатое вещество под названием «состав В», а в качестве медленно горящего компонента – смесь «баратол»[2422], которую он заказал в одной из исследовательских лабораторий ВМФ. Состав В заливали в формы в виде горячей жидкой смеси воска, расплавленного тротила и неплавящегося кристаллического порошка гексогена, взрывчатая мощность которого на 40 % больше, чем у чистого тротила. Баратол представлял собой смесь жидкого тротила с нитратом бария, алюминиевым порошком, стеароксиуксусной кислотой и нитроцеллюлозой:

Постепенно мы узнали, что эти отливки, весом по двадцать и более килограммов, нужно охлаждать строго определенным образом, иначе в их толще остаются пузырьки воздуха или происходит разделение твердых и жидких компонентов, а это полностью убивало имплозию. Поэтому процесс был медленным. Взрывчатку заливали в форму, а потом люди сидели над этой чертовой штукой, следя за ней, как будто яйцо высиживали, изменяя температуру воды, которая текла по всяким охлаждающим трубкам, встроенным в форму[2423].

Этой зимой в пустыне гремели взрывы, сила которых постоянно возрастала по мере того, как химики и физики применяли результаты опытов, поставленных на малоразмерных образцах, на все большем масштабе. «Каждый день, – говорит Кистяковский, – мы расходовали что-то около тонны высокомощной взрывчатки, разделенной на дюжину опытных зарядов»[2424]. Общее число отливок, если считать только те из них, качество которых было достаточно высоким для использования, превысило в конечном счете 20 000. За 1944 и 1945 годы Отдел X выполнил более 50 000 крупных операций по механической обработке этих отливок без единого несчастного случая с непреднамеренным взрывом, что стало лучшим подтверждением правильности прецизионных методов Кистяковского. Измерения методом РаЛа, проведенные 7 февраля 1945 года, показали несомненное улучшение симметрии имплозии. 5 марта, после нескольких напряженных совещаний, Оппенгеймер утвердил конструкцию линз. Какими бы скудными ни были запасы плутония, никто не сомневался, что гарантировать возможность реального военного применения «Толстяка» можно будет только после полномасштабных испытаний.

Небольшую по масштабам, но трудноразрешимую проблему создал запал, самый центральный миниатюрный компонент бомбы[2425]. Для запуска цепной реакции необходимо появление нескольких нейтронов. Никому не хотелось доверять уран стоимостью в миллиард долларов или плутоний стоимостью в несколько сот миллионов долларов спонтанному делению или залетным космическим лучам. Нейтронные источники были хорошо знакомым лабораторным оборудованием уже более десятилетия, с тех самых пор, когда Джеймс Чедвик впервые бомбардировал бериллий альфа-частицами, вылетающими из полония, и высвободил эту трудноуловимую незаряженную частицу. В своих первых лекциях в Лос-Аламосе Роберт Сербер говорил о возможности использования в бомбе пушечного типа радиево-бериллиевого источника: если прикрепить радий к одной части активного материала, а бериллий – к другой, так, чтобы они сталкивались при выстреле пушки и соединении двух половин активного материала в критическую сборку. Однако радий испускает опасно большое количество гамма-излучения, и Эдвард Кондон отмечал в «Лос-Аламосском букваре», что «более пригодным, вероятно, окажется… какой-либо другой источник, например полоний»[2426]. Полоний обильно испускает альфа-частицы с энергией, достаточно высокой для выбивания нейтронов из бериллия, но дает очень мало гамма-излучения.

Труднее всего при разработке запала было сконструировать достаточно интенсивный нейтронный источник, который испускал бы нейтроны только в тот конкретный момент, когда они нужны для запуска цепной реакции. В случае урановой пушки выполнить это требование было сравнительно легко, так как источник альфа-частиц и бериллий можно было разделить между пулей и мишенью из активного