материала. Но в имплозивной бомбе такой удобной возможности разделения – и последующего соединения – не было. И полоний, и бериллий нужно было поместить в центр плутониевого сердечника «Толстяка», но они не должны были производить нейтронов до тех пор, пока сходящаяся ударная волна не сожмет плутоний до максимальной плотности. А тогда эти два материала должны были моментально объединиться.

Полоний, 84-й элемент периодической системы, – металл странный. В 1898 году Мария и Пьер Кюри вручную выделили его из урановой смолки после удаления из нее урана и тория; его содержание было чудовищно низким – несколько десятых миллиграмма на тонну руды. Они назвали его в честь Польши, родины Марии Кюри. По физическим и химическим свойствам полоний похож на висмут, следующий за ним элемент периодической системы, но первый металл мягче и испускает на единицу массы в пять тысяч раз больше альфа-частиц, чем радий. Поэтому ионизированный, возбужденный воздух вокруг образца чистого полония светится потусторонним голубым светом.

Изотоп 210Po, который и интересовал Лос-Аламос, распадается в свинец-206 с испусканием альфа-частицы и периодом полураспада 138,4 суток. Длина пробега альфа-частиц из 210Po составляет 38 миллиметров в воздухе, но всего несколько сотых миллиметра в твердых металлах; альфа-частицы теряют энергию, ионизируя атомы, с которыми они сталкиваются по пути, и в конце концов останавливаются. Это означало, что полоний, используемый в запале, можно было безопасно разместить между слоями металлической фольги. Вокруг фольги, в свою очередь, можно было расположить концентрические оболочки из легкого серебристого бериллия. Все это устройство в целом можно было сделать размером не больше лесного ореха.

«По-моему, идея [конструкции запала] сначала появилась у меня, – вспоминает Бете, – а у Ферми была другая идея, и мне в кои-то веки казалось, что моя идея лучше, а кроме того, я был председателем комитета из трех человек, который должен был наблюдать за разработкой запала»[2427]. Отделение 210Po от бериллия было делом простым. Сложнее было обеспечить качественное смешивание этих двух элементов в нужный момент, и основные различия между разными конструкциями запала – а их за зиму 1944/45 года было изобретено и испытано немало – сводились к различиям между механизмами смешивания. 210Po в количестве, дающем альфа-излучение, эквивалентное 32 граммам радия, тщательно смешанный с бериллием, производит около 95 миллионов нейтронов в секунду, но в течение того короткого периода, когда они могут запустить цепную реакцию в сжимаемом имплозией заряде «Толстяка», длительностью в одну десятимиллионную секунды, производится не более девяти-десяти нейтронов. Поэтому необходимо было гарантировать тщательное смешивание. Конструкции запала так и не были рассекречены, но можно предположить, что смешивание обеспечивали неровности, механически нанесенные на внешнюю поверхность бериллиевого слоя: они порождали в сжимающей ударной волне турбулентность. Возможно, запал «Толстяка» имел рифленую поверхность и был похож на мячик для гольфа.

На получение десятка нейтронов для запуска цепной реакции ушли годы упорной работы. Французский химик Бертран Гольдшмидт, бывший некогда личным ассистентом Марии Кюри и приехавший после вторжения Германии во Францию в Соединенные Штаты, чтобы работать в Металлургической лаборатории с Гленном Сиборгом, извлек первые 0,5 кюри[2428] запального полония из старых радоновых капсул в нью-йоркской онкологической больнице (полоний является дочерним продуктом распада радия). Для крупномасштабного производства требовалось использовать дефицитные нейтроны, производимые в реакторе с воздушным охлаждением в Ок-Ридже, для преобразования висмута в полоний, следующий за ним элемент периодической системы. Очистку полония взял на себя Чарльз А. Томас, научный директор химической компании Monsanto, работавший в проекте консультантом по вопросам химии и металлургии. Для этого он временно реквизировал крытый теннисный корт в обширном и надежно изолированном от внешнего мира имении своей тещи в Дейтоне, штат Огайо, и переоборудовал его под лабораторию.

Томас пересылал полоний на платиновой фольге в герметичных контейнерах, но при перевозке проявилось еще одно неприятное свойство полония: по причинам, которые так никогда и не получили удовлетворительного экспериментального объяснения, этот металл перемещается с места на место и способен быстро загрязнять большие площади. «Наблюдалось перемещение этого изотопа против воздушного потока, – отмечается в послевоенном британском отчете об изучении полония, – и его передвижение в условиях, в которых оно, по-видимому, происходило самопроизвольно»[2429]. Когда на листах фольги Томаса оказывалось недостаточно полония, химики в Лос-Аламосе научились искать его вкрапления в стенках контейнеров, в которых его пересылали.

Отдел G проводил разработку запала на испытательной площадке, организованной в каньоне Сандия, через одно плато на юг от Холма. Сотрудники запальной группы высверливали глухие отверстия в больших шариках от турбинных подшипников – которые экспериментаторы называли screwballs[2430] («кручеными мячами»), – вставляли туда опытные образцы запалов и закупоривали отверстия болтами. После имплозии шариков они собирали их остатки и смотрели, как прошло смешивание полония с бериллием. К несчастью, одного лишь качества смешивания было недостаточно для оценки эффективности запала. 1 мая 1945 года комитет под председательством Бете выбрал наиболее перспективную конструкцию, но точно убедиться в ее работоспособности можно было только в полномасштабном испытании, которое завершилось бы возбуждением цепной реакции.

К середине войны на Тихом океане японские разработки атомной бомбы, и так никогда не бывшие быстрыми, замедлились до почти полной потери перспектив и смысла. После того как Императорский флот прекратил заниматься исследованиями атомной энергии, Ёсио Нисина, движимый патриотическими чувствами, продолжал работать в этой области, хотя сам он считал, что вступление Японии в борьбу с Соединенными Штатами неизбежно приведет к катастрофе[2431]. 2 июля 1943 года Нисина встретился со своим армейским связным, генерал-майором Нобуудзи[2432], и доложил, что питает «большие надежды» на успех. Он упомянул, что ВВС предложили ему изучить возможности применения урана в качестве авиационного топлива, взрывчатого вещества и источника энергии, а недавно другая армейская лаборатория обратилась к нему за помощью и выделила 2000 иен на его расходы. Нобуудзи немедленно выразил свое неудовольствие по поводу таких консультаций. «Важнее всего, – согласился с ним Нисина, – как можно быстрее завершить проект». По его расчетам выходило, сказал он Нобуудзи, что бомба должна получиться из 10 килограммов 235U по меньшей мере 50-процентной чистоты, хотя точно определить «будет ли достаточно 10 кг, или потребуется 20 или даже 50 кг» позволят только эксперименты на циклотроне. Он хотел помощи в завершении сооружения полутораметрового циклотрона:

250-тонный, 1,5-метровый ускоритель готов к эксплуатации, за исключением некоторых компонентов, которые невозможно достать, так как они используются в производстве вооружений. Мы полагаем, что, если этот ускоритель будет завершен, мы сможем добиться существенных результатов. Сейчас США планируют сооружение ускорителя в десять раз более крупного, но мы