ВВЕДЕНИЕ
6.1. Как видно из глав IV и V, данные о возможности создания атомной бомбы, полученные к концу 1941 г., оправдывали необходимость расширения работ, и это расширение требовало административной реорганизации. Было общепризнано, что возможность создания атомной бомбы чудовищной разрушительной силы из концентрированного урана-235 или из нового элемента плутония очень вероятна; поэтому было предложено составить широкую, программу экспериментальных и теоретических работ как по разделению изотопов, так и по цепным реакциям.
Рассчитывали, что эти работы окончательно установят, может ли быть выделен U-235 из U-238 в достаточных количествах электромагнитным или статистическими методами; может ли установиться цепная реакция с природным ураном или его соединениями, и можно ли будет таким способом получать относительно большие количества плутония; можно ли будет полученный таким образом плутоний отделить от исходного вещества урана. Предполагалось также, что намеченные программой исследования обеспечат Проект теоретическими и экспериментальными данными, необходимыми для конструирования бомбы, использующей цепную реакцию на быстрых нейтронах.
6.2. Как уже было указано в главе V, разработка проблемы разделения изотопов была передана группе Лоуренса и Юри, а остальные вопросы были поручены группе Комптона, которая была организована под условным названием «Металлургическая лаборатория» Чикагского университета. В этой и в последующих двух главах мы опишем работу Металлургической лаборатории и связанных с ней других лабораторий вплоть до июня 1945 г. В остальных главах мы рассмотрим работы по разделению изотопов и работы группы по разработке бомбы, выделившейся из Металлургической лаборатории в начале 1943 г.
6.3. Нет смысла пытаться определять относительную важность вклада отдельных лабораторий в общий успех проектирования атомной бомбы. В настоящем отчете не делается такой попытки, и в нем нет соответствия между местом, отведенным для описания работ какой-либо группы, и возможностями или важностью этих работ. При решении вопроса, какой раздел проекта атомной бомбы должен быть обсужден раньше и более полно, мы руководствовались критерием общего интереса и военной тайны. Некоторые усовершенствования большой технической важности имеют небольшой общий интерес, другие и интересные и важные должны все еще держаться в секрете. С точки зрения такого критерия, приложенного к задачам и результатам деятельности различных лабораторий, организованных с тех пор, как были начаты работы в широком масштабе, наиболее подробно должна быть освещена деятельность Металлургической лаборатории.
ЗАДАЧИ
6.4. В соответствии с указанными целями, первоначальными задачами Металлургической лаборатории были: во-первых, найти систему, использующую нормальный уран, в которой могла бы итти цепная реакция; во-вторых, показать, что если такая цепная реакция будет осуществлена, то можно будет химически выделить плутоний из остального вещества; и, наконец, получить теоретические и экспериментальные данные для осуществления взрывной цепной реакции или с U-235, или с плутонием. Конечной целью лаборатории было подготовить планы производства плутония в широком масштабе для его использования в бомбах.
ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ
6.5. Лаборатория должна была не только заниматься стоящими перед ней первоочередными задачами, но одновременно иметь в виду конечную цель и работать над ней, исходя из предположения, что ближайшие цели будут достигнуты. Нельзя было отложить изучение химии плутония до получения цепной реакции. Нужно было исходить из того, что плутоний будет выделен, и двигаться вперед с разработкой проектов его производства в применения. По мере накопления научных данных, формулировки задач непрерывно изменялись, и программы исследований пересматривались почти каждую неделю.
Группа экспериментаторов-физиков, специалистов по ядру, под руководством Э. Ферми в основном занималась вопросами цепной реакции; химическое отделение, организованное Ф. Г. Следингом (в дальнейшем, последовательно, под руководством С. К. Алисона, И. Франка, В. К. Джонсона и Т. Хогнеса) занималось химией плутония и методами разделения; теоретическая группа под руководством Э. Вигнера проектированием производственных котлов. Однако, эти задачи переплетались, и различные научные и технические вопросы, связанные с процессом деления, изучались в той группе, которая казалась наиболее подходящей для решения данной задачи. В марте 1942 г. во главе технической группы был поставлен Томас М. Мур. Остальные старшие сотрудники в этой группе были: М. К. Ливеретт, Дж. А. Уилер и К. М. Купер, позже сменивший Мура в качестве руководителя технического отдела. Летом 1942 г. стала очевидной важность проблемы охраны здоровья, и был организован отдел под руководством д-ра Р. С. Стоуна. Трудная задача организации и управления исследовательской лабораторией, увеличивающейся в размерах и сложности почти с быстротой взрыва, разрешалась директором лаборатории Р. Л. Доуном.