Хрупкий мир/One world or none, 1946 год
Фредерик Зайтс, Ханс Бете. Опасность рядом?
Одно из часто высказываемых мнений относительно нашей политики в отношении атомной бомбы содержится в лозунге "Соблюдайте секретность!" Это сразу же поднимает пару важнейших вопросов: есть ли какой-то секрет? Если да, то можем ли мы действительно сохранить это в том же смысле, в каком мы могли бы сохранить в секрете наше место высадки на плацдарме в Нормандии?
На первую часть этого запроса можно ответить немедленно. В настоящее время британцы и мы обладаем знаниями о некоторых основных научных фактах и производственных технологиях, которые неизвестны остальному миру. Эти факты и методы относятся к проектированию и конструированию машин для производства чистого легкого урана (U-235) и плутония, а также бомб, изготовленных из этих материалов.
Давая этот ответ на первый вопрос, мы сразу же признаем, что ответ на вторую часть имеет огромное значение для определения нашей внешней политики. Если, например, невозможно держать при себе факты, касающиеся технологии создания бомбы, в течение более чем ограниченного периода времени, например, четырех или пяти лет, мы должны уделять больше внимания нашей внешней политике, чем любому другому фактору в нашей национальной программе. В противном случае мы можем оказаться одни во враждебном мире, мире, в котором близость внезапной смерти в больших масштабах больше, чем когда-либо было в первобытных джунглях, которые укрывали человеческие племена. Но прежде чем мы сможем ответить на второй вопрос, а именно, сколько времени потребуется другой нации, чтобы получить знания, необходимые для создания атомных бомб, мы должны проанализировать историю нашего собственного атомного проекта.
Процесс деления, который делает возможной нынешнюю атомную бомбу, был открыт в Германии зимой 1938-39 годов и впервые стал известен в этой стране в январе 1939 года. Это дата начала нашей деятельности в области разработки бомб, которая достигла своей практической кульминации 16 июля 1945 года, когда удалось провести первое испытание бомбы. Шесть с половиной лет от фундаментального открытия до окончательного применения можно более или менее четко разделить на три отдельных периода.
1. Первый период длился с января 1939 по январь 1942 года, то есть примерно до того времени, когда Перл-Харбор подвергся бомбардировке. Это можно было бы назвать периодом нащупывания. В ходе него пришлось решить множество проблем: во-первых, чисто научные проблемы разработки экспериментальных методов для исследования возможности цепной реакции и проведения необходимой экспериментальной работы; во-вторых, проблемы, связанные с закупкой адекватных средств и поиском персонала; и, в-третьих, проблема поддержания национальных интересов тогда, когда факты все еще были очень туманными и умозрительными. Это был период, когда больше всего было необходимо, чтобы за работой стояли гениальные и целеустремленные люди. Интересно отметить, что это был также период, когда работа велась относительно небольшими группами людей в нескольких университетах, наиболее активно - в Колумбийском, Принстонском и Калифорнийском, во главе с несколькими наиболее блестящими из наших ученых. Период закончился, когда стало теоретически ясно, что цепная реакция сработает.
2. Этот период продолжался с января 1942 года примерно до января 1944 года. Деятельность расширилась и перешла от чисто исследовательских работ к строительству первого реактора цепной реакции и проектированию установок для производства расщепляющегося материала в больших масштабах. Были заключены контракты с промышленными компаниями на строительство или эксплуатацию крупномасштабных заводов. Были построены экспериментальные установки, которые производили умеренные количества - несколько граммов - активных веществ. Эти установки также использовались для получения дополнительных знаний при проектировании крупномасштабных производственных установок. Были разработаны три различных типа фабрик: одна для производства плутония и две для разделения изотопов урана. Тройная разработка была сочтена необходимой, поскольку не было известно, какой из методов окажется успешным, причем всё было выполнено в кратчайшие возможные сроки. Это потребовало значительных дополнительных промышленных и научных усилий, а также дополнительных расходов. В этот второй период была создана бомбовая лаборатория в Лос-Аламосе, и началось проектирование бомбы.
3. Последний период продолжался с января 1944 года до лета 1945 года. За это время были достроены и введены в эксплуатацию крупные заводы по производству бомбовых материалов. Разработка перешла от стадии исследований и опытно-промышленной установки к крупносерийному производству. Полученный активный материал был использован для экспериментов по определению размера и других характеристик бомбы, и разработка бомбы была завершена. Исследованию бомбы препятствовал тот факт, что снова приходилось придерживаться нескольких направлений исследований, как и при разработке производственных процессов. Наконец, в июле 1945 года было проведено испытание, чтобы показать общую осуществимость бомбы, а также надежность реальной конструкции.
Теперь мы подходим к моменту, когда можно кратко сформулировать проблему: сколько времени потребуется иностранным странам, не входящим в Британское Содружество, чтобы пройти каждый из трех этапов, описанных выше? Державы Оси могут быть оставлены без внимания. Наиболее важными странами, несомненно, являются Россия и Франция, но Китай или Аргентина (или комбинация южноамериканских стран) также вполне могут быть рассмотрены. Также существует вероятность того, что высокоразвитая маленькая нация, такая как Швеция или Швейцария, может объединить усилия с великой державой с меньшим уровнем промышленного развития.
Нет никаких сомнений в том, что у многих из этих стран есть такой же стимул узнавать факты об атомной бомбе, как и у нас когда-либо. Оправданны ли какие-либо опасения страны, которые у нее могут возникнуть, - это не проблема; в мире сильных национальных суверенитетов военные приготовления проводятся для потенциальных и часто отдаленных чрезвычайных ситуаций. Не может быть никаких сомнений в том, что в отсутствие международного контроля над атомной бомбой русские попытаются разработать бомбу в кратчайшие сроки и направят на это значительную долю своих ресурсов. Франция уже обнародовала тот факт, что она начинает проект создания атомной бомбы с Сахарой в качестве перспективного полигона для испытаний и финансированием, намного превышающим то, что было сделано в этой стране за весь первый период (1939-1941).
Предоставляя стимул, мы можем затем спросить о наличии научного таланта, который будет необходим. Соединенные Штаты и Великобритания, несомненно, содержат львиную долю выдающихся научных талантов мира в настоящее время. Более того, за последние шесть лет у этих великолепных учёных были очень хорошие условия для работы. Эти два факта объясняют, почему нам удалось разработать бомбу за шесть с половиной лет. Было бы трудно утверждать, что любая другая нация или комбинация наций могли бы выполнить эту работу быстрее, если бы она началась с той же точки, что и у нас в 1939 году. С другой стороны, было бы столь же трудно утверждать, что ни одна другая страна не смогла бы достичь того, что есть у нас, за любой период времени. Во-первых, и в России, и во Франции есть люди с выдающимися способностями. Во-вторых, следует признать, что в периоды 1 и 2, в течение которых была достигнута основная часть нашего продвижения, основная работа находилась в руках небольшого числа людей; то есть большое количество хороших людей не является существенным фактором. Почти наверняка причина, по которой иностранные государства не продвинулись очень далеко в период между 1939 и 1945 годами (если это действительно так), заключается в том, что они не могли или не уделяли этому вопросу полного внимания. Россия боролась за свою жизнь, располагая лишь малой частью необходимого ей оборудования; Франция была оккупирована; Германия, которая, вероятно, была ближе всего к успеху, считала войну выигранной в 1941 и 1942 годах и поэтому не стремилась энергично развивать это долгосрочное направление.
Как насчет доступности материалов? Первоначальная работа в этой стране была проделана в скромных масштабах, с ресурсами, предоставляемыми университетами. Объекты такого типа можно найти во всех обсуждаемых странах и во многих других. Работа опытной установки, соответствующая разработкам периода 2, требует большего количества материалов, особенно урана. Этот минерал в заметном количестве встречается в Санкт-Иоахимстале в Чехословакии, а также в России, Швеции и Норвегии, не говоря уже о крупных месторождениях в Бельгийском Конго. Мы можем с уверенностью заключить, что у любой страны, участвующей в этих усилиях, не возникнет особых трудностей с закупкой достаточного количества для работы опытной установки.
Учитывая повсеместное распространение урана, трудно поверить, что страна с такой площадью поверхности, как, например, Россия, может столкнуться с трудностями в поиске месторождений достаточного размера, чтобы в конечном итоге начать крупномасштабную добычу. Этот пункт может стать препятствием для массового производства бомб в некоторых небольших странах; однако это не помешает таким странам участвовать в исследованиях на экспериментальных установках, которые призваны привести к созданию успешных установок и бомб - и, возможно, продавать результаты за определенную цену. Более того, если уран станет материалом первостепенной важности для жизни нации, он также станет более ценным, чем золото, и добыча очень низкосортных руд станет прибыльной с национальной точки зрения. Золото добывается промышленным способом из гравия, содержащего всего 0,3 части золота на миллион; считается, что среднее содержание урана в земной коре примерно в двадцать раз больше этого показателя, или 6 частей на миллион.
Что касается промышленного потенциала, то многие из упомянутых стран далеко продвинулись вперед. Правда, масштабы их производства не так велики, как у нас, но 2 миллиарда долларов ни для кого из них ни в коем случае не являются чрезмерной суммой по сравнению с их национальным доходом, скажем, за пять лет. Более того, как мы обсудим ниже, повторение нашей разработки во второй раз, вероятно, обойдется гораздо дешевле.
Некоторые данные, собранные доктором Лоуренсом Кляйном из Чикагского университета, показывают, что в Швеции - если взять одного из самых маленьких производителей бомб - среднегодовой валовой выпуск установок и оборудования (то есть товаров длительного пользования) в период 1925-1930 годов составлял 350 миллионов долларов. Большая часть этого была использована для замены старых установок и оборудования, но когда речь идет о подготовке к войне, этот фактор можно легко изменить. В годы нашего собственного военного производства нам удавалось поставлять достаточное количество вооружений армиям Союзных стран, не производя обычной замены наших установок и оборудования. Швеция, производя бомбы, могла бы также использовать капитал для достижения своей цели.
Всесторонние усилия со стороны Швеции могут потребовать расходов в среднем в размере 200 миллионов долларов в год в течение пяти лет. С точки зрения объема производства за 1925-1930 годы это потребовало бы 57% ее мощностей по производству машин и оборудования и только 10% ее валовых мощностей по производству товаров и услуг всех видов. Эти проценты очень малы по сравнению с теми, которые требуются для военных усилий Соединенных Штатов, Советского Союза, Великобритании, Германии и т.д. Такая программа была бы довольно простым заказом для Швеции, если бы она действительно хотела атомные бомбы.
Многие американцы считают, что русские, хотя и способны производить большое количество продукции, отстают в качестве своей промышленности. Авторы хотели бы отметить, как только один пункт, имеющий отношение к этому вопросу, что русские осуществили обширную танковую программу во время войны и произвели в огромном количестве танки, которые не уступали лучшим танкам немецкого производства и, по мнению авторов, намного лучше нашего собственного "Шермана". Эта программа, должно быть, потребовала усилий, сравнимых с теми, которые мы вложили в атомную бомбу, как с точки зрения технологии, так и с точки зрения производства.
Оценивая время, необходимое иностранному государству для создания атомной бомбы, мы должны сравнить не только его ресурсы с нашими, но и его отправную точку с нашей отправной точкой. Любая нация, которая начинает работать над созданием атомной бомбы в настоящее время, начинает с гораздо большего объема знаний, чем мы обладали в 1939 году. Два основных источника информации - это, во-первых, знание того, что бомба работает и достаточно мала, чтобы ее можно было легко транспортировать по воздуху; и, во-вторых, доклад Смита, который содержит некоторые довольно специфические данные.
Рассмотрим сначала преимущества, вытекающие из знания того, что бомба работает. Такое знание означает, что большая часть поисков наощупь и спекуляций, которые были необходимы в течение периода 1 из трех рассмотренных выше периодов, не нужны. Таким образом, стимул для очень усердной и масштабной работы с самого начала предоставляется немедленно. Наибольшие усилия первого периода нашего развития были направлены на получение научной помощи и финансовой поддержки, и теперь все это время можно сэкономить. Более того, больше нет необходимости полагаться на дальновидность и суждения людей редкой гениальности. Вполне заурядные ученые могут оценить связанные с этим факторы. Кроме того, становится возможным сократить общее время, запустив все три фазы программы одновременно. Больше нет необходимости ждать результатов первого периода разработки, прежде чем принимать решение о том, какими усилиями пренебречь во втором и третьем периодах.
Рассмотрим далее отчет Смита, в котором содержится подробная качественная информация об общем направлении, в котором можно с выгодой продвигать работу. Что касается, например, производства плутония, в отчете Смита говорится, что можно ожидать эксплуатации реакторной установки с использованием природного урана и графитового замедлителя, даже несмотря на то, что вода, которая поглощает нейтроны и тем самым снижает эффективность, допускается в системе в качестве охлаждающей жидкости. Более того, из отчета следует, что плутоний, образующийся в ходе реакции, может быть отделен химическим путем и в достаточной чистоте для использования в бомбе. В отчете не приводится точная информация о размерах труб и других трубопроводов, используемых в установке, а также подробно не описываются методы, используемые для химического разделения. Однако люди гораздо более низкого уровня гениальности, чем те, кто планировал оригинальную работу, несомненно, могли бы заполнить недостающие страницы, если бы их поддерживало знание: работа выполнима.
Во время беседы за обеденным столом во время недавней научной встречи было слышно, как компетентный физик, который не был связан ни с какими разработками бомбы, делился с другим физиком своими выводами относительно производства плутония и общих размеров атомной бомбы, все из которых он почерпнул из чтения отчёта Смита. Совпадение с неопубликованными фактами было замечательным. И можно с уверенностью сказать, что в каждой из обсуждаемых зарубежных стран есть по меньшей мере двадцать пять человек, которые могли бы сделать из доклада Смита столько же выводов.
Не менее важна информация о том, что любой из трех различных процессов приведет к успеху - производство плутония путем цепной реакции, отделение урана-235 электромагнитным методом и разделение диффузионным методом. Любая страна, начиная с сегодняшнего дня, обладая этими знаниями, может с относительной легкостью определить, какой из этих процессов является самым дешевым и наиболее адаптированным к ее собственным промышленным мощностям. Это означает очень большую экономию денег, вероятно, включая необходимые расходы значительно ниже 1 миллиарда долларов. Это означает существенное сокращение производственных и научных затрат, поскольку вся работа может быть сосредоточена на одном направлении.
К какому сокращению времени приводят все имеющиеся в настоящее время знания? Наибольшее сокращение, конечно, произойдет в первый период развития. Этот период потребовал трех лет для наших собственных групп, которые работали большую часть этого времени без особой финансовой поддержки и без уверенности в конечном успехе. Имея поддержку и информацию, содержащуюся в отчете Смита, трудно представить, что людям такого уровня, как Оже и Жолио во Франции, или Капице, Ландау и Френкелю в России, потребовалось бы столько же времени, сколько нам, чтобы охватить ту же территорию. Двух лет вполне могло бы хватить на этот период.
Что касается второго этапа работ, мы можем с уверенностью сказать, что теперь нет никакого риска в том, чтобы сразу приступить к реализации планов по эксплуатации опытной установки. Подробные данные о производстве таких агрегатов на данный момент могут быть недоступны. Однако - если, например, будет принято решение скорее производить плутоний, чем отделять U-235 - известно, что уран и графит придется использовать в достаточном количестве. В результате работа по подготовке этих материалов может начаться сразу. И здесь отчет Смита снова очень полезен, поскольку он указывает на то, что был успешно использован определенный довольно простой процесс производства металлического урана - факт, на которой нам пришлось потратить много времени, чтобы установить в ходе собственных разработок. Аналогичная подготовительная работа может быть проделана, если один из методов разделения выбран в качестве наиболее подходящего процесса. В любом случае, место для окончательного размещения экспериментальных установок может быть выбрано немедленно, и можно начать все необходимые приготовления к обслуживанию установок. Таким образом, возможно, через год после того, как в ходе исследований периода 1 были указаны размеры, которые будут использоваться в пилотных установках, эти установки могут функционировать.
Далее мы переходим к вопросу о крупномасштабном производстве. Все рассуждения, которые были применены к опытно-промышленному производству, могут быть применены и здесь. Соответствующие площадки для переработки и очистки таких материалов, как уран и графит, могут быть созданы наряду с соответствующими работами для пилотных установок. Некоторая задержка может быть вызвана разработкой химического процесса отделения плутония от урана, поскольку такой процесс, вероятно, может быть найден только после того, как экспериментальные установки произведут достаточное количество материала для работы. Более того, на данном этапе важнее всего высокое развитие промышленности, и другим странам может потребоваться больше времени, чем нам, потому что их промышленность либо по качеству, либо по количеству отстает от нашей. Тем не менее, мы, вероятно, завышаем цифру, если выделяем на этот период два года, что примерно в два раза больше времени, которое нам требовалось. Добавляя это к трем годам, предполагаемым для завершения периодов 1 и 2, мы приходим к выводу, что производство плутония или урана-235 (или того и другого) может начаться самое позднее через пять лет. Разумеется, ясно признается, что окончательное производство может быть осуществлено только страной, располагающей подходящими источниками урана.
Наконец, мы подходим к важнейшему вопросу проектирования и изготовления бомбы. Проектирование может начаться очень рано в программе, вероятно, относительно раньше, чем в нашей собственной разработке. Базовая информация, полученная в течение первых двух периодов разработки, на этапе опытной установки, обеспечит необходимые знания о размерах бомбы и методах, которые могут быть использованы для ее подрыва. По нашим оценкам, эта информация должна быть доступна примерно через четвертый год, так что теория бомбы будет четко понятна к тому времени, когда производственные подразделения начнут производить материал для бомбы. Поскольку большая часть конструкции бомбы была разработана заранее, маловероятно, что между изготовлением материала и выпуском готового изделия возникнет какая-либо серьезная задержка. Год, безусловно, является внешним пределом. Таким образом, в общей сложности у нас есть шесть лет, прежде чем бомбы будут доступны - немного меньше времени, необходимого нам, несмотря на то, что мы добавили год, чтобы учесть предположительно меньшее промышленное развитие других стран.
Таким образом, мы обнаруживаем, что другие страны, вероятно, смогут повторить наше развитие примерно за то же время, которое нам потребовалось. Отчет Смита, ценный главным образом потому, что в нем утверждается, что определенные процессы, которые естественным образом происходили бы с другими учеными, на самом деле были успешными, окажет значительную помощь в их программе. Однако самым важным фактом является то, что вся наша программа была успешной. Даже если бы эта бомба не была продемонстрирована, вскоре стало бы известно, что в нашей программе были задействованы три крупных завода, очень разных по внешнему виду и с очень разным оборудованием, и что все они продолжали работать, показывая, что должно быть три разных успешных процесса. Таким образом, большая часть наиболее важной информации, содержащейся в отчете Смита, могла быть выведена из других свидетельств. И когда на Хиросиму была сброшена первая атомная бомба, раскрылся главный секрет и появился основной мотив.
Многие факторы могут повлиять на сокращение требуемого времени, рассчитанного здесь. Во-первых, мы с самого начала придерживались несколько провинциальной точки зрения, что другая нация, участвующая в работе, будет менее эффективной, чем мы, и эта точка зрения может быть совершенно неоправданной. Кроме того, следует иметь в виду, что работа в той или иной стране, возможно, уже продвинулась гораздо дальше, чем можно было бы предположить по внешним фактам. Наконец, никогда не следует забывать, что гениальные люди в других странах могут разработать методы, которые намного превосходят наши собственные и которые значительно сократили бы затрачиваемое время; наши предыдущие оценки были основаны на предположении, что другая страна просто напала бы так же, как и мы.
Подводя итог, можно сказать, что довольно простые рассуждения приводят нас к выводу, что любая из нескольких решительно настроенных стран могла бы повторить нашу работу примерно за пять лет. Скептически настроенный или националистически настроенный человек может в этот момент решить, что подобные рассуждения не должны оказывать большого влияния на нашу внешнюю политику, потому что возможно, через пять лет мы будем настолько далеко впереди нашего нынешнего положения, что не будет иметь значения, владеет ли другая страна нашими нынешними знаниями или нет.
Против этой точки зрения есть два очень серьезных возражения. Во-первых, вполне возможно, что иностранная нация действительно опередит нас через пять лет. Во-вторых, даже если у нас будут более мощные бомбы, чем у них, наша предпочтительная позиция будет значительно ослаблена. Ибо, к сожалению, нынешние бомбы обладают достаточной мощностью, если их использовать эффективно и в достаточном количестве, чтобы парализовать нашу высокоцентрализованную промышленную структуру в течение одного дня. Любой запас более мощных бомб в наших арсеналах не представлял бы особой ценности, если бы мы не могли использовать их для предотвращения нападения, а это представляется очень отдаленной возможностью. Наличие таких бомб могло бы оказать сдерживающий эффект в том смысле, что враг опасался бы репрессий. Однако, если история и преподносит какой-либо урок, так это то, что страх возмездия никогда не предотвращал войну, в которой шансы на быструю победу столь же велики, как были бы, если бы противник решил нанести быстрый и в полную силу удар атомными бомбами.