Получение сведений о результатах этой работы Сиборга и Сегре представляется поэтому для нас особенно важным.
Интересны попытки американских физиков обнаружить 94-й элемент в природе в урановых рудах. По всей вероятности, эти работы (…) привели к отрицательным результатам, но убедиться в этом было бы необходимо. В том случае, если бы на самом деле на Земле сохранился 94-й элемент, можно было бы рассчитывать выделить его из руд и осуществить «эка-осмиевую» бомбу (…).
Проведение аналогичных работ по определению эка-осмия в рудах у нас в СССР пока невозможно, так как работы по химии 93-го и 94-го элементов у нас до сих пор не производились.
Содержание и объем этих работ в СССР не известен. Можно, однако, догадываться, что американцы добились в этом направлении результатов (…). Получение подробных технических данных о работе в Америке по разделению изотопов диффузией было бы для нас очень важным. Часть этих работ (…) производится в Колумбийском университете при участии Даннинга и Гроссе (…).
Почти каждая из этих работ представляет для нас громадный интерес. Соответствующие исследования проводятся сейчас и у нас и сопоставление с американскими работами очень важно потому, что полученные нами данные резко расходятся с данными, которые нам известны (…).
Представляют для нас огромный интерес, но большинство научных направлений этого раздела получило у нас достаточное развитие за последнее полугодие. Это прежде всего относится к замедлению нейтронов (…).
Значительная часть их посвящена исследованию способа получения чистого металлического урана и его окиси, а также методам анализа степени чистоты указанных препаратов. Специальное внимание при этом уделяется выделению бора из окиси урана и редкоземельных элементов. Повышенный интеpec именно к этим примесям вполне понятен, т. к. они обладают громадными сечениями поглощения медленных нейтронов и уже в ничтожных концентрациях опасны для развития цепного процесса в уран-графитовом котле. В полученных ранее из США материалах есть некоторые указания на наиболее рациональные, по мнению американцев, приемы очистки, но эти работы, по-видимому, не представляют для наших химиков особого интереса (…).
Вторая большая группа вопросов посвящена способу получения шестифтористого урана и исследованию его свойств (…). Проведение этих исследований было намечено и у нас (они были включены в план РИАНа и группы проф. Спицина в МГУ, но работы задерживаются в связи с рядом технических трудностей).(…)
Эти работы поставлены, по-видимому, по двум соображениям:
а) чтобы выяснить вредное действие урана и излучений радиоактивных веществ на персонал, занимающийся разработкой проблемы урана;
б) чтобы уточнить возможность применения радиоактивных продуктов, образующихся в котле, в качестве боевого средства. В СССР эти работы не поставлены (…).
При создавшемся положении крайне существенно знать содержание:
а) замечании Брейта по работе Бригса и Гейденбурга о делении урана-235 нейтронами промежуточных энергий;
б) исследования Маршалла и Сциларда о захвате ураном фотонейтронов;
в) исследования Сциларда и Зинна о неупругом рассеянии нейтронов тяжелыми элементами (…).
Наряду с этим было бы очень важно также знать результаты работ:
1. Беннета и Ричардса о спектре вторичных нейтронов
(…).
2. Маршалла и Сциларда о делении, производимом вторичными нейтронами (…).
В последнее время американцы очень неохотно сообщают в Англию свои данные, объем работ у них несравненно выше, чем в Англии, поэтому обмен данными мало дает Америке технически, но приводит к разглашению тайны.
Так как в Англии по проблеме урана работает много иностранцев, американцы считают такое разглашение особо неприятным, так как опасаются, что после войны результаты работы будут сообщены этими иностранными учеными своим правительствам.
Из изложенного выше видно, что у нас в Союзе работы по проблеме урана (конечно, пока еще в совершенно недостаточном объеме) проводятся по большинству направлений, по которым она развивается и в Америке. Но по двум из направлений — котел уран — тяжелая вода и разделение изотопов урана электролизом — работа у нас в Союзе не начата.
Я думаю, что следовало бы начать работу по обоим этим направлениям, причем первое из них требует, на мой взгляд, серьезного внимания.
Осуществление котла уран — тяжелая вода несколько сложнее осуществления котла из смеси урана с углеродом, так как требует организации нового для нас производства тяжелой воды в очень больших количествах (несколько тонн) (…).
Второе из указанных выше направлений, по-видимому, не связано с широкими перспективами, но, по моему мнению, исследования по разделению изотопов урана электролизом у нас следовало бы все же начать силами ученых, которые не могут быть использованы на других участках работы по проблеме урана.
Фрагмент документа представляет собой анализ «Перечня американских работ по проблеме урана», написанный рукой И. В. Курчатова.
Приложение № 4
…Представляется исключительно важным выяснить, изучалась ли указанная система расчетным или опытным путем? Если бы оказалось правильным второе предположение, это означало бы, что уже осуществлена атомная бомба и уран-235 выделен в больших количествах. В материале есть замечание, которое как будто говорит в пользу этого. При изложении метода «взрыва вовнутрь» указывается, что еще не проводилось опытов с активным материалом, но что в ближайшие месяцы намечено выполнить такие опыты.
В свете изложенного представляется первоочередной задачей исключительной важности получение нескольких десятков граммов урана, сильно обогащенного ураном-235 (…).
Во второй части этого же документа сообщалось о совпадении американского и советского выбора в отношении «вещества изоляции для атомной бомбы» — бериллия и говорилось о методе «взрыва вовнутрь», который, по утверждению Курчатова, можно вполне предпочесть методу «выстрела», но только после серьезного теоретического и опытного анализа.
Принципиально важное значение для НКГБ имел отзыв Курчатова на разведданные Персея и Чарльза от 25 декабря 1944 года:
«Совершенно секретно
Заключение по материалам к препроводительной № 1/3/22500
Очень богатый и в разных отношениях поучительный материал. Он содержит теоретически важные указания, описания технологических процессов и методов анализа, дает представление о темпах работы отдельных лабораторий и возможных сроках введения в действие атомных агрегатов.
На основе предварительного ознакомления ниже дается краткое изложение содержания материала и его анализ по разделам:
1. Технологические и химические вопросы.
2. «Уран-графитовый котел».
3. Котел «уран — тяжелая вода».
4. Работы одной из лабораторий за период с марта 1943 по июнь 1944 года.
5. Разные работы.
I. Материал по первому разделу представляет большую ценность в двух отношениях: по способу очистки исходных соединений урана от разных примесей и способу синтеза фторуглеродов (…). Вопросы очистки урана являются очень актуальными. Мы знали и раньше, что за границей для целей очистки применяется хорошо известный водно-эфирный процесс Малинкродта, но у наших химиков этот метод не пользуется популярностью (…).
II. Уран-графитовый котел с водяным охлаждением является наиболее простой технической формой осуществления котла. У нас эта система пока не разрабатывается, т. к. мы не уверены, что из-за поглощения в воде фактор мультипликации в системе будет больше единицы (…). Из представленных материалов видно, что было принято решение оставить этот проект без дальнейшей разработки и прекратить работы над уран-графитовым котлом с водяным охлаждением. Но это решение было вынесено в августе 1942 года, и с тех пор точка зрения на эту систему могла измениться. Было бы важно узнать, как сейчас обстоит дело по этому вопросу.
Система с гелиевым охлаждением. По этой системе нет принципиально новых указаний, т. к. нами ранее уже были получены отчеты тех же зарубежных лабораторий, но отдельные работы все же крайне интересны (…). Как нам известно, еще в конце 1942 года проводилась большая работы по строительству котла с гелиевым охлаждением (…), причем было предложение ввести его в эксплуатацию в 1943 году, хотя и были сомнения в реальности этого срока. Прошло уже 1,5 года против намечаемого срока, и этот котел должен уже работать. Было бы важно получить сведения об этом.
III. Котел «уран — тяжелая вода». Указывается, что минимальное количество тяжелой воды для котла равно 3–4 тоннам. В случае применения простой воды для охлаждения необходимое количество воды должно быть увеличено и достигать 6–8 тонн при 5 % простой воды в системе охлаждения.
IV. Группа отчетов освещает применяемые сейчас за границей методы исследования физических сторон проблемы урана и постановку некоторых работ, относительно которых мы раньше сведений не имели. Из материалов видно, что для изучения спектров нейтронов находит применение метод фотографических пластин с толстым эмульсионным слоем (направление, которое мы начали с основания нашей Лаборатории № 2). Из других методов (…) следует отметить метод модулированного пучка частиц в циклотроне (…).
В первый раз мы узнаем, что за границей применяют (исследование происходящих под действием быстрых нейтронов в массе металлического урана) те же методы, которыми я пользовался еще в 1940 году и что есть все основания ожидать развития цепи в шаровой массе металла радиусом 60–70 см. Мы пришли к такому же заключению в прошлом году на основании расчетов, проведенных по моему предложению. В целях сравнения было бы важно получить работы Сциларда и Фельда, производивших расчет размножения нейтронов в массе чистого металлического урана.
V…Описаны опыты по определению сечения деления плутония медленными нейтронами. Раньше мы знали только результаты этих опытов, а здесь дано их подробное описание. Это представляет большую ценность, т. к. дает возможность судить о достоверности результата. Описаны опыты, в которых определялось наличие плутония и нептуния в урановых рудах (…), а также опыты по нейтронам, возникающим при спонтанном делении. Показано, что число нейтронов на одно деление равно 2,6 ±0,5. Работа эта выполнена хорошо, результаты согласуются с данными, которые недавно получены у нас другим методом.
