Оппенгеймер. История создателя ядерной бомбы

Возвращаясь к шагам, приведшим к получению цепной реакции, я хотел бы отметить, что в конце 1939 года, согласно имевшимся на тот момент знаниям, заслуживали внимания два подхода к решению этой задачи, – писал Энрико Ферми в статье «Создание первого ядерного котла», опубликованной в 1947 году. – Первым шагом в одном из них должно было стать выделение из обычного урана редкого изотопа 235, ответственного за деление урана медленными нейтронами. При таком выделении исключается паразитное поглощение нейтронов в распространенном изотопе 238, поэтому считалось, что, как только будет получен уран-235, станет возможным без помех осуществить и цепную реакцию. Реальная сложность состояла, разумеется, в том, чтобы осуществить разделение изотопов в промышленных масштабах. Другое направление опиралось на использование естественного урана. Размещение этого вещества таким образом, чтобы смогла запуститься цепная реакция, представляло, конечно же, гораздо более трудную задачу, чем аналогичная проблема для урана-235. Следовало крайне бережно использовать нейтроны, образовавшиеся в результате первичного деления, чтобы на фоне большого паразитного поглощения их ураном-238, добиться положительного баланса. Требовалось приложить все силы для того, чтобы изменить соотношение между полезным и паразитным поглощениями нейтронов в благоприятную сторону. Соотношение между этими поглощениями зависит от энергии нейтронов. Не вдаваясь в детали, можно сказать, что оно наиболее благоприятно для нейтронов, обладающих малой энергией. Поэтому один из шагов заключается в замедлении нейтронов… Уже был известен простой процесс, помогающий этого достичь. Этот процесс основан на очевидном факте, когда быстрый нейтрон сталкивается с атомом и отскакивает от него, то некоторая часть энергии нейтрона теряется, передается атому. В случае с легкими атомами, которым легче испытывать отдачу, этот эффект возрастает и достигает максимума для водорода.

На этом наше научное отступление можно считать завершенным. Теперь мы знаем достаточно для того, чтобы с пониманием следить за дальнейшей судьбой Роберта Оппенгеймера, для которого самым важным событием 1939 года стала публикация статьи «О продолжающемся гравитационном сжатии», в которой он и его ученик, Хартленд Снайдер, предсказали существование явления, известного в наше время под названием «черная дыра». Когда иссякнут все термоядерные источники энергии, звезда начинает сжиматься, и если ее масса не уменьшится за счет излучения или иных потерь до определенных значений, сравнимых с массой Солнца, то это сжатие будет длиться бесконечно. Гравитационное притяжение «черной дыры» настолько велико, что покинуть ее не способны даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе и световые волны, поэтому «дыра» и выглядит черной.