В 1944 году главный инженер комбината Виктор Борисович Шевченко даровал мне «ноги» — пропуск для бесконвойного хождения вне лагерной зоны. Я стал постоянным посетителем запретной до того городской библиотеки и с головой погрузился в новости тогдашней физики. А в этой науке в те годы произошла революция. В Берлине физико-химики Отто Ган и Фриц Штрассман в декабре 1938 года открыли, что ядра тяжелейшего элемента урана при бомбардировке их нейтронами раскалываются на две и более части. Потом подсчитали, что при этом выделяется энергия, в миллионы раз превосходящая ту, что дает сгорание угля или бензина. Было выяснено, что тяжелая вода, содержащая в себе не простой атом водорода, а водород вдвое тяжелей, дейтерий, замедляя нейтроны, способствует процессу распада урана.
Я жадно поглощал все, что печаталось о выделении внутриядерной энергии. Во всех крупных странах лихорадочно ускорялись исследования по физике ядра. Во Франции Фредерик Жолио еще перед войной возводил атомный реактор на смеси урана с тяжелой водой для производства промышленной энергии. В Америке Энрико Ферми с интернациональным коллективом строил реактор на графите вместо труднодоступной тяжелой воды и начал разрабатывать первую конструкцию атомной бомбы. У нас в Союзе Игорь Курчатов занимался такими же экспериментами, а Юлий Харитон и Яков Зельдович печатали свои теоретические расчеты реакций, ставших основой ядерных бомб.
Больше всего меня заинтересовала физика тяжелой воды. Дейтерий, тяжелый водород, получали в те годы путем электролиза воды обыкновенной, в которой он содержался в пропорции 0,02 % по отношению к водороду обычному. В первые годы пребывания в Норильске я занимался электролизными ваннами в опытном металлургическом цехе. Главная трудность в электролитическом получении дейтерия заключалась в том, что для высвобождения тяжелой воды из воды обыкновенной нужно было огромное количество энергии.
Тогда же, в весенние дни радостного блуждения по тундре, благодаря картонной карточке на «ноги» я приметил одно немаловажное явление. В апреле и начале мая в ясную погоду солнце припекало уже порядочно, но температура еще держалась не выше -20–10°. В результате нагреваемый с поверхности снег не таял, а испарялся. Я садился на пригорочке, и меня обволакивало легким паром, а даль скрывалась в седоватом мареве. И я думал о том, что весна в Заполярье — природный сепаратор: молекулы воды, содержащие легкий водород, испаряются проще, чем тяжеловодородные. Стало быть, в остающемся снеге естественно концентрируется тяжелая вода. Потом я узнал в местной «Лаборатории вечной мерзлоты», что снега в иные годы испаряется больше половины. И процесс этот совершался год за годом в течение миллионов лет. Я приблизительно подсчитал, что озера Крайнего Севера на 20–25 % обогащены тяжелой водой сравнительно с озерами в средних широтах. Это означало, что для получения тяжелой воды на севере надо затратить чуть ли не втрое меньше электроэнергии, чем на юге — экономия исполинская.
В 1946 году я участвовал в отборе пробы из одного тундрового озерка. В Москву фельдсвязью были отправлены две бутылки из-под шампанского с озерной водой. Точный анализ в «хозяйстве Курчатова» показал обогащение всего в 13 %. Но и этого было достаточно для двукратной экономии электроэнергии. Производство тяжелой воды из полярных озер становилось экономически выгодным.
Вышел я из заключения вскоре после окончания войны — 9 июля 1945 года. Не прошло и месяца, как 6 августа из Хиросимы донесся зловещий голос новой эпохи — первая ядерная бомба превратила в море огня и пепла почти полумиллионный город. Через несколько дней после этого злодеяния меня вызвал директор управления Металлургических заводов Алексей Борисович Логинов. Как и все мы, он был потрясен сообщением газет.
— Вы физик, — сказал он мне. — Можете объяснить, что за штука эта ужасная атомная бомба?
— Конечно, нет, — ответил я. — Конструкция атомной бомбы принадлежит к величайшим американским секретам. Но какие физические явления использованы в бомбе, сказать нетрудно. Наша норильская библиотека полна журнальных статей и книг, трактующих возможности взрывного и промышленного высвобождения энергиии атома.
— Так отведите несколько дней на просмотр всего, что найдете в библиотеке, и доложите нашим заводским инженерам, что вычитали.
И 16 августа в зале дирекции заводов я сообщил инженерному металлургическому братству, что писали о внутриядерных процессах разные физики мира. В основу сообщения я положил напечатанные доклады Игоря Курчатова, теоретические заметки Юлия Харитона и Якова Зельдовича, статьи Нильса Бора и многих других — факты были из самых солидных источников.
Лекция давала какое-то представление о физических принципах нового оружия. Неудивительно, что уже 3 сентября пришлось повторить доклад для вольнонаемной интеллигенции города в ДИТРе — Доме инженерно-технических работников.