Страница 11 из 37
— Ясно, кстати, а что это за «тяжелая вода»?
— Это вода, в молекулах которой вместо атомов обычного водорода присутствует его более тяжелый изотоп. Содержится в обычной воде в очень незначительных количествах. Можно отделить, но процесс это долгий и энергоемкий.
— Понятно. Вот вы говорили, что немцы пошли по тупиковому пути. А по какому пути следовало идти?
Инженер задумался. — Давайте лучше начнем с начала. Чтобы было понятнее.
— Я не против, — не стал спорить Сергей, — давайте с начала.
— А начало тут такое. Чтобы получить ядерное оружие необходимо создавать целую отрасль индустрии: рудники, обогатительные фабрики, радиохимические заводы, соответствующую металлургию, заводы по разделению изотопов, ядерные реакторы. И это только для того чтобы получить исходный делящийся материал. Плюс к тому собственно конструирование и производство ядерного оружия, что само по себе представляет серьезную инженерную задачу и много чего за собой потянет. Американцы вбухали в проект «Манхеттен» около полутора миллиардов долларов. И это только до момента создания двух первых боеготовых ядерных зарядов. Вероятно, учитывая, что сообщенная мною информация позволит избежать многих ошибок, нам это обойдется дешевле. Но в любом случае сил и ресурсов на подобный проект уйдет жуткое количество. А у нас на носу война с Германией, причем война на истощение. Потянет ли страна такую задачу?
— Это не нам решать, — заметил Сергей, — наше дело предоставить руководству необходимую информацию. Вот вы говорили о рудниках. Но ведь сначала нужно найти месторождения нужных руд. У вас есть такие данные?
— Ах, ну да. До настоящего времени их не искали, поскольку никому они были не нужны. Сейчас постараюсь вспомнить. Вообще в Союзе их полно, но лично я знаю всего пяток и большей частью на Урале. Все-таки местный уроженец и родни там много живет. В Верхневенске под Свердловском, сколько раз мимо проезжал. В челябинской области возле поселка Вишневогорск, и еще одно возле поселка Новогорный. В Таджикистане возле города Чкаловск, у меня невестка оттуда. Или еще не построен тот Чкаловск? В общем: Ленинабадская область, таджикская часть Ферганской долины. Район станции Худжант. В Читинской области несколько крупных месторождений. Одно из них в районе города Краснокаменск. Вот, пожалуй, и все. В смысле, что точно знаю где. Если каких географических пунктов еще нет в природе, то на карте примерно смогу показать. А так…. Есть месторождения на Украине, на Кольском полуострове, на северо-западном побережье Онежского озера, в Якутии, в Иркутской области, в Узбекистане. Особенно много месторождений в Казахстане, но где они там находятся?
— На первое время достаточно, — сказал Сергей, быстро стенографируя, — спасибо. А что за руды?
— А вот этого не помню. Основная руда на уран, помнится, называется уранит. Но на самом деле его из нескольких разных руд добывают. Да, вспомнил, урановые руды можно искать методом авиаразведки. По повышенному радиационному фону. Так быстрее получится. Установить на самолетах поисковую аппаратуру, зафиксировать с воздуха аномальные по излучению места, а потом уже доразведывать наземными партиями.
— Логично, думаю, что это здорово ускорит поиск. С месторождениями мы разобрались. С рудниками тоже понятно, руду надо добывать? А что дальше? Обогатительные фабрики?
Инженер усмехнулся. — С рудниками не все так просто. Руды, как уже было сказано радиоактивные. А радиоактивность, следует заметить, изрядная гадость. Полученное облучение даром для организма не проходит: вызывает поражение костного мозга и прочих органов, соответственно, лучевая болезнь, лейкемия и прочие прелести. Персонал надо или хорошо защищать, или смертников использовать. Причем это не только к рудникам относится, а ко всей производственной цепочке. А следующим этапом, как вы, верно, заметили, обогатительные фабрики. Итогом их работы должен быть пригодный для металлургии концентрат — некие «окатыши». Потом металлургические предприятия, где получают собственно уран.
Глава 6
Въедливый лейтенант дотошно выпытывал подробности, касательно ядерного производственного цикла. Голова Николая Ивановича от напряжения начинала побаливать, но пока еще терпимо. Говорить он вполне еще мог.
— Далее предстоит решить, какое именно ядерное оружие мы собираемся делать. Вариантов два: из урана или из плутония.
— А американцы какие сделали? — сразу спросил лейтенант.
— Они не знали точно, что у них получится, и параллельно отрабатывали оба варианта. В итоге на японскую Хиросиму была сброшена урановая бомба, а на Нагасаки плутониевая. Обе имели примерно одинаковую мощность, и обе вполне себе взорвались.
— А какую лучше делать нам?
— А вот это, как Вы верно заметили, предстоит решить руководству страны. У каждого из вариантов есть свои достоинства и недостатки. И я по возможности и в меру начинающегося склероза постараюсь это изложить.
— Давайте, — заявил лейтенант, перевернув очередной лист блокнота.
— Так вот. Вариант с ураном хорош тем, что в принципе можно избежать необходимости постройки ядерных реакторов, что само по себе проблема. И с теорией тут проще. В природном уране, который нам выдаст металлургический завод, содержатся два его изотопа: уран-238 и уран-235. Для создания бомбы нужен уран-235, чтобы получить металл оружейного качества его содержание надо довести примерно до 95 %.
— А в чем проблема?
— А проблема в том, что эти два изотопа следует разделить. Нужного нам урана-235 в природном уране содержится менее одного процента, а остальное это никчемный уран-238. Ну, не совсем конечно никчемный. Отметьте у себя там, что позже следует поговорить об использовании сердечников из обедненного урана в подкалиберных противотанковых снарядах и о других применениях.
— Думаю, что наши химики справятся с этой задачей.
— Химики тут не справятся, — усмехнулся Николай Иванович. — Все изотопы одного элемента имеют одни и те же химические свойства. В том и проблема. Разделение следует проводить физическими методами. А это непросто. В данном случае разница составляет всего три атомных единицы.
— И как тогда их разделяют? — с любопытством спросил лейтенант.
— Основных методов имеется три: газовая диффузия, газовые центрифуги и электромагнитный метод. С центрифугами связываться не рекомендую. Даже в наше время этот метод не слишком распространен из-за технологических проблем с созданием этих самых центрифуг. Остаются еще два метода. Для метода газовой диффузии уран переводят в газообразное состояние. В четырехфтористый уран, если не вру. Потом этот газ прогоняют через спеченные из никелевого порошка мембраны. Идея в том, что более легкий уран-235 диффундирует через мембраны быстрее, чем изотоп урана-238. Установки громоздкие, мембран в них тысячи, процесс долгий и многоступенчатый. Но все равно самый дешевый. Недостаток метода в том, что при всех стараниях невозможно получить уран должной степени очистки.
При электромагнитном методе уран опять же переводят в газообразное состояние, потом этот газ ионизируют и гонят ионы в циклотроне электромагнитным полем по кругу. Получается, что более легкие ионы движутся по более крутой траектории. Соответственно на финише изотопы попадают в разные щели установки и таким образом разделяются. Этот метод требует больших затрат на оборудование и электроэнергию, но конечный продукт получается идеально чистым. На практике оба этих метода комбинируют. Большую часть урана-235 получают методом газовой диффузии, а потом в него добавляют необходимое количество чистого продукта с тем расчетом, чтобы содержание урана-235 в смеси дало оружейное качество металла, то есть порядка 95 %.
Николай Иванович замолчал, чтобы немного передохнуть, а лейтенант перевернул очередную страницу и заметил, — Вы доступно излагаете. Вероятно, с технологией придется повозиться, но зато теоретических проблем пока не просматривается.