Курчатов в ноябре 1940 года сделал обзор осуществляемых в мире усилий на этом направлении и перечислил материалы и оборудование, в которых нуждалась советская ядерная физика. Отвечая на вопрос о возможности создания ядерной бомбы, он уверенно ответил утвердительно, но сказал, что она будет стоить примерно столько, сколько стоит гидроэлектростанция. Очевидец передает атмосферу дебатов:
«Ситуация во время выступления Курчатова сложилась драматическая. Заседание происходило в помещении Коммунистической Академии на Волхонке, в большом зале с амфитеатром, переполненным участниками (Всесоюзной конференции). По мере выступления волнение аудитории продолжало расти и к окончанию у всех создалось впечатление, что мы находимся на пороге великого события. Когда Курчатов завершил свое выступление и вместе с председательствующим на собрании Хлопиным вышел в прилегающую к президиуму комнату, Иоффе, Семенов, Лейпунский, Харитон и другие, один за другим, двинулись туда. Дискуссия по докладу Курчатова продолжалась и в холле… Перерыв был отложен».
Было очевидно, что требуются большие расходы. Но идея уже стала частью национальной стратегии выживания. Полагая, что бомба будет создана из урана U235, группа Курчатова изучала различные способы обогащения урана — газовая диффузия, избирательно обогащая уран, работая в скоростной центрифуге. Резиденты НКВД за рубежом получили задание следить за процессами изучения ядерной реакции. Работавший на советскую разведку американский химик Гарри Голд начиная с 1935 года сообщал о таких процессах. Особый приказ внешней разведке был отдан искать признаки такой работы за рубежом в начале 1940 года. В фокусе была германская научная сцена. Г.Флеров вспоминает: «Нам казалось, что если кто-нибудь и способен создать ядерную бомбу, то это будут не американцы, не англичане, не французы, а немцы. У немцев превосходная химическая промышленность; у них есть технология производства металлического урана; они производят эксперименты по отделению урановых изотопов на центрифуге. И, в конце концов, у немцев есть тяжелая вода и запасы урана. Нашим первым впечатлением было то, что немцы способны осуществить этот проект. Было ясно, какими будут последствия их успеха».
Страх перед могуществом германской науки имел под собой реальные основания. Захватив Бельгию, немцы получили доступ к самому большому в мире месторождению урана — в Бельгийском Конго, к огромным запасам урановой руды в самой Бельгии (тысячи тонн), к бельгийской фабрике, производящей дейтерий — «тяжелую воду». Бельгия обладала в этом плане ни с чем не сравнимыми ресурсами. Уже в июне 1940 года германская «Ауэр» заказала шестьдесят тонн очищенной урановой руды у бельгийской фирмы «Юньон миньер». В то же время лучшие умы немцев — Гейзенберг и фон Вайцзеккер из Института кайзера Вильгельма — начали координировать свои усилия. В июле 1940 года они создали проект лаборатории на территории Института кайзера Вильгельма. Чтобы отбить у любопытных охоту совать нос в свой исследовательский центр, они назвали его Вирусным. Здесь предполагалось создать урановый реактор. В квалифицированных химиках и физиках не было недостачи, необходим был полигон проведения их опытов — циклотрон.
Поражение Франции должно было помочь. Курт Дибнер из военного министерства ринулся в оккупированный Париж. Там он узнал, что звезды первой величины французской физической науки — Перрэн, фон Альбан и Ковальски — бежали в Англию и взяли с собой двадцать шесть емкостей с дейтерием. Но Жолио Кюри предпочел остаться в Париже. Немцы довольно долго допрашивали Жолио. Переводчик — Вольфганг Гентнер, работавший прежде в Институте радия, — был прислан из Гейдельберга. Гентнер не был нацистом. Он постарался встретиться с Жолио в студенческом кафе, чтобы предупредить: создаваемый во Франции циклотрон может быть реквизирован оккупационными войсками. Был выработан компромисс: циклотрон останется во Франции, но немецкие ученые получат возможность периодически им пользоваться в сугубо научных целях.
«Вирусный дом» был завершен в октябре 1940 года. Он имел весьма удобные современные лаборатории. К декабрю Гейзенберг и фон Вайцзеккер завершили первые из ряда своих экспериментов с урановой рудой и парафином. Некоторые выводы о возможности цепной реакции они уже сделали. В январе 1941 года в гейдельбергской лаборатории Вальтера Боте (который позже получит Нобелевскую премию) были проведены важные опыты с графитом. Немцы несколько «ушли в сторону», увлекшись термальной диффузией и не думая об альтернативах. И все же в марте 1941 года Хартек доложил военному министерству, что создание атомного оружия возможно на пути разделения изотопов урана. Следует начать опыты с «тяжелой водой». Прежде всего следует добиться реализации реакции распада, а способ применения будет найден потом.
А в Японии в октябре 1940 года подполковник Судзуки поставил в докладе генерал-лейтенанту Ясуде задачу найти надежные источники урановой руды. Таковая имелась в Корее и Бирме, урана будет достаточно. В Токио ученик Нильса Бора — Йосио Нишина, пятидесятилетний директор лаборатории Рикен, — построил в 1940 году циклотрон с 250-тонным магнитом (в планировании принимал участие американец Эрнст Лоуренс). Более сотни самых талантливых молодых японских физиков работали здесь. В апреле 1941 года Рикен получила приказ от императорских военно-воздушных сил осуществить исследования возможностей создания атомной бомбы.
Англичане двигались в своих разработках с примерно одинаковой скоростью с немцами. 16 июля 1939 г. в Британии вышел сверхсекретный доклад об «урановой бомбе». Британские специалисты пришли к выводу, что «идея создания урановой бомбы имеет практическое значение и, вероятно, приведет к решающим результатам, влияющим на исход войны». Работа над бомбой «должна быть высочайшим приоритетом».
В сентябре этого года личный секретарь министра без портфеля лорда Хэнки Джон Кейнкросс передал советской разведке информацию об англо-американском атомном проекте — анализ встречи Британского уранового комитета 16 сентября и «Доклад Комитета по использованию урана для создания бомбы», предполагавших возможность создания урановой бомбы в течение двух лет. Фирма «Виккерс» и «Империэл Кемикал Индастриз» уже готовили необходимое оборудование. Критическая масса урана будет где-то между 10 и 43 килограммами. (Харитон и Зельдович теперь могли узнать, что метод газовой диффузии, отставленный ими, назван англичанами самым перспективным.) Еще один важный источник — физик Клаус Фукс — пришел к выводу: «Когда я узнал цель работы, я решил информировать русских». В том же месяце сведения о ядерном проекте начали поступать из Нью-Йорка.
К концу 1941 года объем поступившей по данной проблеме информации из Британии, Франции, Германии и Америки был уже так велик, что потребовалось свести его воедино, и обобщающее донесение KZ-4 за № 1 поступило Сталину. Тот передал доклад Молотову, а Молотов познакомил с ним комиссара химической промышленности М.Г. Первухина. Молотов выразил обеспокоенность тем, что другие страны «могут достичь значительных результатов в этой области, поэтому, если мы не продолжим нашу работу, мы можем серьезно отстать… Вы должны поговорить с учеными, которые заняты в этой области».
Здесь мы вступаем в 1942 год, решающий для уранового проекта. Курчатов был эвакуирован на Кавказ — небольшое судно перевезло его в Поти. Но оттуда он, будучи экстренно вызванным, двинулся по 700-километровому пути по Волге на север, в Казань. Сюда на несколько дней приехал из Йошкар-Олы Флеров на семинар, который (воспоминания очевидца) «оставил впечатление, что все очень серьезно и фундаментально, что работа над урановым проектом должна быть восстановлена. Но продолжалась война. Неясно было, можно ли отложить исследования, нужно ли было браться за дело немедля или можно было подождать год или два». Ситуация была сюрреалистическая. Холод и дискомфорт не вязались с идеями выхода на передовую линию современной науки. Согласно воспоминаниям участников атомного проекта, более всего в Казани им мешали грызуны. Ученые спали, завязав свои уши полотенцами, — чтобы их не отгрызли крысы. Таков был старт одного из самых фантастических проектов в истории науки. Того решающего в истории России проекта, который в будущем сделает страну неуязвимой для внешней угрозы.
