В новом университетском словаре Уэбстера издания 1951 года говорится, что графит представляет собой «мягкий черный природный углерод с металлическим блеском, часто именуемый плюмбаго, или черный свинец; применяется для карандашей, тиглей, смазочных веществ и прочее…» На атомный котел, построенный в 1942 году, — а он, разумеется, входил в это «и прочее», — пошло бы столько графита, сколько потребовалось бы на то, чтобы сделать карандаши для всех живущих на нашей планете мужчин, женщин и детей. Сверх того, графит для котла должен отличаться неслыханной доселе химической чистотой. Итак, ученым пришлось запастись терпением.
Очень важной и сложной задачей было доставать материалы, к чему Ферми вовсе не был способен и охотно предоставлял это другим. К счастью, Лео Сцилард не разделял его отвращения к этому занятию и время от времени прерывал свои исследования и отправлялся на добычу.
Сцилард был человек с непостижимым запасом всякого рода идей, и многие из них оказались весьма полезными. Знакомых у Сциларда было, пожалуй, не меньше, чем идей, и среди них немало лиц, занимавших видное положение. Эти два обстоятельства делали Сциларда очень влиятельным и полезным представителем маленькой группы ученых, ходатаем, который не боялся идти напролом и умел преодолевать всякие политические барьеры. Со свойственной ему решительностью Сцилард добровольно взял на себя нелегкую задачу — превратить в тонны имеющиеся в наличии граммы металлического урана и графита высокой химической чистоты.
Когда человек берется за такого рода дело, он прежде всего задает себе вопрос: «Кто будет финансировать мое предприятие? Кто даст мне необходимые для этого средства?» Сцилард полагал, что он может ответить на этот вопрос. Летом 1939 года он вместе с Вигнером и Теллером с помощью Сакса и Эйнштейна сумел заинтересовать президента Рузвельта исследовательской работой с ураном. В самом начале 1940 года он одержал вторую победу и получил первое, хоть и небольшое, но вполне ощутимое доказательство того, что этот интерес существует, — армия и флот субсидировали Колумбийский университет шестью тысячами долларов для покупки материалов.
Весной 1940 года в физические лаборатории Колумбийского университета начали поступать первые тонны чистого графита. Ферми и Андерсон превратились в каменщиков и начали складывать в одной из своих лабораторий штабеля графитовых кирпичей.
Они прекрасно понимали, что пройдет еще немало месяцев, а может быть, и несколько лет, прежде чем они наберут достаточное количество графита и урана нужного им качества, чтобы приступить к сооружению атомного котла. Но пока это еще не имело значения; они так мало знали о свойствах тех веществ, с которыми собирались работать (не определена была даже точка плавления металлического урана!), что им необходимо было сперва основательно изучить эти свойства; без этого они не могли со спокойной совестью рекомендовать Урановому комитету решиться на те огромные усилия и издержки, которых потребует строительство настоящего атомного котла.
Итак, они сложили из графитовых кирпичей невысокий штабель, поместили внизу под ним источник нейтронов и стали наблюдать, что происходит с нейтронами в графите, и накапливать нужные им данные.
Эта, казалось бы, скучная работа считалась исключительно важной. На заседании Консультативного комитета по урану 28 апреля 1940 года было принято решение воздержаться от официального ходатайства о строительстве атомного котла, пока в Колумбийском университете не будут получены новые данные. Комитет принял это решение, несмотря на имеющиеся у него сведения о том, что нацисты отвели большую часть здания Берлинского института кайзера Вильгельма для исследований по урану.
После изучения графита перешли к урану. Как именно он поглощает и снова испускает нейтроны? В каких условиях происходит деление? Какое количество нейтронов испускается при делении?
Опыты подвигались очень медленно из-за недостатка материалов, а Ферми очень хотелось ускорить работу. Кроме того, он был уверен, что наблюдения над пробным котлом позволят ему собрать немалое количество данных, полезных для строительства большого котла. Весной 1941 года Ферми со своей группой приступил к сооружению «малого котла». Они разобрали свой штабель из графитовых кирпичей и стали укладывать его заново, перемежая пласты графита блоками урана. Медленно, по мере того как в лабораторию подвозили графит, поднималась черная стена. Она поднялась до потолка, но это все еще был далеко не тот штабель или котел, в котором могла бы происходить цепная реакция, — слишком много нейтронов ускользало в воздух или поглощалось внутри; так или иначе, чтобы вызвать деление, их оставалось слишком мало.
