Архив
Поиск
Press digest
10 июля 2020 г.
23 марта 2004 г.

Вильям Броуд | The New York Times

Небольшое элегантное устройство обеспечивает бомбы ураном

Не было ни прорыва, ни озарений. Все шло медленно и постепенно, пока то, что изобрели д-р Гернот Циппе и его коллеги, не превратилось в компактное, можно сказать элегантное устройство для сбора редкого изотопа урана-235.

Это достижение могло бы остаться незамеченным, если бы не стало определяющим для ядерной эры: к 1960-м годам приборы Циппе оказались самым простым способом производства топлива для реакторов и оружия чудовищной силы.

Изобретение было урановой центрифугой, сегодня миллионы таких устройств крутятся во всем мире на тщательно охраняемых объектах, часто огороженных колючей проволокой.

Если главный изобретатель о чем-то сожалеет, то он держит это при себе. В недавнем интервью он философично говорил о детище своей группы, заметив, что ответственность за то, будет ли эта работа считаться добром или злом, лежит на правительствах.

"Кухонным ножом можно чистить картошку или убить соседа, - сказал Циппе по телефону из Мюнхена, где он в свои 86 лет еще иногда работает, откуда летает на международные конференции. - Задача правительств использовать центрифуги на благо человечества".

И благо есть. Ядерные реакторы с центрифугами Циппе сегодня производят 16% электроэнергии в мире. В ближайшие десятилетия ее доля может увеличиться, поскольку растет озабоченность по поводу глобального потепления и нехватки нефти.

Но в последнее время сообщения об изобретении Циппе вращаются вокруг опасности его незаконного распространения. Эксперты предупреждают, что благодаря ему ядерное оружие может оказаться в руках террористов или государств, которые им симпатизируют.

В феврале пакистанский ученый-ядерщик Абдул Кадир Хан признал, что создал разветвленную сеть контрабанды, через которую снабдил центрифугами Циппе как минимум три страны. Наверное, это худший в истории случай ядерного распространения.

Пока правительства поздравляют друг друга с разоблачением сети, эксперты говорят, что конструкция центрифуги, являвшаяся центром незаконной торговли, по-прежнему доступна и опасность далеко не миновала.

"Устройство невелико, и необходимые компоненты можно приобретать тайно, не привлекая внимания, - заявил Дэвид Олбрайт, президент вашингтонского Института проблем науки и международной безопасности. - В результате вы получаете маленький завод, который трудно найти".

Мир может пережить очень беспокойные времена, если будущее центрифуги Циппе окажется столь же удивительным, как ее прошлое. История ее разработки полна неожиданных поворотов.

Циппе родился и вырос в Австрии, изучал физику в Венском университете в 1930-е годы, служил у немцев в люфтваффе полетным инструктором, занимался научными разработками в области радаров и самолетных пропеллеров. В 1945 году русские взяли его в плен и поместили в специальный лагерь для технических специалистов.

Москва отчаянно стремилась догнать Вашингтон в гонке ядерных вооружений. Самой сложной частью было получение топлива. Подобно другим ядерным честолюбцам, Россия надеялась видоизменить природу.

Работа концентрировалась вокруг изотопов - форм одного и того же элемента с ядрами, имеющими разное количество нейтронов. Самым распространенным изотопом урана, составляющим 99,3% природного урана, является уран-238 со 146 нейтронами. Он незначительно тяжелее урана-235, в котором на три нейтрона меньше и который встречается в 0,7% природного урана.

Но уран-235 высоко ценится, потому что он легко расщепляется, производя выброс атомной энергии. Когда природный уран обогащают до 5-процентного содержания урана-235, он может служить топливом для атомных реакторов. Когда обогащают до 90% - для атомных бомб.

Циппе и других немецких военнопленных заставили работать над созданием центрифуг для получения редкого изотопа урана-235. Попытки американцев не увенчались успехом, и ни обратились к другим методам, более громоздким, трудоемким и дорогим.

Российская группа понимала, что урановые центрифуги должны быть связаны с сотнями или тысячами других, с тем чтобы каждая могла немного увеличивать выход урана-235, медленно повышая его концентрацию. Чтобы быть экономичными и продуктивными, механизмы должны были непрерывно крутиться годами.

Центрифуги часто встречаются в промышленности и медицине: быстрое вращение позволяет разделить неоднородное вещество на составные части, например отделить клетки крови от сыворотки. Примерно так же работает стиральная машина, которая отделяет легкую воду от тяжелой одежды.

Хорошая стиральная машина делает 15 оборотов в минуту. Русским были нужны центрифуги, вращающиеся в 100 раз быстрее, почти со скоростью звука.

"Все смеялись и говорили, что это не получится, - вспоминает Циппе. - Я был молод. У меня не было ни малейшего представления о том, как это сделать. Но я решил сделать все, что в моих силах".

Циппе, который, казалось, одним прикосновением заставлял механизмы работать, вскоре был назначен главным экспериментатором группы, куда входило около 60 специалистов. Ее возглавлял Макс Штеенбек, физик и бывший директор немецкой компании Siemens.

Общий план был ясен: начать с полого цилиндрического ротора. Наполнить его газообразным ураном. При достаточно быстром вращении ротора, на дне которого пульсируют магнитные поля, более тяжелый уран-238 отбросит к стенкам, а уран-235 будет аккумулироваться у центра. Легкое нагревание газообразной смеси создаст токи, благодаря которым уран-238 будет двигаться вниз, а уран-235 вверх, где изотопы будут собираться в специальном углублении.

Чтобы реализовать этот амбициозный план, группе пришлось бороться с главным врагом непрерывного вращения - трением, которое могло замедлить работу или разрушить механизмы. Чтобы удалить воздух, с ротора была снята обшивка. Была разработана магнитная опора, которая ликвидировала необходимость физической поддержки ротора.

Пожалуй, самым главным было то, что ротор поместили на опору, подобную игле. Эта была единственная точка физического соприкосновения с вращающимся механизмом, крошечная уступка материальному миру.

На эксперименты ушли годы. Но в конце концов группа заставила сложные устройства работать.

Немцы "произвели революцию в индустрии уранового топлива", сказал российский историк Павел Олейников, изучающий создание центрифуг в послевоенный период.

В 1956 году Циппе освободился и вернулся в Вену. В 1957-м он поехал на конференцию в Амстердам, где с удивлением узнал, что Запад значительно отстал от его группы.

Он решил поделиться своими знаниями. В лагере ему не позволяли делать записи. Но, вспоминает он, "все было у меня в голове".

Циппе полетел в США, где под контролем правительства создал лабораторию в Университете Вирджинии. Там он сумел воспроизвести российскую центрифугу.

Вашингтон просил Циппе и дальше заниматься ядерными разработками в США и сменить гражданство. Он противился. Это было слишком похоже на жизнь в СССР. Он хотел применить свое изобретение в мирной жизни, для обогащения урана и его использования как топлива гражданских реакторов.

Вернувшись в 1960 году в Европу, Циппе работал преимущественно в Западной Германии, внося свою лепту в послевоенные усилия Европы добиться ядерной независимости от США.

В 1960-е годы Циппе и его помощники сумели сделать центрифуги еще более эффективными. Они заменили алюминий, из которого делался ротор, сверхтяжелым сплавом стали. Это позволило центрифуге вращаться быстрее, ускорив темп обогащения без риска, что устройство развалится на куски.

Роторы также удалось сделать длиннее, что увеличило количество собранного урана-235. Понадобились специальные стыки, названные мехами, которые позволяли длинной центрифуге гнуться по мере увеличения скорости вращения.

В 1970-е годы URENCO, новый европейский консорциум по производству ядерного топлива, принял конструкцию Циппе. Но охрана потенциально опасной технологии оказалась слабой.

Пакистанский эксперт д-р Хан работал консультантом на одном из заводов URENCO и украл чертежи. Он использовал их для строительства в Пакистане центрифуг, производящих топливо для ядерного оружия, а впоследствии, как недавно выяснилось, продал чертежи и механизмы Ирану, Ливии и Северной Корее.

"Это очень печальная история", - заметил Циппе.

Что касается будущего урановой центрифуги, то эксперты относятся к нему с осторожным оптимизмом. Новые модели намного труднее производить и не так легко копировать, особенно нелегально. США и их партнеры по-прежнему отслеживают элементы сети Хана.

Циппе смотрит в будущее с надеждой, даже если тайное распространение дела его рук продолжится. Во времена холодной войны, отметил он, страны, имеющие ядерное оружие, сдерживали себя сами, так как понимали, что разрушение будет всеобщим.

"Америка не сбросила бомбы на Корею и Вьетнам, так как боялась, что русские ответят тем же", - сказал он.

Сегодня, добавил он, небольшие государства хотят получить ядерное оружие не обязательно для агрессии или террористической деятельности, а как средство сдерживания противников.

"Будем надеяться, что в мире достаточно умных людей", - сказал он.

Источник: The New York Times


facebook
Rating@Mail.ru
Inopressa: Иностранная пресса о событиях в России и в мире
Разрешается свободное использование текстов, ссылка обязательна (в интернете - гипертекстовая).
© 1999-2020 InoPressa.ru