Весной 1942 г. в США было проведено несколько предварительных конференций с участием представителей Англии Эйкерса, Саймона и Пайерлса, на которых обсуждались основные закономерности метода газовой диффузии и возможные типы производственных установок. Однако английская точка зрения на проект завода сильно отличалась от нашей, как и предлагаемые ими методы и оборудование. По этим причинам обсуждение не могло иметь для нас сколько-нибудь серьезного значения.
Осенью 1943 г. англичане прислали в США группу ученых и инженеров для ознакомления с нашими планами работ по газодиффузионному методу. Они пробыли у нас с сентября до конца 1943 г., изучив в деталях наши проекты, и не согласились с тем путем, который мы избрали. По мнению большинства наших специалистов, это объяснялось тем, что наш проект был основан не на их теоретических разработках. Проблема выбора материала для мембран обсуждалась с англичанами также во всех деталях, однако это не повлияло на наш выбор.
В декабре 1943 г. англичане предложили рассмотреть возможность осуществления кругового цикла, т. е. направления полученного продукта вновь в первую секцию каскада. Теоретически такое предложение выглядело очень привлекательно, так как оно позволяло существенно сократить число секций. Однако оно было связано с повышением требований к мембранам, которые к тому времени, несмотря на годы исследований, так и не были разработаны. Это предложение сильно усложняло конструкцию конвертора и эксплуатацию отдельных секций.
Я категорически возражал против любых серьезных изменений в проекте, ибо это задержало бы строительство завода.
Английская группа предложила также проект завода в виде каскада каскадов. По этому проекту завод должен состоять не из одного длинного каскада, а из нескольких частей, каждая из которых представляет отдельный каскад, определенным образом соединяющийся с соседними частями. Такая схема была слишком сложна и поэтому имела ряд недостатков. Американский вариант проекта казался нам вполне удовлетворительным. Мы, правда, изучили предложения англичан во всех деталях, чтобы убедиться в правильности нашего решения. Обсуждение с ними вопросов конструкции завода было особенно полезно для поисков способов регулирования и ликвидации нарушений в режиме эксплуатации завода.
Англичане вносили и другие предложения, но ни одно из них не было принято. Основная польза от этих предложений сводилась к стимулированию мышления и деятельности инженеров «Келлекса».
С февраля по май 1944 г. несколько ученых из английской группы оказали нам некоторую помощь в решении некоторых теоретических вопросов. Это были Пайерлс, Киртон, Скайрн и Фукс. Они жили в Нью-Йорке и пользовались правом разъезжать по всей стране.
Я уже упоминал, что первым процессом разделения урана, с которым я познакомился после моего назначения, был процесс жидкостной термодиффузии. Процесс происходит в колонне, представляющей собой длинную вертикальную трубу, охлаждаемую снаружи и содержащую внутри нагретый цилиндр. Эффект разделения изотопов в такой колонне обусловлен тем, что более легкая фракция накапливается у горячей поверхности внутреннего цилиндра и движется вверх вследствие закона конвекции.
С практической точки зрения этот метод не годился в качестве основного, поскольку он требовал громадного количества пара. По грубым минимальным подсчетам стоимость такого производства достигала сумм порядка двух миллиардов долларов, но и она не казалась мне достоверной. Я лично бы увеличил ее до трех миллиардов, если бы пришлось осуществлять этот процесс. Масштабы исследовательских работ, проведенных в этом направлении Абельсоном, хотя и на достаточном научном уровне, были весьма ограничены.
Он начал свои работы в Институте Карнеги в Вашингтоне и уже летом 1941 г. добился получения некоторого количества урана-235. Интерес военно-морского флота к его работам был связан с надеждой на получение нового источника энергии. Поэтому военно-морской флот сразу стал поддерживать его исследования сначала в Институте Карнеги, а затем предоставил ему возможность работать в своей исследовательской лаборатории. Здесь эти работы велись в течение ряда лет.
ОСРД, а впоследствии МЕД, внимательно следили за развитием работ Абельсона. Сам способ и результаты неоднократно обсуждались компетентными научными совещаниями. Никто из участников не был, однако, особенно восхищен возможностями этого метода.
Тем не менее, в июне 1944 г. Оппенгеймер высказал предположение, что метод термодиффузии было бы неплохо применить на первой стадии разделения для получения слегка обогащенного продукта, который затем использовать в качестве исходного материала на других заводах. Насколько мне известно, Оппенгеймер был первым, кто оценил преимущества такого приема. Я не колеблясь решил, что эта идея достойна того, чтобы испытать ее на практике.
Почему никто об этом не подумал раньше, я затрудняюсь сказать. Вероятно, это произошло потому, что, когда мы изучали метод термодиффузии, мы рассматривали его в качестве единственного, забывая о возможности комбинирования различных процессов. Подобный шаг был сделан позднее, когда мы решили ограничить степень обогащения продукта газодиффузионных заводов и использовать его как исходный материал для бета-стадии электромагнитного способа.
Если бы я раньше разглядел возможности термодиффузии, мы быстрее применили бы этот метод, потратили бы на строительство завода немного больше времени, но зато он был бы мощнее и лучше. Это наверняка положительно повлияло бы на уровень производства урана-235 в июне и июле 1945 г. Помогло бы это закончить войну раньше, я не могу утверждать, однако никак не могло повлиять на срок испытания в Аламогордо, поскольку там была использована бомба имплозионного (взрывного) типа из плутония. Даже в том случае, если бы производительность уранового завода была к тому моменту выше, мы не смогли бы пойти на использование урана-235 при испытаниях.
Через несколько дней, после того как Оппенгеймер высказал свое предложение, мы приступили к его реализации. В то время военно-морской флот уже строил полупромышленную установку на своей верфи в Филадельфии. Она была почти готова, и методы ее эксплуатации отработаны.
Чтобы в предельно короткий срок запустить подобный, этой установке большой завод, мы решили поручить всю эту операцию фирме «Фергюсон», и 26 июня 1944 г. в день, когда договор с ней был подписан, адмирал Кинг по моей просьбе приказал передать ей все планы работ флота.
Для облегчения проектирования и строительства я приказал, чтобы все основные производственные узлы нашего завода были копиями филадельфийской установки. Много времени мы сэкономили, использовав черновые эскизы вместо принятых детальных чертежей.
В спешке выбирали возможные места размещения завода, упоминался Детройт, однако мы остановились на Ок-Ридже, решив построить завод по соседству с тепловой электростанцией завода К—25. Такое расположение сочетало преимущество использования уже имевшихся резервов пара с близким расположением к заводу К—25, который должен был работать на продукте термодиффузионного завода.
Кроме того, мы стремились не строить новых закрытых объектов на новых территориях. Это производство получило секретное кодовое наименование S—50.
Когда был решен вопрос о месте строительства нового завода, компания «Юнион карбайд» выразила опасение, указав на возможность взрыва пара высокого давления, которым должен был снабжаться этот завод, и на последствия такого взрыва для работы завода К—25. Они также опасались, что промышленная вода электростанции окажется зараженной продуктом завода S—50, что может вызвать нарушение работы электростанций.
Опасности разрушительного взрыва пара я не придавал большого значения, а чтобы исключить возможность загрязнения воды, мы предусмотрели ряд контрольно-регулирующих устройств. Основным оборудованием завода были колонны, объединявшиеся в каскады (по 102 колонны), которые мы называли решетками. Колонна представляла собой вертикальный цилиндр высотой 15 метров и состояла из никелевой трубы, проходящей внутри медной трубы большего диаметра. Медная труба с внешней стороны была окружена водяной рубашкой. Колонны располагали тремя группами, в каждой по семи решеток, что составляло в сумме 2142 колонны. Колонны лаборатории военно-морского флота были нестандартными и количество их было невелико. Компания «Фергюсон» должна была, однако, организовать их Массовое производство. Было запрошено около 20 фирм, но ни одна из тех, кому можно было доверить производство колонн, не согласилась выполнить заказ. В конце концов две фирмы согласились попробовать. Преодолев ряд серьезных трудностей, они смогли разработать метод производства, позволявший изготовлять до 50 колонн в день. 5 июля, т. е. через девять дней после заключения контракта, компания «Фергюсон» направила заказ на первую партию колонн, а 9 июля уже началась расчистка площадки под строительство завода.
