У образованных ученых сразу же могла и должна была возникнуть аналогия с цепными химическими реакциями. Можно привести пример такой реакции: если соединить в темноте большие объемы газообразных хлора и водорода, а затем осветить смесь, то происходит взрыв — одиночный квант света стимулирует быструю реакцию синтеза, образования хлористого водорода НСl, но в ее ходе высвобождаются примерно два фотона той же частоты, т. е. становятся возможными два следующих акта синтеза, за ними следует возможность четырех таких актов и т. д., т. е. вероятность дальнейших реакций лавинно нарастает с каждым новым шагом — происходит взрыв. Для этого нужно, чтобы образующиеся кванты не выходили из реагирующего объема газа, т. е. необходима некоторая критическая масса — это, как увидим, важнейшее понятие реакции (можно, конечно, уменьшить величину критической массы, если поместить газ в сосуд с отражающими стенками!).
Теория цепных ядерных реакций была построена одновременно несколькими учеными, не думавшими в тот момент о возможности ее быстрого практического осуществления, в их числе были Я. Б. Зельдович[28] и Ю. Б. Харитон[29], сотрудники Н.Н. Семенова (1896–1986, Нобелевская премия по химии 1956 г. за развитие теории цепных реакций), хорошо знакомые с этой химической проблематикой.
4. Ядерные реакторы
По-видимому, первым о возможностях и опасностях военного применения реакций деления задумался Л. Сцилард[30]: по его оценкам, при делении ядра изотопа урана-235 должны были выделяться два-три нейтрона, и он боялся, что можно создать какой-нибудь портативный объем с ядерной взрывчаткой. Вместе с Вигнером (а вторично — с Э. Теллером) они обратились к Эйнштейну — будучи эмигрантами из Германии, они хорошо знали уровень ее науки и технологии, высший в мире до прихода Гктлера, и боялись, что Германия может первой создать такую «взрывчатку». Эйнштейн написал письмо президенту США Ф. Д. Рузвельту, которое общий знакомый смог лично ему передать. (Еще до того, по-видимому, схожее письмо отправил в военное министерство Э. Ферми, но оно и ряд последующих утонули в бюрократическом болоте. В Англии с аналогичным предупреждением к правительству обратились О. Фриш и Р. Пайерлс.)
В итоге этих хлопот Ферми было выделено 6 (именно шесть!) тысяч долларов на ведение урановых исследований — решение о создании бомбы было принято правительством 6 декабря 1941 г., за день до нападения Японии на Перл-Харбор и вступления США в войну. Сцилард пытался уговорить коллег добровольно отказаться от всех открытых публикаций по этой тематике: американцы и англичане в большинстве согласились — они поняли величину ставки в неизбежном соревновании с несомненным противником, Ф. Жолио во Франции и его группа вначале отказывались от самоцензуры, но вскоре Франция пала, и работа их прекратилась — Жолио смог переслать весь накопленный запас тяжелой воды, необходимый для экспериментов, в Англию.
