Стефан Груев
Проектът „Манхатън“ (28) (Неразказаната история за атомната бомба и нейните създатели)

24.

— Не съм срещал по-проклет метал в живота си! — простена отчаяно доктор Франк Фут.

Струпаните около него металурзи в лабораторията на Чикагския университет бяха също така объркани и безпомощни. Уранът беше странно вещество със свойства, неприсъщи на никой друг метал.

Металургичната група, организирана през пролетта на 1943 г. под ръководството на Едуард Кройц, а по-късно на Джон Чипман, имаше задача да създаде методи за превръщане на урана в пръчки за атомния реактор. Трудностите с този метал започнаха още от самото начало. По това време металургията на урана е бяло петно. Металурзите намерили в „Справочника по металите на ASM“ (издание на Американското металургично дружество), че точката на топене на урана е 1 750°, но много скоро откриха сами, че тя е доста по-ниска — 1 130°. За разлика от химиците, които вече бяха опознали свойствата на този метал, металурзите трябваше да започнат от нулата.

Урановите пръчки за реакторите в Ханфорд трябваше да се изработят с голяма прецизност. Неточности от порядъка на части от милиметъра биха нарушили плътното пасване на пръчките към алуминиевите опаковки. За нещастие, валцоването на урановите пръчки се оказа много трудно. Металурзите правеха своите опити в почивните дни, за да използват един стан за валцоване на неръждаема стомана. Откриха, че за да се избегне прекаленото окисление на метала, той не трябва да бъде прекалено нагрят. Липсваше апаратура за измерване на температурата на метала и затова те я определяха „по усет“, също както готвачът пече месо на скара: „Готово, добре е вече!“ — или „Още малко му трябва!“

Цялата тънкост при валцоване на метали е детайлът да се извади навреме от пещта и бързо да се вкара в стана. В противен случай металът изстива и не се поддава на обработка. Точно така постъпиха и опитните металурзи с урана, но провалът беше пълен. Между валците на стана уранът започна да се окислява и температурата му бързо се покачи, докато накрая детайлът се стопи. Наложи се да правят точно обратното — оставяха нагретите пръчки на пода да изстинат, докато стане възможно валцуването им в стана.

Едно странно свойство на урана обърка и обезкуражи още повече металурзите. Откри го Андрю Ван Еко. Той забелязал, че при нагряване на уранова пръчка тя се удължава с няколко милиметра. Дотук всичко било нормално, но когато Ван Еко нагрял отново същата пръчка, очаквайки, че размерите й ще се стабилизират, както става при другите метали, оказало се, че тя се удължила още малко.

Ван Еко сподели с колегите си това странно наблюдение и те започнаха многократно да нагряват една уранова пръчка. Тя непрекъснато се удължаваше, без да настъпи стабилизация. Изненадани от това явление, учените продължиха процедурата, докато накрая пръчката увеличи първоначалната си дължина шест пъти. Дължината на 5-сантиметровата пръчка достигна до 30 сантиметра!

Изключено беше да се направи прецизно валцоване на урана. Най-добрите металурзи през 1943 г. не можаха да намерят начин да стабилизират този необикновен метал^[1]. Очевидно трябваше да се търси друг метод за обработка на урана и единствената възможност беше да се екструдира — да се прекара нагретият метал през калибровано отверстие. Този метод се смяташе за по-примитивен и неикономичен, но металурзите бяха принудени да го предпочетат.

Разработването на екструдирането се извършваше отчасти в Детройт. Главният металург на компанията „Улвърин Тюб“, Джеймс Шумар, беше привлечен да работи по урановия проект от Ед Кройц. Работниците на „Улвърин“ въобще не разбраха какъв метал се опитват да екструдират, а Шумар го наричаше само „тюбалой“. При екструдирането обаче металът пръскаше много красиви искри и операторите на машината започнаха да си вземат от парчетата, за да си правят камъчета за запалките. Ужасен, Шумар конфискува всички радиоактивни запалки.

И металурзите не знаеха много повече от операторите. Когато Кройц за първи път донесе една уранова отливка за екструдиране в „Улвърин“, никой не знаеше при какво налягане трябва да се извърши операцията. Операторът попита Кройц и Шумар:

— Какво налягане да приложа — само 250 кг или да дам максималните 700 тона?

Двамата металурзи нямаха представа. Кройц реши да слезе в кладенеца под машината, за да може да наблюдава какво става с урановата отливка, когато операторът приложи налягане от 250 кг. Нямаше никакъв резултат и затова решиха да опитат с максималното налягане от 700 тона. Разхвърчаха се искри из цялото помещение и урановата отливка се разпадна на хиляди късчета. Кройц и помощникът му изскочиха от кладенеца с димящи от искрите дрехи. На Кройц му се доплака, като разбра, че отливката се е стопила като масло и нищо не е останало от нея.

— Загубих три седмици, за да получа това проклето парче — изстена той. — Сега ще трябва да приготвя нова отливка за следващия опит!

Наложи се да се извършат доста опити, преди да се разбере, че по някакви неизвестни причини по време на екструдирането урановите пръчки се стабилизират. Металурзите бяха много доволни, но и леко смутени, че проблемът се е разрешил от само себе си. Всъщност, те просто имаха голям късмет. Тъй като екструдирането може да стане само при висока температура, те нагряваха урановата отливка над 700°, без да подозират, че това е граничната температура, над която металът се стабилизира. Като използваха екструдирането, което според тях не беше добър метод, бяха успели, без да искат, да стабилизират урана^[2]!

Това беше само малка стъпка по дългия път към успешното производство на уранови пръчки за ханфордските реактори.