В следующей работе тех же авторов анализировались условия реакции в смесях природного урана с замедлителями и прежде всего с водой. Но ответ оказался снова отрицательным.
Тогда был поставлен вопрос о необходимости найти другие замедлители, которые не захватывали бы нейтроны. Таким замедлителем мог бы стать гелий, но применить этот газ технически трудно. В настоящее время хорошо известно, что подходящими замедлителями стали тяжелая вода и сверхчистый графит (углерод). В обзоре Харитона и Зельдовича эти вещества упоминались предположительно потому, что не были известны с необходимой точностью их свойства. Для успешного осуществления цепной реакции с помощью графита понадобилась дополнительная идея применения урана в виде цилиндров (блоков). Идея эта была выдвинута в США итальянским физиком Энрико Ферми, а в СССР независимо (работы в тот период были секретными, как в США, так и в СССР) – советскими физиками И.И. Гуревичем и И.Я. Померанчуком.
Другой путь к осуществлению ядерной цепной реакции состоит в разделении изотопов, т. е. в получении либо чистого урана-236, либо урана, обогащенного изотопом урана-235, с содержанием в несколько процентов вместо 0,7 процента в природном уране.
Надо сказать, что за несколько лет до возникновения урановой проблемы Харитон рассмотрел вопрос о разделении воздуха на кислород и азот с помощью ультра центрифуги за счет использования разности их молекулярного веса. Тогда же он подсчитал энергетические затраты и необходимый размер оборудования. По довоенным масштабам размеры завода казались чрезвычайно большими.
Эта идея и расчеты были немедленно применены к разделению изотопов урана, точнее, их газообразных соединений. Однако впервые промышленное разделение урана было произведено иначе, на основе разной скорости перетекания тяжелого и легкого изотопа через пористые перегородки (так называемый диффузный метод). В последнее время промышленность снова обращается к ультра центр и фу гам, в соответствии с тем (на что в свое время указал Харитон), что в этом методе минимальны необходимые затраты энергии. Из печати известно, что ряд фирм в США и один из крупных западноевропейских концернов работают над разделением изотопов с помощью центрифуг. Все технические данные этих работ строго засекречены.
В третьей работе Харитона и Зельдовича рассматривался вопрос об устойчивости ядерных реакторов, были выявления факторы (запаздывающие нейтроны), резко облегчающие регулирование реактора. По существу, в этой работе одновременно начато выяснение тех условий, которые нужно создать для того, чтобы получить полноценный ядерный взрыв.
Когда Харитон узнал о том, что американцы взорвали экспериментальное устройство, первое чувство, которое он испытал, была досада. Советская физика в теоретическом плане к этому была, по сути, готова еще в канун войны.
Как известно, война вызвала перерыв в ядерных исследованиях. В первый, наиболее тяжелый период 1941 г. естественно было стремление ученых работать над вопросами, имеющими прямой и быстрый выход, в частности по совершенствованию существующей боевой техники, и мы знаем, что Харитон работал именно в этой области.
Однако в дальнейшем появилась возможность начать в нарастающем темпе работы по освоению ядерной энергии и созданию ядерного оружия. Во многом благодаря базе, заложенной в предвоенные годы, советская физика без всякой помощи извне сумела быстро решить сложную атомную проблему. И Юлий Борисович Харитон по праву может гордиться своей работой в этой области.
