От Коваля стало известно, что в Ок-Ридже производится обогащенный уран и плутоний, что этот объект разделен на три основных литерных сектора: К-25, Y-12 и Х-10. «Дельмар» работал на предприятии Х-10, где находилась в эксплуатации секретная установка по производству плутония. Коваль был радиометристом и поэтому имел доступ в разные отделы предприятия. Всё, что делалось в секторах К-25 и Y-12, ему тоже было известно. Он смотрел на американские эксперименты глазами дипломированного специалиста, который умел выделять самое главное.
Последующие встречи с «Дельмаром» проводил советский разведчик, действовавший под оперативным псевдонимом «Клайд». Таких встреч было несколько. В частности, Коваль сообщал о том, что обогащенный уран и плутоний, производившиеся в Ок-Ридже, под усиленной охраной отправляются военными самолетами на другой секретный объект, находящийся в Лос-Аламосе.
В начале 1945 года Коваля перевели на новое место службы – в лабораторию в городе Дейтон (штат Огайо), которая выполняла большой объем специальных исследований, связанных с американским атомным проектом. Он даже получил повышение по службе. Сведения Коваля немедленно передавались в Москву.
Помимо Жоржа Коваля на советскую разведку работало еще несколько физиков. Среди них выделялся вундеркинд Теодор Холл (оперативный псевдоним «Млад»). В 14 лет он был принят в Колумбийский университет, в 16 лет – в Гарвард. Там он получил ученую степень в 18 лет, через год был принят в «Манхэттенский проект». Он сам из чистого идеализма начал искать контакты с советской разведкой. В октябре 1944 года, во время своей поездки в Нью-Йорк, он встретился с военным журналистом Сергеем Николаевичем и передал ему отчет об ученых, которые работали в Лос-Аламосе, условиях работы и краткие сведения о плутониевой бомбе «Толстяк». После этого Холл стал передавать сверхсекретную информацию о Лос-Аламосе до осени 1946 года, когда уехал в Чикаго для получения степени доктора наук в области физики. Самые важные сведения, переданные им, касаются имплозии – способа детонации атомной бомбы. Холл также сумел сообщить дату первого ядерного испытания. Много позже американским дешифровщикам удалось расшифровать перехваченные радиопередачи из советских консульств, и Теодор Холл был разоблачен. Однако предавать суду его не стали, поскольку деятельность по расшифровке советских сообщений, известная ныне как проект «Венона», до 1995 года оставалась сверхсекретной, а ее существование отрицалось на всех уровнях.
На основе поступающих в Москву разведывательных материалов об атомном проекте готовились донесения на имя Павла Судоплатова. Из отдела «С» в обезличенном виде они направлялись Игорю Курчатову, который анализировал их, давал оценку, а затем излагал полученные из-за границы идеи на совещаниях физиков. Долгое время коллеги и подчиненные Курчатова полагали, что он выдает оригинальные идеи самостоятельно или консультируется у какого-то авторитетного физика. Они и предположить не могли, что к нему стекается информация прямиком из «Манхэттенского проекта».
Эскизы бомбы
Группу физиков и инженеров для работы непосредственно над конструкцией атомной бомбы Игорь Курчатов начал собирать в 1943 году. Возглавить ее он предложил Юлию Харитону. Тот вначале отказался, так как хотел продолжать работу по минному и противотанковому оружию, но Курчатов настаивал и сказал ему следующее: «Нельзя упускать время, победа будет за нами, а мы должны заботиться и о будущей безопасности страны». Харитон согласился присоединиться к проекту, продолжая в то же время работать для Наркомата боеприпасов.
Группа по созданию бомбы делала все что могла для изучения условий, при которых происходит взрывная ценная реакция в уране-235 и в плутонии, но она испытывала явные затруднения из-за отсутствия конкретных данных. Были проведены эксперименты по изучению «пушечного» метода подрыва бомбы. Инженер-механик Владимир Иосифович Меркин построил стенд с двумя ружьями, стреляющими друг в друга, и разработал методику высокоскоростного фотографирования столкновения двух пуль. Позднее в небольшом сарае, возведенном вблизи Лаборатории № 2, подобные эксперименты были проведены с 76-миллиметровыми орудиями.
В первые месяцы 1945 года, после получения информации из Соединенных Штатов, группа по созданию бомбы изменила направление работы. В августе 1944 года Клаус Фукс был направлен в Лос-Аламос. В это время там пришли к выводу, что «пушечный» метод получения сверхкритической массы не сработает в случае плутония. Детонация плутониевой бомбы оказалась самой трудной технической проблемой, с которой столкнулись исследователи. Фукс решал трудную задачу, связанную с расчетом имплозии, и поэтому оказался в центре поисков нового подхода к конструкции бомбы. В феврале 1945 года, когда он навещал свою сестру, жившую в Бостоне, он передал Гарри Голду сообщение о конструкции атомной бомбы. По признанию Фукса, сделанному впоследствии, он «сообщил о высокой скорости спонтанного деления плутония и о заключении, что в плутониевой бомбе для ее детонации должен использоваться метод имплозии, а не более простой пушечный метод, который мог быть применен для урана-235». Это были крайне важные сведения, и когда Фукс снова встретился с Голдом, он дополнил их более детальной информацией.
Во время их следующей встречи, состоявшейся в Санта-Фе в июне 1945 года, Фукс передал Голду отчет, который он написал в Лос-Аламосе, сверяя свои выкладки с достоверными данными. В этом отчете Фукс исчерпывающе описал плутониевую бомбу, которая к этому времени была сконструирована и должна была пройти испытания под кодовым названием «Тринити». Он также представил набросок конструкции бомбы и ее элементов, привел все важнейшие размеры. Он сообщил, что бомба имеет твердую сердцевину из плутония, описал полониевый запал, привел все сведения об отражателе, алюминиевой оболочке и о системе взрывных линз. Фукс информировал Голда, что на испытаниях «Тринити», как ожидается, произойдет взрыв, эквивалентный взрыву 10 000 тонн тринитротолуола. В своем сообщении он упомянул, что, если испытания окажутся успешными, существуют планы применения бомбы против Японии.
Хотя советские физики только недавно услышали об имплозии, им сразу стали ясны ее преимущества перед «пушечным» методом. Разведка добыла очень ценные данные о распространении волны детонации во взрывчатке и о процессе сжатия активного материала. В тех же сообщениях указывалось, как может быть достигнута симметрия имплозии и как можно избежать неравномерного действия взрывчатки соответствующим распределением детонаторов и чередованием слоев различных сортов обычной взрывчатки.
Со своей стороны Лаврентий Павлович Берия прилагал значительные усилия, чтобы дать физикам дефицитный уран в необходимых для сборки реактор количествах. 3 декабря 1944 года ГКО принял постановление «О неотложных мерах по обеспечению развертывания работ, проводимых Лабораторией № 2 Академии наук СССР», в котором были намечены пути решения самых острых проблем. На НКВД в соответствии с этим постановлением было возложено проведение всех строительных и дорожных работ для Лаборатории № 2. Была официально определена и роль Берии в советском атомном проекте: на него возложили наблюдение за разведкой и добычей урана. Следующим постановлением от 8 декабря, озаглавленным «О мероприятиях по обеспечению развития добычи и переработки урановых руд», определялся конкретный фронт работ структур Наркомата внутренних дел в задаче обеспечения атомного проекта. Вот некоторые выдержки из него:
