В 1940 году в различных немецких лабораториях – в Лейпциге, Берлине, Гейдельберге, Вене и Гамбурге – был проведен ряд важных экспериментов. Так, летом и осенью 1940 года Гейзенберг и Депель (вместе с женой) ставят опыты с оксидом урана и тяжелой водой. Судя по всему, в реакторе на тяжелой воде можно использовать обычный уран, а не обогащенную смесь U-235.

Не менее важен эксперимент профессора Боте из Гейдельберга, проведенный в июне 1940 года. Он показывает, что абсолютно чистый углерод тоже можно использовать в качестве замедлителя, а ведь получить это вещество куда проще, чем тяжелую воду.

В Берлине, в Институте физики, Вейзцзеккер и его помощники начали конструировать будущий реактор. В конце февраля его решили строить «по схеме профессора Хартека»: две тонны оксида урана и полтонны тяжелой воды расположатся вперемешку, в пять или шесть слоев. Высота реактора – 70—90 сантиметров.

Можно было построить и сферический реактор, хотя это намного труднее. Зато топлива и тяжелой воды для него требуется меньше: 1,2 тонны и 320 литров. Кстати, расчеты показали, что, если покрыть любой реактор отражательной оболочкой из углерода, нейтроны не будут его покидать и размеры еще можно уменьшить.

Впрочем, в феврале 1940 года Гейзенберг, вернувшись к докладной записке, поданной два месяца назад, дополнил ее подробным математическим расчетом. К сожалению для немецкой науки, он пришел к выводу, что использовать чистый графит в качестве замедлителя вовсе не так эффективно, как показалось поначалу. Гелий тоже не годится, ибо реактор окажется слишком громоздким. Остается тяжелая вода.

Дибнер провел совещание, на котором обсуждались все проблемы, связанные с тяжелой водой. Участвовавшие в нем Гейзенберг, физик Карл Вирц и специалист по физической химии Карл Фридрих Бонхеффер, пришли к заключению, что трудностей впереди еще очень много. Гейзенберг предложил взять вначале пару литров тяжелой воды и проверить, насколько она проницаема для нейтронов. Дибнер пообещал закупить у норвежцев ведро тяжелой воды. Только убедившись на практике, что она годится для работы реактора, стоило приступать к строительству собственной установки для ее выпуска.

Неделю спустя Хартек послал письмо своим военным шефам: судя по расчетам Гейзенберга, уран и тяжелая вода понадобятся нам для реактора в одинаковых пропорциях, то есть надо раздобыть примерно две тонны тяжелой воды. И тут уж на норвежцев нет никакой надежды. Надо самим налаживать ее производство.

Однако для получения всего одной тонны тяжелой воды с помощью электролиза, как это делают норвежцы, придется израсходовать на выработку электроэнергии сотни тысяч тонн угля. Военных такая картина ужаснула.

Тогда Хартек вспомнил, что несколько лет тому назад вместе с Зюссом они разработали новый метод производства тяжелой воды с помощью каталитического обмена. Однако тогда никого он не заинтересовал, поскольку проще было покупать тяжелую воду для лабораторных опытов у норвежцев. Теперь же иное дело. Похоже, что так добывать тяжелую воду будет дешевле, чем электролитическим способом.

Вскоре, с согласия военных, решили построить опытную установку. Хартек писал Бонхефферу, что установку для каталитического обмена ему хотелось бы разместить при каком-нибудь уже действующем предприятии, где занимаются гидрогенизацией. В конце февраля он получил ответное письмо. В нем говорилось, что на знаменитом заводе «Лейнаверке» «очень заинтересовались этой идеей». С технической точки зрения проблем не предвиделось, «дело лишь за катализатором».

Тем временем в Норвегию приехал представитель концерна «ИГ Фарбениндустри», который своими денежными вливаниями содействовал работе фабрики в Рьюкене. Но не текущие дела интересовали его и не финансовая отчетность – представитель всемогущего концерна явился, чтобы затребовать у норвежцев все хранящиеся у них запасы тяжелой воды: 185 килограммов чистотой 99,6 и 99,9 процентов. «Далее же, – обольщал он руководителей фирмы, – последует новый обширный заказ. Единственное, в чем трудность, далее нам потребуется не 10 килограммов воды в месяц, а целых 100».

Удивленные собеседники робко поинтересовались, зачем нужны столь огромные по тем временам запасы тяжелой воды. Однако немец ловко уклонился от прямого ответа. Норвежцам все это не понравилось, и в феврале 1940 года руководители фирмы «Norsк-Hydro» официально известили своих немецких партнеров, что, к сожалению, не смогут выполнить такой большой заказ.

Видимо, они стали подозревать, для чего немцам нужно столько тяжелой воды. Ведь еще летом 1939 года Ф. Жолио-Кюри окончательно убедился, что цепная реакция деления ядер урана возможна. Более того, он создал модель уранового реактора, состоящую из блоков оксида урана, погруженных в обычную воду, которая должна служить «замедлителем» нейтронов. Однако вода в основном абсорбировала электроны, а не тормозила их. В феврале 1940 года Жолио-Кюри узнает, что на складе норвежской фирмы «Norsк-Hydro» хранится 185 килограммов тяжелой воды, и обращается к министру вооружений Франции Раулю Дотри с просьбой закупить эти запасы воды для проведения важнейшего эксперимента. И она была отправлена к французам.

Так что, когда весной 1940 года немецкие войска вторглись в Норвегию и после тяжелых боев 3 мая захватили фабрику, склады ее оказались пусты.

В начале апреля 1940 года – в то время как французские физики начали, наконец, эксперименты с тяжелой водой, добытой ими с таким трудом, – Пауль Хартек посетил завод «Лейнаверке». Он загорелся новой идеей и спешил побеседовать с доктором Херольдом, директором завода по научной части и ярым национал-социалистом.