Файл: Боруля, В. Л. Именем жизни.pdf

Я убежден, что идти навстречу русским колле­ гам — приятный и святой долг всех ученых, постав­ ленных в более благоприятные условия... восстано­ вить международную связь.

Приветствуя сердечно русских товарищей, я обе­ щаю сделать все от меня зависящее для налажива­ ния и сохранения связей между здешними и русски­ ми работниками науки».

Ш ло время. Страна наращивала свою мощь. На­ чалась реконструкция фабрик и заводов, коллекти­ визация сельского хозяйства. Первые пятилетки дали нашей стране не только кадры специалистов — строителей, инженеров, но и ученых. Были созданы лаборатории, институты, занявшиеся решением сложнейших научных проблем, в том числе и ядерной физики. Образовалась группа пытливых совет­ ских физиков: Иоффе, Скобельцын, Капица, Хари­ тон, Курчатов, Лейпунский и другие.

В 1932 году наш соотечественник Дмитрий Ива­ ненко и немецкий физик Вернер Гайзенберг незави­ симо друг от друга разработали новую теорию строе­ ния атомного ядра. Суть их открытия заключалась в утверждении, что в состав ядра входят нейтроны. Выводы Иваненко и Гайзенберга способствовали рождению нейтронного направления в физике.

Надо сказать, что это новое нейтронное направ­ ление в физике стремительно стартовало в различ­ ных лабораториях мира.

Первые советские ядерные исследования начались в Ленинграде, в Радиевом институте, где еще в 1931 году приступили к монтажу циклотрона — ус­ корителя элементарных частиц материи. Ускоряю­ щее устройство его состояло из круглой металличе­ ской коробки, разрезанной пополам по диаметру и помещенной в вакуумную камеру. Каждая половина этой коробки называлась дуантом. Когда частицы

10

проходили в щель между дуантами, высокочастот­ ное поле раз за разом, цикл за циклом подталкивало их, заставляя набирать необходимую скорость. От­ сюда и название коробки — циклотрон.

Там же, в Ленинграде, в Физико-техническом ин­ ституте, возглавляемом Абрамом Федоровичем Иоф­ фе, в 1932 году был создан отдел ядерной физики, руководимый Игорем Васильевичем Курчатовым. Неуемная энергия, большой организаторский талант этого ученого с особенной силой проявились в годы войны с фашизмом, но уже тогда, в 30-е годы, он сла­ вился умением подходить к решению проблем с та­ ким задором и энтузиазмом, что вокруг него группи­ ровались уже достаточно известные ученые и вче­ рашние выпускники институтов. Будущий академик А. И. Алиханов изучал тогда некоторые свойства ра­ дия; ставший позднее всемирно известным академи­ ком Л. А. Арцимович грезил вопросами взаимодей­ ствия нейтронов с веществом; К. А. Петржак и Г. Н. Флеров, открывшие впоследствии дорогу к по­ лучению ядерной реакции, пришли к Курчатову сту­ дентами.

Сотрудники отдела проводили опыты с помощью слабенькой электрон-вольтной трубки, дававшей ничтожный поток нейтронов. Эта мизерность потока нейтронов стала серьезным препятствием для даль­ нейших исследований.

«Надо проектировать оборудование посерьез­ ней»,— решил тогда Игорь Васильевич. И менее чем за два года (1935— 1936) он разработал проект круп­ нейшего в Европе циклотрона для Физико-техниче­ ского института. Этот дерзкий проект требовал не­ малых средств, а главное, времени, времени! Пока же Игорь Васильевич был вынужден заняться отлад­ кой циклотрона Радиевого института. Менее чем че­ рез год, в 1937 году, на этом сложном оборудовании

11

впервые в Европе был получен пучок нейтронов. Но Игорь Васильевич на этом не остановился, он продол­ жал работу над усовершенствованием оборудования. Вот что писал он 9 марта 1939 года своей жене в Харьков: «Пока здоров в основном и много сейчас работаю в Радиевом, попросту говоря, в 10 начинаю, в 11 кончаю. Дела идут с циклотроном прямо, можно сказать, на большой палец. За время с 1 по 8 марта нам удалось удлинить время работы с 5 минут до 5 часов».

Циклотрон давал хороший поток нейтронов, и ис­ следования шли полным ходом. .Правда, все счетные установки оставались в Физико-техническом инсти­ туте, приходилось, облучив препарат в Радиевом ин­ ституте, мчаться, перепрыгивая через ступеньки ле­ стницы, вниз, к машине, и лететь на другой конец города.

Теоретические предпосылки Иваненко и Гайзенберга во многом способствовали наступлению на атом. В 1934 году молодые физики Римского универ­ ситета во главе с Энрико Ферми, бомбардируя уран нейтронами, обратили внимание на то, что после об­ лучения в уране появилось несколько новых элемен­ тов. Природа этого явления была непонятна. Францу­ женка Ирен Жолио-Кюри повторила опыт итальян­ ских физиков и пришла к твердому выводу: в облу­ ченном уране появился элемент лантан, стоящий в середине таблицы Менделеева.

Такой вывод показался невероятным немецким физикам Отто Гану и Фридриху Штрассману. Немцы решили доказать ошибку француженки, но... убеди­ лись, что после облучения в уране появился не толь­ ко лантан, но и барий, также стоявший примерно в середине таблицы Менделеева. Почему?

Немецкие физики опубликовали результаты опы­ та в журнале и направили письмо своей соотечест­

12

веннице известному физику Лизе Мейтнер, вынуж­ денной бежать из гитлеровской Германии в Данию, в Копенгаген. В этом письме ее бывшие коллеги про­ сили помочь объяснить загадочные результаты их опыта. Л. Мейтнер, работавшую с Нильсом Бором, осенила гениальная догадка: явление, о котором со­ общали в письме, есть не что иное, как распад урана под действием облучения нейтронами. И 18 февраля 1939 года ее сообщение по этому поводу было опубли­ ковано в научном журнале.

Параллельные, независимые друг от друга откры­ тия — факт не столь уж редкий. За две недели до вы­ ступления в печати Лизы Мейтнер Ф. Жолио-Кюри сделал сообщение во Французской академии наук. Он экспериментально доказал, что под воздей­ ствием нейтронов происходит взрывное расщепление урана.

Но значило ли это, что распад урана (или, что точнее, взрывное расщепление) происходит только под действием облучения нейтронами? Нильс Бор выдвинул гипотезу о самопроизвольном (спонтанном) распаде урана. Так ли это?

Все эти вопросы волновали и советских физиков. Было решено теоретические предпосылки датского физика проверить экспериментально. Надо заметить, что уран для исследований физики-ленинградцы по­ купали... в фотомагазинах. Фотолюбители использо­ вали его как усилитель. Как-то молодой эксперимен­ татор Г. Н. Флеров взял ампулу с радиоактивным препаратом у Л. А. Арцимовича и ночью (чтобы не отражались на показаниях приборов помехи от искре­ ния проходящих трамваев и от работы других уста­ новок) решил проверить аппаратуру. Только он начал укреплять хрупкую ампулу на штативе, смазанном маслом, как она... «грохнулась... Я боялся открыть зажмуренные глаза,— вспоминает академик.— Если

13

ампула разбилась — все помещение и все приборы, да что там приборы, все здание оказалось бы зара­ жено радиоактивными веществами на несколько не­ дель, эксперимент оттянулся бы на неопределенное время... Представьте,— открываю глаза, лежит себе, голубушка, целехонька, застряла в щели паркета».

Через несколько дней Флеров и Петржак начали эксперимент на сконструированном здесь же, в от­ деле, приборе. В два часа ночи было зарегистриро­ вано два импульса. Осциллограф как будто подтвер­ ждал наличие осколков от расщепления ядра урана. Значит, Бор прав? Впервые в мире им удается подт­ вердить его гипотезу экспериментом. Так ли это? Может быть, ошибка? Не выдержали и позвонили Курчатову. Тот приехал в шесть утра.

Вопросы, которые молодые ученые задавали себе перед звонком шефу, видимо, возникли и у Игоря Ва­ сильевича.

«Курчатов велел делать десятки проверочных и перепроверенных «чистых» экспериментов и опытов от противного,— рассказывает Флеров.— Днем рабо­ тали на циклотроне, ночью считали осколки. Иногда, при контрольных экспериментах, приходилось бе­ жать с препаратом из одной комнаты, где был инди­ катор, в другую, к контрольным приборам. Коридор Физико-технического института шел под лестницей под прямым углом, как буква Г. Игорь Васильевич велел в этом углу поставить столб, обитый мягким материалом, чтобы, когда бежишь через поворот, од­ ной рукой хвататься за этот столб. Что вы думаете — удалось сэкономить 5 секунд!»

Однажды, когда Флерову и Петржаку уже каза­ лось, что своим экспериментом они подтвердили ги­ потезу Н. Бора, Игорь Васильевич сказал в раздумье: «А если это космические лучи? Они могут способст­ вовать делению урана».

14

Действительно, уже давно было установлено, что все живое и неживое на Земле находится под обстре­ лом космических лучей. Может быть, распад ядра урана тоже происходит под действием нейтронов, пришедших из космоса? Чтобы установить истинную причину распада урана, надо было «спрятаться» от воздействия этих лучей. Куда? Ученые облюбовали станцию метрополитена «Динамо» — обжитое транс­ портное подземелье, куда космические лучи не могли проникнуть, и занялись опытами.

Эксперимент убедительно доказал, что нейтроны, необходимые для начала цепной реакции, дадут са­ мопроизвольно распадающиеся ядра урана.

К этому времени советские физики-теоретики, за­ нимавшиеся «урановой проблемой», сделали не ме­ нее важное открытие. В январском и майском номе­ рах «Журнала экспериментальной и теоретической физики» за 1940 год появились статьи Я. Зельдовича и Ю. Харитона «О цепном распаде урана под дейст­ вием медленных нейтронов» и «Кинетика цепного распада урана».

Не будем забираться в теоретические дебри фи­ зики. Отметим лишь, что, когда Фредерик ЖолиоКюри и Лиза Мейтнер пришли к твердому выводу о расщеплении урана под воздействием нейтронов, они не знали и не могли знать, как осуществить цепную реакцию.

Статьи советских ученых подсказывали ответ на этот вопрос. «...Создавая большую массу металличе­ ского урана, либо... обогащая уран изотопом-235, ока­ жется возможным создание условий цепного распада урана... причем это приведет к развитию ядерной ре­ акции»,— говорилось в одной из статей. И утвержда­ лось, что, «несмотря на всю трудность путей, можно ожидать в ближайшее время попыток осуществления процесса».

15

Работы советских физиков послужили основой развития ядерной энергетики. Уже через два года их смелый прогноз был подтвержден Энрико Ферми.

Взявшие стремительный старт в начале 30-х го­ дов, советские физики в самом конце десятилетия вплотную подошли к решению проблемы овладения внутриатомной энергией. Об этом свидетельствует, в частности, докладная записка в Президиум Акаде­ мии наук СССР, подготовленная И. В. Курчатовым совместно с ведущими физиками страны и содержав­ шая конкретный план работ в этой области.

Раскрытие тайн материи, раскрытие бесконечных загадок атомного ядра требовало «бомбардировки» ядерной мишени более мощными снарядами — ча­ стицами с гораздо большей энергией, чем могла да­ вать установка в Радиевом институте. Это станови­ лось очевидным для всех, и в 1939 году началось со­ оружение мощного циклотрона по проекту, разрабо­ танному И. В. Курчатовым.

«К сожалению, нам не повезло...— вспоминает А. И. Алиханов.— Начавшиеся на Карельском пере­ шейке военные действия погрузили Ленинград в мрак и прервали работы по строительству циклотрона. Вскоре они были возобновлены, но грянула Великая Отечественная война, и все прервалось».

Да, циклотрон должен был вступить в строй 1 ян­ варя 1942 года. 22 июня 1941 года, в день начала вой­ ны, корреспондент «Правды» сообщал из Ленинграда: «В Лесном, на территории Физико-технического ин­ ститута Академии наук СССР, недавно построено двухэтажное здание, похожее на планетарий.

Сейчас в этом здании устанавливаются электри­ ческие агрегаты, монтируется оборудование. В ма­ шинном зале уже стоит генератор мощностью 120 ки­ ловатт. Через люк в потолке на бетонный фундамент спускаются детали второго генератора. В соседнем

16

1 ЦИ’САДЬН'ЛГО З л А Ч I

рая занималась проблемой космических лучей; был наслышан о деятельности в Москве Г. Н. Флерова, принимавшего участие в разработке плана работ по урановой проблеме; прекрасно понимал, почему в на­ учных журналах союзников исчезли какие-либо со­ общения о работах, связанных с реакцией деления урана, сожалел, что авторитетными органами еще не принято никакого решения по этому вопросу, а по­ тому в ночь на 21 октября, перед выездом, изрядно волновался, еще и еще раз продумывая все «за» и «против».

ВМоскве Курчатов выразил твердую уверенность

вреальности создания Соединенными Штатами Аме­ рики, а возможно, и Германией атомного оружия в относительно короткие сроки. Они зависели в первую очередь от материальных и людских ресурсов.

Что же в действительности происходило в это вре­ мя в Германии и Соединенных Штатах Америки?

Врейхе все научные силы, работавшие в области расщепления атома, были собраны в один кулак. Те­ перь мы знаем, что нацистам не удалось создать атомной бомбы. Одной из причин медленного про­ движения к цели была теоретическая ошибка. В Гер­ мании считали, что в качестве замедлителя в реак­ торе графит непригоден, нужна тяжелая вода.

Именно поэтому гитлеровцы решили завладеть запасом тяжелой воды в лаборатории Жолио-Кюри. Однако французский ученый успел вывезти тяжелую воду из Парижа в Клермон-Ферран, а затем с помо­ щью патриотов переправить в Бордо и в Лондон. По­ пытка наладить производство тяжелой воды в Нор­ вегии также сорвалась: союзники сумели организо­ вать взрыв на заводе, а когда гитлеровцы начали вы­ возить тяжелую воду в другое место, был подорван паром и ценный груз затонул.

Лишь после войны стало очевидным, что Герма-

18

ния в то время не обладала достаточной экономиче­ ской мощью, чтобы наладить массовое производство атомного оружия. Но во время войны физики-анти­ фашисты с тревогой думали о том, какие бедствия грозят народам, если наци создадут чудовищное оружие.

Жизнь подчас создает такие ситуации, такие кол­ лизии, которые не под силу даже изощренной фанта­ зии писателя-романиста. В конце 30-х годов в Соеди­ ненные Штаты Америки эмигрировали выдающиеся физики современности: Ферми, Сегре, Понтекорво, Розетти из Италии, Лиза Мейтнер из Германии, Лео Сциллард, Эуген Вигнер, Эдвард Теллер из Венгрии, а затем и Нильс Бор из Дании. Случайно ли это? Нет. Ученые бежали не просто из Европы, а из стран, где к власти пришли фашисты — человеконенавистники.

Группа физиков-эмигрантов, обосновавшаяся в Америке, не только твердо договорилась не публико­ вать результаты работ по расщепляющимся вещест­ вам, чтобы не способствовать атомщикам Германии в решении вопросов, стоящих на пути к овладению атомной энергией, но и сделала все от себя завися­ щее, чтобы убедить высокопоставленных военных деятелей СШ А заняться созданием атомной бомбы.

История осудила политическую близорукость этих ученых, вложивших грозное оружие в руки аме­ риканского империализма. Но это было позднее. А в годы второй мировой войны стремление физиков-ан- тифашистов опередить Германию в создании атом­ ной бомбы имело моральное оправдание.

Однако американские генералы и дельцы от нау­ ки не верили в реальность нового оружия, и ученые вынуждены были обратиться за поддержкой к прези­ денту Соединенных Штатов Ф. Рузвельту, который неприязненно относился к фашизму. Для того чтобы убедить президента в реальности и необходимости

19