Семь эпох Анатолия Александрова - Александр Анатольевич Цыганов
Президиум 1-й Всесоюзной конференции по изучению атомного ядра. А.П. Карпинский, А.Ф. Иоффе. С.И. Вавилов, заместитель директора ФТИ С.Ф. Васильев, И.В. Курчатов. 1933 г. Архив РАН
И.В. Курчатов (справа) за работой у первого советского циклотрона в Радиевом институте. Ленинград. 1935 г. Архив РАН
Беда – циклотрон маленький, а время – не резиновое. И Иоффе в своих обращениях к Академии наук и правительству циклотрон лишний, собственный требует, чтобы работать по своему плану!
А так ли он нужен, этот циклотрон, – или это вредная пролетарской науке узость и жадность проявляется? Вот ведь и оппоненты масштаба Вернадского считают: после того как физики доказали, что ядро урана делится, всё остальное в урановой проблеме – это технология. И внимание надо направлять не на «теорию ядра», а «на ту прямую задачу, которая стоит перед физико-химиком и геохимиком, – выделение изотопа 235 из урана».
Так что споры, жалобы и интриги были ожидаемы. А никто ещё достоверно не определил, где интриги бывают более безжалостны – в среде артистов, поэтов или – учёных. Только что аресты по «Пулковскому делу» шинами «воронков» по ночам отшелестели. За вредительство людей брали – в деле подготовки к наблюдениям не чего бы то ещё, а солнечного затмения 19 июня 1936 года! И свой же топил, астроном Вартан Тер-Оганезов.
Однако в конце 1938 года этот беспощадный в своей бессмысленности спор двух смежных дисциплин, не ведая о том, прекратили немецкие учёные Отто Ган и Фриц Штрассман. Они физически открыли цепную реакцию деления ядер урана. Именно цепную и именно урана.
Уже в феврале 1939 года подоспела и теория этого процесса: в своей статье исследователи австрийского происхождения Лиза Майтнер и её племянник Отто Роберт Фриш дали физическое обоснование проведённого эксперимента и показали, что цепная реакция в процессе ядерного деления может порождать большие выбросы энергии. Потому что распад каждого ядра освобождает нейтроны, которые, вылетая, разбивают новые ядра урана. Отчего процесс и принимает цепной характер.
Что забавно: именно Лиза Майтнер убедила Отто Гана поверить в им же сотворённое расщепление ядра.
Таким образом, из Германии пришло подтверждение: в атоме урана действительно заключена огромная энергия. И она может быть получена!
Датский физик Нильс Бор дополнил теорию Майтнер – Фриша указанием, что под действием нейтронов делится не любой уран, а лишь его изотоп 235U. Дальше, в 1940 году Энрико Ферми и Джон Даннинг в США провели в циклотроне бомбардировку нейтронами двух мишеней – из урана-235 и урана-238. Они были выделены в чистом виде с помощью масс-спектрографа. Результат: продукты деления были обнаружены только в образце с изотопом 235U.
Записка по теме «Об организации работ по исследованию атомного ядра при АН СССР». 1938 г. Архив РАН
Эксперимент, таким образом, подтвердил теорию Бора. О чём и поведала газета «Нью-Йорк таймс» 5 мая 1940 года в статье с праздничным названием: «Наука открыла громадный источник атомной энергии».
Эту статью увидел Владимир Вернадский – её переслал ему обосновавшийся в Америке сын Георгий. По инициативе академика была образована самодеятельная «тройка» из самого В.И. Вернадского, В.Г. Хлопина и знаменитого геолога и геохимика А.Е. Ферсмана. Она должна была заняться исследованием и обоснованием использования урана-235 в качестве источника внутриатомной энергии, так как выяснилось вдруг, что даже в Президиуме АН СССР «огромное большинство не понимает исторического значения момента».
«Любопытно – ошибаюсь ли я или нет? Надо записку в Правительство. Превратить урановый центр при Геол. – Геогр. Отд. в Комиссию при Президиуме. Ввести физиков и химиков» [245], – строил планы Вернадский.
Надо сказать, энергии 76‐летнему академику было не занимать. Записку в правительство «О техническом использовании внутриатомной энергии» на имя куратора химической и металлургической промышленности СССР Николая Булганина он подготовил уже 12 июля 1940 года. По сути, это было первое обращение учёного сообщества к властям с изложением «урановой проблемы» и перечислением предлагаемых мер, «которые обеспечили бы Советскому Союзу возможность не отстать в разрешении этой важнейшей задачи от зарубежных стран». [246]
Только ЛФТИ тут оказывался ни при чём…
Из правительства, однако, определённой реакции не последовало. Понятно: в такого рода проблемах там стремятся опираться на мнение того же научного сообщества. А тут как раз в нём-то не то что единства – общего понимания проблемы нет. Самого Вернадского ославляли дилетантом! При этом и академик Абрам Иоффе, мнение которого власти всё же весьма уважали, указывал, что полученная от реакции деления энергия может даже не окупить затраты на разделение изотопов урана.
По настоянию Вернадского при Президиуме Академии наук всё же была образована «Комиссия по урану». И ей формально были подчинены научно-исследовательские институты АН СССР, занимавшиеся проблемами ядерной физики. Но, во-первых, «чистых» таких институтов ещё не было – были только отделы и лаборатории. А во-вторых, сама комиссия была не особо дееспособна, поскольку и в ней взаимно блокировали друг друга «химики» и «физики» – «изотопщики» и «ядерщики».
В то же время атомную тематику вёл также и Институт химической физики во главе с Николаем Семёновым. Работавшие в нём теоретиками те самые Юлий Харитон и Яков Зельдович, с головою накинувшиеся на исследования цепной реакции, показали возможность управления такими реакциями. А также не управления ими, то есть возможности достижения критической массы урана, которая даёт ядерный взрыв.
Я.Б. Зельдович. Из открытых источников
Правда, эту их работу, хоть и была она направлена в редакцию журнала «Успехи физических наук» в 1941 году, никто не увидел. Ибо она была сразу же засекречена, и потому научная общественность продолжала рассуждать об управляемой, энергетической цепной реакции, для которой нужно, фигурально говоря, бросить уран в «котёл». Чтобы он там не взрывался, а «варился», «залитый» водою, которая и замедляет разбег нейтронов.
Всё бы хорошо, но беда в том, что соответствующая реакция проходит в особо чистом изотопе урана-235. А такого в природе крайне мало: в природном уране один «активный» атом 235U приходится на 138 «пассивных» атомов 238U, самого распространённого. К тому же и вода в котле должна быть не простой, а «тяжёлой» – не с обычными двумя атомами водорода в молекуле, а с таким изотопом водорода в её составе, в ядре которого находится не один протон, а протон с нейтроном. Этот изотоп, с атомной массой, равной 2, называется дейтерием.
