Атомный век Игоря Курчатова

И вообще в Советском Союзе число учёных, работавших в области физики ядра, в этом 1937 году в четыре раза превысило количество тех, кто занимался этой темой в 1933‐м, – их стало больше сотни. Констатировали с удовольствием: «Широкое развитие физической науки в Советском Союзе налицо» [210, с. 62]. С этим было уже можно созывать новую научную конференцию по ядерной тематике.

Её и собрали в 1937 году. Председателем оргкомитета стал А.Ф. Иоффе, а И.В. Курчатов – членом оргкомитета. Он же выступил с большим вводным докладом о проблемах взаимодействия нейтронов с ядрами. Уверенно выступил, основательно, с полным осознанием, что советские учёные теперь – в числе лидеров в мировой атомной физике.

Приехало примерно 120 участников. Иностранцев было сравнительно немного. Но зато – известные: Вольфганг Эрнст Паули (Wolfgang Ernst Pauli), объяснивший строение электронных оболочек атомов, Пьер Виктор Оже (Pierre Victor Auger), открывший автоионизацию возбуждённого атома, Рудольф Эрнст Пайерлс (Rudolf Ernst Peierls) с его свежими работами по теории обратного бета-распада и протон-нейтронного взаимодействия, Эван Джеймс Уильямс (Evan James Williams), показавший интересные результаты в изучении субатомных частиц.

Обсуждали пять главных тем – прохождение гамма-лучей и быстрых электронов через вещество, взаимодействие нейтронов с ядрами, бета-распад, космические лучи, теорию строения ядра. Спорили. Например, Пайерлс и Паули немного пощипали Энрико Ферми (Enrico Fermi) за неудовлетворительную, по их мнению, разработку принципиальных основ теории β-распада. Кроме того, Паули не согласился и с гипотезой И.Е. Тамма о зарядовой независимости ядерных сил, сочтя её «очень упрощённой».

На следующий год созвали ещё одну подобную встречу физиков-ядерщиков. Правда, статус её был понижен – с конференции до совещания. Зато оно стало чем-то вроде бенефиса отдела Курчатова в ЛФТИ. Здесь впервые показал себя будущая знаменитость Георгий Флёров, поразивший присутствующих тем, что его очень высокого уровня доклад базировался всего лишь на дипломной работе, которую тот написал под руководством И.В. Курчатова.

На четвёртом совещании, что прошло уже в Харькове в ноябре 1939 года, ничего выдающегося показано не было.

Зато на пятом, последнем предвоенном совещании по физике в 1940 году была снова продемонстрирована не просто неоспоримая состоятельность школы Курчатова, а мировая её неоспоримая состоятельность. Здесь прозвучало сообщение об открытии К.А. Петржаком и Г.Н. Флёровым спонтанного деления ядер урана. То есть об открытии нового вида радиоактивных превращений.

К этому открытию привела короткая по времени, но исполненная препятствий дорога.

В начале 1939 года Фредерик Жолио-Кюри поделился знанием, что ядро урана легко разбивается нейтронами. И очень скоро Отто Хан (Otto Hahn) и Фридрих Штрассман (Friedrich Wilhelm Straßmann) расщепление урана осуществили, получив ядра с примерно в два раза меньшей массой. То есть получили другие элементы. Мечта алхимика!

Решение Президиума АН СССР об утверждении И.В. Курчатова заведующим лабораторией ЛФТИ. [НИЦ «Курчатовский институт»]

К.А. Петржак.

[Из открытых источников]

Г.Н. Флёров в 1940 г.

[Из открытых источников]

Только, как нередко и бывало в то время в атомной физике, было непонятно, что именно произошло в этом опыте. Но вскоре Отто Фриш (Otto Robert Frisch) и Лиза Мейтнер (Lise Meitner) дали физическое объяснение этого процесса, впервые назвав его «расщеплением». Притом сам Отто Хан не верил в им же открытое расщепление ядра, пока Мейтнер не убедила его в этом.

Но по факту она открыла (ну или обосновала; впрочем, это не меньшее открытие, чем в ходе того самого эксперимента Хана и Штрассмана) нечто большее. Она открыла-обосновала цепную реакцию, показав, что разбиваемые нейтронами ядра урана распадались на ядра бария и криптона с выделением новых нейтронов и большого количества энергии. А дальше – простая логика. В получившихся осколках будет избыток нейтронов. Которые – что? – верно, будут выстреливаться дальше и разбивать новые ядра. Которые снова выделят вторичные нейтроны. И так далее.

Цепная реакция…

Это была бомба! Как в эмоционально-переносном, так и в военно-перспективном смысле. Недаром Лео Силард (Leо Szilаrd) вместе с Эдвардом Теллером (Edward Teller) и Юджином Вигнером (Wigner Jenő Pál), прочитав публикации и содрогнувшись от мысли, что явно напрашивающееся в руки оружие невероятной силы окажется в руках гитлеровской Германии, обратились к Альберту Эйнштейну (Albert Einstein) и убедили того как всемирно признанного авторитета в физике предложить президенту США заняться этой темой вплотную.