Оппенгеймер. История создателя ядерной бомбы

После смерти мужа Китти сошлась с его учеником и коллегой Робертом Сербером, жена которого покончила с собой в том же 1967 году. Оппенгеймер привил Китти любовь к парусному спорту, которую разделял и Сербер. Осенью 1972 года они собрались доплыть на кече[63] до Японии через Тихий океан. Но в пути Китти стало плохо. Она умерла 27 октября 1972 года в армейском госпитале Горгас в Панама-Сити. Прах ее был развеян в том же месте, где развеяли прах Роберта Оппенгеймера… Можно считать, что их похоронили рядом.

Глава двенадцатаяЯблоко упало

В мире природы нет секретов. Секреты существуют в мыслях и намерениях людей.

Роберт Оппенгеймер

История с яблоком, побудившим Исаака Ньютона к открытию закона всемирного тяготения, повторялась, повторяется и будет повторяться. В любой из научных сфер, в любую эпоху падают свои яблоки. Главное «яблоко» в нашей истории заслуживает особого внимания, так что мы рассмотрим его пристально и обстоятельно.

К своему полувековому юбилею немецкий физик Отто Ган успел сделать многое: получил первый в истории изотоп[64], открыл несколько новых радиоактивных веществ и явление ядерной изомерии, заложил основу прикладной радиохимии[65]… Его кандидатуру дважды выдвигали на Нобелевскую премию по физике, но оба раза награда пролетала мимо. Судьба словно бы намекала Гану на то, что главное открытие ждет его впереди.

Атомы химических элементов состоят из трех типов элементарных частиц: протонов, нейтронов и электронов. Протоны и нейтроны образуют атомные ядра. Порядковый номер химического элемента в таблице Менделеева равен количеству протонов в его ядре. Электроны вращаются вокруг атомного ядра подобно тому, как планеты вращаются вокруг солнца.

В 1934 году итальянский физик Энрико Ферми начал обстреливать ядра химических элементов нейтронами. Целью было посмотреть, что из этого выйдет. Превращение атома одного химического элемента в другой было открыто в 1919 году Эрнестом Резерфордом, который превратил азот в кислород, обстреливая его альфа-частицами – положительно заряженными частицами, образованными двумя протонами и двумя нейтронами. Атом азота поглощал частицу (принимал два протона) и испускал один протон, превращаясь тем самым в кислород, находящийся в следующей ячейке периодической таблицы Менделеева. Ничем особенным этот процесс не сопровождался и был интересен только как первый в истории науки пример «алхимии» – искусственного превращения одного вещества в другое.

В 1932 году, в тот самый год чудес, Кокрофт и Уолтон, обстреливая ядро атома лития протонами, расщепили его на два атома гелия. Ядро лития, состоявшее из семи протонов, принимало один протон и распадалось на два ядра по четыре протона. Так был проведено первое в истории расщепление атома, но… эксперимент имел только научно-теоретическое значение, без какой-либо практической пользы. При распаде «утяжеленного» ядра атома азота надвое не происходило выделения колоссального количества энергии.

В своих экспериментах Ферми получал одно и то же. Захватывая нейтрон, ядро атома становилось нестабильным радиоактивным изотопом, который распадался и превращался в химический элемент, находящийся в следующей ячейке периодической таблицы. Не будем вдаваться в подробности, а просто запомним, что при обстреле нейтронами вещество превращалось в вещество более высокого порядка.

Дойдя до урана, последнего на то время элемента в таблице с номером девяносто два, Ферми ожидал получить новое вещество с номером девяносто три, но потерпел неудачу. С обстрелянным ядром урана происходило что-то непонятное.

17 декабря 1938 года Отто Ган и его ассистент Фриц Штрассман повторили эксперимент по обстреливанию урана и получили невероятный результат – «девяносто второй» уран превращался в «пятьдесят шестой» барий. Никакого другого вещества в пробирке не обнаруживалось. Удивление ученых можно сравнить с удивлением человека, который положил в кошелек девяносто два доллара, а после нашел там всего пятьдесят шесть. Куда исчезли тридцать шесть долларов? Даже если предположить, что ядро атома урана распалось надвое, то как мог получиться барий, имеющий в ядре пятьдесят шесть протонов?