Чтение онлайн

Дорога в микромир была трудна. Тайны атомного ядра привлекали как российских физиков, так и их зарубежных коллег. Они шли в этот новый и неисследованный мир разными дорогами, изредка сверяя свои маршруты. Кто был впереди — не имело особого значения. Или точнее — на это никто не обращал внимания. В те годы физика была в центре внимания мировой науки. Большинство ученых хорошо знали друг друга, учились или работали в одних и тех же лабораториях.

В начале ХХ века российские ученые занимались ядерными процессами так же, как и их зарубежные коллеги. Они успешно проводили свои исследования не только в отечественных научных центрах, но и в лабораториях Великобритании, Германии и Франции. Один из русских ученых, В. А. Бородовский, с 1908 года работал в лаборатории Кенсингтона в Великобритании. Позже он проводил свои научные эксперименты совместно с британскими физиками в Кембридже. В. Бородовский подготовил магистерскую диссертацию на собственную тему «Поглощение — лучей радия», которую защитил в Московском университете в 1911 году. В. Бородовский установил наличие радия в ферганской руде. В 1921 году В. Г. Хлопин впервые получил из этой руды дорогостоящий отечественный препарат радия.

В лаборатории английского физика Эрнеста Резерфорда работали Г. Н. Антонов, П. Л. Капица, А. И. Лейпунский, К. И. Синельников, Ю. Б. Харитон и другие. Результаты исследований показывали, что атомная энергия значительно мощнее химической. Физики хотели получить эту энергию.

Уже в те годы российские физики добились интересных и значительных результатов. Выступая в 1919 году на ежегодном собрании работников Государственного оптического института в Петроградском университете, профессор Д. С. Рождественский имел право сказать: «Мы вступаем в мир атомов, необычайно малых величин, в мир очень малых и больших чисел. К этому миру с его новым масштабом надо привыкнуть, чтобы свободно обращаться с такими величинами, реальное значение которых подчас уже не ощущается. Открывается широкий путь к анализу строения всех атомов…»

В 1919 году в Петрограде был создан рентгенологический и радиологический институт с физико-техническим, оптическим и другими отделами. Вскоре все эти отделы будут преобразованы в самостоятельные институты.

Через некоторое время в Государственном рентгенологическом и радиологическом институте было осуществлено искусственное превращение атомных ядер путем бомбардировки ядер легких элементов альфа-частицами, испускаемыми естественными радиоактивными веществами.

Физика развивалась в России быстро. В 1920 году было проведено первое заседание Атомной комиссии. Таких специальных комиссий в европейских странах еще не существовало.

В работе Атомной комиссии приняли участие видные отечественные ученые А. Н. Крылов, А. Ф. Иоффе, Д. С. Рождественский, Н. И. Мусхелишвили и другие.

В апреле 1921 года Государственный ученый совет Наркомпроса учредил при Академии наук Радиевую лабораторию и утвердил В. Г. Хлопина в качестве ее первого руководителя. Через год эта лаборатория была преобразована в Радиевый институт Академии наук. Возглавил его академик В. И. Вернадский. Его заместителем стал В. Г. Хлопин. В том же году В. И. Вернадский на одном из совещаний скажет вещие слова: «Мы подходим к великому перевороту в жизни человечества, с которым может сравниться все им раньше пережитое. Недалеко время, когда человек получит в свои руки атомную энергию, такой источник, который даст ему возможность строить свою жизнь, как он захочет… Сумеет ли человек воспользоваться этой силой, направив ее на добро, а не на самоуничтожение? Дорос ли он до умения использовать ту силу, которую неизбежно должна дать ему наука? Ученые не должны закрывать глаза на возможные последствия научной работы, научного прогресса. Они должны себя чувствовать ответственными за последствия их открытий. Они должны связать свою работу с лучшей организацией всего человечества».

До открытия нейтрона оставалось десять лет. Это произойдет в 1931 году. Первый шаг в этом направлении сделают немецкие физики Бете и Бекер. Именно они, бомбардируя бериллий альфа-частицами, заметят сильное излучение, которое не смогут объяснить. О своем наблюдении они расскажут на конгрессе физиков в 1931 году в Цюрихе. Исследователи Франции, Италии, Австрии, Венгрии, Великобритании начнут повторять эксперимент. На этот раз большего успеха добьется английский физик Чедвик. Он работал в Кембридже в лаборатории Эрнеста Резерфорда. Повторив эксперимент, Чедвик заявил, что в загадочном явлении участвуют нейтроны. Это был новый шаг по дороге в микромир.

Лаборатория в Кавендише была технически лучше оснащена, чем другие научно-исследовательские центры европейских университетов. Поэтому физики других стран ожидали, что именно из Кавендиша могут поступить новые сообщения о свойствах нейтрона.

В Кавендишской лаборатории в 1926 году работал Юлий Харитон. Он проводил совместные исследования с Джеймсом Чедвиком, выполнял исследования по чувствительности глаза к слабым импульсам света и по альфа-излучению. В 1928 году он стал доктором Кембриджского университета, возвратился в Ленинград и получил должность заведующего лаборатории, в которой изучались взрывчатые вещества. Ю. Б. Харитон станет главным конструктором оружейного центра в Арзамасе-16.

Одну из основных подсекций лаборатории Резерфорда в те годы возглавлял русский физик Петр Капица. В его отделе, который назывался «клубом Капицы», работало около 20 молодых научных сотрудников. Капица, обладавший особым талантом исследователя, живостью ума и исключительной работоспособностью, экспериментировал с высокочастотным генератором.

Несмотря на то что Резерфорд был на 25 лет старше Капицы, они были очень дружны. Когда Резерфорд выезжал по делам или в отпуск за пределы Британии, Капица всегда письменно информировал своего шефа о ходе научных экспериментов.

Резерфорд поддерживал все научные начинания русского ученого. Для него была выстроена специальная лаборатория, открытие которой состоялось в 1933 году, но работать в ней Капице не довелось. После переезда Российской академии наук из Ленинграда в Москву, Капица был избран ее членом. Он завершил свою работу в Кембридже и возвратился на Родину. Резерфорд, который не скрывал, что Капица был его любимым учеником, сделал шаг, который свидетельствовал о его безграничной вере в интернациональный характер науки. Он послал Капице в полном комплекте всю аппаратуру его новой лаборатории в Кембридже. Привезли ее в Москву английские физики Адриан и Дирак. Советское правительство выкупило эту аппаратуру.

После отъезда Капицы в Россию роль английской школы физиков Резерфорда стала постепенно ослабевать.

С 1934 года наиболее интересные результаты исследований поведения нейтронов были получены в Италии. Рим на некоторое время стал «столицей» атомных исследований. Это произошло благодаря таланту молодого ученого Энрико Ферми. Его теоретические труды по физике потрясли умудренных опытом ученых. Именно Ферми решил использовать для получения радиоактивных элементов не альфа-частицы, как это делали в 1919 году русские ученые или французский физик Жолио-Кюри и его супруга, а новый «снаряд» — нейтрон. Ферми сделал важное открытие — радиоактивность металлической мишени при бомбардировке нейтронами резко возрастает, если нейтроны замедляются, проходя через слой воды или парафина. Это открытие в последующем окажет значительное влияние на изучение атомного ядра.

Особое место в развитии физики занимали германские университеты. Советские ученые поддерживали со своими немецкими коллегами постоянные контакты. В 1929 году университет в Геттингене, который в те годы был одним из ведущих высших учебных заведений в Европе, посетил профессор Абрам Иоффе, директор Ленинградского физико-технического института (ЛФТИ). Он рассказал своим немецким коллегам о том, что в Советской России ученые увлеченно занимаются изучением атомного ядра, а в Харькове и Томске созданы физико-технические институты. А. Иоффе сообщил профессору Д. Франку, который принимал его, что в ЛФТИ обучаются около 300 студентов. Позже эти студенты, из которых выйдет немало физиков с мировыми именами, назовут свой институт «детским садом профессора Иоффе».

Франция тоже побывала на «Олимпе атомных исследований». В марте 1939 года французские физики Жолио-Кюри, Холбан и Коварский опубликовали в журнале «Нэйчер», который издавался в Лондоне, статью «Высвобождение нейтронов в ядерном взрыве урана». По мнению специалистов, этот научный труд свидетельствовал о том, что в то время французская наука в области атомных исследований вырвалась вперед и опередила немцев, англичан и советских физиков.

В Париже тоже трудились наши специалисты. В лаборатории Марии Склодовской-Кюри проводила эксперименты советская исследовательница Зинаида Ершова. В 1945 году, будучи сотрудником НИИ-9, она впервые в нашей стране получит образец монолитного металлического урана.