Цепная реакция. Неизвестная история создания атомной бомбы - Олег Фейгин

Закончив под смех присутствующих свой американский спич, Лоуренс слегка поклонился в сторону англичан. Нахмурившийся Резерфорд ответил ему притворно-сердитым взглядом и громко заметил, что некоторые американцы, как и их ускорители, напоминают ему гигантских питонов, на груди которых он всегда готов сплясать боевой танец новозеландских аборигенов Маори. Затем Резерфорд уже дружески ухмыльнулся американцу и громко пророкотал:

– Моя память вполне в порядке, и я хоть сейчас могу процитировать весь свой доклад одиннадцатого года «Рассеяние альфа– и бета-лучей и строение атома», – переждав протестующие возгласы, глава британской школы экспериментаторов продолжил: Главное было в том, что рассеяние заряженных частиц может быть объяснено, если предположить, что существует такой атом, который состоит из центрального электрического заряда, сосредоточенного в точке и окруженного однородным сферическим распределением противоположного электричества равной величины. При таком устройстве атома альфа– и бета-частицы, когда они проходят на близком расстоянии от его центра, испытывают большие отклонения, хотя вероятность такого явления мала. При этом заряд атомного центра оказался пропорциональным атомному весу, так что, хотя точное значение заряда центрального ядра не было определено, но для атома золота оно приблизительно равно ста единицам заряда.

Затем я поручил Гейгеру и Марсдену сделать новую экспериментальную проверку, подсчитывая рассеяние частиц по производимым ими сцинтилляционным вспышкам. Мои мальчики с честью справились с этой трудной и кропотливой работой, так как нужно было считать много тысяч частиц. Результаты Гейгера и Марсдена весьма близко согласовывались с теорией. Из этих утомительных и кропотливых исследований и возникло представление о ядре как устойчивой части атома, несущей в себе почти всю его массу и обладающей положительным зарядом. При этом число элементарных зарядов действительно оказалось прямо пропорциональным атомному весу, – Остановившись, Крокодил непроизвольно вздохнул, видимо, вспомнив славные времена манчестерских достижений, и, сердито посапывая, занялся своей трубкой. Наступившую паузу заполнил голос Бора:

– Действительно, в то время мы все с волнением наблюдали, как в центре интересов всей манчестерской группы было исследование многочисленных следствий открытия атомного ядра. С самого начала было ясно, что благодаря его большой массе и малой протяженности в пространстве по сравнению с размерами всего атома строение электронной системы должно зависеть почти исключительно от полного электрического заряда ядра. Такие рассуждения сразу наводили на мысль о том, что вся совокупность физических и химических свойств каждого элемента может определяться одним целым числом…

Тут слова великого датчанина были прерваны мелодичным звоном колокольчика секретаря конгресса, которым он приглашал участников на очередное заседание.

Столы в зале проведения конгресса образовывали большой квадрат, так заполнявший свободное пространство, что свободным оставался лишь проход вдоль стен. Резерфорд с Чедвиком и Блэккетом заняли соседние места рядом с Полем Дираком, сосредоточенным на каких-то своих мыслях. «Мальчики Крокодила» продолжали кулуарные споры, и Блэккет горячо говорил Чедвику:

– В 1913 году Ван ден Брук наглядно показал, что заряд ядра совпадает с номером элемента в периодической таблице Менделеева, и в то же время был сформулирован закон, согласно которому в процессе альфа-распада радиоактивный продукт смещается в периодической таблице на два номера выше, а при бета-распаде – на номер ниже. С точки зрения представления о номере элемента как о заряде ядра закон смещения получил наглядное толкование.

– И тогда же Содди пришел к представлению об изотопах как о разновидностях одного и того же элемента, ядра атомов которых имеют одинаковый заряд, но разные массы, – насмешливо добавил Паули, занимая место рядом с Дираком. – Вообще-то, надо заметить, что эта интерпретация пришла в голову Бору еще до того, как Содди чисто эмпирически открыл закон смещения, – Паули с улыбкой кивнул проходящему мимо Ферми, приглашая его занять соседнее место. – Более того, схема планетарной модели, судя по всему, возникла именно в Манчестере и была положена Бором в основу первой квантовой модели атома. Тогда-то и появились три знаменитые статьи Бора о строении атомов и молекул, открывшие путь к атомной квантовой механике.

Наконец в зал вошли последние делегаты – Бор с Лоуренсом и невысокая немка Лиза Мейтнер в строгом темном платье с белым воротником. Ирен Кюри с тревогой переглянулась с Жолио и шепнула мужу:

– Ланжевен сказал, что Мейтнер сделала заявку на выступление в прениях по теме нашего доклада. От нее можно ожидать очень неприятных сюрпризов, особенно после того как она прославилась своим открытием вместе с Отто Ганном элемента протактиния.

Последним в зал стремительно вошел как всегда изысканно одетый Вернер Гейзенберг. Увидев Паули, он ринулся к своему другу и разместился между ним и Дираком.

– Вы знаете, я немного узнал о сути будущего доклада супругов Жолио-Кюри, – Гейзенберг поочередно поворачивался к своим друзьям, – и ситуация все больше напоминает мне то время, когда в исследование нового загадочного явления радиоактивности включились супруги Пьер и Мария Кюри. Помните, как мадам Кюри начала исследования радиоактивных явлений, измеряя напряженность урановых лучей по их свойству сообщать воздуху электропроводность…

Чувствовалось, что Гейзенберг еще не полностью отошел от утреннего доклада, посвященного новой теории атомного ядра. 32-летний лейпцигский профессор только что стал лауреатом Нобелевской премии, и ему было важно показать своим докладом на Сольвеевском конгрессе, что его научная карьера еще далека от завершения.

Паули насмешливо подмигнул Дираку:

– Мы тоже помним, какая неразбериха царила в умах, когда все ринулись на поиск других веществ, обладающих свойствами урана. Во Франции, мне помнится, мадам Кюри первой нашла что-то вроде соединений тория, а в Германии аналогичный результат был заявлен Шмидтом.

– Вот именно, – немного заикаясь, вполголоса заметил Дирак, – где-то с лета 1898 года новый термин «радиоактивность» и вошел в обиход физиков… А тут уже и появились одна за другой статьи, сообщающие об открытии новых радиоактивных веществ. Супруги Кюри обнаружили полоний, свыше чем в 400 раз более активный, чем уран, а затем появилась их статья в соавторстве с Бемоном «Об одном новом, сильно радиоактивном веществе, содержащемся в смоляной руде». Там впервые сообщалось о получении сильно радиоактивного вещества, по химическим свойствам напоминающего барий. Активность хлористого соединения этого элемента почти в 900 раз превышала активность урана. В спектре соединения была обнаружена линия, не принадлежащая ни одному из известных элементов, поэтому новое радиоактивное вещество было названо радием.

Тут председательствующий Ланжевен потряс колокольчиком и, обежав взглядом под нависшими бровями притихших делегатов, объявил начало заседания.

Участники конгресса, представляющие все научные центры мира, внимательно слушали краткое вступительное слово Ланжевена, который напомнил присутствующим, что впервые такая необычная тема, как структура и свойства атомных ядер, обсуждается на столь представительном собрании. Ведь еще несколько лет назад никто из ученых даже не догадывался, что за совсем короткий период, прошедший от открытия сложного строения атома, наука вплотную приблизится к изучению его загадочной сердцевины, заключающей в себе практически все вещество Вселенной.

– Этот удивительный склад материи мира, двери которого так долго не могли открыть ни теоретические расчеты, ни бомбардировки альфа-снарядами, ни отмычки гамма-лучей, настойчиво требует какого-то иного ключа, нежели те, что имеются в арсенале современной науки, – патетически восклицал, вздергивая крупную голову с седой эспаньолкой, Ланжевен. – Все мы уже догадываемся, что в ядре атома таится неисчислимая энергия, что в тесной его темнице закован Прометей, освобождение которого приведет человечество в подлинный Золотой век. Однако мы еще только подбираемся к ядерным тайнам, о наличии которых прямо свидетельствуют исторгаемые ядром в процессе радиоактивного распада альфа-частицы, бета-электроны и гамма-лучи. Это показывает, что внутри ядра непрерывно бушуют загадочные радиоактивные процессы, воздействовать на которые современная наука пока еще не в силах, ведь ни высокие температуры, ни громадное давление, ни химические реакции, ни электрические и магнитные поля нисколько не воздействуют на скорость радиоактивного распада. Тем более пока еще не найдено способов прекращения и возобновления радиоактивности, что явилось бы прямым путем к владению циклопической энергией, заключенной в ядерных глубинах. Однако научный прогресс не стоит на месте! – казалось, патетика председательствующего достигла максимума. – Всего лишь несколько месяцев назад произошло удивительное открытие двух новых кирпичиков мироздания, из которых слагается материя Вселенной – нейтрона и позитрона. И я с большим удовольствием предоставляю слово моему молодому другу Фредерику Жолио, который от своего имени и имени мадам Ирен Кюри расскажет о серии блестящих опытов, во время проведения которых совершенно неожиданным образом были обнаружены эти новые микроскопические частицы.