Люди и атомы - Уильям Лоуренс

Если бы это произошло в 1934 г., не было бы опасности того, что Гитлер станет первым обладателем ядер- ного оружия. Напротив, если бы только открытие ядер- ного деления было понято в 1934 г., когда Ферми первым расщепил атом урана, и если бы политические и военные руководители оценили колоссальные возможности этого открытия, свободный мир с его гораздо большими промышленными и научными ресурсами первым бы создал ядерное оружие. В этих условиях Гитлер, столкнувшись с возможностью ядерного разрушения, мог бы вообще воздержаться от развязывания ядерной войны.

Безусловно, только потому, что политические и военные руководители свободного мира не смогли правильно оценить опасность наличия атомного арсенала в руках Гитлера, так же как они не смогли правильно оценить опасность, которую представляла для свободного мира немецкая машина обычных средств уничтожения, неспособность ведущих ученых мира оценивать не предвзято факты стала явным преимуществом. «Открытый» ум может стать опасностью лишь тогда, когда он действует в общественном и политическом климате наглухо «закрытых» умов.

Обозревая события с 1934 г. до конца 1938 г., можно лишь радоваться, что благосклонная судьба охраняла свободный мир и защищала его от сил зла. Она не дала атомную бомбу в руки злейшего его врага, ослепив самые проницательные глаза человечества.

«Как же вы пропустили это?» — спросил я Ферми в 1945 г. в его лаборатории в Лос-Аламосе (штат Нью- Мексико) .

Когда он ответил, я впервые полностью осознал все значение того чуда, которое не дало атомную бомбу в руки Гитлера и позволило нам опередить Советский Союз на четыре года.

«Тонкая полоска алюминиевой фольги толщиной в три мила (тысячная доля дюйма *) помешала нам увидеть то, что действительно происходит»,— ответил он.

Наличие алюминиевой фольги было довольно логичным. Ферми.и другие исследователи атома, которые повторяли его опыт, считали, что они создают в своей камере новые элементы из урана, более тяжелые, чем уран. Они считали, что такие трансурановые элементы будут выделять мощную радиацию определенного радиуса действия. Тонкая полоска алюминиевой фольги должна была служить «радиационным ситом», отсеивающим излучение малого радиуса действия, исходящее от урана, но пропускающее более проникающую радиацию новых элементов.

Однако алюминиевая фольга толщиной в три мила была достаточно толста и не дала Ферми возможность наблюдать выделение совершенно необычной радиационной энергии, настолько мощной, что это могло быть объяснено лишь расщеплением атома урана.

Если бы не этот щит из алюминиевой фольги, Ферми увидел бы на экране осциллографа, соединенном с аппаратом, эти излучения, которые проявились бы в виде изломанных высоких пиков на вибрирующей зеленой линии.

Беспрецедентная высота этих зеленых пиков, являвшихся своего рода атомным термометром, подсказала бы Ферми, что в его урановой камере происходит громадное космическое извержение с выделением огромного количества энергии — порядка 200 миллионов электрон- вольт.

Потрясающий взрыв атомного вулкана мог привести лишь к единственному заключению: происходит расщепление атома урана.

Однако крохотная полоска алюминиевой фольги, помещенная между летящими осколками расщепленных атомов урана и экраном осциллографа, скрыла от глаз людей захватывающее дух зрелище ядерной силы.

Через несколько лет я спросил Ферми, не сожалеет ли он о том, что упустил возможность осуществить одно из величайших открытий всех времен.

«Я рад, что так получилось»,— спокойно ответил он.

* 1 дюйм = 2,54 см.— Прим. перев.

Катастрофа чуть не произошла в 1936 г. в лаборатории двух швейцарских физиков, которые, как и многие другие, пытались понять странное явление, наблюдаемое при повторении опыта Ферми с ураном.

Однажды они забыли поставить алюминиевую фольгу в урановую камеру, и когда посмотрели на экран, то были поражены видом изломанных зеленых вершин, которые поднимались на невероятную высоту. Чем больше они смотрели, тем менее понятным казалось им все происходящее.

«Проклятый аппарат искрит»,— решили они.

Поэтому они выбросили «испорченный аппарат» и продолжали опыт на другом аппарате, поведение которого было «нормальным». И в этот раз, и в дальнейшем они не забывали помещать алюминиевую фольгу внутрь камеры.

ГЛАВА 3

Примесь, которая изменила ход истории

Утром в понедельник 2 января 1939 г. Энрико Ферми стоял на палубе парохода «Франкония» и смотрел на силуэты зданий Нью-Йорка и статую Свободы. Рядом с ним стояли его жена Лаура и двое детей — Нелла и Джулио, восьми и трех лет.

«Мы стали основателями американской ветви семьи Ферми»,— сказал Ферми.

Он на редкость удачно выбрал время для своего приезда, но не мог даже приблизительно догадываться о той роли, которую должен был сыграть в истории Америки и свободного мира.

10 декабря 1938 г. Ферми получил Нобелевскую премию в области физики за «открытие новых радиоактивных элементов, полученных нейтронным облучением, и за связанное с этим открытие ядерных реакций, вызванных медленными нейтронами». После того как Муссолини по примеру Гитлера ввел антисемитские законы, жизнь семьи Ферми стала невыносимой, так как Лаура Ферми происходила из известной еврейской семьи, проживавшей в Италии в течение многих поколений. Поэтому, когда Ферми отправился в Швецию получать Нобелевскую премию, он забрал с собой всю семью, решив больше не возвращаться в фашистскую Италию.

Конечно, американские университеты гордились тем, что могли пригласить к себе физика, занимавшего такое высокое положение в научном мире. Из нескольких предложений он выбрал преподавание в Колумбийском университете— одном из основных мировых центров атомной физики.

В то время десятки великих ученых, художников, писателей и мыслителей прибыли в нашу страну, чтобы продолжать свою работу в атмосфере свободы. Наиболее известным среди них был Альберт Эйнштейн, который приехал в 1933 г. Все они без исключения внесли большой вклад в наше наследие, материальное и духовное; принесли нам, молодой нации, культурные сокровища, которые будут обогащать нашу страну в течение целых поколений.

В то утро Ферми думал о том, что сможет продолжать свои мирные исследования атомного ядра. Но судьба решила иначе. Ученый не пробыл в Америке и трех месяцев, как ему пришлось заняться созданием самого страшного оружия в мире.

Когда он прибыл сюда, то еще не знал об одном из самых выдающихся научных открытий, сделанном недавно в Германии. В больших химических лабораториях Института кайзера Вильгельма в Берлине за несколько дней до рождества были завершены эксперименты исторического значения. В сущности, это были те же эксперименты, которые впервые осуществили Ферми и его группа в 1934 г.— трансмутация урана обстрелом его ядер нейтронами. Но способы, примененные на этот раз, требовали особо чистой радиохимической техники — этой новой научной области.

Эксперименты явились кульминационным моментом в одном из великих научных сражений за первенство, хотя никто из участников этого сражения даже смутно не представлял себе значения победы. На карту был поставлен престиж не только отдельных лиц, но и двух наций. Снова это была борьба Германии против Франции; на этот раз группа из двух крупных немецких ученых бросила вызов выдающемуся французскому ученому. Еще большее величие сражению придавал тот факт, что двое из главных его участников были женщины, признанные в то время как выдающиеся ученые мира.

В германской группе были Отто Ган, первый радиохимик мира, и Лиза Мейтнер, прославленный на весь мир ядерный физик. Французская сторона была представлена пользующейся такой же всемирной известностью Ирен Жолио-Кюри. Как и ее мать, Ирен вместе со своим мужем, Фредериком Жолио-Кюри, получила Нобелевскую премию в области химии за открытие явления искусственной радиоактивности — образование из обычных устойчивых элементов большого количества элементов, похожих на естественный радий, который был открыт родителями Ирен. Это выдающееся открытие указало путь к синтезу ряда радиоактивных изотопов, многие из которых играют жизненно важную роль в химии живых организмов. Это дало в руки человечества самые мощные после открытия микроскопа орудия для изучения жизненного процесса.

Будучи дочерью знаменитых родителей, Ирен Кюри старалась превзойти их. Говоря словами Лизы Мейтнер, «казалось, она боялась, что на нее будут смотреть скорее как на дочь своей матери, чем как на самостоятельного ученого». Она прежде всего хотела достичь успехов своей матери, получившей две Нобелевские премии: одну в области химии, другую в области физики,— честь, которой удостоились лишь однажды во всей истории Нобелевской премии. И, как мы сейчас увидим, она была очень близка к получению не только двух, а даже трех Нобелевских премий: еще одной в химии и другой в физике, но ей пришлось испытать горькое разочарование, так как в последнюю минуту обе медали были «перехвачены» соперниками.