Истории о «ненужных» открытиях

КОГДА НАЧАЛАСЬ АТОМНАЯ ЭРА

От открытий к открытию.

Июнь 1919-го.

Что тогда говорили.

Как появилась „спичка".

Взрыв.

Когда началась атомная эра

Радиоактивные элементы дали нам возможность впервые заглянуть в лабораторию природы, взглянуть и изучить (но не направлять) превращении, происходящие в самой сердцевине радиоактивных атомов»

Эрнест Резерфорд

Очередной номер журнала «Известия Вюрцбургского физико-медицинского общества» сообщал 28 декабря 1895 года своим читателям о новых лучах, открытых Рентгеном. Вскоре о рентгеновых лучах заговорил весь мир.

Непонятные, таинственные, «колдовские» лучи не знали никаких преград на своем пути, кроме толстого слоя металла.

Только в течение 1896 года о лучах Рентгена было напечатано более 1044 работ, из них сорок девять книг.

В том же году французский физик Анри Беккерель по предложению своего соотечественника знаменитого математика и физика Анри Пуанкаре проверял: не излучают ли рентгеновых лучей соли урана, начинающие флуоресцировать под воздействием солнца.

К флуоресцирующим веществам обратились потому, что стекло рентгеновской трубки флуоресцирует зеленым светом. Это и навело Пуанкаре па мысль о возможной связи между флуоресценцией и рентгеновыми лучами.

Для проверки Беккерель взял фотографическую пластинку, завернул ее в два листа плотной черной бумаги, сверху положил соль урана, способную флуоресцировать, и выставил пластинку на солнце. Через несколько часов оп проявил пластинку, и на черном фоне становился заметным силуэт кристаллов соли урана. Следовательно, флуоресцирующие кристаллы солей урана испускали лучи, вроде рентгеновых, проходившие сквозь черную бумагу.

Но солнечные дни сменились пасмурными, и Беккерель положил новую пластинку в черном пакете вместе с лежащими на ней плоскими кристалликами сернокислой соли урана в шкаф. Несколько дней пролежала в шкафу, дожидаясь солнца, ставшая для истории энциклопедически знаменитой обычная фотографическая пластинка Люмьера, покрытая броможелатиновой эмульсией. Наконец Анри Беккерель вынул ее из ящика и проявил, поскольку предполагал, что в темноте кристаллики продолжают слабо флуоресцировать. Каково же было удивление ученого, увидевшего вместо еле заметных силуэтов кристалликов отчетливый их отпечаток!

Следуя непреложному закону исследователя все проверять, Беккерель решил провести контрольный опыт. В картонную коробку он положил фотопластинку, а па ее светочувствительный слой – два кристалла урановой соли разной формы: один опять плоский, другой выпуклый, касающийся пластинки только краями. На другую фотопластинку в кассете, покрытой алюминием, положили плоский кристалл соли урана. Затем все это было завернуто в толстый картон и оставлено на пять часов. И вновь отпечатки кристаллов появились на пластинках. Правда, на защищенной алюминием кассете отпечаток был менее четким.

Что это могло значить?

Беккерель продолжал ставить опыты. Ученый исследовал много различных химических соединений. Но загадочный эффект не повторялся: пластинка чернела только от соединений урана.

Ученый пришел к мысли, что излучение солей урана объясняется присутствием в них именно урана, а не других компонентов. А опыты, проведенные с этой целью, показали, что лучи чистого урана проникают через черную бумагу и оставляют на ней более четкие следы.

Проводя опыты, с 1 марта – дня обнаружения неожиданного эффекта – до середины мая, Беккерель наблюдал еще одно свойство невидимых лучей: пройдя через воздух, они делали его способным проводить электричество. Иными словами – молекулы воздуха становились заряженными, а на это требовалась энергия.

Тогда еще не знали, откуда берется энергия, которую выделяет уран, энергия, оставляющая следы на фотопластинке и ионизирующая воздух. Не знали и того, что собой представляют урановые лучи. Даже сам автор удивительного открытия не мог этого объяснить. Он знал только, что загадочное излучение самопроизвольно, устойчиво и способно вызывать электропроводность газов.

Название необычному явлению придумал не тот, кто его открыл, а знаменитый физик Мария Кюри, прославившая свое имя уникальными исследованиями нового вида излучения.

В 1897 году чрезвычайно важное для науки открытке сделал английский физик Джозеф Томсон. Он открыл электрон – первую элементарную частицу атома.

Это была революция в представлении о веществе п электричестве, поскольку Томсоп неопровержимыми опытами доказал, что электричество представляет собой поток отрицательно заряженных электронов, а явление электропроводности объясняется присутствием свободных электронов в веществе. За свои работы Джозеф Томсон был удостоен Нобелевской премии.

Открытие электрона послужило основанием для построения модели атома, которая так и была названа – моделью Томсона. Ученый предположил, что атом представляет собой некое облако положительно заряженной материи, имеющей форму сферы диаметром в 10~в см. В облако вкраплены отрицательно заряженные электроны. Сумма положительных зарядов уравновешивается равной суммой отрицательных, поэтому атом нейтрален. Эта модель, по образному выражению автора, напоминала «пудинг с изюмом», где изюмом были электроны.

В том же 1897 году исследованием урановых лучей занялась Мария Кюри. Она использовала способность лучей урана ионизировать воздух. А для количественного определения этого явления применила аппарат, способный регистрировать очень слабые токи. Сконструировал этот аппарат ее муж, Пьер Кюри.

«Недолго пришлось мне ждать интересных результатов, – писала она, – мои исследования показали, что излучение является атомарным свойством урана, независимым от физических п химических условий, в которых находится соль. Всякое вещество, содержащее уран, излучает тем более активно, чем больше этого элемента оно содержит».

Исследуя электрическим методом огромное количество соединений почти всех известных к этому времени элементов, Мария Кюри обнаружила, что только соединения урана и тория без какого-то внешнего воздействия испускают лучи. Она назвала загадочное явление радиоактивностью, отдав дань давней традиции ученых прибегать к латинским названиям: ведь «луч» по-латыни «радиус». Химические элементы, обладающие этим свойством, ста^ ли называться радиоактивными.

Мария и Пьер Кюри затем стали совместно проводить исследования, венцом которых была героическая работа по открытию новых радиоактивных элементов.

Во время своих опытов Мария Кюри обнаружила повышенную радиоактивность у некоторых минералов по сравнению с той, которая должна была быть, если судить по содержанию в них урана п тория. Наиболее «ненормально» вела себя смоляная урановая руда – минерал, чья радиоактивность в четыре раза больше окиси урана. И началась долгая, кропотливая работа, чтобы узнать, почему так радиоактивна урановая смолка, пет ли в пей неведомых пока радиоактивных элементов.

Ученые в своей работе впервые применили метод химического анализа, основанный на не разгаданной пока радиоактивности. Мария Кюри указывала, что он заключался в выделении определенных фракций исследуемого вещества, которые проверялись на радиоактивность. Этих фракций в течение многомесячной работы было выделено немало. Но только в двух из них радиоактивность была повышенной. В первой – в июле 1898 года – они открыли новый радиоактивный элемент полоний, во второй – в декабре того же года – радий.

Радий, излучение которого было намного активнее уранового, стал объектом исследования радиоактивности на долгие годы в лабораториях физиков многих стран. Крошечные количества радия, исчисляемые миллиграммами, открывали ученым необычные свойства радиоактивных веществ.

Недаром Мария Кюри назвала открытый ею же радий «вызовом современной науке». Радий, как и другие радиоактивные элементы, был неподвластен воздействию человека: что бы с ним ни делали, в какие бы искусственно созданные условия ни помещали – радиоактивность не уменьшалась, не увеличивалась. Она всегда оставалась первоначальной – неизменной.

Радий постоянно испускал тепло. Пьер Кюри, открывший непонятное свойство нового элемента, подсчитал: количество тепла в одном грамме радия равно количеству тепла, выделяющегося при сгорании 500 кг угля. Это впервые показало ученым, как велики запасы энергии, спрятанные в радиоактивных веществах.

«Непрерывное выделение такого количества тепла, – заключал ученый, – не может быть объяснено обыкновенным химическим превращением. Если искать происхождение этого тепла во внутреннем преобразовании атома, то это преобразование должно быть более глубоким и должно вызываться превращением самого радия». И добавлял, что если «предложенная гипотеза верна, то энергия, освобождаемая при превращении атомов, должпа быть значительно велика».

Так наблюдения и эксперименты дали возможность великим физикам Кюри предположить: радиоактивность, скорее всего, надо связывать со свойствами атома.

Исследователи истории радиоактивности сходятся во мнении, что под несомненным влиянием работ Кюри изучение радиоактивности стало главным направлением в работе, главным делом жизни человека, который, по словам его коллег и современников, «произвел величайшую перемену в нашем взгляде на материю со времен Демокрита».

Этим человеком был английский физик Эрнест Резерфорд.

Явление радиоактивности заинтересовало его своей необъяснимостью, фантастичностью, и… реальностью: радиоактивность существовала в природе, ее можно было наблюдать, она оставляла «автограф» на пластинках Беккереля, заявляла о Себе рождением радия, заставляла воздух проводить электричество.

Именно с изучения электропроводности беккерелевых лучей начал работы Резерфорд. Он решил узнать, нет ли сходства в природе рентгеновского и уранового излучения, одинаково ионизирующего газы. Однако сходства не нашел. Но эти опыты, давшие, казалось бы, отрицательный результат, имели для развития науки об атоме огромное значение.

Ученый установил, что помещенный в магнитное поле источник беккерелевых лучей давал два вида излучения: альфа-лучи, заряженные положительно (позже их назвали альфа-частицами), и бета-лучи, заряженные отрицательно. Впоследствии было открыто и не имеющее заряда гамма-излучение, тоже испускаемое ураном. Молодой ученый пришел к выводу, что альфа-частицы всегда оказываются атомами гелия.

Альфа-частицам в работах Эрнеста Резерфорда принадлежит особая роль, с ними связаны все без исключения великие открытия великого физика. И не удивительна поэтому и та особая привязанность к ним ученого, и тс выразительные слова, которые пашсл для пих он, написав позже статью «Биография альфа-частицы». А в доказательство своего утверждения, что альфа-частица – атом гелия, вызвавшего сомнение у многих его коллег, Резерфорд проделал простой и убедительный опыт.

Ученый взял три трубки разного диаметра. Самую узкую и тонкую, со стенками толщиной всего 0,01 мм, с радиоактивным газом радоном, испускавшим альфа-частицы, способные проникать через стенки трубочки, оп поместил в другую трубку, из которой предварительно откачали воздух и с помощью спектрографического анализа установил отсутствие гелия.

Через несколько дней там обнаружили газ. Повышая давление, газ концентрировали в третьей – разрядной трубке и пропускали электрический заряд. Затем снова делали спектральный анализ. И он констатировал присутствие в третьей трубке гелия.

Но исследования радиоактивного излучения пока ничего не говорили о его природе, все еще оставалось неясным, что же такое радиоактивность?

Чтобы это выяснить, Резерфорд начал опыты с радиоактивным торием, исследуя его физические свойства, а затем – совместно с химиком Фредериком Содди – занялся экспериментами в химической лаборатории. В результате двухлетней работы ученые установили интересный факт: где бы ни оказывался торий, появлялся новый элемент – торий-Х, который в свою очередь образовывал газ, названный Резерфордом эманацией тория.

При всех этих превращениях наблюдалось выделение энергии – то есть вновь образованные вещества были радиоактивными. В 1902 году исследователи опубликовали статью «Причина и природа радиоактивности» и высказали догадку: радиоактивные атомы неустойчивы и стремятся перейти в устойчивое состояние. С этой «целью» они проходят путь отдельных самопроизвольных распадов. И радиоактивность, таким образом, – самопроизвольный переход одних элементов в другие…

Через два года увидела свет книга Резерфорда «Радиоактивные вещества и их излучения».

Труд, впервые вышедший в Кембридже, переиздавался в разных странах и принес заслуженную известность его автору.

Книгу признал даже недоверчивый и строгий в оценках физик Релей. Он писал: «Кпига Резерфорда не имеет себе равной в качестве авторитетного изложения известных свойств радиоактивных тел. Большей части этих знаний мы обязаны самому автору. Его изумительная энергия на этом поприще возбудила всеобщее восхищение. В течение нескольких лет едва ли проходил месяц без его личного вклада или вклада его учеников, которых он увлек этой проблемой; но что еще более удивительно – во всей этой массе работ вряд ли найдется вывод, который в настоящее время оказался бы плохо обоснованным».

За «Радиоактивные вещества» английскому физику была присуждена Нобелевская премия – вторая за работы в этой области; первой были удостоены Анри Беккерель и супруги Кюри.

Да, Резерфорд много уже знал о радиоактивности, и все-таки главные его открытия были впереди. Будущий их автор – человек, которого ценили за умение проводить работы так, что в них не было выводов, плохо обоснованных, занимался со своими учениками наблюдением за рассеянием альфа-частиц, проходящих через очень тонкие металлические пластинки.

Некоторые альфа-частицы вели себя более чем странно. Вместо того чтобы, как обычно, проходить через пластинку, немногие из них резко меняли свой путь, а отдельные вообще отскакивали назад к радоновому излучателю, из которого они выбрасывались вначале.

Резерфорд впоследствии говорил, что странное поведение единичных «нарушительниц порядка» произвело па него значительное впечатление: «Это было почти неправдоподобно, как если бы вы выстрелили пятпадцатифунтовым снарядом в листок папиросной бумаги и снаряд отскочил бы обратно и поразил бы вас». А ведь согласно модели Томсона, альфа-частицы, несущиеся с огромной скоростью, должны были бы пронизывать атом беспрепятственно.

Но единичные-то альфа-частицы отскакивали! От чего? Ведь положительно заряженные, они могли отскочить только от мощной положительно заряженной преграды, поскольку одноименные заряды отталкиваются. Те же альфа-частицы, которые свободно проходили через пластинку, преграды не встречали.

Что же, модель атома Томсона неверна, неправильна?

Резерфорд продолжал исследования и все более и более убеждался в правильности своих выводов. На их основе он сделал открытие: построил новую модель атома.

В центре атома, доказывал Резерфорд, сосредоточен весь положительный заряд – ядро. Вокруг ядра, как планеты по орбитам, вращаются отрицательно заряженпые электроны. Сколько электронов, столько и положительно заряженных частиц в ядре, поэтому атом нейтрален. Электрические силы притяжения между ядром и электронами уравновешиваются центробежными силами, возникающими при вращении электронов по орбитам вокруг ядра. Бомбардируя же электронами атомы водорода, Резерфорд обнаружил, что они из нейтральных становились положительными.

Поскольку было известно, что в атом водорода входит один положительный заряд и одип электрон, напрашивался логический вывод: положительный заряд – не что иное, как ядро атома водорода.

Эту положительно заряженную частицу ученый предложил назвать протоном.

К 1914 году стали известны уже две элементарные частицы – электрон и протон.

Хотя картина атома, нарисованная Резерфордом, была, как показало время, незаконченной и нужны были теоретические расчеты Нильса Бора и дальнейшие исследования структуры атома, модель атома Резерфорда имела огромное значение для науки.

Резерфордовский атом ломал установившееся мнение о материи, взгляды на ее строение. Гениальные слова В. И. Ленина, написанные им еще в 1908 году о неисчерпаемости атома и электрона, подтверждались работами английского физика, как подтверждалось незыблемое ленинское положение о том, что изменение представления людей о материи не изменяет ее независимости от нашего сознания, а бесконечная ее сложность уравновешивается бесконечной способностью людей познавать законы природы.

Сам Резерфорд воспринимал свою модель атома как трамплин к познанию неоткрытых свойств материи, познанию новых свойств атома.

В 1914 году началась мировая война. В эти трудные годы, казалось бы мало располагающие к занятию наукой, один пз учеников великого физика Генри Мозли установил еще одну закономерность, присущую атому. Молодой ученый доказал, что число положительных зарядов в ядре определяет порядковый номер элемента в периодической системе Менделеева.

Элементы, стоявшие в начале таблицы, имели меньше протонов, чем стоявшие в ее конце. У первого элемента – водорода – был один протон, у последнего из известных тогда – урана – 92!

Не вытекает ли из открытия Мозли, спрашивал себя Резерфорд, способность превращения одного элемента в другой, если каким-то образом воздействовать на ядро, заставить его отдать протон, отколоть его?

Ученому хотелось заняться проверкой своего предположения, однако много времени ему приходилось тратить на работу по заданию военного ведомства. Только 9 декабря 1916 года он напишет Нильсу Бору:

«Время от времени мне удается урвать свободные полдня, чтобы провести некоторые из моих собственных экспериментов, и я думаю, что получил результаты, которые в конце концов окажутся чрезвычайно важными… Я обнаруживаю и подсчитываю легкие атомы, приводимые в движение альфа-частицами, и эти результаты, как мне кажется, проливают яркий свет на характер и распределение сил вблизи ядра. Я также пытаюсь этим методом взломать атом».

Устройство… аппарата весьма несложно: это медная трубка с диаметром, равным 3 см, снабженная кранами для пропуска через нее, сухого газа; один ее конец закрыт тонкой

серебряной пластинкой. Сернистоцинковый экран устанавливается на расстоянии 1,3 мм от отверстия, снабженного щелью, в которую вставляются поглощающие слюдяные экраны. Радиоактивный источник наносится на конец тонкой палочки; расстояние его от экрана может изменяться как угодно. Для отклонения бета-лучей, возбуждавших весьма заметное свечение экрана, требовалось сильной магнитное поле».

Так описывал установку, па которой был произведен эксперимент, названный величайшим экспериментом ядерной физики в первой четверти XX века, его автор – Эрнест Резерфорд.

На этой простенькой установке, столь непримечательной в описаниях и, судя по ним, на вид, было сделано открытие, которому суждено было сыграть важную роль не только в истории развития науки, но и в судьбах людей.

В обычный июньский день 1919 года, ставший для физики днем необычным, в несложном аппарате произошло чудо: свершилось то, что теперь именуют искусственными ядерными реакциями. Сам автор открытия называл этот процесс очень сухо: бомбардировкой атомов и разложением азота, но вскоре ему полюбилось другое название – современная алхимия.

Мишенью в уникальном эксперименте Резерфорда были атомы азота. Альфа-частицы, испускаемые в большом количестве радием, разлетались со скоростью 19 200 километров в секунду. И количество частиц, и их скорость были достаточными, чтобы некоторые из них сумели проникнуть внутрь атомов азота.

Время от времени альфа-частицы действительно проникали в ядро атомов азота, и число протонов в них уменьшалось на единицу. А на единицу, по сравнению с азотом, меньше было протонов в ядре атомов кислорода, соседа азота в таблице Менделеева. Значит, догадка Резерфорда полностью подтвердилась в его эксперименте.

Но теперь ученый считал себя обязанным быть предельно строгим и точным. Наверное, требовательностью к объективности, стремлением не обольщаться вызваны осторожные слова:

«Превращения происходят в ничтожных масштабах, ибо всего одна альфа-частица из 50 тысяч приближается к ядру достаточно близко, чтобы быть им захваченной».

Как просто порой бывает чудо: азот «распался» на кислород и водород. Но как оно много значит. Расщеплял человеком атом; не догадками, не вычислениями, не раздумьями, а в эксперименте.

Резерфорд, первым расщепивший атом, заложил основы современной ядерной физики.

Триумфом Резерфорда назвали люди его новое открытие. А триумфатор в течение нескольких лет занимался «алхимией» – осуществлял искусственное превращение одного элемента в другой. Вслед за азотом были разбиты, расщеплены ядра бора, фтора, натрия, алюминия и других элементов – всего семнадцати.

Новая алхимия была вызвана к жизни теми открытиями, которые пришли в физику на рубеже XIX и XX веков, о которых писал в те отошедшие в историю времена знаменитый французский ученый Анри Пуанкаре: «Катодные лучи, Х-лучи, лучи урана и радия – целый мир, о существовании которого никто и не подозревал раньше. Все это – неожиданные гости, и всех их надо пристроить к месту!

Никто не может еще представить, какое место именно они займут. Но мне не верится, что они разрушат общее единство науки; они, я думаю, скорее его дополнят».

На долю Резерфорда выпала счастливая участь: «пристраивать этих неожиданных гостей к месту». И «гости» отнюдь не разрушили общее единство науки – они расширили и углубили знания людей о мире.

Целый период в развитии физики связан с жизнью Резерфорда – одного из великих творцов нового направления в исследованиях материи.

«Как велико преимущество быть очевидцем этого периода, который может быть назван ренессансом в физике, – писал Резерфорд. – Исключительно интересно следить за последовательным развитием новых идей и за постоянной сменой методов разрешения трудных проблем… Неизвестное встает перед человеческим видением густым туманом. Проницая этот мрак, мы не можем звать на помощь сверхлюдей, а должны полагаться на совместные усилия ряда одинаково дисциплинированных научно мыслящих просто людей. Каждый достигает кое-чего в своей отдельной отрасли, это достижение оказывается полезным всем другим».

Предприимчивые репортеры с лондонской Флит-стрит, улицы газетчиков, журналистов и издателей, которым нельзя отказать в «чувстве материала», буквально атаковали прославленного ученого. И в «Рейнолдсныос» появилось сообщение, рассказывающее широкой публике о «сенсационном» событии в Кембридже.

Реакция читателей была настолько бурной, настолько эмоциональной, что один из крупнейших лондонских издателей Том Кларк, глава газеты «Дейли мейл», должен был признать, что статья в «Рейнолденьюс» была одной из самых крупных сенсаций за всю многолетнюю историю Флит-стрит.

Чем же объяснялась такая реакция читающей публики? Неужели ее так уж кровно волновали судьбы науки в целом и физики в частности?

Отнюдь нет, но первая мировая война показала, что орудия истребления человека человеком могут быть созданы на основе научных открытий и изобретений.

«Решающие наступления против рода человеческого ныне начинаются с чертежных досок и из лабораторий», – предостерегал людей один берлинский журналист в октябре 1919 года.

И если напуганный обыватель боялся, «как бы чего не вышло» и из физической лаборатории в Кембридже, то научный мир был потрясен новым великолепным открытием признанного патриарха физиков. Ученым был понятен и смысл резерфордовской бомбардировки атома, и вывод из его открытия: они на всех языках заговорили об энергии атома. На глазах зарождалась новая область физики – физика ядерная, та, с которой мы теперь встречаемся и на страницах школьных учебников, и в повседневной жизни.

В физических лабораториях повторяли бомбардировку атома: в Канаде, где не так давно в Мак-Гиллевском университете работал Резерфорд; в Венском радиевом институте, который предоставил для экспериментов Резерфорда радий; в холодном и голодном Петрограде, где шли самые серьезные работы по изучению атома (настолько серьезные, что признанный физиками всего мира английский журнал «Нейчур» писал еще в 1918 году, будто работы ученых в Оптическом институте под руководством академика Рождественского скоро позволят узнать, что же все-таки такое атом); в университетах Германии, многие физики которых «прошли через Кембридж», работая у Резерфорда, пробовали расколоть атомы различных элементов; и, уж безусловно, атом волновал умы физиков Франции; через некоторое время итальянские физики, руководимые Энрико Ферми, присоединились к отряду людей, заглядывающих «в лабораторию природы»; Соединенные Штаты и Япония посылали в Европу своих научных представителей.

Новые сведения об интересных экспериментах и полученных результатах распространялись удивительно быстро.

Судить об этом можно хотя бы по одному, но весьма убедительному примеру. 6 июня 1919 года Эрнест Резерфорд прочитал в Королевском институте в Лондоне знаменитую лекцию «Бомбардировка атомов и разложение азота». А в 1920 году, менее чем через год, ее перевод был издан отдельной брошюрой в Петроградском научном книгоиздательстве. И это в тяжелое время гражданской войны.

Атом Резерфорда, взорвав прежнее представление о строении материи, о природе, заставил людей задуматься о силе атома, о скрытой в нем энергии.

Мы теперь знаем: открытие Резерфордом возможности расщепления атомного ядра имеет огромное практическое значение. Знаем мы и другое: не будь той, первой реакции, превратившей азот в кислород и водород, не было бы многих современных отраслей промышленности, многих технических средств, без которых невозможно и представить нашу жизнь.

Но нельзя забывать, что открытия Резерфорда воспринимались его современниками как «чисто научные» открытия, расширяющие круг знания людей в области строения вещества, как вклад в сокровищницу знаний об окружающей природе.

Говоря современным языком, открытия Резерфорда давали очень ценную информацию: изучение ядерных превращений рисовало картину внутренней структуры атомов.

Открытия Резерфорда принадлежат к редким счастливым исключениям, когда признание их истинности и значения для пауки пришло сразу. В научной правоте ученого никого не нужно было убеждать.

Не вызывало сомнении и потрясающее следствие, вытекающее из нового открытия, – существование огромной энергии, которая выделяется при атомном распаде.

Но если ученые были единогласны в благородном стремлении вырвать у природы тайну внутриатомных превращений, то по поводу освобождения энергии из атома согласия не было, поскольку не было ясно, можно ли вообще-то эту энергию освободить.

Резерфорд, бомбардируя ядра атомов, добивался лишь отдельных ядерных превращений. Лишь единицы из огромного количества ядер «отдавали» протоны, выделяя энергию. Ядро раскалывалось, и ядерное расщепление заканчивалось. «Заставить» раскалываться большое число атомов казалось нереальным. Так что практическая польза «новой алхимии» для людей, изучавших атом, была более чем проблематична.

И все-таки несмотря на неясность проблемы, а может быть, благодаря ей, в двадцатые годы об атомной энергии много говорили и писали.

Русский перевод основных популярных статей Эрнеста Резерфорда, изданный в 1924 году под названием «В погоне за атомом», сопровождался предисловием переводчика, профессора В. П. Федорова, отмечавшего, что «в газетпой прессе за последнее время появляются заметки, подчеркивающие опасности современных научных открытий и требующие полного прекращения изысканий, связанных с освобождением атомной энергии. Астон (один из ближайших сотрудников Резерфорда. – В. П.) вышучивает авторов этих заметок, сравнивает их с нашими доисторическими предками, сердившимися на то, что люди перестают есть сырое мясо, а поджаривают его на новоиспеченном агенте, огне, представляющем страшную опасность… Но до сегодняшнего дня, – иронизирует Астон, – история человечества не оправдала их опасений».

Вспоминая о Хиросиме, мы, люди, живущие в атомную эру, с сожалением можем подтвердить, что не так уж неправы были пессимистические противники Астона, боявшиеся освобожденной энергии атома.

Ну, а он, что думал он, сам автор необычного открытия и виновник столь оживленных дебатов и научных споров?

«Хорошо известно, – писал он, – что вся развиваемая на протяжении полного распада одного грамма радия энергия во много миллионов раз больше, чем при полном сгорании равного весового количества угля… Эта возможность получения новых источников энергии для практических целей естественным образом рисовала увлекательные горизонты не только в широкой публике, но и среди людей науки.

Если бы нам удалось ускорить радиоактивные процессы в уране и тории так, чтобы полный цикл их распада вместо обычных тысяч миллионов лет завершался бы в течение нескольких дней, то, конечно, эти элементы стали бы весьма удобными источниками энергии в масштабе практически значительном. К несчастью, несмотря на многочисленные экспериментальные попытки, с помощью самых мощных наших лабораторных мер воздействия, ничто не указывает на возможность хотя бы в самой незначительной степени изменять скорость их распада. С развитием наших воззрений на строение атома менялись и наши представления и по этому вопросу, – нынче у нас пет прежней уверенности в том, что атомы элементов содержат в себе скрытые запасы энергии».

Иными словами, уповать на «практическую нужность» открытия, считать его ключом для добывания энергии, не представлялось возможным.

Вместе с тем Резерфорд отнюдь не считал свое открытие «бесполезным» для науки: вспомните о «возможности заглянуть в лаборатории природы».

Он считал, что радиоактивный распад откроет широкие перспективы во многих направлениях исследовании.

Он был уверен, что именно радиоактивность поможет определить возраст Земли, выяснить причины теплового равновесия земной коры и, наконец, узнать неизвестный тогда источник солнечной энергии.

Но все перечисленные вопросы – вопросы науки. Никогда не касался Резерфорд вопросов практического воплощения открытия в важнейших для технического прогресса областях.

Конечно, трудно объяснить такое направление мыслей ученого. И надо ли? А возможно, наоборот, оно объясняется очень просто. Советский физик П. Л. Капица, не один год работавший бок о бок с Резерфордом и входивший в круг его самых близких и любимых учеников, вспоминает:

«Я обратил внимание на то, что у Резерфорда не было никакого интереса к технике и техническим проблемам, и даже казалось, что у него было к ним предубеждение, поскольку работа в области прикладных наук обычно связана с денежными интересами».

Эта ли причина, другая ли – мы не знаем. Знаем только, что Резерфорд считал овладение атомной энергией почти фантастикой.

А говоря о фантастике, не имел ли в виду великий английский ученый Резерфорд великого английского фантаста Уэллса? Но если связь «Резерфорд – Уэллс» построена на допущении, то связь «Уэллс – Резерфорд» реальна. Фантастический роман Уэллса «Освобожденный мир» не мог родиться без влияния работ по радиоактивности на мысли и воображение писателя:

«…Некий профессор Рафис читал в Эдинбурге цикл вечерних лекций о радии и радиоактивности…

– Таким образом, – говорил профессор, – мы видим, что радий, который сперва представлялся нелепым исключением, безумным извращением, казалось бы, наиболее твердо установленных принципов строения материи, на самом же деле обладает теми же свойствами, что и другие элементы. Просто в нем бурно и явно происходят процессы, которые, возможно, свойственны остальным элементам, но протекают в них крайне медленно и потому незаметно. Так возглас одного человека выдает во мраке бесшумное дыхание множества… И нам уже известно, что атом, который мы прежде считали мельчайшей частицей вещества, твердой и непроницаемой, неделимой и… безжизненной… да, безжизненной!., на самом деле является резервуаром огромной энергии. Вот каковы удивительные результаты этих исследований».

Надо ли говорить о том, что Герберт Уэллс, судя по этому отрывку, не только интересовался новым учением о радиоактивности, но и прекрасно понимал его суть. Однако читаем дальше:

«…Совсем недавно мы считали атом тем же, чем мы считаем кирпичи, – простейшим строительным материалом. Исходной формой материи, единообразной массой безжизненного вещества. II вдруг эти кирпичи оказываются сундуками, сундуками с сокровищами, сундуками, полными самой могучей энергии. В этой бутылочке содержится около пииты окиси урана; другими словами, около четырнадцати унций элемента урана. Стоит она примерно двадцать шиллингов. И в этой же бутылочке, уважаемые дамы н господа, в атомах этой бутылочки дремлет по меньшей мере столько же энергии, сколько мы могли бы получить, сжигая сто шестьдесят тонн угля. Короче говоря, если бы я мог мгновенно высвободить сейчас вот тут всю эту энергию, от пас и от всего, что нас окружает, осталась бы пыль; если бы я мог обратить эту энергию па освещение нашего города, Эдинбург сиял бы яркими огнями целую неделю. Но в настоящее время никто еще не знает, никто даже не догадывается, каким образом можно заставить эту горстку вещества ускорить отдачу заключенных в ней запасов энергии».

Один пз героев романа – ученый – принадлежал к тем людям, которых всегда можно было найти во все века истории: он «ощущал вокруг себя непознанное». Он верил «не только в то, что окружающий мир был, так сказать, цветным занавесом, скрывающим неразгаданное, но и в то, что эти скрытые тайны представляют силу». И химик Холстен «благодаря редкому сочетанию научного мышления, интуиции и счастливой случайности» разрешил проблемы практического применения атомной энергии.

Это случилось не в жизни, а в романе Уэллса в 1933 году. (Но, заметим, только в 1953 году впервые паровые турбины на электростанции были заменены атомными.) А потом…

Потом в романе была изобретена атомная бомба. И сброшена в некоем королевстве. И возникла необходимость похоронить жертвы.

«Какое достойное сожаления безумие! – сказал бывший король, продолжая думать вслух. – Ферлиен, я полагаю, что похоронить их следует вам, как бывшему профессору международной политики. Здесь? Нет, не хороните возле колодца. Люди будут пить эту воду. Похороните их где-нибудь там, в поле».

Эти слова были написаны тогда, когда никто еще не знал об опасности радиоактивности, о заражении радиацией воды. Да и сама атомная энергия казалась журавлем в небе.

Но как бы то ни было, роман был написан. Все это было сказано еще в 1913 году.

Чем объяснить столь реалистическую фантазию этого писателя? Да н вообще писателей?

Ведь произнес же в 1919 году, задолго до создания атомной бомбы, Андрей Белый такие стихи:

Мир – рвался п опытах Кюри

Атомной лопнувшею бомбой…

А в 1921 году Илья Эренбург в романе «Хулио Хурепито» говорил, что американцы испробуют новое смертоносное оружие на японцах.

Может быть, этот «атомный парадокс» науки и литературы еще раз подтверждает мнение, что ученый мыслит фактами, а художник образами? Да, факты физики двадцатых годов не давали ученым права говорить о возможном применении атомной энергии, но эти же факты позволяли воображению писателей выйти за пределы фактов.

Но вернемся из мира литературы в реальный мир.

В 1922 году создатель Русского радиевого института академик Владимир Иванович Вернадский утверждал: «Недалеко то время, когда человек получит в свои руки атомную энергию – такой источник силы, который даст ему возможность строить жизнь, как он захочет. Это может случиться в ближайшие годы, может случиться и через столетие. Но ясно, что это должно быть. Сумеет ли человек воспользоваться этой силой, направить ее на добро, а не на самоуничтожение? Дорос ли он до умения использовать эту силу, которую неизбежно должна дать ему наука?»

О том, как велик труд, вложенный в овладепие атомной энергией, написано много книг и будут написаны новые. Специальные работы рассматривают досконально – шаг за шагом – эту проблему. Публицистические работы «поворачивают» ее перед читателями, каждая – новой гранью.

В этой книге история покорения атома рассматривается со стороны так называемой первоначальной практической «ненужности» открытия Резерфорда.

Сейчас, вооруженные знанием истории покорения атомной энергии, мы понимаем, насколько правомерной была подобная оценка работ великого английского ученого по искусственному превращению элементов.

Реально мыслящие физики, привыкшие доверять эксперименту, умеющие делать заключения на основании полученных данных, не видели практической возможности высвобождения атомной энергии. Ведь они прекрасно понимали – несравнимо лучше, чем «нефизики», – что альфа-частицы – слишком слабый, слишком несовершенный снаряд для столь гигантской цели: мы уже знаем, что из многих миллионов альфа-частиц, вылетавших из радиоактивных элементов, единицы достигали атомного ядра.

Для получения атомной энергии требовались совершенно другие масштабы. Что-то, какое-то загадочное пока нечто, должно освободить таящуюся энергию не в единичных атомах, а во всех атомах радиоактивного вещества, во-первых. И, во-вторых, вспомните сожаления Резерфорда: человек должен научиться направлять ход атомных превращений. Неслучайно поэтому лауреат Нобелевской премии Вальтер Нернст сравнивал неопределенность проблемы освобождения атомной энергии с бочкой пироксилина, для которой не найдена спичка.

И в лабораториях многих стран продолжали трудные и интересные исследования.

Одно из направлений экспериментов завершилось разработкой и созданием ускорителей. Эти машины могли разгонять заряженные частицы так, что сообщали им энергию, достаточную для преодоления силы электрического отталкивания атомного ядра и его расщепления. Ускорители позволили ученым еще глубже «заглянуть» в ядро, узнать, из чего оно состоит и как взаимодействует с налетевшей частицей.

Только с 1932 года, по образному выражению Эрнеста Резерфорда, начался «бег па стартовой дорожке исследований», который позволил проникнуть глубже в тайны атома.

Начало «бегу» положили изыскания Джеймса Чедвика, работавшего в Кембридже. Результатом их явилось открытие новой атомной частицы с массой, равной протону. Но, в отличие от него, новая частица была незаряженной. Назвали ее нейтральной – нейтроном.

Нейтральность новой представительницы микромира была замечательным свойством. Нейтрон свободно проходил через слои вещества, так как на него не оказывали воздействия ни положительные протоны, ни отрицательно заряженная электронная оболочка атомов. Отсюда и вытекало качество, отличающее нейтрон от заряженных частиц, – его «неуправляемость».

Вскоре ученые все-таки нашли способ управления нейтронами, Этот – один-единственный – способ заключается в том, что на пути нейтральных частиц возводят преграды. Роль преград в таких случаях успешно могут сыграть атомы, поставленные на пути следования свободного нейтрона.

В том же 1932 году ученые Г. Юри, Ф. Брикуэдде и Дж. Мерфи обнаружили, что у водорода есть разновидность – изотоп – с необычным массовым числом, равным двум. Массовым числом физики называют общее число протонов и нейтронов в атоме, оно является ближайшим целым числом к атомному весу элемента. Водорода с массовым числом два очень мало, приблизительно 1:5000. Тяжелый водород назвали дейтерием, а его ядро – дейтроном.

Дейтерий придавал воде особые свойства. Ее назвали тяжелой водой. Как вскоре оказалось, тяжелая вода великолепно выполняла роль замедлителя нейтронов.

Тогда же, в 1932 году, был открыт позитрон. Место его рождения – Калифорнийский технологический институт, где впервые «наблюдал» позитрон К. Андерсон.

Для истории покорения атома важно, что эту положительно заряженную частицу, равную по массе отрицательному электрону, испускают искусственные радиоактивные ядра.

Но что такое искусственная радиоактивность?

Об этом первыми узнали французские физики И реп (дочь знаменитой Марии Кюри) и Фредерик Жолио-Кгори (муж Ирен Кюри), которые наблюдали в 1934 году удивительное явление. Во время опытов с радиоактивным полонием на пути лучей исследователи ставили пластинки из алюминия, чтобы отделить альфа-частицы от бета-излучения.

К великому удивлению ученых, после окончания опытов алюминий стал радиоактивным, сам испускал радиоактивное излучение! Правда, вскоре его излучение прекратилось.

Могло ли случиться такое: легкий нерадиоактивный элемент, пусть на короткое время, но превращался в радиоактивный?

Ученые повторили опыты и убедились: да, элементы, находившиеся под действием альфа-частиц, приобретали искусственную радиоактивность.

Но как это могло произойти?

Продолжая свои опыты с алюминием, ученые пришли к выводу, что альфа-частица, захватываемая атомом алюминия, вызывает ядерную реакцию, результат которой – приобретенная ядром способность испускать радиоактивное излучение. Однако, коль скоро ядро алюминия поглотило альфа-частицу, она становится другим ядром: ядро алюминия превращается в ядро фосфора.

Жолио-Кюри впервые получили не встречающийся в природе радиоактивный элемент, названный изотопом фосфора, – родоначальник многочисленного «семейства» радиоактивных изотопов, которые теперь прочно вошли в нашу жизнь.

После открытия Ирен и Фредерика Жолио-Кюри становилось ясно, что сами ученые могут создавать радиоактивные вещества, никогда не существовавшие в природе. Ученые могли уже делать то, чего не могла сделать природа: руководить возникновением радиоактивности.

Великим научным событием назвал выдающийся французский физик Морис де Бройль открытие искусственных радиоактивных элементов, одним из решающих и крупнейших по своему значению этапов в развитии современной физики. Прославленный Эрнест Резерфорд писал молодым ученым, супругам Жолио-Кюри, как высоко ценит их работу.

Но и сами авторы открытия хорошо понимали его значение. В 1935 году, получая Нобелевскую премию, в торжественной речи они заявили: «Мы отдаем себе отчет п том, что ученые, которые могут создавать и разрушать элементы, способны также осуществлять ядерные реакции взрывного характера… Если удастся осуществить такие реакции в материи, по всей вероятности, будет высвобождена в огромных количествах полезная энергия».

В то время, когда физики нескольких стран старались найти способ осуществления ядерной реакции, реакция деления ядра атома была уже осуществлена в год открытия искусственной радиоактивности. Но об этом… никто не знал, даже сами люди, ее вызвавшие.

Энрико Ферми и его группа осуществили ядерную реакцию в уране, но неправильно ее истолковали. Применив для своих опытов нейтрон в качестве метательного снаряда, Ферми подверг бомбардировке атомное ядро урана. Ядро тут же захватывало нейтрон. Оно получалось неустойчивым и «приводило себя» в устойчивое состояние, выбросив электрон. Поэтому итальянские физики и пришли к выводу, что в результате их работ получался новый элемент, 93-й.

Только потом, когда научились осуществлять ядерные реакции, ученые поняли: никакого 93-го не было; была ядерная реакция, разбивавшая ядро.

Узнал об этой ошибке и Энрико Ферми. Но это было потом…

В своей Нобелевской речи Фредерик Жолио-Кюри во всеуслышание заявил о возможном использовании атомной энергии для практических целей.

Пока Фредерик Жолио-Кюри искал теоретические обоснования, Ирен Жолио-Кюри в соавторстве со своим югославским коллегой Савичем напечатала работу, в которой ученые сообщали о новых экспериментах: о бомбардировке урана нейтронами. Но в парижской лаборатории но получили никаких новых трансурановых – «заурановых» – элементов, которые, как ошибочно думали, получили их итальянские коллеги. Наоборот, бомбардировка урана нейтронами в опытах Ирен Жолио-Кюри привела к образованию вещества, очень напоминающего известный «старый» элемент лантан. Лантан? Откуда?

Это удивительное сообщение заставило немецкого химика Отто Гана – признанного во всем мире специалиста по радию – со своим ассистентом Фрицем Штрассманом без устали повторять и повторять опыты французских коллег. Немецкие ученые проверяли эксперимент с помощью более точных методов радиационной химии. И обнаружили ошибку!

Появившийся элемент был… не лантан. Это был барий!

(Если бы Ирен Жолио-Кюри и Савич не ошиблись, не спутали барий с лантаном, они могли бы, по словам Гана, разгадать способ деления урана.)

Вывод был ошеломляющий. Как мог появиться барий? Барий, занимающий место где-то в середине менделеевской таблицы, барий, атомный вес которого чуть больше половины веса урана?!

И Ган и Штрассман написали свое знаменитое признание: «Мы приходим к такому заключению. Наши «радиоактивные» изотопы обладают свойствами бария. Как химики, мы должны подтвердить, что это новое вещество является барием… Как физики, знакомые со свойствами ядра, мы не можем, однако, решиться на такое утверждение, противоречащее предшествующему опыту ядерной физики».

Безусловно, ученые понимали, что сделали открытие, что, скорее всего, они «раскололи» ядро, но не рискнули прямо об этом сказать, до конца не веря своим выводам.

Более решительной оказалась Лиза Мейтнер, ближайшая помощница Гана на протяжении многих лет, которой помогал молодой копенгагенский ученый Отто Фриш. Получив публикацию работы в первых числах января 1939 года, Мейтнер и Фриш пришли к заключению, что ядро урана, поглощая нейтрон, иногда раскалывается па две приблизительно равные части (вот она, ошибка Ферми!), сопровождающаяся выделением гигантского количества энергии. Этот процесс был назван делением ядра, благодаря поразительному сходству с процессом деления, которым размножаются бактерии.

Опубликована эта работа в английском журнале «Ней-чур» в феврале 1939 года.

30 января 1939 года в очередной статье, подводившей птоги очень тонких экспериментов, Жолио-Кюри заявил, что деление ядра атома урана, вызванное одним нейтроном, носит взрывной характер.

Физики в шутку говорят, что понять процесс атомного взрыва помогает легенда об изобретателе шахмат, потребовавшем вознаграждения хлебными зернами. Он попросил положить на первую клетку одно зерно, на вторуй5 – два, на третью – четыре и так далее. На последней – шестьдесят четвертой клетке – оказалось бы столько зерна, что у индийского императора не хватило запасов.

Так и при делении атомного ядра. Сначала нейтрон делит одно ядро, и возникают два других нейтрона, которые, в свою очередь, вызовут деление двух других ядер и высвободят при этом четыре нейтрона второго поколения. Третье поколение нейтронов будет в два раза больше – восемь; в десятом – уже тысяча нейтронов; в тридцатом – миллиард; в восьмидесятом поколении нейтронов будет достаточно, чтобы расщепить огромное количество атомов, содержащихся в нескольких килограммах урана.

Наконец был найден ответ на давний вопрос: где найти «спичку», чтобы «поджечь» атом? «Спичкой» могла стать самоподдерживающая ядерная реакция, при которой нейтроны, как бы бегущие по цепочке, не давали затихнуть процессу ядерных превращений. Она была похожа на цепные реакции горения, открытые еще в 1922 году советским ученым Н. Н. Семеновым, получившим звание нобелевского лауреата.

Здесь уместно будет напомнить, что советская школа физиков в «беге па стартовой дорожке исследований» занимала достойное место.

Работами советского ученого Д. Д. Иваненко и немецкого физика В. Гейзенберга еще в 1932 году была обоснована и доказана современная теория атомного ядра, вывод из которой немаловажен: он гласил, что нейтроны входят в состав ядра атома (поэтому-то они и могли выделяться при его бомбардировке).

В Ленинградском физико-техническом институте группа ученых во главе с доктором физико-математических наук И. В. Курчатовым открыла явление ядерной изомерии, после которого изучение ядерных изомеров стало темой работы физических лабораторий многих стран. Ленинградцы доказывали, что изомеры – «это ядра с одним и тем же зарядом и одним и тем же массовым числом, но разной структурой». Только физики, работающие на переднем крае науки, могли сделать подобное открытие. Поэтому незамедлительный ответ советских физиков на открытие ядерного деления не вызвал пи у кого удивления.

В январском номере «Журнала экспериментальной и теоретической физики» за 1940 год была напечатана статья молодых ученых Я. Б. Зельдовича и Ю. Б. Харитона «О цепном распаде урана под действием медленных нейтронов», а через несколько месяцев – «Кинетика цепного распада урана».

Если Жолио-Кюри не сомневался, что нейтроны способны вызвать цепную реакцию, то он никак не мог объяснить, почему нейтроны, которыми облучают кусок урана, не бегут по цепочке от ядра к ядру, не вызывают взрыва?

Именно ответу на этот вопрос были посвящены статьи советских физиков.

Кусок урана, который бомбардируют нейтронами и ядра которого в свою очередь должны освобождать нейтроны, не застрахован от того, что освобожденные нейтроны не попадут в новые ядра. Мало того, нейтроны вообще могут «стрелять вхолостую», вылетев наружу, поскольку они нейтральны и проходят сквозь вещество. В таком случае нельзя ждать цепной реакции. Но если кусок урана начать увеличивать, то это увеличение вызовет увеличение расстояний полета нейтронов, а значит, и увеличится вероятность встречи на этом пути атомов, увеличится вероятность попадания в их ядра. Тот минимальный кусок урана, где может протекать цепная реакция, назвали критическим.

Это одно условие прохождения ядерного процесса, заявили Я. Б. Зельдович и Ю. Б. Харитон. Есть и другое.

Уран имеет два изотопа. Один содержит в ядре по 235 протонов и нейтронов, другой – 238. И, оказывается, ядра урана-235 обладают несравненно большей «поглощающей активностью»: они почти обязательно поглощают нейтрон.

Поэтому, пришли к выводу ученые, для цепной реакции лучше подойдет тот уран, в котором изотопов 235 будет больше, а изотопов 238 меньше.

Советские ученые Зельдович и Харитон считали, что цепная ядерная реакция могла бы «представить значительный интерес, так как теплота ядерной реакции деления урана в пятьдесят миллионов раз превышает теплотворную способность угля; распространенность и стоимость урана вполне допустили бы осуществление некоторых применений урана».

Да, вывод и смелый и обнадеживающий.

В конце того же – столь знаменательного, сколь плодотворного – года молодые советские физики Г. Н. Флеров и Н. П. Петржак (о них И. В. Курчатов говорил, что в совместной работе они составляют величину, большую двух) доказали существование самопроизвольного, спонтанного деления урана. Это открытие практически очень важно. Оно показывало, что самопроизвольный распад уранового ядра и выделит те первые несколько нейтронов, на долю которых «выпадает участь» начать ядерную реакцию.

Деление урана существовало, атомное ядро раскалывалось, выделяло энергию, ту энергию, овладеть которой казалось фантастичным Резерфорду, ту энергию, которая, по неоспоримому мнению физиков, должна быть колоссальной.

Ключ к расчетам атомной энергии давала формула Альберта Эйнштейна.

Его знаменитая формула Е = mc² выражала новое понимание вещества и энергии, свойственное современной физике. До Эйнштейна вещество и энергию рассматривали отдельно друг от друга: вещество – это все существующие в природе тела; энергия – все, что способно заставить тела совершать какую-то работу.

Обосновав теорию относительности, Эйнштейн не мог не сделать вывода из нее, который говорил о связи массы тела с содержащейся в этом теле энергией. Масса выступала как мерило содержащейся в телах энергии, и, таким образом, выделение энергии должно вызывать убыль массы. Значит, определенному количеству вещества соответствует определенное количество энергии, то есть энергия, содержащаяся в теле, пропорциональна его массе. А коэффициентом пропорциональности является квадрат скорости света.

Согласно этой формуле, одним из сомножителей которой становится гигантская величина – 300 тысяч километров в секунду, – да еще взятая в квадрате, один килограмм вещества, полностью превращенного в свет, дал бы 25 миллиардов киловатт-часов электроэнергии. Поэтому даже неполное, частичное превращение вещества в свет даст энергию, выражаемую огромным числом.

И советские физики Зельдович и Харитон указывали путь, по которому можно прийти к освобождению гигантской энергии.

Казалось бы, теперь, когда усилиями ученых разных стран была найдена «спичка», когда теоретически была обоснована возможность цепной ядерной реакции, физики должны были бы проблему овладения атомной энергией считать решенной. Отнюдь нет.

Даже в 1940 году, даже люди, самым непосредственным образом причастные в то время к атомной физике, не были уверены в возможном – и очень скором – практическом применении атомной энергии.

Нильс Бор в книге «Воспоминания об Эрнесте Резерфорде – основоположнике науки о ядре» говорил, что атомная энергия не может быть практически применена. А в беседе с одним из своих коллег указывал по меньшей мере на пятнадцать «веских доводов», доказывающих его правоту.

Альберт Эйнштейн, благодаря теории которого смогли подсчитать энергетическую силу атома, заявил американскому интервьюеру, что не верит в практическую пользу атомной энергии.

Отто Ган, открывший деление урана, ничуть не колеблясь, восклицал: «Это, несомненно, было бы противно воле божьей», – имея в виду овладение энергией атома. Однако, вопреки мнению многих ученых, цепная атомная реакция была не только предсказана, но и рассчитана. Значит, ей суждено было осуществиться. И скоро. Так оно и случилось.

Тридцатые годы XX века для атомной физикп были годами неутомимых поисков и основополагающих открытий, временем действия и научных достижений.

Эти же тридцатые годы XX века входили в историю черной поступью фашизма.

Страшная обстановка фашистского «нового порядка» в странах Европы, обстановка ненависти, дискриминации, недоверия лишила многих ученых возможности не только работать, но и постоянно угрожала их жизни.

И люди начали покидать свою родину.

В 1933 году, спасаясь от «наци», уехал из Германии Альберт Эйнштейн и остался жить в Соединенных Штатах, в тихом университетском Принстоне. Поль Ланжевен, замечательный французский ученый-коммунист, отметил этот переезд полусерьезным замечанием: «Это важное событие. Важное настолько, как если бы Ватикан был перемещен из Рима в Новый Свет. Папа современной физики переехал в Соединенные Штаты, которые теперь сделались центром физических наук».

Соединенные Штаты стали за несколько последующих лет местом жизни и работы многих физиков-беженцев из стран, оккупированных фашистами. В американские университеты пришли замечательные венгерские физики Лео Сциллард, Эуген Вигнер, Эдвард Теллер, немецкие – Джон фон Нейман, Макс Борн, Лиза Мейтнер, Ганс Боте, Отто Фриш.

В Колумбийском университете обосновался Энрико Ферми. Получив в 1938 году Нобелевскую премию, он из Швеции уехал в Америку, отказавшись вернуться в фашистскую Италию. Несколько позже в США с величайшей опасностью для себя – он летел до Лондона в бомбовом отсеке самолета, и одно неосторожное движение летчика могло стоить ему жизни – прибыл прославленный Нильс Бор.

Центр физической науки переместился в Соединенные Штаты.

Люди, на себе узнавшие, что такое «обыкновенный фашизм», были готовы к страшным неожиданностям. И когда немецкая фашистская пропаганда стала кричать о необычайно мощном новом оружии, физики всего мира забеспокоились: неужели урановая бомба? Что же еще могло обеспечить гитлеризму такую уверенность в осуществлении бредовых планов мирового господства?

Физики, уехавшие из Германии, знали: иа родине остались и талантливые ученые из тех, которых фашисты считали «чистокровными арийцами». Правда, будут ли опи работать на фашизм: кто добровольно, а кто – не выдержав давления со стороны фашистского диктата?

Поэтому многие ученые, эмигрировавшие в США из Европы, считали свои опасения обоснованными. Но как им, «чужеземцам», пусть и признанным ученым, обратить внимание американского правительства на реальность – по их мнению – гитлеровских угроз? Только доказательностью своих выводов, неоспоримостью научных расчетов. Именно так и был составлен доклад по урановой проблеме венгром Лео Сциллардом. Вместе с Эугеном Вигнером и Эдвардом Теллером он убедил Альберта Эйнштейна подписать письмо об опасности урановой угрозы и направить его в Белый дом. Потом в личных записках Эйнштейна нашли строки, в которых он сожалеет о своем шаге, считая его толчком к созданию атомной бомбы.

Письмо было вручено в октябре 1939 года президенту Рузвельту. С той поры началась медленная подготовительная работа по урановой проблеме для военных целей. Но с усилением интереса немцев к урану активнее действовали и в Новом Свете.

Организационный период затянулся, и только к лету 1942 года работы по созданию атомной бомбы начались, Они получили условное наименование «Манхеттенского проекта».

Начальником проекта был назначен генерал Лесли Гровс – типичный «надзиратель в погонах», к тому же имеющий опыт в строительных делах; научным руководителем – физик Калифорнийского университета Юлиус Оппенгеймер, который через три года получил почетно-пугающее имя «отца атомной бомбы».

Главной начальной целью «Манхеттенского проекта» было получение цепной реакции в уране.

Для чрезвычайно опасного эксперимента, готовившегося и проводившегося в строжайшей тайне, на чикагском стадионе в течение года складывали первый в мире ядерный «котел» – реактор. На нем 2 декабря 1942 года Энрико Ферми осуществил контролируемую цепную реакцию.

В Германии же после ухода физиков-«неарийцев» ряды исследователей-ядерников значительно поредели. Но среди них оставалось и несколько «звезд первой величины»: достаточно назвать открывших деление урана Отто Гана и Фрица Штрассмаиа, теоретика Вейцзекера (близкого друга живущего за океаном Теллера), лауреата Нобелевской премии фон Лауэ, крупного физика Вернера Гейзенберга, ставшего главой германского уранового проекта.

И все-таки их было мало.

Мы знаем, что атомная бомба в Германии так и не была создана. Австрийский журналист Роберт Юнг, досконально изучивший проблему создания первой атомной бомбы – и по материалам и в личном общении с ее участниками, – пишет, что «четыре фактора способствовали тому, чтобы сорвать создание немецкой атомпой бомбы. Первый фактор – отсутствие достаточно квалифицированных физиков: большинство из них были изгнаны Гитлером. Второй – плохая организация нацистами исследовательской работы в интересах ведения войны и недостаточное понимание ее значения нацистским правительством. Третий – слабая оснащенность лабораторий оборудованием для таких сложных исследований. И, наконец, четвертый – это отношение занятых в атомных исследованиях германских специалистов, не стремившихся к успеху, – то есть желание прогрессивно настроенных немецких физиков противостоять созданию атомной бомбы».

К этому надо еще добавить, что после поражения под Сталинградом Гитлер не хотел даже слышать ни о каком новом оружии, на разработку и изготовление которого требовалось больше шести недель.

…Работы над «Манхеттенским проектом» шли успешно. И вот 16 июля 1945 года в Соединенных Штатах Америки «на отдаленном участке авиабазы Аламогордо, в 120 милях к юго-востоку от Альбукерка, в 5 часов 40 минут утра был вызван первый созданный человеком атомный взрыв – выдающееся достижение физики ядра. Темные тучи, ливень и молния усиливали драматический эффект.

…Успех превзошел самые дерзкие ожидания. Ученые заставали небольшое количество вещества, полученное в результате работы огромных, специально сконструированных промышленных установок, освободить энергию, запертую внутри атома с начала времен.

…В субботу 14 июля механизм, который должен был определить успех или провал всего проекта, был поднят на верхушку стальной башни. Два дня продолжалась подготовительная работа. Помимо аппарата для получения детонации, башня была оснащена полным комплектом приборов для определения биения пульса и всех реакций бомбы.

…Неблагоприятная погода, упорно державшаяся во время сборки, очень беспокоила собравшихся экспертов, работа которых шла под вспышки молнии и раскаты грома. Погода, необычная и угнетающая, исключала наблюдение испытаний с воздуха. Она даже задержала на полтора часа взрыв, намеченный на 4 часа утра. Еще за много месяцев был установлен приблизительно день и час испытания. Это был один из величайших секретов наилучше сохраненной военной тайны.

…Когда приблизился критический момент, напряжение в контрольном помещении достигло колоссальных размеров. Наблюдательные пункты на территории были связаны с контрольным помещением посредством радио, и за двадцать минут до начала испытания д-р С.-К. Алисой из Чикагского университета стал у микрофона и начал периодически объявлять время.

…Сигналы времени: «осталось 20 минут», «осталось 15 минут» и т. д., и т. д. – увеличивали напряжение до наивысшего предела: все находившиеся в контрольном помещении, включая д-ра Оппенгеймера и генерала Фаррелла, затаили дыхание и молились со всей напряженностью момента, который навсегда сохранится в их памяти. При сигнале «осталось 45 секунд» было включено автоматическое устройство, и с этого времени все части сложнейшего механизма действовали без контроля человека, и только у запасного выключателя был поставлен научный работник, готовый остановить взрыв, если будет дан приказ. Приказа не последовало.

…В назначенный момент ослепительная вспышка осветила все пространство ярче, чем самый яркий дневной свет… Затем раздался страшный раскатистый грохот, и прошла мощная воздушная волна, свалившая с ног двух человек, находившихся около контрольного помещения. Непосредственно после этого страшное, многоцветное клубящееся облако взлетело на высоту более 40000 футов. Испытания закончились, проект удался». Действие первого атомного взрыва было ошеломляющим и для людей, готовых увидеть ошеломляющее. Настолько ошеломляющее, что даже сообщение военного министерства об испытании атомной бомбы в Нью-Мексико 16 июля 1945 года, отрывки из которого вы только что прочитали, отрешилось от традиционно-сдержанных и безразлично-спокойных слов, заговорив эмоционально напряженным языком художественного репортажа.

Потом была Хиросима. А через два дня Нагасаки. Атомные бомбардировки не вызывались необходимостью. Исход войны союзников с Японией был предрешен. Капитуляция Японии ни у кого не вызывала сомнений.

…6 августа 1945 года с заброшенного в Тихом океане острова Тпниан поднялся в воздух бомбардировщик «Б-29», «Энола Гей», названный так в честь звезды американского экрана. Он нес «Малыша» – атомную бомбу, которая была сброшена на Хиросиму.

А 9 августа атомный гриб вырос над Нагасаки от сброшенного над городом атомного «Толстяка».

Какие безобидные названия – «Малыш», «Толстяк» – и какие страшные дела: города с прекрасными зданиями в один миг превратились в каменную пустыню. В Хиросиме погибло мгновенно 80 тысяч человек, свыше 14 тысяч пропали без вести, более 37 тысяч тяжело ранено и 235 тысяч получили травмы от светового облучения и проникающей радиации.

Общее число убитых, раненых, пропавших без вести в двух городах превысило полмиллиона человек. Это массовое убийство.

А люди, которые пострадали и будут страдать от остаточной радиации, а наследственные болезни детей, рожденных от облученных родителей?! Это еще и медленное убийство!

Хиросима… Нагасаки… Ни людей, ни домов, ни травы – все сгинуло, испарилось. Остались лишь тени людей и предметов – атомные фотографии на обесцвеченной мертвой земле. Бесцельная, хладнокровная жестокость, беспредельная жестокость – демонстрация «силы» атомного оружия.

Президент Королевского общества Англии, физик Блеккет, сказал знаменательные слова: «Ядерные взрывы в Японии были не последними шагами во второй мировой войне, а первыми шагами в «холодной войне» против Советского Союза».

Это было действительно так.

«Холодная война» началась со дня взрыва в Аламогордо, сообщенпе о котором президент Соединенных Штатов Трумэн получил во время Потсдамской конференции. «Смирный» и «тихий» президент изменился вдруг на глазах у всех. Он стал совсем другим человеком. «Он твердо заявил русским, на что он согласен и на что нет, и вообще господствовал на этом заседании». Так охарактеризовал президента США английский премьер-министр Уинстон Черчилль.

Еще бы! Используя атомную монополию, правительство Трумэна хотело после окончания войны диктовать свою волю всем странам мира. Центральный Комитет нашей партии, Советское правительство, советский народ не могли допустить диктаторского господства одного государства над другими – беспрекословного подчинения атомной силе.

Вот почему Советскому Союзу нужна была атомная бомба.

Советские физики так же, как их иностранные коллеги, углубленно занимались всем комплексом вопросов, относящихся к атомной проблеме. Ленинградские ученые-атомники строили первый в Европе циклотрон, чтобы иметь возможность вести исследования с помощью самых совершенных научно-технических средств.

Курчатов, Русинов, Флеров, Петржак, Хургин, Щепкин, молодой совсем Панасюк увлеченно и плодотворно работали над изучением урана.

Игорь Васильевич Курчатов в 1939 году работал над проблемой замедления нейтронов. Прекрасным замедлителем нейтронов в цепном процессе была тяжелая вода, которую производили в Норвегии. Но этой воды не было ни в одной лаборатории, кроме лаборатории Жолио-Кю-рн – он закупил весь ее запас. И Курчатов пытался добиться цепной реакции с помощью простой воды в роли замедлителя. Для этой цели нужно было выделить изотоп урапа-235. И хотя в то время техника выделения этого изотопа казалась нереальной, вычисления показывали, что цепная реакция в урапе-235 должна происходить. Правота Курчатова подтвердилась впоследствии, когда оказалось, что именно этот метод был использован при создании атомного оружия.

В 30-е годы советские ученые публиковали статьи по ядерной физике как в отечественных, так и зарубежных журналах.

Неожиданно в 1939 году западная научная печать перестала публиковать статьи па эти темы: прекратился обмен информацией по атомным исследованиям. Было ясно, что тема стала секретной. Секретными же, как правило, считались работы, имеющие военное значение. Это трудно было не связать с началом второй мировой войны, развязанной фашистской Германией.

Советское правительство признало необходимым создать в Академии наук СССР комиссию по урановой проблеме. Такая комиссия была организована в 1940 году под руководством академика В. Г. Хлопина – одного из крупнейших советских специалистов по радию.

Но война прервала исследования. Ученые стали работать либо в военной промышленности, либо решать проблемы, связанные с военной промышленностью. «Если бы не война, – вспоминав впоследствии К. А. Петржак, – ни в чем мы не отстали от США, а, вполне вероятно, имели бы цепную реакцию и раньше 1942 года. Ведь уже в 1939 году мы в Ленинграде обсуждали все то, что Э.Ферми делал в 1942 году в США».

Многим казалось, что теперь время не для атомных изысканий. Но так не думал неугомонный Г. Н. Флеров, ушедший в ленинградское ополчение. В декабре 1941 года он послал академикам А. Ф. Иоффе и П. Л. Капице доклад о необходимости опытов для создания урановой бомбы. Он писал о них больному тогда Курчатову. С фронта под Касторной он обращался к Иоффе: «Нельзя оставлять надежды па успех в осуществлении уранового оружия, но для этих военных целей необходимо выделить легкий изотоп урана».

Академик В. И. Вернадский, с самого «рождения проблемы» взволнованно следивший за ядерными исследованиями, писал в правительство, что стране необходимо проводить исследования по урановой проблеме и в целях создания атомного оружия для обороны, и в целях послевоенного восстановления народного хозяйства, которому понадобятся большие энергетические затраты.

Советское правительство к тому времени знало, что в условиях чрезвычайной секретности в других странах ведутся полным ходом эксперименты по созданию нового оружия. Государственный Комитет Обороны СССР решил продолжить урановые исследования. Руководить ими назначили И. В. Курчатова.

Игорь Васильевич Курчатов был подлинным вдохновителем этой работы чрезвычайной важности и чрезвычайной трудности. Своей энергией, работоспособностью, необыкновенным чувством ответственности он заражал весь коллектив ученых, инженеров, техников, рабочих.

Он приспособил для работ над урановым проектом здание сейсмологического института в Пыжевском переулке в Москве, где и началось строительство атомного реактора.

С весны же 1946 года в большом здании на Ходынском поле, получившем название Лаборатории № 2, обосновались физики-ядерщики. А в «Монтажных мастерских» – так условно называли здание, где предполагали пустить атомный реактор, неустанно шла очень тонкая работа – графитовая и урановая кладка будущего реактора. Сотни тонн графита и урана перенесли до декабря месяца сюда человеческие руки. Они же соорудили и многометровую бетонную защиту от излучений.

25 декабря закончили последний – шестьдесят второй слой кладки.

«Курчатов, возбужденный, не выпускающий логарифмической линейки, – пишет об этом знаменательном дне доктор физико-математических наук И. Н. Головин, проработавший с Курчатовым шестнадцать лет, – то садился за пульт управления, то отходил к столу, наносил на графики новые точки, показывающие рост нейтронов, предсказывая показания приборов при новом положении регулирующего стержня. Наконец все сомнения разрешены. В два часа дня он попросил всех, ие принимающих участие в измерениях, покинуть «Монтажные мастерские».

Первый этап гигантского пути был пройден. Вот как о нем вспоминал сам академик Курчатов:

«Вспоминаю волнение, с которым… впервые на континенте Европы мне с группой сотрудников довелось осуществить цепную реакцию деления в Советском Союзе па уран-графитовом реакторе.

В первую очередь безграничные ядерные силы были направлены на изготовление разрушительного оружия. Я, как и все советские ученые, убежден, что здравый смысл, присущий народам, восторжествует, и недалеко то время, когда драгоценный уран-235 и плутоний будут использованы в атомных двигателях, движущих мирные корабли и самолеты, и на электростанциях, несущих в жилища свет и тепло».

Но пока нужно было – и очень нужно – «разрушительное оружие», чтобы выбить атомный козырь из рук империалистов, совершенно уверенных в своем долгом, неоспоримом военном превосходстве.

Даже люди, понимающие, что «секрета» цепной реакции и, следовательно, принципа создания атомной бомбы для русских ученых не существует, что Россия станет владеть бомбой, гадали, когда же это будет. Называли 1960 год, а «оптимисты» сходились на 1956-м.

Пробный взрыв атомной бомбы, созданной советскими учеными, был произведен в августе 1949 года в Средней Азии. Испытания подтвердили успех в грандиозной работе.

Но это было только началом работы советских физиков. Конечной их целью являлось использование атомной энергии в мирных целях. Однако мирный атом оставался заветной Курчатовской мечтой. Коллектив упорно трудился, чтобы через четыре года – в 1953 году – в СССР произвели успешное испытание первой в мире термоядерной бомбы.

Советские ученые совершили подвиг – атомная монополия Соединенных Штатов перестала существовать.

…Атомное оружие – результат проникновения человека в сокровенные тайны природы. Тяжелой ценой неимоверных усилий, неустанной творческой работой, колоссальным напряжением заплачено за пего, и как тяжело слышать горькие слова, слетевшие у кого-то с уст: ядерный изрыв – высшее достижение человеческого разума и высший позор человеческого общества.

Именно поэтому академик П. Л. Капица, обращаясь к высокому собранию приглашенных во время заседания английского Королевского общества, в годовщину смерти Резерфорда говорил:

– Мы все надеемся, что у людей хватит ума, чтобы в конечном итоге повернуть научно-техническую революцию по правильному пути для счастья человечества…

«Переход человечества к новому веку – атомному – совершился 16 июля 1945 года на глазах у затаившей дыхание группы знаменитых ученых и военных представителей, собравшихся в пустынной местности Нью-Мексико, чтобы в первый раз увидеть воочию окончательные результаты их усилий, обошедшихся в 2 000000 000 долларов», – заверяет знакомое уже нам сообщение военного министерства США о взрыве первой атомной бомбы.

Поставим рядом с этим категоричным утверждением слова академика Курчатова, считавшего, что каменный век наступил не тогда, когда разогнувшийся, вставший прямо человек, обточив камень, бросил им в своего сородича, а бронзовый не тогда, когда бронзовым копьем была убита первая жертва. Так нельзя и атомную эру отсчитывать от Хиросимы и Нагасаки.

Да, справедливы были слова академика Игоря Васильевича Курчатова – первого лауреата Ленинской премии. Разве можно исключить из числа творцов атомпого века Беккереля и супругов Кюри, Резерфорда с его талантливыми учениками?

Разве не внесли в него свою лепту немецкие физики-ядерщики, те, что не желали достигнуть успеха в атомных исследованиях в фашистской Германии?

Разве можно забыть, что многие из «величайшей коллекции битых горшков» – как называл замечательных физиков, создателей американской атомной бомбы генерал Гровс, человек, известный своим диктатом и своей бестактностью, – были участниками «крестового похода» физиков-атомников против своего же собственного создания?

Разве не вошло в историю атома навеки то, что вскоре после пробного взрыва атомной бомбы заработала в исконно русских калужских лесах первая атомная электростанция, цель которой – энергетическое использование цепной реакции? II понесла она людям впервые мирный атомный свет и мирное атомное тепло.

Именно отсюда, из Обнинска, с 27 июня 1954 года шагнула атомная эра в свою мирную историю, атом стал служить человеку. Именно там, в Обнинске, родилась новая область промышленной энергетики – энергетика атомная. Первая атомная электростанция показала, что технические задачи новой энергетики вполне преодолимы.

С Обнинской электростанции началось создание атомных станций и у нас в стране, и в Соединенных Штатах, и в некоторых других государствах.

Мирный атом… О нем мечтало не одно поколение физиков с тех самых пор, как узнали об огромных запасах энергии в недрах ядра атома, с тех самых пор, как почти не изученное явление радиоактивности французские врачи использовали для лечения больных, назвав облучение радием кюритерапией.

«Нестерпима мысль, что может начаться атомная или водородная война, – сказал однажды И. В. Курчатов. – Нам, ученым, работающим в области атомной энергии, больше чем кому бы то ни было видно, что применение атомного и водородного оружия веде г человечество к неисчислимым бедствиям».

Веским и неоспоримым доказательством миролюбивых устремлений нашей страны, ее благородных целей созидания прозвучало по всей земле снятие секретности с советских ядерных работ. Доклад академика Курчатова, сделанный в 1956 году в английском атомном центре Харуэлл, был сенсационным. Ученые Харуэлла устроили овацию советскому физику.

Английская и американская пресса печатала восторженные отзывы.

«Крисчен сайенс монитор», выходящая в Нью-Йорке, отозвалась о докладе как о «самом важном заявлении, сделанном когда-либо об использовании термоядерной энергии в целях мира».

Лондонская «Дейли экспресс» писала, что русский уче-пый поразил аудиторию, во-первых, сообщив, что «русские закончили эксперименты, которые в Харуэлле находились только па стадии планирования; во-вторых, тем, что привел все подробности используемых методов, иллюстрируя это цифрами и формулами, которые считались бы совершенно секретными в Англии и Соединенных Штатах…))

В СССР не только работает мирный атом в Обнинске на электростанции, в Арктике – на ледоколе «Ленин» и «Арктика», не только строились и строятся новые атомные станции. Мирный атом уверенной поступью вошел в жизнь людей.

Историки науки считают, что в области экспериментальных открытий можно выделить своеобразное «время запаздывания». Оно длится от момента самого открытия до его практического применения – то есть это время его практической «ненужности», – которое заканчивается не только принятием открытия научной общественностью, по и обществом в целом: когда открытие работает на общество.

Сейчас атом работает на общество. Современная жизнь немыслима без атомной промышленности, атомной энергетики, атомных исследований.

Радиоактивные изотопы помогают врачам лечить больных.

Кристаллы радиоактивного кобальта, испуская проникающие всюду лучи, просвечивают металлы.

Радиоактивные вещества помогают определять возраст рудных залежей; помогают разработке полезных ископаемых.

Лучи, исходящие из «лучистых» элементов, помогают определять уровень жидкостей в закрытых сосудах, что очень важно для химических установок.

Меченый атом в биологии и сельском хозяйстве прокладывает для исследователей верную дорогу в зеленое царство растений.

Где только он сейчас не работает, этот неутомимый «мнкротружепик»

Таковы будни покоренного атома. Но есть у него одна сокровенная тайна, шагнуть в которую – значит сделать следующий очень важный шаг покорении вещества. Это «задача века» – управляемая термоядерная реакция.

Для того чтобы осуществить синтез атомов водорода, надо построить «магнитную топку» па сотпи миллионов градусов, подобную той естественной, которую представляет собой плазменное состояние вещества Солнца. В этой «топке» нагретый грамм изотопов водорода даст энергию, обеспечивающую целый город. Но никто так ясно, как сами ученые, не понимает, что управляемая термоядерная реакция – задача не одного года, даже не одного десятилетия.

Плазма – настолько сложное состояние вещества, что даже с помощью современных электронно-вычислительных машин трудно надежно предсказать ее поведение. А путь к созданию термоядерного реактора лежит только через изучение поведения плазмы – таков неоспоримый вывод, полученный в результате двадцатилетних исследований. II самое важное в решении этой проблемы – последовательное продвижепие вперед.

Наибольших успехов, по всеобщему мнению, добились в изучении плазмы советские физики, создавшие специальные замкнутые магнитные системы «Токамак», предназначенные для нагрева и удержания плазмы.

В «Токамаке» ученые сумели нагреть ионы водорода до 8 миллионов градусов и удерживать горячий газ несколько долей секунды. Однако, чтобы началась самоподдерживающаяся управляемая термоядерная реакция, нужна температура 70 – 100 миллионов, и нужно удерживать плазму в течение секунд. Значит, необходимы новые, более мощные установки. Их создают в СССР, США и Италии.

В наступлении на плазму пробуют применять и такое новейшее оружие науки, как лазерный луч. Сфокусированный световой пучок, идущий от лазера, должен нагреть крупинку ядерного вещества микроскопических размеров за одну миллиардную долю секунды до гигантских миллионоградусных температур!

Какие трудности стоят на пути преодоления препятствий, доказывать не приходится, и все-таки успехи в области физики плазмы для ученых очевидны. Настолько очевидны, что они хоть и осторожно, но уверенно говорят: уже сегодня есть основания перейти к конструкторским п инженерным разработкам схем будущих термоядерных реакторов.

Ну, а сама паука о ядре, у истоков которой стоял Ре-зерфорд?

Ученые продолжают вглядываться в микромир, исследуя «крохи» материн, требующие для своего изучения гигантских энергий. Это область физики высоких энергий. В живописном месте неподалеку от Москвы (там, где в Волгу впадает приток Дубна) в 1956 году вырос город физиков. Дубну знают теперь не только в нашей стране. Там, в Объединенном институте ядерных исследований, изучают элементарные частицы и физические процессы, происходящие в них, в этих микрочастицах материи, в сто тысяч раз меньших, чем атом. И творческие усилия ученых вознаграждаются новыми знаниями. В результате одного из направлений в исследованиях был получен новый «заурановый» элемент, названный в честь замечательного советского физика курчатовием. В Дубне синтезированы элементы, стоящие в таблице Менделеева под номерами 102, 103, 104, 105.

Физики Дубны открыли новые закономерности в необычайно сложном микромире, цель которых – проникнуть дальше в тайны атомного ядра.

Если на заре атомной физики были известны единицы «частиц атома», то современной физике ядра известно более ста элементарных частиц. Изучение их взаимодействий дает возможность еще глубже проникнуть в сложный «механизм» ядерных процессов.

«Судьба» элементарных частиц переплетается сегодня с «жизнью» и «рождением» мощнейших ускорителей. Это «двуединая» общность позволяет современным физикам вторгаться все дальше и дальше в структуру материи. Можно смело назвать мощные ускорители самыми совершенными нашими орудиями, помогающими взаимодействию человека и природы.

Благородной, возвышенной цели гармонического взаимодействия служат уникальные, невероятно сложные установки. Один из самых мощных в мире – наш гигантский Серпуховской синхрофазотрон. На его полуторакилометровой трассе разгоняются частицы с неимоверной скоростью.

Изучение элементарных частиц – этих «кирпичиков» мироздания, из которых, по словам ученых, причудливо и пока еще не совсем попятпо построена материя, требует невероятных энергий, измеряемых десятками и сотнями миллиардов электроно-вольт.

Поглощая гигантские количества энергии, мощные ускорители помогают современным физикам разобраться в сложнейшем многообразии мира элементарных частиц. Но при всем многообразии между разными элементарными частицами существует глубокая связь, которую исследователи и пытаются обнаружить.

Ученые сравнивают ускорители частиц с микроскопами, позволяющими изучать объекты размерами до одной десятимиллиардной доли микрона. Пользуясь этой аналогией, они сопоставляют повышение энергии ускорителей с ростом усиления в микроскопе, а увеличение интенсивности пучка ускоряемых частиц – с повышением светосилы. И вот таким уникальнейшим «чудо-микроскопом» является Серпуховской ускоритель протонов Института физики высоких энергий. Его энергия достигает 76 миллиардов электроно-вольт!

С синхрофазотронов – с этих мирных атомных установок – прпдут к нам новые открытия, как пришли они к людям полвека тому назад со скромной самодельной установки Резерфорда.