Проблема 92

КАМЕРА

Петржак распахнул дверь и чуть было не налетел на Иоффе.

— Доброе утро, — пробормотал он и затрусил по коридору к открытому окну. Его слегка пошатывало. В воздухе явственно повеяло этиловым спиртом.

Иоффе недоуменно поднял брови, поморщился, но ничего не сказал. Заложив руки за спину, большой, величественный, он размеренным шагом направился к себе в кабинет. Но не успел еще дойти до поворота, где стоял знаменитый на весь институт обитый кожей столб, как сзади хлопнула дверь. И так громко, что казалось, вздрогнули огнетушители на стенах. Иоффе обернулся.

Прижавшись к двери, в коридоре стоял Флеров. Запрокинув голову, он жадно глотал воздух.

Иоффе медленно повернулся и, пригладив серебристый венчик вокруг гладкой макушки, многозначительно прокашлялся. Но что он мог сказать? «Я не верю, что вы пили в лаборатории спирт?» Но он действительно не верит. Нет, тут явно что-то не так. Хотя мальчики определенно не в себе.

— Здравствуйте, — Иоффе подошел к Юре и церемонно наклонил голову. — Вам нехорошо?

— Ничего, сейчас все пройдет… Доброе утро, Абрам Федорович.

Нет, конечно же, мальчики не пили, успокоился Иоффе, хотя и от этого за версту разит ректификатом. Может, надышались?

— Я бы советовал вам работать с… летучими жидкостями в вытяжном шкафу, — осторожно заметил он и, улыбнувшись возвратившемуся после воздушной ванны Петржаку, спросил напрямик: — А что вы, собственно, делаете со спиртом?

— Оптические оси протираем, — древней как мир шуткой ответил Петржак.

— Окись урана заливаем, — уточнил Флеров.

— Полагаете, что спирт лучший замедлитель, чем вода? — Иоффе тут же заинтересовался и отворил дверь. — Ну-ка покажите мне, чем вы занимаетесь.

Вежливо пропустив Флерова и Петржака в лабораторию, Абрам Федорович вошел вслед за ними.

На лабораторном столе царила стихия. Он был завален коробочками азотнокислого уранила. Между двух огромных бутылей стояла агатовая ступа с какой-то черной суспензией. Одуряюще пахло спиртом. От муфельной печи шли горячие волны. Повсюду валялись конденсаторы, сопротивления, серебристо-черные радиолампы. На подоконнике, как испорченный мотоциклет, трещал регистратор импульсов.

— Откуда радиоактивность? — Иоффе зорко оглядел стол. — Ага! Вы прокаливаете азотнокислый уранил в муфеле и затем растираете полученную окись урана в порошок. Так-так… А спирт у вас здесь, — он взял ступу и пошевелил пестиком черную зернистую жижу. — Все ясно. Спирт вам нужен, чтобы не летела урановая пыль. Но почему именно спирт? Возьмите глицерин, на худой конец, простую аква дистиллята. Зачем вам дышать этими отвратительными парами?

— Видите ли, Абрам Федорович, — Петржак осторожно отнял у Иоффе ступу, — мы должны нанести окись урана на пластины конденсатора. Для этого мы используем шеллак. А шеллак…

— Нужно растворять в спирте! Так? — догадался Иоффе. — Тогда все верно, ничего не поделаешь… Но стоит ли измельчать окись урана прямо здесь, за рабочим столом? Видимо, вам нужно подыскать специальное помещение.

— Помещение есть, Абрам Федорович, — Флеров кивнул на дверь, занавешенную черным. — Растираем мы в фотокомнате. Здесь только прокаливаем и наносим уран на пластины.

— Значит, вы все предусмотрели… С завтрашнего дня будете получать двойную порцию молока. И, смотрите мне, чтобы пить! Все до капли! — Он покосился на зеленоватую четверть с притертой пробкой. — Я про молоко говорю… Приходите вечерком к нам в гости. Поговорим за стаканом чая.

Когда дверь за Иоффе закрылась, Флеров и Петржак взглянули друг на друга и расхохотались.

Но веселое настроение продержалось недолго. Радоваться было нечему. Работа с камерой продвигалась туго. Основная трудность была в том, что в камеру требовалось загнать как можно больше урана. Это резко увеличило бы ее чувствительность. Но легко сказать — побольше урана! Камера-то не резиновая. Объем ее ограничен, и, кроме пары обмазанных урановой окисью пластин, туда ничего не втиснешь. Казалось, они зашли в тупик. Но однажды Флерова осенило. Копаясь как-то в ящике с «радиобарахлом», он наткнулся на конденсатор переменной емкости. Задумчиво повертел его в руках, раздвинул пластины и резким ударом вогнал их друг в друга.

Вот оно, решение!

— Ты знаешь, — с нарочитым безразличием сказал он Петржаку, — я, кажется, нашел. У нас в камере две пластины. По сути, это плоский конденсатор постоянной емкости. А что, если мы сделаем так? — Он вновь раздвинул пластины и перебросил конденсатор Петржаку. — Вроде пирожного «наполеон»?

— Превосходно! — ахнул Петржак. — Чем больше пластин, тем больше урана и, следовательно, тем выше чувствительность… Но…

— Что «но»?

— Но трудно.

— Почему?

— Чем больше мы втиснем в камеру пластин, тем меньшими будут зазоры между ними. Понимаешь?

— Замыкание? — нахмурился Флеров.

— Да, замыкание. Придется наносить уран исключительно тонким слоем. Не знаю, как мы с этим справимся. Говорю это со всей ответственностью, как бывший художник.

Так, едва выйдя из одного тупика, они очутились в другом.

Две недели ушло на бесполезную, сводящую с ума работу. Ничего не получалось. Слои ложились неровно. Самые лучшие колонковые кисточки оставляли в обмазке волоски. Каждый такой волосок мог привести к замыканию. Пластины к тому же слипались, еле видимые глазом бугорки на них предательски задевали друг друга.

— Эх ты! — первым, как всегда, не выдержал вспыльчивый Флеров. — А еще говоришь, художник! — Он раздраженно вскочил и с грохотом швырнул очередные испорченные пластины в ящик. — Придется делать больший зазор. Лучше уж не слишком чувствительная камера, чем никакая!

Петржак молча продолжал экспериментировать с раскраской. Отрабатывал легчайший «акварельный» мазок. Это еще сильнее действовало на нервы, и Флеров готов был разнести все в клочья.

Но приоткрылась дверь, и Таня Никитинская — аспирантка Курчатова позвала их к шефу.

Ворча и чертыхаясь, они скинули халаты и, тщательно вымыв руки, пошли на коллоквиум. С этой проклятой камерой они забыли про все на свете.

Курчатов выдал свой традиционный «физкультпривет», но этим и ограничился. Не спросил: «Есть ли открытия?» По лицам видел, что не только открытий, но даже просто хорошего настроения и то нет. К тому же у него сидел мало знакомый Флерову и Петржаку студент, которого он собирался привлечь к исследовательской работе. Подтрунивать над своими сотрудниками при нем было рано.

— Это товарищ Панасюк! — представил студента Курчатов. — Он учился у нас в Политехническом. Был призван в Красную Армию, воевал на Карельском перешейке с белофиннами. Теперь демобилизовался и будет продолжать учебу. Я знаю товарища Панасюка как большого энтузиаста, влюбленного в ядерную физику. Мне бы хотелось, чтобы он работал с нами. Как вы на это смотрите?

— Будем очень рады, — первым откликнулся утонченно-вежливый Петржак.

— Чем вы хотите заниматься? — спросил Флеров, стараясь припомнить, где он встречал этого парня.

— Делением урана, — без тени смущения ответил Панасюк.

— Он очень способный, — пояснила Таня.

— Тогда поговорим о делении урана, — подвел итог первому знакомству Курчатов.

Это было приглашение к спору, свободному обмену мнениями. При этом подразумевалось, что можно и даже необходимо говорить о вещах всем известных. К тому же обстоятельно и подробно. Ведь нужно было ввести нового человека в курс дела и заодно оценить его знания, проверить подготовку.

— Вы знакомы с последней литературой? — спросил Панасюка Петржак.

— Более или менее. Но сейчас я усиленно наверстываю упущенное. За последние месяцы появилось много нового.

— Ядерная физика развивается небывалыми темпами, — согласился Курчатов.

— Но основополагающих работ не так уж и много, — заметил Флеров.

— Я дала ему всю нашу подборку, — Таня ободряюще подмигнула Панасюку.

— На что вы обратили особое внимание? — спросил Флеров.

— Трудно сказать, — нахмурился Панасюк, — пожалуй, — он посмотрел на потолок, — пожалуй, особо сильное впечатление произвела на меня работа Фриша. То, что разлет осколков урана сопровождается выделением колоссальной энергии, ясно говорит о реальности урановой проблемы.

— А как же это? — Петржак щелкнул по книге в зеленом переплете, которая лежала у Курчатова на столе возле телефона.

Курчатов снял с книги логарифмическую линейку, чтобы Панасюк мог прочесть заглавие: «Излучение радиоактивных веществ».

Это была хорошо знакомая всем атомникам классическая монография Резерфорда.

— Ну и что? В науке все когда-нибудь устаревает — с юношеским максимализмом ответил Панасюк. — Новые факты… Они ведь сами за себя говорят.

— Совершенно согласен, — Флеров отвлекся от своих неурядиц, и к нему быстро возвратилось хорошее настроение. — Фриш в Копенгагене наглядно продемонстрировал открытие Хана и Штрассмана. Можно сказать, растолковал его самим авторам. Но и опыты Жолио-Кюри были не менее четкими.

— Конечно, — согласился Панасюк. — Только у Фриша все как-то уж очень ясно, доходчиво.

— Не скажите! — возразил Флеров. — Кстати, вы знаете, что Жолио-Кюри прислал Абраму Федоровичу письмо?

— Да, я слышал.

— Мы обсуждали его на семинаре, — продолжал Флеров. — Оно вызвало настоящую бурю. По-моему, лишь после него у нас по-настоящему поняли, что представляет собой деление урана. Что за ним кроется… А вы говорите — Фриш!

— Ну и что? — вступился Петржак. — На него Фриш произвел большее впечатление. Только и всего…

— Насколько я понял из нашей с вами беседы, — Курчатов придвинулся вместе со стулом поближе к Панасюку, — вас больше всего интересует проблема самоподдерживающейся ядерной реакции. Так?

— Да. Хотелось бы промоделировать сам процесс размножения нейтронов в уране.

— Вы знаете, что Георгий Николаевич вместе с Русиновым определили число вторичных нейтронов?

— Знает, — откликнулась удобно устроившаяся в уголке Таня, — я показала ему отчет. И фотокопию статьи Жолио-Кюри дала.

Значит, полностью экипирован! — пошутил Петржак. — Тогда и говорить не о чем.

— Теперь только и можно начать настоящий разговор, — Курчатов достал из ящика одну из своих тетрадок и вынул из бокового кармана паркеровскую ручку — подарок Френкеля. — Вы говорили мне, хотели бы окружить зону реакции поглотителем, — он очертил круг. — Зачем?

— Как зачем? — изумился Панасюк. — Это же совершенно ясно! Вторичные нейтроны, как и нейтроны источника, необходимо замедлить. Это же вытекает из теории деления Бора — Уилера!

— Флюгге и Дросте, а также Якова Ильича Френкеля, — вполголоса, как бы между прочим, добавил Флеров.

— Так, — согласился Курчатов. — Но из той теории следует, что медленные тепловые нейтроны делят лишь ядра легкого изотопа урана с атомным вес двести тридцать пять и не делят ядра урана две тридцать восемь. А в природном уране, как известно, содержится лишь семь десятых процента U-двести тридцать пять. Как же быть?

В тетрадке появился знак вопроса:

U-238? 99,3 %!

Панасюк молчал.

— Вот и получается, что основная проблема сегодня — это уран двести тридцать восемь. Можно вызвать в нем деление быстрыми нейтронами? Этот вопрос пока остается открытым.

— Значит, необходимо… Не может быть, чтобы никто не попытался поставить эксперимент.

— Верно, — пряча улыбку, отвернулся к окну Курчатов, — такого действительно не может быть. Присутствующие здесь Константин Антонович и Георгий Николаевич такой опыт провели. Они измерили пороговое значение энергии нейтронов, способных делить ядра урана двести тридцать восемь. Оно оказалось очень высоким. Выше миллиона электрон-вольт. Что из этого следует?

— Получается, что замедлять нужно только первоначальные нейтроны излучателя? — озадаченно спросил Панасюк.

— Как знать? — пожал плечами Курчатов. — Нужны ли они вообще, эти первичные нейтроны?

— То есть? — удивился уже Флеров.

— Мне представляется, что, однажды начавшись, реакция деления пойдет до конца уже без первичных нейтронов. Так, видимо?

— Так, — согласился Флеров.

— И вы согласны? — обратился Курчатов к Петржаку.

— И я согласен, — улыбнулся тот.

— Тогда попробуем сделать следующий логический шаг… Почему бы нам не предположить, что такая самоподдерживающаяся реакция будет и самопроизвольной? Что она пойдет сама по себе, без всякого первичного облучения?

— Возможно, — после некоторого размышления пожал плечами Флеров.

— Выходит, что, как только создадутся подходящие условия для самоподдерживающейся реакции, она тут же осуществится? — спросил Панасюк.

— Молодец! — одобрил Курчатов. — Ухватили самую суть. Вполне возможно, что так оно и есть.

— Немыслимо!

— Почему?

— Иначе бы весь уран в природе давным-давно выгорел.

— А если в природе просто не создавались условия для самоподдерживающейся реакции? Природный уран — это смесь нескольких изотопов. Для каждого изотопа ведь нужны свои особые условия. Двести тридцать пять делится тепловыми нейтронами, а двести тридцать восемь — не делится. Быстрые нейтроны, правда, вызывают в нем деление, но неизвестно, может ли этот процесс стать самоподдерживающимся… Как раз вам, Таня, — он повернулся к Никитинской, — я и хочу поручить эту работу. Проверьте возможность цепи в уране двести тридцать восемь на быстрых нейтронах, — и записал: «Никитинская. Неупругое рассеяние нейтронов и цепная ядерная реакция».

Панасюк опешил. Он почему-то ожидал, что Курчатов отдаст быстрые нейтроны именно ему. Иначе зачем был весь этот разговор? Или Курчатова больше интересует идея самопроизвольного деления?

— А чем бы вы хотели у нас заняться? — спросил Курчатов, словно в самом деле знал, о чем думает сейчас студент.

— Я? Видите ли… Мне, видно, надо еще многому поучиться, — честно признался Панасюк. — Литературу подчитать.

— Ну, разумеется… Литературу подчитать никогда не вредно. Но вы все-таки приглядывайтесь к нашим работам, подключайтесь. Возможно, что-нибудь вас по-настоящему и увлечет.

— Да меня все здесь увлекает! — воскликнул Панасюк. — И быстрые нейтроны, и цепная реакция!.. Прямо не знаешь, за что ухватиться…

— Вот и хватайтесь за быстрые нейтроны и за цепную реакцию. Самое милое дело.

— Но как же… — Панасюк хотел сказать, что Курчатов уже дал сейчас эту тему Никитинской.

— Очень просто, — Курчатов вышел из-за стола и, подойдя к Панасюку, положил ему руку на плечо. — Мы ведь все этим занимаемся. Это же самое главное сегодня. Ведь так? — И, не дожидаясь ответа, повернулся к Флерову: — Юра, расскажите товарищу, над чем вы сейчас работаете.

— Осваиваем специальность штукатура, — насупился Флеров, вспомнив о злополучных пластинах.

— А кроме шуток? — Курчатов едва заметно под-л<игнул ему.

— Кроме шуток, экспериментируем… Теоретики во многом раскрыли нам глаза. Наши Зельдович и Харитон. англичанин Пайерлс и особенно Перрен во Франции очертили перед экспериментаторами поле будущих исследований. Перрен опубликовал недавно работу, в которой попытался дать приближенные размеры уранового шара, в котором могла бы пройти цепная реакция. Опираясь на экспериментальные данные, он показал, что урановый шар будет далеко не столь большим, как это думали ранее. По Перрену, достаточно всего семи с половиной тонн чистой урановой смолки, чтобы реакция пошла. Появились и любопытные теоретические предположения о скоростном режиме цепной реакции. Какие, иначе говоря, нужны скорости, чтобы не произошел взрыв и цепь развивалась спокойно. После всего этого, понятно, настала очередь экспериментаторов. Группа Жолио-Кюри сделала попытку осуществить цепь на медленных нейтронах. Они попробовали опустить установку в воду.

— В аквариум с золотыми рыбками, как Ферми, — пошутил Петржак.

— Положим, не в аквариум, а в бассейн, но дело не в этом… Конкретных результатов французы не получили. Поэтому в разных лабораториях, в условиях невероятной гонки, стали ставить опыты по замедлению нейтронов в различных средах и по разделению изотопов урана. В последнем номере «Физрева» появилась интересная работа американцев по делению урана быстрыми нейтронами в зависимости от их энергий. Принстонские опыты, собственно, ничего нового не дают. Но сама идея о возможной в этих условиях резонансной частоте заманчива. Нас это тоже весьма и весьма занимает.

— Но с иной целью! — поднял палец Курчатов. — Для нас измерение элементарных констант не главное. Мы хотим провести решающий опыт, который смог бы дать ясный ответ: при каких комбинациях природного урана и замедлителя возможно размножение нейтронов, возможна цепная реакция. Ясно?

Панасюк только хмыкнул, захваченный увлекательностью идеи.

— Этому и подчинены все наши работы, — продолжал Курчатов. — В том числе и определение минимальной энергии нейтронов, вызывающих деление в природном уране и тории двести тридцать два.

— Но пока все уперлось в камеру, — Флеров щелкнул пальцами. — Опыты немудреные, но для них нужен особо чувствительный индикатор нейтронов, вызывающих деление. В десятки раз более чувствительный, чем в Принстоне или у того же Жолио-Кюри. Вот и кумекаем, как можем. Пока что-то не очень получается.

— Получится, — сказал Петржак. — Я уже знаю, что надо делать.