Нормальный путь к созданию всего нового…
Как этот опыт, это умение договариваться и жёстко, и по-свойски, как эта привычка проверять всё своими руками и залезать во всё своим умом – как это всё пригодилось потом, в Атомном проекте! Когда надо было осваивать не просто всё новое, а – вовсе дотоле небывалое!
Но зато когда в марте 1937 года стал уверенно поддаваться регулировке пучок протонов и В.Г. Хлопин именинником докладывал о «единственно действующем не только в Союзе, но и в Европе» большом циклотроне, Игорю Васильевичу тоже досталась долгожданная награда – возможность проводить свои эксперименты на пусть и небольшом, но настоящем циклотроне! И хоть время работы на нём приходилось делить – и подчас очень жёстко! – между «радиевыми» и «физтеховскими» коллегами, это были уже мелочи. Главным была появившаяся возможность самому отвечать на яро выпрыгивающие из глубин прежнего незнания новые и новые научные задачи. И должность заведующего циклотронной лабораторией РИАНа, на которую его назначили сразу же, в 1937 году, предоставляла для этого кое-какие возможности.
В.П. Джелепов.
[Из открытых источников]
Михаил Мещеряков в молодости. [463]
И пусть только тот, кто не знает, что такое конкуренция между исследователями за доступ к нужному прибору, бросит в Курчатова камень…
Впрочем, он же нашёл и изящный, всех устраивающий выход из ситуации: нередко для проведения одного и того же эксперимента объединялись в команду сотрудники обеих институтов. С дальнейшими совместными публикациями.
И вот именно по этой «формуле», через работу в этих общих командах, прошли люди, ставшие в дальнейшем костяком Атомного проекта. Например, его ассистент и друг Абрам Алиханов, тоже участвовавший в создании циклотрона.
Или младший научный сотрудник Радиевого института Венедикт Джелепов.
Б.В. Курчатов.
[НИЦ «Курчатовский институт»]
Или Михаил Мещеряков, аспирант РИАНа в эти годы, ставший впоследствии в Лаборатории № 2 заместителем Курчатова.
Ну и брат Борис тут работал в качестве формально-неформального сотрудника и Иоффе, и Хлопина…
Опыт с изготовлением циклотрона для Радиевого института пригодился чуть позже – когда деньги дали и Физтеху и уже бóльший и лучший ускоритель там построили не за пять, а за два с половиной года.
Глава 4На неизведанной территории
Но пока техники для экспериментов, почитай, и не было, не было пока ни у кого и больших открытий. Ни в Союзе, ни в мире, где тоже ещё только готовили, говоря военным языком, материально-техническую базу для наступления на ядро. Однако нужно было, что называется, составить тем временем стратегический план будущего наступления. И в 1933 году в СССР созывается 1-я Всесоюзная конференция по атомному ядру. ЛФТИ и стал инициатором этого, как по факту оказалось, представительного международного «смотра-отчёта» физиков-ядерщиков. С подачи А.Ф. Иоффе Курчатов становится председателем его оргкомитета.
Участие в конференции приняли пятьдесят учёных. Очень представительным составом. Среди приехавших в Россию были такие признанные в мире авторитеты, как нобелевский лауреат 1933 года по физике Поль Дирак (Paul Adrien Maurice Dirac) и будущий (через два года) нобелевский лауреат по химии Фредерик Жолио-Кюри. А также менее известные тогда, но ставшие выдающимися физиками в будущем Франсис Перрен (Francis Perrin), Виктор Фредерик Вайскопф (Victor Frederick Weisskopf), Франко Дино Разетти (Franco Dino Rasetti), Луис Харольд Грей (Louis Harold Gray). И это только те, что читали свои доклады.
Российская сторона тоже была представлена блестящими именами: Д.Д. Иваненко, Г.А. Гамов, Я.И. Френкель, В.А. Фок, И.Е. Тамм, М.П. Бронштейн, Д.В. Скобельцын, А.И. Лейпунский, К.Д. Синельников, Б.Н. Финкельштейн и другие.
Это было представительно. Это было интересно. Наконец, это было признание молодой советской науки. Именно молодой и именно советской – те школы, что и сохранились в России после смуты 1917–1924 годов, в ядерной физике слова своего точно не сказали.
Президиум 1‐й Всесоюзной конференции по изучению атомного ядра: А.П. Карпинский, А.Ф. Иоффе. С.И. Вавилов, зам. директора ФТИ С.Ф. Васильев, И.В. Курчатов. 1933 г. [Из открытых источников]
Так что как событие науки конференция понравилась всем. Послушали доклады, подискутировали в кулуарах, составили в целом оптимистичную картину продвижения, посмотрели, куда и как двигаться дальше. Но на том пока всё и закончилось: на уровне научных событий после 1933 года на таком же представительном собрании рассказать, общем, было нечего.
ЛФТИ в ядерной области пока ещё осваивался. Не хватало технической базы, она только строилась. А на той, что имелась – в виде, например, переходящего из рук в руки грамма радия, – далеко заходящих в неизведанное открытий не сделаешь.
Радиевому институту тоже нечем было не то чтобы похвастаться, но даже доложиться. Разве что о получении в 1934 году кристаллического RaBr2 – конечного продукта завода по переработке радиевых концентратов, построенного возле открытого месторождения радиоактивных вод в районе города Ухты. Но это больше промышленная, нежели научная заслуга.
УФТИ – аналогично: революционных открытий нет, обычная повседневная работа, создание инструментального фундамента для экспериментов.
Вот новых конференций покуда и не созывали. Но… желание таковое было.
А там подоспели и результаты. И как раз у Курчатова.
Вместе с братом Борисом, а также с Л.В. Мысовским и Л.И. Русиновым они занимались облучением изотопа брома-79 медленными нейтронами. И выяснили, что при таком опыте у брома возникает третий период полураспада: на 36 часов. Притом что дотоле известные изотопы – бром-80 и бром-82 – показывали 18 минут и 4,5 часа соответственно.
Сразу возникло предположение об открытии нового изотопа. Но… не он. Ибо изотоп есть разновидность одного и того же элемента, с одним и тем же атомным номером, но с другим массовым числом. Проще говоря, с одним числом протонов, но разным количеством нейтронов. А в данном случае выяснили точно: всё одинаково. Ядра с одинаковыми атомными номерами, одинаковыми атомными весами и одинаковыми зарядами. Но – с разными свойствами. Необъяснимо!
Это чудо назвали пока «изомером». И стали искать объяснений феномену.
Но пока с надеждой отметили: группа русских учёных под руководством И.В. Курчатова сказала своё первое важное слово в мировой ядерной физике. И разумеется, не последнее. В это верили все.
Лишь в конце 1936 года Нильс Бор и Карл Фридрих фон Вайцзеккер (Karl Friedrich von Weizsaecker) теоретически обосновали это странное явление, при котором два одинаковых ядра, с одинаковыми атомными номерами, атомными весами и одинаковыми зарядами имеют разные сроки полураспада. По их заключению, изомеры – это ядра, которые обладают одинаковым составом протонов и нейтронов, но находятся в двух различных энергетических состояниях. Причём ядро, обладающее большим запасом энергии из-за большой разности угловых моментов, не может испускать γ-кванты, чтобы перейти из возбуждённого состояния в менее «энергичное», в стабильное.
То есть, грубо говоря, ядерная изомерия – это сравнительно долгоживущее возбуждённое состояние ядра.
Из Радиевого института подоспела публикация о наблюдениях большой проникающей способности космических лучей на высоте 16 километров из кабины стратостата, в котором находился с аппаратурой сотрудник этого института Александр Вериго. Позднее там же были получены первые протонные пучки на запущенном в 1937 году циклотроне. Правда, к этому также оказался причастен физтеховец Курчатов.
В УФТИ заработал гигантский электростатический ускоритель типа Ван-де-Грааф.
И вообще в Советском Союзе число учёных, работавших в области физики ядра, в этом 1937 году в четыре раза превысило количество тех, кто занимался этой темой в 1933‐м, – их стало больше сотни. Констатировали с удовольствием: «Широкое развитие физической науки в Советском Союзе налицо» [210, с. 62]. С этим было уже можно созывать новую научную конференцию по ядерной тематике.
Её и собрали в 1937 году. Председателем оргкомитета стал А.Ф. Иоффе, а И.В. Курчатов – членом оргкомитета. Он же выступил с большим вводным докладом о проблемах взаимодействия нейтронов с ядрами. Уверенно выступил, основательно, с полным осознанием, что советские учёные теперь – в числе лидеров в мировой атомной физике.
Приехало примерно 120 участников. Иностранцев было сравнительно немного. Но зато – известные: Вольфганг Эрнст Паули (Wolfgang Ernst Pauli), объяснивший строение электронных оболочек атомов, Пьер Виктор Оже (Pierre Victor Auger), открывший автоионизацию возбуждённого атома, Рудольф Эрнст Пайерлс (Rudolf Ernst Peierls) с его свежими работами по теории обратного бета-распада и протон-нейтронного взаимодействия, Эван Джеймс Уильямс (Evan James Williams), показавший интересные результаты в изучении субатомных частиц.
Обсуждали пять главных тем – прохождение гамма-лучей и быстрых электронов через вещество, взаимодействие нейтронов с ядрами, бета-распад, космические лучи, теорию строения ядра. Спорили. Например, Пайерлс и Паули немного пощипали Энрико Ферми (Enrico Fermi) за неудовлетворительную, по их мнению, разработку принципиальных основ теории β-распада. Кроме того, Паули не согласился и с гипотезой И.Е. Тамма о зарядовой независимости ядерных сил, сочтя её «очень упрощённой».
На следующий год созвали ещё одну подобную встречу физиков-ядерщиков. Правда, статус её был понижен – с конференции до совещания. Зато оно стало чем-то вроде бенефиса отдела Курчатова в ЛФТИ. Здесь впервые показал себя будущая знаменитость Георгий Флёров, поразивший присутствующих тем, что его очень высокого уровня доклад базировался всего лишь на дипломной работе, которую тот написал под руководством И.В. Курчатова.
На четвёртом совещании, что прошло уже в Харькове в ноябре 1939 года, ничего выдающегося показано не было.