Ключи к решению проблемы
После открытия нейтрона интенсивность научно-исследовательских работ в нашей стране значительно возросла. «В 1932 году в Радиевом институте по инициативе проф. Л. В. Мысовского приступили к проектированию и постройке мощного синхронного ускорителя в магнитном поле», — писал В. Г. Хлопин, подводя итоги деятельности Радиевого института. Он указывал на то, что сооружение синхронного ускорителя незадолго до этого осуществлено, правда, в значительно меньших размерах, в Америке — Лоуренсом и Ливингстоном. Создание отечественного ускорителя проводилось исключительно силами коллектива Радиевого института и заводов «Большевик» и «Электросила». Работавшая на этой установке бригада в составе профессоров А. И. Алиханова, И. В. Курчатова, Л. В. Мысовского и инженеров В. Н. Рукавишникова, Д. Г. Алхазова, К. А. Бризамейстера и П. И. Мастицкого «в настоящее время вполне освоила эту установку». Что же это за установка? В. Г. Хлопин так писал о ней: «Большой циклотрон Радиевого института в настоящее время является единственной действующей установкой этого рода не только в Союзе, но и в Европе, где, сколько нам известно, строятся уже в течение нескольких лет три такие установки, до сих пор не поступившие еще в эксплуатацию»[8].
На сессии Академии наук СССР в 1936 году с большим докладом, посвященным исследованию атомного ядра и освещению роли советских физиков в разработке этой проблемы, выступил блестящий физик-теоретик Игорь Евгеньевич Тамм. Он отметил, что практически наиболее важная задача — использование внутриядерной энергии — еще весьма далека от своего разрешения, но более скромных применений ядерных явлений, например использование искусственной радиоактивности в медицинских целях, можно ждать в ближайшее время.
Вместе с тем теория атомного ядра за последние годы продвинулась далеко вперед; после того как была открыта новая элементарная частица — нейтрон, была создана и новая теория, согласно которой только протоны и нейтроны, но не электроны, составляют ядро атома.
В заключении своего доклада И. Е. Тамм поставил ряд наиболее важных задач как в области теории, так и экспериментальных исследований. Он наметил также первоочередные практические мероприятия, необходимые для успешного развития работ по атомному ядру. Особое значение он придавал точному разграничению деятельности отдельных лабораторий — сосредоточению усилия ученых на углубленной разработке определенного круга проблем.
Об организации физических исследований в стране говорил на сессии академик А. Ф. Иоффе: «По мере роста Ленинградского физико-технического института из него выделялись самостоятельные институты, которые частью продолжали работать в Ленинграде (электро-физический институт, институт химической физики и др.), частью были перенесены на периферию (Сибирский, Уральский, Украинский, Днепропетровский институты). Для пополнения кадров при ряде втузов были созданы физические факультеты».
Доклады И. Е. Тамма и А. Ф. Иоффе свидетельствовали о значительном оживлении физических исследований, проводившихся в стране. Это отметили также прибывшие в Советский Союз в сентябре 1936 года знаменитые французские ученые Фредерик Жолио-Кюри и его жена Ирен Жолио-Кюри. В беседе с представителями печати они поделились впечатлениями о своем пребывании в Москве, подчеркнув те разительные перемены, которые произошли за три года после первого приезда Ф. Жолио-Кюри в Советский Союз. «Мы имели возможность ознакомиться, — сообщили супруги, — с постановкой работы великолепных научных и учебных лабораторий в физических институтах Москвы, где ведется интенсивная исследовательская деятельность и приобщается к науке громадное количество студентов. На заседании физической группы Академии наук, к участию в котором мы были приглашены, присутствовали советские научные работники, приехавшие на заседание из разных городов Союза. Мы находим, что принятая в вашей стране практика таких научных сессий с приглашением представителей научных учреждений разных городов за счет бюджета самих институтов чрезвычайно способствует развитию научной жизни во всей стране; мы считаем, что подобная практика могла бы принести большую пользу и у нас во Франции, где ограниченность кредитов на научно-исследовательскую работу до сих пор весьма затрудняла общение работников центральных научных учреждений с провинциальными, которые по сравнению с Парижем живут значительно менее интенсивной жизнью»[9].
Заседание физической группы было посвящено вопросам строения атомного ядра. Именно здесь супруги Жолио-Кюри сообщили о результатах своих работ по исследованию явлений естественной и искусственной радиоактивности элементов, проведенных в Институте имени Кюри в Париже.
В сентябре 1937 года произошло еще одно незабываемое событие в области ядерной физики. С 20 по 27 сентября в Москве была созвана II Всесоюзная конференция по атомному ядру. В ней приняли участие все советские физики, работавшие в этой области, и ряд крупных зарубежных ученых, в том числе В. Паули из Цюриха, П. Оже из Парижа, Э. Дж. Вильям и Р. Пайерлс из Лондона. На конференции было представлено 28 докладов, из которых 22 сделали советские ученые. В конце конференции были заслушаны доклады, посвященные проблеме сил, действующих внутри ядра. И. Е. Тамм сказал, в частности, что «наши знания о природе ядерных сил находятся в самом зачаточном состоянии. Имеющиеся данные относятся лишь к вопросу о величине этих сил и их зависимости от расстояния. Что же касается их физической природы, то эта проблема остается до сих пор открытой. Мы можем только сказать, что эти силы принципиально отличны от тех сил, с которыми мы до сих пор сталкивались в природе»[10]. Когда спустя восемь лет я читал эти строки, то невольно задумался. Проблема ядерных сил до сих пор не раскрыта. А ведь мы хотим использовать эти силы. Чего же мы добиваемся? Осуществить неосуществимое? Я задал этот вопрос известному физику В. И. Векслеру, с которым был тесно связан по работе. На мой вопрос он ответил так:
— А вы никогда не спрашивали тех, кто работает на электростанциях, строит электропередающие устройства, монтирует все электрооборудование, управляет им и осуществляет передачу электроэнергии потребителям, что такое электричество? Смогут ли они ответить на этот вопрос?
И он рассказал мне старую шутку. Когда к известному английскому ученому Дж. Максвеллу пришел на экзамен студент, тот спросил его, что такое электричество.
«Вот еще когда я шел к вам, знал, что это такое, а теперь забыл», — ответил студент. «Как жаль, молодой человек, что забыли! Единственный человек, кто знал, что это такое, и тот забыл. Какая же это потеря для человечества», — улыбаясь, произнес Максвелл.
— Ну, а мы с вами не студенты, хотя экзамен держать придется. Но не по теории, а по практике.
В мае 1939 года Президиум АН СССР заслушал доклад академика В. Г. Хлопина «О работах с циклотроном». В решении Президиума было записано, что «пущенный в эксплуатацию единственный в СССР и первый в Европе циклотрон Радиевого института в настоящее время используется как мощный источник нейтронов для получения искусственных радиоактивных элементов, применяемых в химии, медицине и биологии». Институту было предложено «всемерно развивать эти работы в дальнейшем, доведя мощность существующего циклотрона до максимально возможных пределов»[11]. В. Г. Хлопин отметил, в частности, как один из крупных успехов воспитание новых, молодых ученых. Он особо подчеркнул, что когда институт начинал свою деятельность, то изучения радиоактивности как науки у нас в Союзе не было; не было и специалистов в этой области. Все основные работники Радиевого института, за исключением его руководителей, — это молодежь, прибывшая прямо со студенческой скамьи и получившая свою научную квалификацию в институте.
Примерно в то же время, в конце 1937 года, Президиум АН СССР заслушал доклад академика С. И, Вавилова о состоянии работ в еще одном из центров научно-исследовательских работ по физике — Физическом институте. Президиум в своем постановлении отметил, что коллектив института проделал значительную работу, получил некоторые выдающиеся результаты теоретического и практического значения. Президиум особо отметил работы И. Е. Тамма «О теории внутриядерных сил», В. А. Фока «О новом методе расчета водородо-подобных атомов» и П. А. Черенкова об открытии нового эффекта свечения жидкостей и твердых тел под действием гамма-лучей (в науку это открытие вошло под названием «Эффекта Черенкова», автору была присуждена Нобелевская премия), а также ряд других работ. 25 ноября 1938 года Президиум АН СССР заслушал доклад С. И. Вавилова об организации в академии работ по исследованию атомного ядра. Президиум отметил важность правильной организации работ этой «центральной проблемы современной физической науки», а также указал на имеющиеся недостатки в этом деле, выражающиеся «в раздробленности ядерных лабораторий по различным ведомствам, в нерациональном распределении мощных современных технических средств исследования атомного ядра по институтам, в неправильном распределении руководящих научных работников этой области и т. п.»[12]. Для решения вопросов, связанных с планированием и проведением ядерных исследований, устранением параллелизма в работе институтов, Президиум создал при Отделении физико-математических наук АН СССР постоянную комиссию по атомному ядру в составе академиков С. И. Вавилова (председатель), A. Ф. Иоффе, профессоров И. М. Франка, А. И. Алиханова, И. В. Курчатова, В. И. Векслера и других. На комиссию было возложено решение всех вопросов, связанных с планированием и организацией ядерных исследований.
В апреле 1940 года было созвано I Всесоюзное совещание по изотопам. Оно проводилось по предложению комиссии по изотопам с целью обмена опытом исследований. Большой обзорный доклад о состоянии работ с изотопами в нашей стране и за рубежом сделал А. П. Виноградов. Украинский академик А. И. Бродский особо остановился на вопросе, который в то время волновал ученых, занятых исследованием ядерных процессов, — о разделении изотопов урана, получении урана-235, который можно использовать в технических целях.