Читать книгу "Атомный меч Апокалипсиса - Олег Фейгин"

– Сейчас все считают, что радиоактивный распад сопровождается тремя видами излучения: из атомных недр выбрасываются или альфа-частицы, то есть ядра атома гелия, или бета-частицы, то есть электроны, или электромагнитные гамма-лучи. И ничего сверх этого. А здесь у нас появляется позитронное излучение, сопровождающее радиоактивные превращения в ядерных распадах под влиянием внешних бомбардировок…

Мария Кюри с болезненной улыбкой, ее состояние становилось все хуже из-за прогрессирующей лейкемии, прервала рассуждения зятя:

– Вообще-то нам с Полем было бы любопытно услышать, как вы представляете себе механизм искусственной радиоактивности…

Фредерик тут же подхватил лабораторную тетрадь, где каждая вторая страница была оставлена чистой для последующего анализа опытов, и стал быстро выписывать ряд химических символов и физических формул. Из его слов следовало, что последние эксперименты продемонстрировали радиоактивность не самого алюминия, а именно фосфора, в который превращался данный химический элемент, поглощая попавшую в него альфа-частицу и испуская при этом один нейтрон. И вот тут напрашивался вывод, что как раз фосфор-то и является радиоактивным элементом, выбрасывая из своего ядра позитрон и переходя в обычный стабильный кремний.

– В принципе понятно, – Ланжевен по привычке крутил ус. – Именно поэтому вы и находили в своих прежних экспериментах нейтроны вместе с позитронами, связывая их в своеобразные пары…

– Вот именно, – в разговор вступила Ирен. – А сейчас мы разделяем природу этих двух излучений, ведь когда мы прекращаем бомбардировку альфа-частицами, в тот же момент останавливается и образование фосфора с генерацией нейтронов, однако «новорожденный» фосфор продолжает цепь радиоактивных превращений, испуская позитроны.

– Да, ваше объяснение хотя и очень смело, но вполне логично, – Ланжевен вопросительно посмотрел на Марию Кюри.

– Что ж, если вы правы, – старшая Кюри устало опустилась на высокий лабораторный табурет, – то в ваших конечных продуктах должны быть и распадающийся фосфор, и стабильный кремний. Так что если вы из чистого образца алюминия химически выделите после облучения фосфор и кремний, то тем самым, как первооткрыватели, подтвердите реальность явления искусственной радиоактивности… – Мария Кюри болезненно вздохнула и, опираясь на локоть дочери, неуверенной походкой вышла из комнаты.

Проводив горестным взглядом сгорбленную фигуру Марии, Ланжевен встряхнул головой, как бы отгоняя тягостные мысли о смертельной болезни подруги, и несколько раз взволнованно прошелся вокруг лабораторного стенда. В отличие от Марии Кюри, требовавшей перепроверок и уточнений, он сразу поверил и в реальность явления, и в правильность толкования.

– Понять истинные масштабы открытия искусственной радиоактивности, – оживленно жестикулировал Ланжевен, поминутно подкручивая усы и дергая себя за бородку, – можно только с позиции средневековых алхимиков, искавших философский камень, обращающий все металлы в золото. Мечта о преобразованиях элементов была одной из самых пленительных дум человека. Но лишь трансформации радиоактивных элементов показали принципиальную возможность обращения химических веществ, а ядерные бомбардировки, начатые еще Резерфордом, выявили трансформации атомов… Вы просто обязаны, – старый физик, прекрасно известный своим трепетным отношением к науке, задыхался от волнения, – как можно скорее выделить искусственно созданные вами фосфор и кремний и поднести их нашей Мари в пробирке как самую наивысшую драгоценность, доступную сегодня людям… И тогда вот этот источник радиоактивного полония, названного так в честь родины вашей матери, – Ланжевен с пафосом обвел жестом лабораторный стенд, – можно будет считать магическим ключом к сокровенным тайнам материи…

– Мы немедленно продолжим экспериментирование. – Фредерику передалось волнение его старого обожаемого учителя. – Не прекращая опыты с алюминием, мы планируем исследовать радиоактивные трансмутации других близких элементов, таких как бор, углерод, магний и натрий…

– Отлично, – Ланжевен довольно потер руки, – я нечасто ошибаюсь в своей науке и в этот раз предрекаю вам воистину величественный успех!

Патриарх французских физиков оказался полностью прав в своих прогнозах, и вскоре супруги Жолио демонстрировали всем желающим выверенный до мельчайших деталей эксперимент, когда буквально в течение нескольких минут облученную потоком нейтронов от полониевого источника пластину алюминия тут же погружали в раствор соляной кислоты с красным фосфором. При этом бурно выделялась газовая смесь водорода с его фосфористым соединением, вызывающая лавину щелчков у чувствительного счетчика Гейгера – Мюллера. Было вполне очевидно, что в массе обычного фосфора содержится новое вещество, искусственно созданное человеком: изотопы радиоактивного фосфора.

Головокружительный успех Ирен и Фредерика буквально поднял Марию Кюри со смертного одра, влив в нее последнюю порцию живительных сил. С кружащейся от слабости и волнения головой она появилась в лаборатории, чтобы своими глазами наблюдать итоговые, впечатляющие своей наглядностью опыты. До сих пор реальность ядерных реакций подтверждалась лишь наблюдениями на сцинциляционном экране, в камере Вильсона или электрическими разрядами радиационных счетчиков, поэтому догадаться о причинах радиации было очень трудно. Теперь же ядерные реакции дают изотопные продукты, допускающие химический анализ, – получается, что призраки язвительной Лизы Мейтнер самым натуральным образом материализовались!

Несомненно, это была и самая яркая последняя радость Марии Кюри, через несколько месяцев скончавшейся от лейкемии.

Глава 4. Харьковский период развития физики

Как известно, согласно последним данным физики, в достаточно больших количествах урана (именно в том случае, когда размеры уранового блока значительно больше свободного пробега в нем нейтронов) может произойти взрыв колоссальной разрушительной силы. Это связано с чрезвычайно большой скоростью развития в уране цепной реакции распада его ядер и с громадным количеством выделяющейся при этом энергии (она в миллион раз больше энергии, выделяющейся при химических реакциях обычных взрывов).

Заявочные материалы по теме «Об использовании урана как взрывчатого и ядовитого вещества» сотрудников УФТИ Ф. Ланге, В. Шпинеля и В. Маслова

Тридцать третий довоенный год вошел в историю науки не только спорами на последнем предвоенном VII Сольвеевском конгрессе вокруг открытия искусственной радиоактивности, но и амбициозным объявлением тремя молодыми советскими физиками начала нового, «Харьковского периода развития физики», который должен был сменить затянувшийся «Кембриджский период». Все они стали выдающимися учеными прошлого века, а началось все с одного из первых теоретических семинаров по актуальным проблемам атомной физики.

Это мероприятие организовал весной 1932 года заведующий теоретическим отделом Украинского физико-технического института (УФТИ) Дмитрий Дмитриевич Иваненко. Самой важной темой докладов было обсуждение открытия новой элементарной частицы – нейтрона, сделанное кембриджским экспериментатором Чедвиком. Эта необычная микрочастица по массе была почти равна протону, но не имела электрического заряда. Вот тут-то Иваненко и предположил в своем выступлении, что именно нейтрон является недостающим звеном в модели атомного ядра. Харьковский теоретик прямо доказывал, что радиоактивность тяжелых ядер связана не только с их неустойчивостью, но и сложностью. Это подтверждали потоки протонов, электронов, альфа-частиц и гамма-лучей, сопровождавшие процессы радиоактивного распада. Однако все попытки построить ядро из протонов, электронов и альфа-частиц неизменно заканчивались неудачами. В модели Иваненко атомное ядро состояло всего из двух компонент – протонов и нейтронов, а вылетающие из ядра электроны и гамма-лучи возникали как продукты неизвестных ядерных реакций.