Глава вторая Загадки атомного ядра

Глава вторая

Загадки атомного ядра

Физика начала 30-х

Начало тридцатых годов ХХ столетия ознаменовалось бурным всплеском открытий в ядерной физике.

Ещё в 1919 году, расщепив атомное ядро, Эрнест Резерфорд обратил внимание на то, что при столкновении альфа-частиц с ядром азота оно раскалывается на два осколка. Один был явно протоном — имел положительный заряд, у другого заряд отсутствовал. Это означает, предположил англичанин, что возможно существование незаряженных частиц.

Более десяти лет предположение Резерфорда оставалось простой гипотезой. Учёные по-прежнему рассматривали атом состоящим из положительных и отрицательных частиц — в полном соответствии с планетарной моделью атома, предложенной тем же Резерфордом: отрицательно заряженные электроны вращаются вокруг положительно заряженного ядра, состоящего из протонов.

В 1931 году австрийский физик Вольфганг Паули неожиданно заявил, что возможно существование элементарной частицы, не только лишённой электрического заряда, но и с массой, равной нулю, когда частица находится в покое. Серьёзные учёные подобное утверждение встретили в штыки:

— Как это так, массы нет, заряд отсутствует, а частица есть?

Однако после основательных раздумий в этот казавшийся совершенно немыслимым парадокс пришлось не только поверить, но и дать загадочной частице имя. Её стали называть «нейтрино».

Год 1932-ой был наконец-то ознаменован открытием предсказанной Резерфордом незаряженной частицы. Её окрестили «нейтроном». Немецкий физик Вернер Гейзенберг тотчас провозгласил его ядерным партнёром протона.

В том же 1932-ом американский физик Гарольд Юри (вместе с Бриккведе и Мэрфи) открыл тяжёлый водород, который был назван «дейтерием». Его ядро — в полном соответствии с теорией, выдвинутой Дмитрием Иваненко, — состояло из одного протона и одного нейтрона.

В следующем году Эрнест Лоуренс с помощью циклотрона сумел получить (выделить) этот тяжелый водородный изотоп.

Тем временем на научный небосклон взошла ещё одна яркая звезда — Энрико Ферми. Талантливый итальянский физик в 26 лет возглавил кафедру теоретической физики Римского университета. Случилось это в 1927 году. А спустя два года сам Бенито Муссолини назначил Ферми членом вновь созданной Королевской академии наук.

Энрико Ферми славился необыкновенной энергичностью и точно такой же ироничностью. Увлекался альпинизмом и теннисом. Но больше всего на свете любил физику. Это Ферми придумал слово «нейтрино» и с ликованием воспринял открытие нейтрона.

Радость экспансивного итальянца понять можно — полтора десятилетия спустя Лев Ландау напишет с неменьшей восторженностью:

«Открытие нейтрона произвело переворот в ядерной артиллерии. Ведь они не отталкиваются, и поэтому ничто не препятствует им проникнуть в ядро. Они путешествуют по материи до тех пор, пока не влетят в какое-нибудь ядро и не застрянут в нём, либо поглотившись, либо вызвав другую ядерную реакцию. Нейтроны во всех случаях безотказно вызывают ядерные превращения. Это заговоренные пули, которые всегда находят намеченную жертву.

Нейтрон открыл вход в зачарованный замок, где хранится внутриатомная энергия. Но здесь осталась ещё более прочная дверь, как бы окованная железом. Когда нейтрон производит реакцию, из ядра вместо нейтрона вылетает заряженный протон или альфа-частица. Они застревают в материи, и реакция останавливается. Надежда на успех казалось обманчивой. Но главное всё же было сделано: мысль о доступности внутриатомной энергии стала крепнуть».

Размышляя над новыми атомными парадоксами, Энрико Ферми и его коллеги-физики из лаборатории Римского университета принялись бомбардировать нейтронами элементы периодической таблицы. Все подряд — от первого до девяносто второго. По порядку. Один за другим. В надежде присоединить нейтрон к атомному ядру и получить в результате новый радиоактивный изотоп.

В это же время в парижской лаборатории не менее энергично взялись за аналогичные исследования французские физики Ирен Кюри и Фредерик Жолио.

Такие же опыты ставились в ту пору во многих странах. Свойства материи изучались с огромным энтузиазмом. При этом исследователей не покидало предчувствие, что человечество стоит на пороге величайших открытий.

И вот тут-то (точно так же, как и два десятилетия назад) вдруг выяснилось, что мир, окружавший погружённых в свои искания физиков, тоже обуревают предчувствия. Именно в середине 30-х годов человечество обнаружило, что Европа снова стоит на пороге кровавой мировой катастрофы.

Один из очагов политической напряжённости по-прежнему находился в СССР. Более полутора десятка лет страна Советов распространяла по планете красные лучи марксистско-ленинского мировоззрения в надежде, что они поднимут народы на мировую революцию.

Второй очаг возник в 1933 году в Германии, где к власти пришли фашисты. Они породили лучи другого цвета — коричневого и стали пытаться окрасить ими весь земной шар.

Человеческое сообщество неумолимо шло по направлению к войне. И это «движение» не могло не отразиться на сугубо мирных научных исследованиях.