Превращение элементов - Казаков Борис Игнатьевич - Страница 37

Почему же только Ган и Штрассман, а где же Лиза Мейтнер? Она не могла участвовать в этих экспериментах. «Коричневая чума» захлестнула Европу. Разжигалась расовая ненависть. Антисемитские законы гитлеровцев заставили многих учёных искать спасения вне пределов Германии. Эйнштейн был объявлен главарём «еврейской физики». Когда Германия захватила Австрию, Эрвин Шрёдингер, виднейший физик-теоретик, перешёл границу с одним лишь рюкзаком за плечами, добрался до Рима и отправился к Ферми с просьбой проводить его в Ватикан, где он надеялся найти убежище. Сам Ферми, слава итальянской науки, дождался вызова в Стокгольм на церемонию присуждения ему Нобелевской премии, поехал туда, зная, что уже не вернётся в Италию. Он давно уже обдумал свою эмиграцию, ибо расовые законы свирепствовали и в Италии, а жена Ферми была еврейкой. Лиза Мейтнер также была еврейкой, но пока она была австрийской подданной, ей не препятствовали работать в берлинской лаборатории. Когда же Австрии не стало, то ясно было, что она попадёт под действие фашистских антисемитских законов. Это грозило физическим уничтожением. Ей помогли голландские коллеги, доставшие разрешение на въезд в Голландию без паспорта. Оттуда она направилась в Стокгольм и тем избежала трагической участи.

Именно Лизе Мейтнер написал Отто Ган обо всех своих экспериментах и полученных результатах, прежде чем решился кому-нибудь о них сообщить. Он безоговорочно доверял её острому взгляду и наблюдательности, боялся строгой критики и ответа её ждал с большим волнением.

Лиза Мейтнер получила письмо Гана в то время, когда у неё гостил Отто Фриш, её племянник, тоже физик. Мейтнер рассказала ему о расщеплении урана в экспериментах Гана, но Фриш от какого бы то ни было обсуждения старался уклониться, ему это казалось пустой тратой времени; он хотел поговорить о перспективах своей работы — за этим, собственно, он и приехал к своей знаменитой тётке. Но от неё не так легко было отделаться. Он предложил пойти прогуляться и надел лыжи, надеясь, что свежий воздух охладит тётушку. Какое там! Она шла за ним и настойчиво говорила об одном и том же, не позволяя уклониться от темы. И она добилась своего, увлекла его новой проблемой, заставила спорить о природе открытия, выставляя аргументы и контраргументы. Своей матери он написал тогда: «Я чувствую себя как человек, который, пробираясь через джунгли, не желая этого, поймал за хвост слона и сейчас не знает, что с ним делать». Прежде всего они решили известить Нильса Бора. Когда Фриш добрался до Копенгагена и рассказал обо всём знаменитому учёному, тот воскликнул: «Как мы могли не замечать этого так долго!» Он был так взволнован, что едва не опоздал на пароход, отправляющийся в Швецию, откуда он должен был отбыть в США. Там он намеревался провести несколько месяцев в Институте прогрессивных исследований, где работал в то время А.Эйнштейн. Но, прибыв на место, Бор отправился прежде всего не к Эйнштейну, чтобы обсуждать с ним теории космоса, как предполагалось ранее, а к своему ученику Д.Уиллеру, профессору физики Принстонского университета, и сообщил ему об опыте Гана и Штрассмана и истолковании этого опыта Мейтнер и Фришем.

Если ранее развитие событий в исследованиях по физике атома исчислялось годами, то с этого момента стали решать дни и даже часы.

Строго говоря, не церий, лантан и барий, полученные Ганом и Штрассманом, так взволновали физиков и химиков. Важно было другое: в процессе их образования из урана выделялось такое количество энергии, которое трудно было себе представить. Как подсчитали Лиза Мейтнер и Отто Фриш, при расщеплении одного атома урана энергии должно выделиться в 50 миллионов раз больше, чем при сгорании одного атома водорода в кислороде.

Бор был ещё в пути, когда Фриш повторил опыты Гана и Штрассмана с использованием осциллографа, регистрирующего электрические импульсы. Этот прибор был своеобразным атомным термометром; высота импульса на его экране характеризовала выделившуюся энергию. Сомнения не было: таких всплесков на экране Фришу никогда не приходилось наблюдать ранее.

На следующий день Фриш и Мейтнер послали в английский журнал статью «Деление урана с помощью нейтронов — новый тип ядерной реакции». В статье указывалось на возможность деления ядра урана после захвата нейтрона на два ядра других элементов. Так как они первоначально будут находиться в непосредственной близости и оба несут большие положительные заряды, то последует их взаимное отталкивание с огромной кинетической энергией. Она в 20 миллионов раз превосходит взрывчатую силу тротила.

Когда эта потрясающая новость дошла до Ферми, он понял, насколько был близко у цели, открывая 93-й элемент. Не теряя времени, он вместе с профессором Дж. Пегрэмом и Дж. Даннингом обсудил возможность постановки эксперимента по делению ядер урана, а сам устремился на свидание с Бором в Вашингтон. Даннинг вместе с профессором Дж. Слэком и Ю.Бутом сконструировали необходимую установку в тот же вечер. К 23 часам они провели решающий эксперимент, не зная, что уже 10 дней назад это всё сделано О.Фришем по другую сторону океана. А утром аудитория университета Джоржда Вашингтона, где проходила встреча по вопросам теоретической физики, с нетерпением ожидала выступления Бора и Ферми. Уже распространился слух, что два лауреата Нобелевской премии намереваются сообщить аудитории сведения первостепенного значения.

Бор не отличался красноречием, но его выступление произвело на всех присутствующих ошеломляющее действие. Когда он в последних своих словах пояснил, что ядерные осколки высокой энергии можно обнаружить простейшим прибором, то несколько физиков сорвались с мест и помчались в свои лаборатории, чтобы самим убедиться в том, что всё, сказанное Бором, — правда.

Через сутки о произведённых опытах своим читателям сообщили многие американские газеты. Доктор Л.Альварец, физик Калифорнийского университета, в этот день сидел в кресле парикмахера и был уже наполовину подстрижен, когда взгляд его упал на заголовок в газете: «Атом урана разделён на две половины, высвобождено 200 миллионов электрон-вольт энергии». Учёный отстранил парикмахера, вскочил с кресла и выбежал на улицу с развевающейся на ветру салфеткой. В радиационной лаборатории университета он ошарашил коллег необычайным известием, оценить по достоинству которое могли, конечно, не обыватели, уже привыкшие к различным газетным сенсациям и эффектам, а лишь те, кого непосредственно касались проблемы превращения элементов.

Как же всё-таки могло случиться, что такой учёный, как Энрико Ферми, мог не заметить деления ядер урана, которое, несомненно, происходило в его экспериментах? Много лет спустя этот вопрос был ему задан, и он пояснил, что виной всему была тонкая алюминиевая полоска, толщиной всего в три мила (0,0762 миллиметра), не позволявшая регистрировать всплески энергии на экране осциллографа. Ее ставили, чтобы отделить радиацию предполагаемого 93-го элемента, т. е. в качестве «радиационного сита». К слову сказать, два года спустя после группы Ферми такие же опыты поставили швейцарские физики. Аппаратура была та же. Однажды они забыли поставить алюминиевую фольгу в камеру и были поражены невероятно высокими кривыми на экране осциллографа, но посчитали, что «проклятый аппарат искрит». Перейдя на другой аппарат, в котором уже была алюминиевая фольга, они больше не наблюдали такого явления и вспомнили о нём, надо полагать, лишь в 1939 г., когда были проведены эксперименты Фриша, Даннинга и других физиков.

Итак, атом урана расщеплён — какие это может иметь практические последствия? О том, что при ядерных превращениях выделяется значительное количество энергии, знали ещё в 1919 г. благодаря экспериментам Резерфорда. Однако именно Резерфорд проявлял до конца дней своих обоснованный скепсис в отношении практического использования этой энергии. По словам Эйнштейна, это всё равно, что «стрелять птиц в темноте, к тому же если их вообще немного». Эта образная фраза Эйнштейна точно характеризовала реальное положение вещей: как мы помним, в экспериментах Резерфорда из миллиона альфа-частиц только одна попадала в ядро азота и вызывала реакцию превращения.