Цепная реакция идей

Кедров Федор Борисович

Позднее Мари Кюри говорила Жану Перрену о Фредерике: «Этот мальчик — настоящий фейерверк». А Ирен писала: «Моя мать и мой муж спорили так горячо, отвечая друг другу с такой быстротой, что я не успевала вставить ни одного замечания, и когда мне хотелось высказать свое мнение, я должна была настойчиво требовать слова».

Итак, первый шаг в науку Жолио совершил в роли лаборанта Мари Кюри. «Так сбылось мое самое большое желание, — писал он, — пробудившееся в то время, когда в парижской Школе промышленной физики и химии я готовился стать инженером. Этим желанием было работать в лаборатории, занятой фундаментальными исследованиями».

Первые

работы, выполненные Жолио в Институте радия, относились к исследованию электрохимических свойств радиоактивных и других элементов в сильно разбавленных растворах — тема его будущей докторской диссертации. Он также занимался изучением физических и электрических свойств очень тонких металлических пленок, полученных термическим испарением металлов в глубоком вакууме и катодным распылением. В лабораторной технике таким методом получают очень тонкие металлические слои на поверхности металла (а также стекла, кварца, пластмасс, бумаги, тканей). В Институте радия получение тончайших металлических пленок (покрытий) из радия, полония, тория имело большое значение, так как без таких покрытий нельзя было изготовлять активизированные металлические диски, используемые в различных опытах по изучению радиоактивности. Жолио разработал эффективные методы получения тончайших пленок из различных металлов, в том числе и радиоактивных.

Фредерик Жолио принимал также участие в экспериментальных исследованиях радиоактивности, проводившихся Мари Кюри с сотрудниками. Эти исследования особенно интересовали молодого ученого. Впоследствии Жолио писал: «Подготовительный путь исследователя в особенно привлекательной и живой области науки я имел счастье пройти под началом исключительного руководителя — Мари Кюри».

Работа в лаборатории под руководством Мари Кюри помогла молодому ученому приобрести глубокие познания и навыки в области, пограничной между ядерной физикой и радиохимией. Окончательно укрепилось решение Жолио посвятить себя изучению радиоактивных веществ и разработке проблем ядерной физики.

Первый научный труд Фредерика Жолио «О новом методе изучения электролитических осадков радиоактивных элементов» был напечатан в 1927 году, когда он получил первую ученую степень лиценциата. Докторская диссертация Фредерика Жолио-Кюри была результатом длительных исследований в области радиохимии полония. Ученый защитил ее в 1930 году в возрасте тридцати лет. Молодой доктор был зачислен на должность научного сотрудника Национального фонда наук, продолжая работать в Институте радия, но уже в качестве ассистента.

Материальное положение Фредерика Жолио-Кюри значительно улучшились, и он мог отказаться от преподавательской работы, отнимавшей много времени (с 1927 года он преподавал курс электрических измерений в частной электротехнической школе). Фредерик получил возможность заняться исключительно научно-исследовательской работой. К этому времени его интересы сконцентрировались на некоторых проблемах ядерной физики.

Одна из первых работ молодого физика — определение физических характеристик природных радиоактивных элементов, изучение ионизации, вызванной прохождением альфа-частиц через газы при низком давлении. Для своих работ Фредерик сконструировал камеру Вильсона и получил прекрасные фотоснимки столкновений тяжелых частиц — звезды. Эти снимки стали классическими и неоднократно воспроизводились в учебниках и монографиях по ядерной физике.

В Институте радия исследователи

широко использовали в своей работе полоний как мощный источник альфа-частиц. А. Лакассань писал: «Изучение свойств полония составляло в то время любимое дело лаборатории, потому что от полония ждали многого вследствие его очень ценной и редкой способности испускать альфа-частицы в практически чистом виде. Эти своего рода тяжелые снаряды казались наиболее пригодными для разрушения барьеров, стоящих на пути к лучшему познанию строения атома; альфа-частицы позволили Резерфорду осуществить первую ядерную реакцию. Поэтому в течение многих лет г-жа Кюри прилагала все усилия, чтобы получить, где только возможно, RaD — остаток расщепления радона».

В начале тридцатых годов Институт радия имел в своем распоряжении уже значительное количество «предка» полония — радия. Однако его все же было недостаточно для проведения новых непрерывно расширяющихся работ. Поэтому Фредерик и Ирен занялись извлечением полония из 1,5 грамма радия, имевшегося в Институте. Жолио-Кюри выполнили сложные операции по очистке и отделению RaD (свинца-210), RaE (полония-210) и RaF (висмута-210). Им удалось получить мощные полониевые излучатели активностью до 200 милликюри (1 грамм радия обладает активностью 1 кюри; 1 милликюри — 1/1000 часть кюри). Концентрации радия, с которыми приходилось работать, представляли большую опасность и необходимо было соблюдать строжайшие меры предосторожности.

Все эти работы требовали, разумеется, высокого экспериментального мастерства, которым Ирен и Фредерик обладали в равной мере. Впоследствии Луи де Бройль сказал, что Фредерик Жолио-Кюри был необыкновенно умелым экспериментатором, проникновенный ум которого среди сложности явлений мог замечать с первого взгляда существенный факт.

В 1937 году Ф. Жолио-Кюри был назначен профессором Коллеж де Франс, где возглавил кафедру ядерной химии. Вместе с сотрудниками он приступил к организации здесь научно-исследовательского центра по ядерной физике, а через несколько лет — к строительству протонного циклотрона на 7 миллионов электрон-вольт, необходимого для проведения намеченных программой исследовательских работ.

Одновременно Ф. Жолио-Кюри создал ядерную лабораторию Национального центра научных исследований.

В дальнейшем деятельность ученого была направлена на организацию и других важных научно-исследовательских центров. Вся эта работа имела большое значение для развития французской науки, в частности атомных и ядерных исследований, а также атомной техники. В конце тридцатых годов между Институтом радия, руководимым Ирен, и двумя новыми научными центрами (Коллеж де Франс и Национальный центр научных исследований), которые возглавлял Фредерик, установилась тесная научная связь. Франция получила возможность быстро продвинуться вперед в области ядерной физики.

Тридцатые годы вплоть до начала второй мировой войны были очень плодотворны в деятельности Ирен и Фредерика Жолио-Кюри.

После смерти профессора Поля Ланжевена в 1946 году Фредерик Жолио-Кюри занял кафедру ядерной физики и стал профессором экспериментальной физики Коллеж де Франс, где за время своей работы прочел 14 оригинальных курсов, в том числе курсы ионизирующих излучений, строения вещества, ядерных реакций. Правила этого учебного заведения требовали от профессоров, чтобы они каждый год меняли предмет курса лекций, отражая новейшие достижения науки.