Люди и атомы
Шрифт:
К этому времени Ферми пробыл в Соединенных Штатах около трех недель. День 25 января определил его жизненный путь на следующие семь лет.
Вместе с профессорами Джорджем Б. Пегрэмом и Джоном Р. Даннингом он обсудил возможность постановки эксперимента по делению ядра урана. Но сам Ферми не стал ждать проведения эксперимента. На следующее утро, в четверг 26 января, у него состоялось важное свидание с Бором в Вашингтоне, где была намечена встреча по вопросам теоретической физики в Университете Джорджа Вашингтона.
Около семи часов вечера 25 января Даннинг направился в циклотронную лабораторию, расположенную в подвале Пьюпин-холла.
Внутри металлической камеры на некотором расстоянии параллельно друг другу Даннинг поместил две металлические пластины. Одна из пластин была покрыта окисью урана, вторая должна была захватывать любые частицы, слетающие с покрытой ураном пластины. Эта пластина была соединена с сеткой первой лампы многокаскадного усилителя; выход усилителя вел к трубке осциллографа.
В камере находился небольшой стеклянный сосуд с порошком бериллия и радия — смеси, служившей источником нейтронов. Это была нейтронная пушка того же типа, что и у Ферми.
Потом Даннинг передвинул нейтронную пушку ближе к пластине, покрытой ураном, и стал следить за танцующей линией на экране. В темноте подвала ученые наблюдали за странной блестящей зеленой линией, подпрыгивающей очень высоко вверх. Чем ближе к урану перемещалась нейтронная пушка, тем выше был пик.
Танцующая зеленая линия являлась красноречивым свидетельством деления урана на металлической пластине. Действительно, это было взрывом миниатюрной атомной бомбы, хотя в то время они еще не думали о бомбах.
Все были в приподнятом настроении, но Даннинг хотел проверить все до конца. Снова и снова он приближал нейтронную пушку к урановой пластине. Снова и снова резко подскакивала зеленая линия на экране.
Было одиннадцать часов вечера, когда трое ученых из Колумбийского университета закончили эксперименты. В то время они еще не знали, что Фриш опередил их на десять дней.
Рано утром Ферми и Бор вошли в аудиторию Университета Джорджа Вашингтона, где только что началось заседание, посвященное свойствам гелия при крайне низких температурах. Не замечая ничего вокруг, они сидели на задних рядах, разговаривали, жестикулировали и что- то записывали на обороте конвертов. Прошел слух, что два лауреата Нобелевской премии должны сообщить о новом открытии. Скоро все сидевшие в зале были охвачены возбуждением. Оратор на трибуне продолжал говорить о странном поведении гелия при температуре, близкой к абсолютному нулю, но никто не обращал на него никакого внимания. Все присутствующие с нетерпением ждали звонка, возвещающего о том, что время оратора истекло.
И когда, наконец, звонок прозвенел и председатель предложил перейти к дискуссии, взгляды всех присутствующих устремились к великому Бору, который пошел к трибуне. Его рассказ поразил ученых, и каждый был готов, как и Бор, хлопнуть себя по лбу.
Они были похожи на мольеровского Журдена, который открыл, что всю жизнь говорил прозой, не подозревая об этом. Со времени первого опыта Ферми в 1934 г. они расщепляли атомы урана, не представляя, что они делают.
Когда настала очередь выступать Ферми, он улыбнулся, и вместе с ним заулыбались все присутствующие. Хотя Ферми узнал о
В своем выступлении Ферми допустил возможность испускания нейтронов в процессе ядерного деления. Это было догадкой о цепной реакции, хотя слова «цепная реакция» в то утро не были произнесены.
Один за другим молодые физики поспешно покидали аудиторию, даже не дослушав до конца Бора. Физики из Института Карнеги (Вашингтон) и Университета Джонса Хопкинса помчались прямо в свои лаборатории, надеясь первыми провести эксперимент по делению. Приезжие бросились к ближайшему телефону, чтобы сообщить великую новость своим коллегам, в надежде, что они первыми расщепят атомы урана. Ведь Бор еще и сам не знал о классическом эксперименте Фриша, и никто еще не знал об опыте, проведенном в Колумбийском университете накануне Д. Р. Даннингом, Ф. Дж. Слэком и Ю. Т. Бутом.
Лишь через неделю один из сыновей Бора написал отцу из Копенгагена, что 15 января, за десять дней до опыта в Колумбийском университете, Фриш обнаружил большие электрические импульсы. Через несколько лет Фриш сообщил: «Я не написал ему сам, желая сначала все проверить и выяснить ряд вопросов, однако рассказал о полученных результатах его сыну».
Известия, принесенные Бором, были подобны мощнейшему взрыву бомбы на научном заседании. В интеллектуальной форме это был предшественник взрыва атомной бомбы, в создании которой Ферми и Бор должны были сыграть ведущую роль.
ГЛАВА 6
„Рассказ о Сотворении"
3 марта 1939 г. Лео Сциллард и Уолтер Зинн поставили в Колумбийском университете простой опыт.
«После двухдневной подготовки,— писал через несколько лет Сциллард,— все было закончено, и нам оставалось лишь повернуть выключатель, сесть и смотреть на экран осциллографа.
Появление вспышек света на экране могло означать, что в процессе деления урана излучались нейтроны, а это, в свою очередь, означало, что освобождение атомной энергии в больших масштабах было не за горами.
Мы повернули выключатель и увидели вспышки.
Некоторое время мы наблюдали за ними, а затем все выключили и пошли домой.
В ту ночь у меня почти не оставалось сомнений, что мир ждет беда».
Вспышки света, которые в тот вечер наблюдали Сциллард и Зинн, ясно показали возможность цепной реакции. Они дали первое экспериментальное доказательство того, что огромная энергия, освобождаемая при делении урана, может быть использована или в атомном реакторе, или в атомной бомбе, равной по разрушительной силе тысячам обычных бомб той же величины.
Открытие самопроизвольного процесса деления атомов урана было самостоятельно сделано почти в одно и то же время, но с применением различных методов двумя другими группами ученых: группой X. фон Хальбана младшего, Фредерика Жолио-Кюри и Льва Коварски в Париже и группой Ферми и Герберта Л. Андерсона в Колумбийском университете. Эти исторические открытия явились серьезным обоснованием предположений Ферми и Бора о возможности цепной реакции. Однако некоторые серьезные препятствия все еще не позволяли перейти от небольших лабораторных опытов к атомным реакторам или к атомным бомбам.