Расщепление атомного ядра (1935)
Игорь Курчатов
Будущий физик Игорь Васильевич Курчатов родился 12 января 1903 года. Это именно он 11 февраля 1943 года станет научным руководителем работ по «проблеме урана» (мозговой центр этих работ сосредоточится в легендарной «Лаборатории №2», сейчас - Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», «курчатник», как его называют в народе). Фактически Курчатов возглавил в СССР атомный проект - создание советской атомной бомбы.
Слава «секретного физика» (хотя может ли быть слава засекреченной?), грандиозные, по масштабам СССР, почести - все это будет после 29 августа 1949 года, когда Советский Союз испытает свою первую атомную бомбу...
А пока трудолюбивый мальчик, отрочество и юность которого пришлись на годы Первой мировой войны, вместе с отцом подрабатывает на консервной фабрике, вечерами делает мундштуки на продажу и... в 1920 году, в разгар Гражданской войны, оканчивает гимназию с золотой медалью. В 1923 году - Игорь Курчатов один из лучших выпускников физико-математического факультета Таврического университета. Ему делают заманчивое предложение - преподавать в политехническом институте в Баку. Но молодой человек выбирает «северное» направление - отправляется в Ленинград, в Физико-технический институт (ЛФТИ) к знаменитому физику Абраму Федоровичу Иоффе. Работает так, что уже в 1930 году его выбирают на должность заведующего физическим отделом Физико-технического института.
Академик Иоффе в своем отзыве на труды Курчатова в тот период отмечает: «В данный момент И.В. Курчатов является одним из основных научных руководителей ЛФТИ, а именно начальником двух групп (строения материи и физики атомного ядра), в состав которых входит семь бригад. <...> За ряд научных достижений премирован в 1933 г. окладом».
В сборнике «Воспоминания об академике И.В. Курчатове» (1983) академик Анатолий Петрович Александров дает такую характеристику стилю научной работы своего друга и коллеги: «Игорь Васильевич обладал еще одной важной чертой. Обычно каждый ученый, если он начал развивать какое-то научное направление и оно хорошо пошло, превращается в консервативный элемент - очень трудно переходить на другую тематику. Это и понятно, освоен большой труд, за плечами успехи. У Игоря Васильевича вот этой консервативной жилки не было совершенно. За свою в общем-то короткую жизнь он несколько раз коренным образом менял направление работ. Первая группа его работ в Физико-техническом институте - исследования в области физики диэлектриков. Работы отличные. Однако он их резко оборвал и перешел на другую тематику - нелинейные свойства проводников. Затем занялся разрядниками для высоковольтных линий, хотел создать оборудование для защиты рождавшейся тогда единой энергетической сети Советского Союза. Почувствовав, что здесь объем работ для него невелик, он пошел в другом направлении - начал исследования по изучению явлений, связанных с большой диэлектрической постоянной некоторых веществ. Это привело Курчатова к открытию нового класса веществ - сегнетоэлектриков. <...> Надо заметить, что это была не какая-то неустойчивость. Он искал работу по плечу, по своему масштабу. И опять коренной поворот (это было его последнее переключение) - исследования в области ядерной физики. Первый коллектив, который стал заниматься ядерной физикой, - братья Алихановы и Игорь Васильевич Курчатов. Тогда уже было ясно, что это направление очень большого масштаба. Исследования захватили Курчатова сразу и целиком».
Это «последнее переключение», о котором говорит А.П. Александров, произошло в 1932 году. Как раз к этому периоду относится и выпуск книги «Расщепление атомного ядра».
Работа эта - обзорного характера. Курчатов как будто подводит и систематизирует предварительные итоги «погружения» в атомное ядро, готовит плацдарм для дальнейших исследований. В предисловии он пишет:
«Настоящая работа представляет собой обзор основных экспериментальных данных, полученных за последние два-три года в области физики атомного ядра. Вопросы методики не затронуты в изложении, так как им будет посвящена особая монография данной серии. В стороне также оставлены процессы с легкими частицами, пока мало связанные с проблемой искусственного расщепления ядра, если не говорить о последней в самом широком смысле.
Нам казалось более удобным систематизировать материал по роду бомбардирующих частиц. Это ближе соответствует той последовательности, в которой развивались исследования в рассматриваемой области, и кроме того позволяет лучше выяснить многие детали ядерных превращений. Из этого общего порядка представляют исключение только явления искусственной радиоактивности, которые оказалось более удобным выделить в отдельную главу.
Мы старались дать по возможности конкретизированное изложение результатов эксперимента, чтобы книга могла быть полезной работающим в области ядерной физики как справочник в основных сейчас вопросах. С этой же целью в конце книги приложена таблица установленных к настоящему времени ядерных реакций.
Ленинград,
23 сентября 1934 г.»
Отсюда - и структура книги: Глава I. Расщепление ядер а-частицами; Глава II. Нейтрон; Глава III. Расщепление ядер протонами; Глава IV. Расщепление ядер дейтонами; Глава V. Расщепление ядер нейтронами; Глава VI. Искусственная радиоактивность. Завершает книгу таблица ядерных реакций известных на тот момент.
Экземпляр, представленный в «Библиохронике», замечателен еще и тем, что на нем - собственноручный автограф И.В. Курчатова: «Дорогому Льву Владимировичу на память о совместной работе И. Курчатов 17/III 1935 г.». Адресат этой дарственной надписи, скорее всего, - Лев Владимирович Мысовский, заведующий физическим отделом Радиевого института Академии наук СССР (1922-1939), руководитель работ по созданию первого в Европе и Азии циклотрона - ускорителя ионов. Именно на этом циклотроне в марте-июне 1937 года был получен первый пучок ускоренных протонов с энергией 3,2 МэВ. А чуть раньше, в декабре 1932 года, Мысовский был приглашен в ЛФТИ научным консультантом группы по ядерной физике. Руководил группой сам Иоффе, а его замом был И.В. Курчатов.
Как раз в сентябре 1934 года за работы по сегнетоэлектрикам, диэлектрикам и полупроводникам 31-летнему Курчатову была присуждена степень доктора физико-математических наук без защиты диссертации. А спустя два месяца научный совет ЛФТИ выдвигает его кандидатом на выборах в члены-корреспонденты АН СССР по разряду физических наук. Но Курчатов не стал членом-корреспондентом АН СССР ни в 1934 году (в тот год выборы в Академии наук не были проведены), ни в 1935 году, когда в академию выбирали только действительных членов. Между тем XVII съезд ВКП(б), прошедший в январе-феврале 1934 года, ставит перед Академией наук недвусмысленную задачу: «Изучение строения вещества, в частности, квантовая и физика атомного ядра, физика жидкостей, физика кристаллов и диэлектриков».
В начале 1940 года сотрудники лаборатории И.В. Курчатова подготовили статью по самопроизвольному делению урана. Материал был отправлен в авторитетный научный журнал Physical Review. Все с нетерпением ждали реакции зарубежных коллег. Но... Полное молчание, ни одного отклика, рецензии, никаких замечаний. Курчатов приходит к выводу: атомная тема отныне засекречена, в Европе и в Америке поняли, что энергию атома можно использовать в военных целях.
В СССР такого понимания, судя по всему, окончательно еще не сложилось. Курчатов пытается донести важность работ по атому до руководства страны, пишет Сталину - безрезультатно. В июне 1941 года исследования Курчатова в области атомного ядра были закрыты. Он подключается вместе со своей лабораторией к работе по созданию метода размагничивания боевых кораблей. «Уже в первый год войны (за шесть месяцев) дело развернулось таким образом, что ни один наш корабль не утонул от магнитной мины», - пишет академик А.П. Александров. Но в конце 1942 года руководство СССР наконец-то осознает важность атомной проблемы. Академии наук СССР дается задание: к апрелю 1943 года подготовить доклад о возможности создания атомной бомбы. «Я считаю, что выбор в качестве научного руководителя “Урановой проблемы” именно Игоря Васильевича стал основным моментом, который позволил в исключительно короткие сроки решить насущную для нашей страны задачу», - подчеркивал А.П. Александров.
Но молодому руководителю такого грандиозного проекта не хватало «бюрократического» веса. «Простой» профессор! Принимается политическое решение поднять его статус в академической иерархии - сделать его академиком. Однако в 1943 году профессор Курчатов столкнулся с обструкцией со стороны академического сообщества при выборах в Академию наук СССР. «Балаган академических выборов, - запишет 10 октября 1943 года в своем дневнике академик Сергей Иванович Вавилов. - Замкнутые “экспертные комиссии” по специальностям, не общающиеся одна с другой, не допускавшие академиков даже для разговоров... Особые рекомендации Курчатова. Выборы “во что бы то ни стало” Курчатова, проваленного два раза на отделении». И, спустя четыре месяца, 26 февраля 1944 года, тот же Вавилов добавит в свой дневник: «Академик “несмотря ни на что”. И.В. Курчатов - директор мистической лаборатории №2 с отросшей для внушения большего уважения бородой, как у рыночного фокусника. Ни жизни, ни науки, чиновники от науки».
Помимо всего прочего, такое отношение одного из руководителей АН СССР, куратора оптической промышленности во время войны, говорит о том уровне секретности, который сразу установился вокруг «Урановой проблемы». Ничего удивительного, ведь куратором советского атомного проекта назначается сам Л.П. Берия, всемогущий руководитель органов госбезопасности, заместитель председателя Государственного комитета обороны.
В 1943 году Курчатов подготовил служебный доклад «Проблема урана», который заключался такими словами: «Можно с полной достоверностью утверждать, что в блоке металлического урана-235 достаточно больших размеров лавинный процесс будет бурно развиваться и может закончиться взрывом исключительной силы. <...> Таким образом, за одну десятимиллионную долю секунды в блоке урана- 235 выделится такая же энергия, как от сгорания почти тысячи тонн угля». А в это время «мистическая лаборатория №2» уже начала разрабатывать и строить на окраине Москвы первый в Евразии уранграфитовый физический реактор. Его успешный пуск состоится 25 декабря 1946 года. Первые весовые количества нового элемента, плутония-239, были получены именно на нем.
29 августа 1949 года СССР испытывает свою первую атомную бомбу на Семипалатинском полигоне. За 10 минут до взрыва Берия сказал Курчатову: «Ничего у вас не выйдет!». Вышло. После этого Берия показал Курчатову список. В нем, напротив фамилий ученых, участвовавших в создании атомной бомбы, была проставлена мера наказания - от расстрела до нескольких лет лагерей, в случае неудачи. Напротив фамилии И.В. Курчатова значилось «расстрел». Потом, по этому же списку, всех будут и награждать.
Профессор Сергей Капица, отец которого, академик Петр Капица, тоже на начальном этапе был привлечен к работам по атомной бомбе, но не «сработался» с Берией и добился своего исключения из этого проекта, заметил: «Упорядоченный и интеллектуально напряженный образ жизни несомненно сохранил здоровье отцу. Судьба же его коллег, работавших над бомбой, была другой. Возглавлявшие тогда крупнейшие ядерные институты И.В. Курчатов умер 57 лет, а А.И. Алиханов - 66 лет. И не от радиации, как это иногда представляют, а от болезни сердца, доведенные до инфаркта в первую очередь режимом и обращением с ними шефа “проблемы”».
Известный российский научный журналист и писатель Ярослав Голованов в своей замечательной книге «Этюды об ученых» (1970) так описывает последние дни и минуты жизни И.В. Курчатова: «Последние годы тяжело болел: головокружения, отнималась то левая, то правая рука, но он не сдавался. <...> Четвертого февраля 1960 года после разговора с академиками П.Л. Капицей и А.В. Топчиевым он приехал в консерваторию. Исполняли “Реквием” Моцарта. Он внимательно слушал. А через несколько дней в траурном Колонном зале опять звучал этот реквием.
Последняя его фотография сделана на пульте термоядерной установки “Огра” в 12 часов дня 6 февраля. С “Огры” звонил жене:
- Приготовь мне, пожалуйста, успокоительных капель, чтобы я не шебаршился...
На следующий день, в воскресенье, поехал в санаторий, где лечился академик Юлий Борисович Харитон. Гуляли по саду.
- Давайте поговорим о последних результатах ваших работ, - говорил Игорь Васильевич, беря под руку Харитона. - А я расскажу об идеях, которые надо осуществить. Сядем...
Смахнул снег со скамейки, сели. Неожиданно длинная пауза. Харитон обернулся и увидел, что Курчатов мертв».
Игорь Васильевич Курчатов (1903-1960)
Расщепление атомного ядра / Ленинград - Москва, ОНТИ - Главная Редакция Общетехнических дисциплин, 1935. - 212 с. - (Проблемы новейшей физики. Выпуск XXVII). 19,8 х 13,2 см. Тираж 3000 экз.
На авантитуле - автограф синими чернилами: «Дорогому Льву / Владимировичу на / память о совместной / работе / И. Курчатов / 17/III 1935 г.»