Валерий Аграновский - Взятие сто четвертого [Повесть]

К сожалению, союз «но» один из самых вместительных союзов. Разговор о трудностях только начинается: получить новый элемент гораздо легче, чем зафиксировать это обстоятельство и доказать, что получен именно тот элемент, который искали. Потому что ядра радиоактивных элементов гибнут прежде, чем их успевают «поймать», — чем дальше они стоят в таблице за ураном, тем меньше они живут на белом свете. Фермий — 23 часа, менделевий — уже один час, а 102-й элемент — всего восемь секунд, которых, правда, как утверждает Юрий Лобанов, «за глаза хватит», чтобы поймать…

Каков же век 104-го?

Сегодня мы знаем: 0,3 секунды. Но когда шли опыты, это было неизвестно. Существовала только одна-единственная гипотеза шведского ученого Юханссена: он доказывал, что 104-й будет жить 0,013 секунды, то есть мгновение. А это означало, что получить элемент, может, и удастся, но зафиксировать это обстоятельство — нет.

Флеров все же решил попробовать. Игнорировать полностью предсказание Юханссена было невозможно, но и полностью доверять ему тоже нельзя: расчеты шведского ученого не были безукоризненными, хотя и не имели пока опровержения. Потом выяснилось, что Юханссен грубо ошибся. Флеров между тем не жалеет, что решил двигаться вперед, держась за предсказание шведа, как за веревочку в метель и пургу. Потому что эта веревочка хоть и не могла привести точно к цели, а все же позволила двигаться не вслепую, не наобум, а в том направлении, в котором, пожалуй, и следовало идти.

Однако сейчас, когда все трудности позади, никто не возьмет на себя смелость категорически сказать, чего более принесла гипотеза шведа нашим поискам — вреда или пользы. Казалось бы, вреда, ибо наслоила новые трудности на те, которые и без того были, и отодвинула тем самым достижение результата. Но, может быть, и пользы, ибо позволила до предела усовершенствовать аппаратуру и методологию. Так спортсмен тренируется в сверхтяжелой обуви, чтобы на официальных соревнованиях чувствовать себя увереннее и легче.

Когда гипотеза Юханссена была отвергнута, усовершенствованная методология сыграла свою решающую роль, облегчив открытие нового элемента.

Подобное часто происходит в научных поисках: тратя время и силы на опровержение фальшивых гипотез, ученые оттачивают оружие для рождения гипотез новых и более состоятельных. Самозатачивающийся кинжал.

Итак, Юханссен предсказал век 104-го, измеряемый тысячными долями секунды. Между тем способ регистрации нового элемента, то есть способ его «поимки», основан как раз на учете времени его жизни. В специальном пробнике — приборе, вставленном в циклотрон, — была движущаяся лента в сорок микрон толщиной. Она была устроена так, что принимала на себя ядра нового элемента, образовавшиеся в результате бомбардировки ядер плутония ионами неона. Вместе с лентой эти ядра, как на эскалаторе, ехали к специальным стеклам — детекторам. И расчет физиков был прост: если, проезжая мимо стекол-детекторов, ядра погибнут, разделившись на два осколка, то осколки, в свою очередь, стукнутся о стекла и оставят на них следы столкновения — грубо говоря, «дырки». По этим следам, хорошо видимым в микроскоп, и можно будет впоследствии сосчитать количество полученных атомов и провести весь комплекс необходимых исследований.

Но судите сами: если никто не знает, сколько времени живет ядро, никто не сможет определить, какой должна быть и скорость ленты. Где гарантия, что ядра разделятся, точно поравнявшись с детектором, а не раньше или позже? Нет и нет на стеклах следов, и что там происходит внутри циклотрона, одному богу известно — возможных комбинаций столько, что не хватит и двух жизней целому коллективу ученых, чтобы их перепробовать.

Естественно, пришлось прежде всего «подогнать» под гипотезу Юханссена скорость ленты, чтобы успеть доставлять новые ядра к стеклам-детекторам за 0,013 секунды. Такой скорости достигли — 110 километров в час. Но никакая лента ее не выдерживала: рвалась. Пробовали применить нержавеющую сталь, медь, — из чего только не пытались сделать сорокамикронную ленту! — рвалась. Наконец после сложных и мучительных поисков, доводящих до отчаяния, удалось придумать «хитрый» сплав, и лента «пошла», как сказал Юрий Лобанов, — «пошла» только для того, чтобы убедить измученных экспериментаторов в бесплодности их мучений, в ненужности «хитрого» сплава, в никчемности такой скорости хода — в ошибочности гипотезы Юханссена.

Право же, это было очень жестоко со стороны самой гипотезы, но, к сожалению, это была не единственная жестокость, перенесенная и пережитая физиками во время поисков нового элемента.

Мешал еще так называемый «фон». Там, где, кроме 104-го, больше вообще ничего не ждали, вдруг посыпались ядра других, уже известных элементов: 102-го, 100-го, 95-го и т. д., которые почему-то образовывались параллельно со 104-м. И отделить новый элемент от уже известных — это называлось у них «выделить из фона» — было неимоверно трудно. Само по себе явление — образование фона — уже было открытием, и довольно любопытным, но отодвигало поиск 104-го в далекое и неизвестное будущее.

Чем больше они предпринимали попыток избавиться от фона, тем более затуманивалась картина. Все элементы, как и 104-й, оставляли на стеклах следы своего распада, а по величине «дырок» никак невозможно было определить, какому из распавшихся ядер они принадлежат, потому что осколки всех ядер с одинаковой скоростью вонзались в стекла. Во всяком случае, разница в скорости была столь незначительна, что тонкости аппаратуры не хватило, чтобы ее уловить. Оставалась возможность «сортировать» осколки по их массе. Пришлось самим строить массепаратор — он занял одну четвертую часть всего циклотрона — и пытаться с его помощью отделить осколки 104-го от всех прочих. Но тут выяснилось, что осколки одного и того же ядра могут иметь разные массы: делятся ядра не равно, не пополам! Что за напасть!

И вновь пришлось совершенствовать аппаратуру, вновь ломать голову над методологией, чтобы преодолеть и это «но», — не зря Флеров считает освобождение от мешающего фона не «ступенькой» в своем восхождении к 104-му элементу, а безусловным «лифтом».

А мишень? Разве создание плутониевой мишени не «лифт»? Представьте себе алюминиевую пластинку в шесть микрон толщиной, на которую специальным способом нанесен один микрон плутония. Смысл мишени таков. Ее ставят в циклотрон «тылом» к потоку ионов, вылетающих из ионного источника. Поток должен пробить алюминий — он легко пробивает стомикронную толщину, а тут всего шесть, так что подавно, — и затем должен бомбардировать плутоний. Если ион пролетал мимо ядра плутония, это означало промах — «молоко». Тогда ничего не получалось. А если сталкивался с ядром плутония и при этом сливался с ним, и получалось новое ядро с суммой масс двух слившихся ядер — вы помните, это происходит один раз на миллиарды столкновений, — и новое ядро вылетало из мишени, «выбивалось» из нее, и, хоть и с несколько погашенной скоростью, попадало на движущуюся ленту, которая, к счастью, теперь не рвалась и доставляла ядро к детектору, прежде чем оно разваливалось на осколки, и осколки оставляли на стеклах следы, и никакой фон не путал картину, и по этим следам специальным методом удавалось зарегистрировать по два осколка от каждого развалившегося ядра — ох, дайте перевести дух! — то это самое ядро можно наконец предположить ядром нового элемента.