Олег Фейгин - Цепная реакция. Неизвестная история создания атомной бомбы

– Вообще-то, нам с Полем было бы любопытно услышать, как вы представляете себе механизм искусственной радиоактивности…

Фредерик тут же подхватил лабораторную тетрадь, где каждую вторую страницу оставляли чистой для последующего анализа опытов, и стал быстро выписывать ряд химических символов и физических формул. Из его слов следовало, что последние эксперименты продемонстрировали радиоактивность не самого алюминия, а именно фосфора, в который превращался данный химический элемент, поглощая попавшую в него альфа-частицу и испуская при этом один нейтрон. И вот тут напрашивается вывод, что как раз фосфор-то и является радиоактивным элементом, выбрасывая из своего ядра позитрон и переходя в обычный стабильный кремний.

– В принципе понятно, – Ланжевен по привычке крутил ус, – именно поэтому вы и находили в своих прежних экспериментах нейтроны вместе с позитронами, связывая их в своеобразные пары…

– Вот именно, – вступила в разговор Ирен, – а сейчас мы разделяем природу этих двух излучений, ведь когда мы прекращаем бомбардировку альфа-частицами, в тот же момент останавливается и образование фосфора с генерацией нейтронов, однако «новорожденный» фосфор продолжает цепь радиоактивных превращений, испуская позитроны.

– Да, ваше объяснение хотя и очень смело, но вполне логично, – Ланжевен вопросительно посмотрел на Марию Кюри.

– Что ж, если вы правы, – старшая Кюри тяжело опустилась на высокий лабораторный табурет, – то в ваших конечных продуктах должны быть и распадающийся фосфор, и стабильный кремний. Так что, если вы из чистого образца алюминия химически выделите после облучения фосфор и кремний, то тем самым как первооткрыватели подтвердите реальность явления искусственной радиоактивности. – Мария Кюри тяжело вздохнула и, опираясь на локоть дочери, шаркающей походкой вышла из комнаты.

Проводив горестным взглядом ее сгорбленную фигуру, Ланжевен встряхнул головой, как бы отгоняя тягостные мысли о смертельной болезни своей подруги, и несколько раз взволнованно прошелся вокруг лабораторного стенда. В отличие от Марии Кюри, требовавшей дополнительных опытов и уточнений, он сразу поверил и в реальность явления, и в правильность его толкования.

– Понять истинные масштабы открытия искусственной радиоактивности, – оживленно жестикулировал Ланжевен, поминутно подкручивая усы и дергая себя за бородку, – можно только с позиции средневековых алхимиков, искавших философский камень, обращающий все металлы в золото. Мечта о преобразованиях элементов была одной из самых пленительных дум человека. Но лишь трансформация радиоактивных элементов показала принципиальную возможность превращения химических веществ друг в друга, а бомбардировки атомных ядер, начатые еще Резерфордом, выявили трансформации атомов. Вы просто обязаны, – старый физик, прекрасно известный своим трепетным отношением к науке, буквально задыхался от волнения, – как можно скорее выделить искусственно созданные вами фосфор и кремний и поднести их нашей Мари в пробирке как самую наивысшую драгоценность, доступную сегодня людям… И тогда вот этот источник радиоактивного полония, названного так в честь родины вашей матери, – Ланжевен с пафосом обвел жестом лабораторный стенд, – можно будет считать магическим ключом к сокровенным тайнам материи…

– Мы немедленно продолжим экспериментирование, – Фредерику передалось волнение его старого обожаемого учителя. – Не прекращая опыты с алюминием, мы планируем исследовать радиоактивные трансмутации других близких алюминию элементов, таких как бор, углерод, магний и натрий…

– Отлично, – Ланжевен довольно потер руки, – я не часто ошибаюсь в своей науке и в этот раз предрекаю вам воистину величественный успех!

Патриарх французских физиков оказался полностью прав в своих прогнозах, и вскоре супруги Жолио демонстрировали всем желающим выверенный до мельчайших деталей эксперимент, когда буквально в течение нескольких минут пластину алюминия, облученную потоком нейтронов от полониевого источника, тут же погружали в раствор соляной кислоты с красным фосфором. При этом бурно выделялась газовая смесь водорода с его фосфористым соединением, вызывающая лавину щелчков на чувствительном счетчике Гейгера – Мюллера. Было вполне очевидно, что в массе обычного фосфора содержится новое вещество, искусственно созданное человеком, – изотопы радиоактивного фосфора.

Головокружительный успех Ирен и Фредерика буквально поднял Марию Кюри со смертного одра, влив в нее последнюю порцию живительных сил. С кружащейся от слабости и волнения головой она появилась в лаборатории, чтобы своими глазами наблюдать итоговые опыты, впечатляющие своей наглядностью. До сих пор реальность ядерных реакций подтверждалась лишь наблюдениями на сцинцилляционном экране и в камере Вильсона или же электрическими разрядами радиационных счетчиков, поэтому догадаться о причинах радиации было очень трудно. Теперь же ядерные реакции дают изотопные продукты, допускающие химический анализ. Получается, что призраки, о которых говорила язвительная Лиза Мейтнер, самым натуральным образом материализовались!

Несомненно, это была и самая яркая последняя радость Марии Кюри, через несколько месяцев скончавшейся от лейкемии…

В январе следующего года «Анналы Парижской академии наук» вышли с краткой заметкой супругов Жолио «Новый тип радиоактивности». В ней, в частности, указывалось:

«Мы недавно показали при помощи метода Вильсона, что некоторые легкие элементы (бериллий, бор, алюминий) испускают положительные электроны при бомбардировке их альфа-лучами полония. По нашему предположению, эмиссия бериллием положительных электронов вызывается внутренней материализацией гамма-излучения, в то время как положительные электроны, излучаемые бором и алюминием, являются электронами атомных превращений, которые сопровождают эмиссию нейтронов.

Стремясь уточнить механизм подобного излучения, мы открыли следующее явление.

Эмиссия положительных электронов некоторыми легкими элементами, облученными альфа-лучами полония, сохраняется в течение более или менее продолжительного времени и после удаления источника альфа-лучей при облучении, в частности, бора до 30 минут.

Мы помещали тонкий листок алюминия на расстоянии 1 мм от источника излучения – полония. После облучения в течение примерно 10 минут помещали облученный листок над счетчиком Гейгера – Мюллера, причем входное отверстие счетчика было закрыто экраном из листка алюминия толщиной 0,07 мм.

Мы отметили, что облученный лист алюминия испускает излучение, которое постепенно ослабевает и прекращается через 3 минуты 15 секунд. Аналогичный результат достигнут при облучении бора и магния, но период затухания излучения различен: 14 минут для бора и 2 минуты 30 секунд для магния» [15].