Федор Кедров - Советсткие ученые. Очерки и воспоминания

— Нет, не согласен. В опытах с внешней мишенью во многих случаях очень сложна расшифровка данных эксперимента. Вы напрасно думаете, что эти опыты проще.

Игорь Васильевич запустил руку под бороду, просунув пальцы до самого уха.

— Я не так сказал. Они не проще, а доступнее — это вещи разные. Для опытов с внешней мишенью у тебя практически есть все…

— Кроме лаборантов…

— Лаборантов я дам… У тебя есть все — и циклотрон, и пластинки, а для просмотра ты можешь использовать обычные биологические микроскопы. В рамках этих возможностей ты и должен сейчас работать. Тебе не следует ставить на первых порах такие сложные в методическом отношении задачи, которыми ты увлекся. Ты займись ими потом, когда поднакопишь опыта и обрастешь хозяйством. Это будет твоим естественным развитием, понимаешь?.. А сейчас можно наметить много других работ, вполне доступных твоей методике. Ты это чувствуешь?

— Чувствую, Игорь Васильевич… Но изучать сложные ядерные реакции на внешней мишени при помощи пластинок — дело, по–моему, более или менее безнадежное. Во всяком случае, при нашей технике. Это будет не лучше, а хуже, чем внутренние мишени… Так что это направление — то есть легкие ядра — пока отпадает. Получается так.

— Именно так. Я тебе уже сказал, что ты с этим не справишься.

— Что же предлагаете вы?

— Опыты по рассеянию. Можно их поставить с твоей техникой?

— Конечно, можно. Это пойдет хорошо. Но что интересного и стоящего мы из них выудим? Хотя, например, Амальди обнаружил таким путем дифракцию быстрых нейтронов…

— Правильно, обнаружил! Это ты совершенно справедливо изволил заметить, — Борода смотрел на меня, щурясь от папиросного дыма. — А ты был на прошлой неделе на семинаре, на докладе Померанчука?

— Не был, — ответил я, не понимая, в чем дело.

— Так я и знал. Так вот он как раз и говорил о дифракционных явлениях при рассеянии быстрых заряженных частиц… Почему бы нам не попытаться пронаблюдать эту дифракцию? Вот тебе превосходный опыт. Классический, можно сказать. Тебя это вдохновляет?

«Опыт, конечно, очень интересен, — размышлял я.

Но это не просто опыт по рассеянию. Здесь, вероятно, придется наблюдать очень тонкие эффекты, которые легко могут быть замаскированы посторонними явлениями. Если дифракционную картину начнет забивать фон от кулоновского рассеяния, то нам придется весьма туго… Да к этому прибавится еще фон частиц, рассеянных выходной щелью коллиматора. Хотя как раз этот фон на пластинках сравнительно легко исключить… А кулоновское рассеяние быстро убывает с увеличением угла. Но как зависит от угла ядерное рассеяние, например, в случае каких–нибудь протонов? Черт, действительно жаль, что не был на семинаре… Хотя, конечно, тут будет абсолютно та же картина, что и в случае нейтронов, с которыми работал Амальди. Но опыт с нейтронами груб. На заряженных частицах можно получить несравненно более высокое разрешение».

— Я думаю, Игорь Васильевич, что опыт выйдет и надо его ставить. Кулон, вероятно, не помешает — Амальди наблюдал дифракционную картину где–то в районе тридцати–сорока градусов, а это уже достаточно далеко от оси. Сейчас все это нужно будет сообразить поточнее.

— Вот ты и сообрази. Поговори с Померанчуком и сразу же начинай действовать… Так ты почему не слушал его доклада? Надо быть в курсе событий, молодой человек, и на семинары ходить регулярно. И потом живое слово лучше усваивается, чем книжное писание.

— Вы, Игорь Васильевич, рассуждаете так же, как поэт Щербина.

— Щербина?.. А как он рассуждал?

— Щербина однажды так написал о своих желаниях:

— М-да… Неплохо, — заулыбался Курчатов. — Совсем неплохо. Щербина твой–голова. Ты расскажи об этом методе познания наук секретарю нашего семинара, Борису Товичу Гейликману. Ты его знаешь?

— Очень хорошо знаю.

— Говоришь, хорошо… — Борода начал вертеть в руках карандаш, что–то соображая, — Давай мы поступим так. Вместо того чтобы тебе искать Померанчука и ездить к нему, мы лучше попросим Гейликмана разобраться в теории и побеседуем с ним потом по сему поводу. Ты не возражаешь?

— Что вы, Игорь Васильевич. Совсем наоборот.

— Ну и прекрасно… Значит, мы с тобой обо всем договорились. Завтра ты покажи мне свои звезды и сразу же начинай готовить опыт по дифракции. Хорошо?

Борода посмотрел на часы.

— Мне нужно уезжать. Иди отдыхай. Приятных тебе сновидений.

Вы, дорогой читатель, наверное, не раз сидели у моря, глядя на набегающие волны. И, наверное, замечали, что если перед вами находится остров, то он преграждает путь волнам — на берегу образуется как бы его «тень». Однако «тень» возникает лишь в том случае, если остров будет достаточно велик; небольшой камень, торчащий из воды, не будет служить препятствием для волн–слегка изменив направление, они обойдут его с обеих сторон и,, накладываясь одна на другую, продолжат движение к берегу.

Отклонение волн на границе встретившегося им препятствия называется дифракцией. Дифракцию можно наблюдать на множестве волновых процессов, в том числе и в случае света. Если величина препятствия, на которое падает свет, сравнима с длиной его волны, то волны света, так же как и волны океана в рассмотренном выше примере, обогнут это препятствие, не образовав тени. Это явление, кстати сказать, ставит предел тем увеличениям, которые можно получить при помощи обычного микроскопа: слишком мелкие препятствия оказываются столь ничтожными островками в море света, что он огибает их, и они становятся невидимыми. Поэтому в тех случаях, когда необходимо получить очень большие увеличения, вместо света используют электроны: длина волны быстрого электрона значительно короче световой, и явление дифракции становится помехой уже при несравненно меньших размерах исследуемого объекта.

Дифракция в принципе должна наблюдаться не только у электронов, но и у всех других элементарных частиц, с той разницей, что в случае быстрых частиц, более тяжелых, чем электроны, размеры соответствующих препятствий становятся того же порядка, что и размеры атомных ядер — то есть приблизительно 0,0000000000001 сантиметра.

Если, рассуждал я, картина дифракции зависит от размеров частицы и ядра, на котором происходит рассеяние, то мы получаем прямой метод экспериментального определения радиусов ядер по положению дифракционных максимумов. Это, конечно, очень интересно и важно. И надо проверить такую возможность в первых же опытах, взяв несколько мишеней, изготовленных из элементов с различными массовыми числами, например из бериллия, углерода, алюминия, меди и висмута…