Дэвид Холловэй - Сталин и бомба: Советский Союз и атомная энергия. 1939-1956

Радиоактивность открывала новые возможности для изучения строения атома. После открытия Резерфордом и Содди радиоактивного распада стало очевидным, что атом не является неделимым. В 1911 г. Резерфорд выдвинул идею, что у атома имеется ядро, в котором сосредоточена его основная масса. Восемью годами позднее ему удалось за счет бомбардировки ядер азота альфа-частицами превратить их в ядра кислорода. Впервые было осуществлено искусственное превращение ядер и тем самым начат новый этап исследования атомной структуры — путем бомбардировки ядер частицами.

До 1917 г. русские физики не проводили серьезных исследований в области радиоактивности {134} 134 См.: Шпольский Э.В. Очерки но истории развития советской физики. 1917–1967. М.: Наука, 1969. С. 54. . В декабре 1919 г. Д.С. Рождественский, директор только что созданного Государственного оптического института, выступил с сообщением о работе, выполненной им в области изучения сложных атомов методом спектрального анализа. Это была первая выдающаяся российская работа в области строения атомов, и в Петрограде тяжелых военных лет она вызвала воодушевление {135} 135 См.: Гуло Д. Д., Осиновский А.Н. Дмитрий Сергеевич Рождественский. М.: Наука, 1980. С. 89–91. . [31] У этого эпизода имеется курьезное продолжение. Искаженная версия о работе Рождественского, кажется, легла в основу сообщения, появившегося в лондонском еженедельнике «Нейшн» 20 ноября 1920 г. (с. 274), где было написано: «На днях в радиограмме из Москвы сообщалось, что один русский ученый наконец раскрыл секрет атомной энергии. Если эта новость окажется правдой, то человек, владеющий этим секретом, может пренебречь нашими усилиями по добыче угля и укрощению водопадов». Эта статья была, очевидно, показана Ленину за кулисами Большого театра во время VIII Съезда Советов и вызвала разговор об атомной энергии (см. статью Е. Драбкиной «Невозможного нет», опубликованную в М» 12 «Нового мира» за 1961 г., с. 6–10). Одним из принявших участие в разговоре был публицист, член партии большевиков, И.И. Скворцов-Степанов, который позднее написал в книге об электрификации (которую Ленин предварил предисловием), что «практическое, промышленное приложение этого достижения [открытия радиоактивности] не за горами» (см: Погодин Р. А., Либман Е.П. Как добыли советский радий. С. 9). Что подумал Ленин о сообщении, согласно которому русский ученый открыл секрет атомной энергии, неизвестно. Рождественский попросил у Луначарского разрешения отправить Эренфесту и Лоренцу в Лейден радиограмму о выполненной им работе. К своему большому огорчению, позже он узнал, что такие исследования уже были проведены западными физиками {136} 136 См.: Гуло Д. Д., Осиновский А.Н. Дмитрий Сергеевич Рождественский. С. 92; Фриш С.Э. Сквозь призму времени. М.: Политиздат, 1992. С. 87. . За докладом Рождественского последовало создание комиссии по изучению теоретических проблем строения атомов, но ничего более значительного это за собой не повлекло {137} 137 См.: Гуло Д. Д., Осиновский А.Н. Дмитрий Сергеевич Рождественский. С. 88–97. . [32] Это, однако, спасло жизни ученым, потому что Рождественский остался жив только благодаря специальному пайку, который он получил как председатель этой комиссии (см. письмо Геннадия Горелика от 26 марта 1933 г.). См. также: Начало атомных исследований// Природа. 1967. № 11. С. 33, 34. Физический отдел Радиевого института достиг небольшого прогресса. Мысовский, его заведующий, работал над усовершенствованием высоковольтного ускорителя частиц, но не продвинулся дальше создания моделей различных установок. Об этой ранней работе см.: Игонин В.В. Атом в СССР. Саратов: Изд-во Саратовск. ун-та, 1975. С. 139 и далее.

Интерес к ядерной физике резко усилился в Советском Союзе после annus mirablis [33] «Год чудес». — Прим. ред. , 1932 г. В этом году было сделано несколько важных открытий. Джеймс Чедвик в Кавендишской лаборатории открыл нейтрон. Джон Кокрофт и Е.Т. С. Уолтон, тоже сотрудники Кавендишской лаборатории, расщепили ядро лития на две альфа-частицы {138} 138 См.: Игонин В.В. Атом в СССР. С. 176 и далее; Gowing M. Britain and Atomic Energy. L.: Macmillan, 1964. P. 17, 18. . Определенное отношение к проведению этого эксперимента имел Георгий Гамов, входивший в штат сотрудников Радиевого института. В 1928 г. он развил на основе новой квантовой механики теорию альфа-распада. Из нее следовало, что частицы со сравнительно небольшой энергией могут за счет туннельного эффекта проникнуть сквозь кулоновский барьер, окружающий ядро, а потому имеет смысл построить установку, которая могла бы разогнать частицы до нескольких сотен тысяч электрон-вольт (кэВ), не дожидаясь того времени, когда их энергии могут достигнуть величины в десятки миллионов электрон-вольт (МэВ). Кокрофт и Уолтон приняли это предложение [34] Предложение было сделано Ф. Хаутермансом. — Прим. ред. и построили аппарат, способный ускорять протоны до энергии в 500 кэВ, которые они и использовали для расщепления ядра лития. В том же году Эрнест Лоренс в Беркли использовал новое устройство, которое он изобрел, — циклотрон — для ускорения протонов до энергии в 1,2 Мэ В.В. Калифорнийском технологическом институте Карл Андерсон идентифицировал положительный электрон, или позитрон. Гарольд Юри из Колумбийского университета открыл изотоп водорода с атомной массой 2 — дейтерий.

Советские ученые с большим энтузиазмом встретили известие об открытиях, сделанных в 1932 г. Они внимательно следили за тем, что делалось на Западе, и быстро откликались на эти новые достижения. Дмитрий Иваненко, теоретик из института Иоффе, выдвинул новую модель атомного ядра, включив в нее нейтроны {139} 139 См.: Иваненко Д.Д. Модель атомного ядра и ядерные силы// 50 лет современной ядерной физике/ Под ред. Б.М. Кедрова. М.: Энергоатомиздат, 1982. С. 18–52, в частности 22–24. . В Украинском физико-техническом институте группа физиков повторила опыт Кокрофта и Уолтона еще до конца 1932 г. В том же году в Радиевом институте решили построить циклотрон, а Вернадский, хотя и безуспешно, пытался заручиться поддержкой для кардинального расширения института {140} 140 См.: Перфилов Н. А., Петржак К. А., Эйсмонт В.П. От радиоактивности к физическим основам атомной энергетики// Очерки по истории ядерной физики в СССР. Киев: Наук, думка, 1982. С. 29; АРАН. 518–2-17. С. 5, 33, 35, 36. . В декабре 1932 г. Иоффе в своем институте создал группу ядерной физики и в следующем году получил от народного комиссара тяжелой промышленности Серго Орджоникидзе 100 000 рублей на новое оборудование, необходимое для ядерных исследований {141} 141 Об организации «группы по ядру», созданной в 1932 г., см.: Соминский М.С. Абрам Федорович Иоффе. Л.: Наука, 1964. С. 361, 362. О выделении 100 тысяч рублей см. отчет А.Ф. Иоффе за 1933 г. (Научно-организационная деятельность академика А.Ф. Иоффе. Л.: Наука, 1980. С. 85). .