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

Нильс Бор и Джон Уилер опубликовали важнейшую работу по теории деления в журнале «Физикэл Ревью» 1 сентября 1939 г., за два дня до начала войны в Европе [56] Вторая мировая война началась 1 сентября 1939 г. — Прим. ред. . Помимо прочего, эта работа содержала теоретическое обоснование гипотезы Бора, согласно которой именно уран-235 делится медленными нейтронами. Александр Лейпунский, который представил на Харьковской конференции обзор состояния исследований по ядру, большую его часть посвятил теории Бора и Уилера. Он сказал, что в течение очень долгого времени нельзя будет осуществить разделение изотопов, и утверждал, что цепная реакция на медленных нейтронах «весьма сомнительна». Более того, добавил он, ничего нельзя сказать о возможности реакции на быстрых нейтронах, поскольку отсутствуют данные о таких процессах, как замедление быстрых нейтронов {249} 249 См.: Лейпунский А.И. Деление ядер// Изв. АН СССР. Сер. физ. 1940. № 2. С. 298. .

Большинство советских ученых скептически относились к возможности использования атомной энергии. Говорят, что Игорь Тамм в августе 1939 г., комментируя работу Зельдовича и Харитона, сказал: «Знаете ли вы, что означает это новое открытие? Оно означает, что может быть создана бомба, которая разрушит город в радиусе, возможно, десяти километров [от эпицентра взрыва]» {250} 250 Цит. по: York H. F. The Advisors: Oppenheimer, Teller and the Superbomb. San Francisco: W. H. Freeman, 1976. P. 29. . [57] Имеются две другие версии замечания, сделанного И.Е. Таммом. По одной из них, он сказал: «Вы слышали новости? Харитон и Зельдович подсчитали, что в принципе возможна урановая бомба» (см.: Снегов С. Творцы. М.: Сов. Россия, 1979. С. 157). По другой: «Вы знаете, Харитон и Зельдович уже подсчитали, что из десяти примерно килограммов урана-235 можно сделать бомбу с такой разрушительной силой, что ее взрыв может уничтожить всю Московскую область» (см.: Головин И. Н. , Смирнов Ю.Н. Это начиналось в Замоскворечье. М.: Изд. Ин-та атомной энергии им. И.В. Курчатова, 1989. С. 3). Последняя версия ошибочна, потому что Харитон и Зельдович до 1940 г. не подсчитывали критической массы урана-235. Все эти три версии исходят от И.Н. Головина. , [58] Автор цитирует по англоязычному источнику. Здесь слова И. Тамма приводятся в обратном переводе с английского. — Прим. перев. Но такого рода оценка была исключением. Иоффе в докладе, сделанном в Академии наук в декабре 1939 г., отметил, что представляется маловероятным, что в этом случае возможно использование результатов ядерной физики в практических целях {251} 251 См.: Иоффе А.Ф. Технические задачи советской физики и их разрешение// Вести. АН СССР. 1939. № 11–12. С. 141. . Капица в 1940 г. по этому же поводу заметил, что для осуществления ядерных реакций потребуется больше энергии, чем они могут отдать. Понадобится разделить изотопы, а для этого необходимо будет «затратить энергии больше, чем можно рассчитывать получить от ядерной реакции». Было бы весьма удивительным, сказал он, если бы возможность использовать атомную энергию превратилась в реальность {252} 252 Капица П.Л. О научной фантастике// Дет. лит. 1940. 4 апр. С. 22. . [59] Это изложение разговора о фантастике с членами редколлегии журнала «Детская литература», состоявшегося где-то в 1939 г.

Исследования условий осуществления цепной реакции деления продолжались и после харьковской конференции. Курчатов предложил провести несколько экспериментов, которые могли бы установить; будет ли уран-238 делиться быстрыми нейтронами. Он поручил проведение одного из этих экспериментов Флерову и Константину Петржаку, молодому исследователю из Радиевого института. Задача опыта состояла в наблюдении за тем, как меняется величина потока нейтронов из урановой сферы, если внутри нее поместить источники нейтронов с различными спектрами энергий. Петржак и Флеров построили очень чувствительную ионизационную камеру для регистрации актов деления. Когда в начале 1940 г. они приступили к опытам, то, к своему большому удивлению, обнаружили, что ионизационная камера продолжает срабатывать, т. е. регистрировать деление, и тогда, когда они убрали источник нейтронов. Вскоре они пришли к заключению, что открыли спонтанное деление — деление, происходящее без бомбардировки нейтронами. Теоретически такой процесс был предсказан Френкелем, а также Бором и Уилером, но Петржак и Флеров первыми экспериментально доказали это явление {253} 253 См.: Флеров Г. II. Всему мы можем поучиться у Курчатова. С. 65–68; Гринберг А. П., Френкель В.Я. Игорь Васильевич Курчатов… С. 101–103. .

Курчатов предложил Петржаку и Флерову провести ряд контрольных опытов, чтобы исключить возможность ошибки в эксперименте. Один из этих опытов был проведен под землей — в помещении станции московского метро «Динамо», чтобы показать, что деление не вызывается космическими лучами. В конце концов Курчатов убедился в том, что они открыли спонтанное деление. В мае 1940 г. Хлопин и Курчатов доложили об этом открытии в Академии наук, и вскоре в советских журналах появились соответствующие статьи {254} 254 См.: В отделении физико-математических наук// Вести. АН СССР. 1940. № 6. С. 56, 60; Петржак К. А., Флеров Г.Н. Спонтанное деление урана// ЖЭТФ. 1940. Т. 10, № 9–10. С. 1013–1017; Докл. АН СССР. 1940. № 6. С. 500, 501. . Курчатов, всегда придававший значение мнению иностранных физиков, послал короткое телеграфное сообщение об открытии в американский журнал «Физикэл Ревью», и оно было опубликовано в номере от 1 июля 1940 г. Флеров и Петржак хотели включить имя Курчатова в число авторов, поскольку это он предложил схему эксперимента и помогал им в анализе его результатов, но Курчатов отклонил это предложение. По-видимому, он опасался, что его молодые сотрудники не получат должного признания, если статья будет подписана и его именем {255} 255 См.: Physical Review. Scr. 2. 1940. V. 58, № 1. P. 89. . [60] В письме в редакцию говорится: «С помощью 15 слоев ионизационных камер, откалиброванных для детектирования продуктов деления урана, мы наблюдали шесть импульсов в час, которые мы приписали спонтанному делению урана. Серия контрольных измерений, как представляется, исключила другие возможные объяснения: абсорбционные свойства совпадают с продуктами деления урана, бомбардируемого нейтронами. Такого рода импульсы отсутствуют в случае урана и тория. Среднее время жизни урана от десяти до шестнадцати или семнадцати лет». См. также: Петржак К. А., Флеров Г.Н. Спонтанное деление тяжелых ядер// Пятьдесят лет ядерной физики. М.: Энергоатомиздат, 1982. С. 105–109. Об отношении Курчатова к вопросу об авторстве см.: Флеров Г. II. Всему мы можем поучиться у Курчатова. С. 68–69. В Советском Союзе это открытие привлекло большое внимание. Его рассматривали как свидетельство того, что Курчатов и его сотрудники работают теперь на том же уровне, что и ученые ведущих исследовательских центров на Западе. Позднее Флеров говорил: «…Тогда, до войны, в нас очень были сильны приоритетные страсти. Все дрались за первенство» {256} 256 Цит. по: Володин Б. Повесть об Игоре Васильевиче Курчатове. С. 96. . Американец Уиллард Либби тоже пытался экспериментально обнаружить явление спонтанного деления, но потерпел неудачу. Это сделало успех советских физиков еще более приятным событием.