Юрий Корякин - Биография атома

У Фредерика и Ирен сомнений не было. То, что появился новый элемент, это безусловно. Но почему? Это неясно. Значит, надо продолжать исследования.

Двое известных немецких физиков Отто Ган и Фридрих Штрассман никак не хотели согласиться с результатами опытов Ирен Жолио-Кюри. Откуда было взяться лантану? Нужно как можно тщательнее проверить опыты Ирен

Жолио-Кюри и доказать ей, что она ошиблась. Так они и решили.

Но произошло невероятное! Когда Ган и Штрассман сделали тщательный химический анализ урана (а они и химиками были отличными) после его облучения нейтронами, то убедились, что в уране появился не только лантан, но и барий. А барий также стоит примерно в середине таблицы Менделеева. Снова загадка. Но пришлось признать, что Ирен Жолио-Кюри права.

Отто Ган.

Ган и Штрассман сообщили о своих наблюденияхв научный журнал. Написали они письмо и известному физику, их другу Лизе Мейтнер. Может быть, она поможет разгадать эту загадку? Лиза Мейтнер в то время была уже немолодой женщиной, известным ученым. С ее мнением считались многие. Но тяжелые жизненные испытания выпали в то время на долю Лизы Мейтнер. Преследуемая германским фашизмом, она была вынуждена бежать из Германии в Данию. В Копенгагене она стала работать вместе с другим знаменитым физиком, Нильсом Бором.

Письмо друзей очень заинтересовало Лизу Мейтнер. Действительно, в чем дело? Ферми, Кюри, Ган, Штрассман — замечательные ученые, превосходные экспериментаторы— не могли ошибаться. В облученном нейтронами уране действительно появляются элементы, имеющие примерно вдвое меньший атомный вес, чем уран.

И у Лизы Мейтнер мелькает догадка. А что если... Нет, это невероятно. Это чудовищно смело и необычно.

Ну, а все-таки? А что, если предположить, что при попадании нейтрона ядро урана разваливается на части?

Скажем, пополам. Ведь тогда можно объяснить появление в уране элементов с весом, примерно вдвое меньшим, чем уран.

Снова и снова Лиза Мейтнер думает над этим. И чем больше думает, тем больше убеждается в том, что иначе и не может быть. Да, несомненно, ядро урана разваливается пополам. А образовавшиеся осколки и являются лантаном и барием.

И Лиза Мейтнер пишет сообщение в английский научный журнал. Опубликовано оно было 18 февраля 1939 г.

Но сообщение Лизы Мейтнер запоздало на две недели, Вы помните, что после обнаружения лантана в уране Фредерик Жолио-Кюри поставил перед собой задачу разгадать тайну появления этого элемента. Продолжая исследование, он пришел к такому же выводу и экспериментально доказал, что под действием нейтронов ядра урана разваливаются на два осколка. Об этом Жолио-Кюри и сообщил во Французскую академию наук двумя неделями

раньше, чем появилась статья Лизы Мейтнер. Но Фредерик Жолио-Кюри, этот замечательный ученый, шел дальше. Он по-прежнему лидировал на «дорожке исследований».

Это можно заметить, внимательно вчитавшись в заголовки сообщений Лизы Мейтнер и Фредерика Жолио- Кюри.

Прочитайте внимательно. Лиза Мейтнер пишет о распаде урана, а Жолио-Кюри — о взрывном расщеплении ядер урана. Лиза Мейтнер пишет более спокойно, фиксируя только факт деления ядра, а Фредерик Жолио-Кюри пишет более эмоционально, более широко. Он не только фиксирует факт расщепления, но и подчеркивает взрывной характер этого расщепления.

Следовательно, уже только из заголовков сообщений можно сделать вывод о том, что Фредерик Жолио-Кюри шел дальше Лизы Мейтнер в своих исследованиях. Так оно и было в действительности.

Он не только доказал факт деления ядра урана, но и первым пришел к главнейшему, необычайно важному для дальнейшего развития науки об атоме, выводу: при делении ядра урана выделяется огромная энергия! Ядро распадается на два осколка не как-нибудь, потихоньку, а носит характер взрыва. Осколки деления с необыкновенной скоростью разлетаются в разные стороны. Их огромная энергия постепенно распределяется между соседними ядрами, и весь кусок урана нагревается. А если число таких делений велико, то и выделяющаяся в результате торможения этих осколков тепловая энергия будет огромной.

Еще в 1935 г. при получении Нобелевской премии Фредерик Жолио-Кюри сказал прозорливые слова:«...мы вправе сказать, что искатели, создавая или расщепляя по своей воле элементы, смогут осуществить настоящие цепные реакции взрывного типа и перерождение элементов. Если такое перерождение распространится, можно предвидеть огромное освобождение энергии, способной быть использованной». Этим словам было суждено сбыться через несколько лет. Но тогда на них никто не обратил внимания: большинство ученых считало, что использование атомной энергии — дело далекого будущего. Даже Резерфорд считал разговоры об этом «вздором». Однако в 1939 г. ученым стало ясно, что они близки к заветной цели. Эффект нагревания куска урана при облучении нейтронами — это и есть искусственно выделенная атомная энергия. Ну, а если все ядра атомов развалятся одновременно? Что произойдет при этом — каждому понятно. Будет колоссальный взрыв. Когда подсчитали эту энергию, то оказалось, что если бы все ядра урана, содержащиеся только в одном грамме урана, разделились, то выделилось бы столько же энергии, сколько выделяется при сжигании нескольких тонн самого лучшего угля!

Когда Фредерик Жолио-Кюри сделал такой расчет, у него просто захватило дух. Действительно, каким неистощимым источником энергии может стать уран. Нужны только нейтроны, много нейтронов. И чтобы каждый нейтрон попал в ядро.

Вот в этом-то и была загвоздка. Все известные ученым источники нейтронов давали их во много миллиардов раз меньше, чем требовалось. Где взять нейтроны? И не мало, а огромное количество.

Но на этот раз природа помогла людям. И эту помощь первым заметил все тот же неутомимый исследователь— Фредерик Жолио-Кюри.

Сообщение Жолио-Кюри, представленное 30 января во Французскую академию наук, давало ответ и на вопрос о том, откуда взять большое количество нейтронов для деления большой массы урана. Сама природа позаботилась об этом. Фредерик Жолио-Кюри заметил, что в тот момент, когда ядро урана разваливается на два осколка, из него вылетают новые нейтроны! Правда, немного, но все-таки больше, чем расходовалось на деление ядер.