Хуберт Мания - История атомной бомбы

В начале ноября оба радиохимика убеждены, что при помощи подложки бария выделили из облученной пробы урана три доселе неизвестных искусственных изотопа радия. В высшей степени необычное открытие, если учесть, что радий, будучи 88-м элементом, имеет на четыре ядерных заряда меньше, чем 92-й элемент уран. И они выдвигают смелое предположение, что радий возник путем отщепления этих четырех ядерных зарядов от урана — тезис, не менее отважный, чем идея трансурановых элементов. Ибо ядерные физики все еще ориентируются на эмпирическое правило, что медленный и тем самым энергетически слабый нейтрон не может выбить из ядра больше одной частицы. Но авторы работы смогли исключить присутствие любых других химических элементов, кроме радия и подложки бария. Следовательно, рассматриваться мог только радий. Их статья появляется в печати восьмого ноября 1938 года, на другой день после шестидесятилетия Мейтнер, в журнале «Естественные науки».

В ночь с девятого на десятое ноября 1938 года по всей Германии бьют окна еврейских жилищ и магазинов. Евреев гонят и издеваются над ними, их собственность разрушается и разграбляется. Несколько сотен человек убиты или доведены до самоубийства. Более тысячи синагог и залов для собраний охвачены огнем. Эти злоупотребления, санкционированные режимом, — начало систематического уничтожения еврейского народа. В берлинское личное дело Мейтнер теперь вписывается дополнительное имя: «Сара».

Посетитель, впервые вошедший в эту осень в фойе Химического института кайзера Вильгельма на Тиль-аллее в берлинском Далеме, чтобы поговорить с Ганом или Штрассманом, ищет направление, полагаясь на свой нюх. В воздухе висит своеобразный резкий запах, который становится все интенсивнее по мере приближения к большой химической лаборатории Гана на первом этаже. В ответе за основную ноту институтского аромата — явно соли азотной кислоты. За двадцать пять лет испарения пропитали все столы и стулья, полки и царапины на них. Помещение для облучения и комната для измерений находятся — как и у Энрико Ферми в Риме — в противоположных концах коридора, чтобы исключить ошибку измерений между источником нейтронов и облученным ураном. Когда Фриц Штрассман в своем процессе разделения радиоактивных веществ манипулирует с высококонцентрированной соляной кислотой и ядовитым хлоридом бария, тут и выступает на первый план едкая головная нота институтского аромата — короткое сильное пощипывание в носу и отчетливо горький вкус на языке и нёбе, который Гану — специалисту по отравляющим газам — уже не мешает. Сердечная нота аромата развертывается лишь тогда, когда господин директор разрешает себе во время работы сигару и пряные табачные клубы слегка оттесняют кислоты на задний план.

По настойчивому совету Нильса Бора и Лизы Мейтнер Ган и Штрассман еще раз повторяют их попытку получить при облучении урана искусственные изотопы радия. С лихорадочной деловитостью они вновь бомбардируют свою пробу урана, следят за счетчиком Гейгера, сменяют друг друга поздним вечером и вводят даже ночные смены. Но в первую очередь они доверяют разделяющей силе их «красивого маленького кристалла хлорида бария», который они годами в упорных трудах очищали от всех примесей. Сейчас они еще раз должны чисто выделить три изотопа радия из облученного урана так, чтобы не примешивались следы других продуктов распада. Ведь барий как средство разделения действует на все щелочно-земельные металлы — например, на бериллий, магний и радий. Сам барий тоже принадлежит к этому семейству. Химическое родство между разделяющим веществом барием и извлекаемым радиоактивным веществом отвечает за то, что лучистый член семейства застревает в промежуточном пространстве кристалла хлорида бария и вымывается из раствора. Даже если в процессе превращения выскочит всего лишь такое не поддающееся взвешиванию количество, как пара тысяч атомов — несколько триллионных долей грамма. Ган и Штрассман хотят доказать физикам-скептикам в Копенгагене, Стокгольме и где бы то ни было, что они, радиохимики из Далема, своей находкой, возможно, открыли новую перспективу для ядерной физики.

На грубо сколоченном деревянном столе в помещении для облучения лежит грязно-желтый кругляш, блок парафина, в середине которого просверлена дыра. В нее вставлена ампула с солями радия и порошком бериллия — берлинский источник нейтронов. Случайная находка Энрико Ферми, что парафин замедляет нейтроны бериллия и благодаря этому повышает вероятность их проникновения в ядро урана, стала уже неотъемлемой составной частью стандартного процесса получения трансурановых элементов. В измерительной комнате определяется радиоактивность облученных проб. Здесь воображение Лизы Мейтнер и ловкость рук Отто Гана произвели неповторимую череду аппаратуры, которая в тысячу раз чувствительнее обычных методов измерения. Когда-то, лет тридцать назад, Ган научился у Рамсея и Резерфорда делать примитивную, но вполне пригодную аппаратуру для измерений из консервных банок и старых емкостей из-под масла. Так же и теперь он сам мастерил для себя счетчики Гейгера. Они были скрыты в раскладных свинцовых ящичках и подсоединялись к усилителям серебристыми вакуумными трубками, которые, в свою очередь, тоже были соединены с электрическими счетными устройствами. Переплетения проводов вели к 90-вольтовым батареям, формой и размерами напоминавшими коробку сигар. Они стояли на вставном днище под столешницей.

Когда десятого декабря 1938 года Энрико Ферми вручается Нобелевская премия по физике — за его новаторские эксперименты с искусственной радиоактивностью и за открытие медленных нейтронов, — дуэт из Далема, еще сам того не ведая, прямиком движется к событию, которое не только доведет до абсурда четыре года исследований трансурановых элементов, но и до основания потрясет ядерную физику. В середине декабря они сталкиваются с ошеломляющим фактом, что их искусственный радий, полученный после облучения урана, химически ведет себя вовсе не как радий. Ибо при первом выделении он не концентрируется в таких однозначных количествах, как они привыкли ждать от этого элемента. В субботу, семнадцатого декабря 1938 года Ган отправляется в финансовое управление, где опять пытается ускорить ход заявления Лизы «Сары» Мейтнер на получение пенсии. Он еще надеется подтолкнуть делопроизводителя при помощи контролируемого приступа ярости. Однако тактика волокиты в органах нацелена в перспективе на полное присвоение еврейской собственности и на отказ беглым евреям в их притязаниях на пенсию.

В тот же вечер Ган и Штрассман начинают решающий эксперимент, который должен подтвердить превращение облученного урана в искусственный радий. На столе в помещении для облучения лежат пятнадцать граммов чистого урана в свинцовом лотке в пределах досягаемости источника нейтронов. После двенадцати часов облучения Фриц Штрассман отделил предполагаемый радий от урановой пробы. Теперь он присутствует в виде смеси с барием. Однако в трех следующих друг за другом попытках отделения он не поддается изоляции и остается равномерно распределенным в барии. Это значит, что их предполагаемый радий ведет себя как барий. В качестве контрольного испытания они добавляют сюда природный радий, чтобы установить, не будет ли он реагировать так же странно, как его искусственный двойник. Однако, как и ожидалось, он концентрируется при первой же попытке отделения. Как химики, Ган и Штрассман вынуждены сделать из этого результата вывод, что нашли никак не радий, а сам барий. Ведь теоретически это было возможно, ибо барий, как средство отделения, может вытягивать из раствора все щелочно-земельные металлы. А к ним относится, естественно, и сам барий. В тот вечер семнадцатого декабря 1938 года все протоколы, графики измерений и контрольные испытания говорят на одном языке. Это не может быть никакой другой элемент, кроме бария, и это не «трансуран».