Хуберт Мания - История атомной бомбы

• Название: История атомной бомбы
• Автор: Хуберт Мания
• Издательство: Текст
• Жанр: Физика
• Год: 2012
• ISBN: 978-5-7516-1005-0

Эта занимательная книга рассказывает о новой эре в истории человечества — от открытия урана до первого эксперимента с атомной бомбой. Когда возникла идея, что энергию можно добыть из ядра атома, никто и представить себе не мог, какие трудности придется преодолевать лучшим умам человечества, и какие силы природы извергнутся из комочка самоподогревающегося вещества размером с апельсин, если сжать его до критической массы.

---

После проигранной войны Фриц Габер впадает в беспокойство и на некоторое время исчезает из виду. Он боится трибунала над военными преступниками, а победившая власть не преминет объявить его военным преступником как главного ответчика за применение химического оружия. И вряд ли он мог ожидать другого приговора, кроме смертного, доверительно признается он Гану. Тот рассказывает, что беглец отпустил бороду, чтобы его не узнавали. Однако ничего такого не случилось: ни Габер, ни другие ученые на ведущих позициях не были привлечены Гаагской военной конференцией к ответу за нанесенный урон. Совсем наоборот: о международной опале Габера не могло быть и речи. Ибо сразу после войны ему была присуждена Нобелевская премия по химии за синтез аммиака. Габер остается в убеждении, что внес огромный вклад в гуманизацию ведения войны, и продолжает бредить превосходящей эффективностью применения газа в сравнении с пушечными ядрами и ружейными патронами. В 1919 году Габера назначают «рейхскомиссаром по борьбе с вредителями». Он пускает в ход весь свой опыт и наработки, которые должны привести к созданию средства удушения грызунов и паразитов. Название этого средства — «Циклон Б».

Эрнест Резерфорд в войну разработал методы акустической разведки немецких подводных лодок. Описывая собственные эксперименты, Резерфорд придерживается военного жаргона. Да и в его институте в Манчестере постоянно говорят о рафинированной тактике нападения. Поскольку он готовит не что иное, как прямые атаки на атомное ядро. Ведь до сих пор существуют лишь умозрительные рассуждения о составных частях ядра да сдержанные абстракции вроде атомной модели Бора. Но тот, кто действительно хочет заглянуть в самую суть материи, должен по-настоящему взломать ядро. Резерфорд обстреливает азот быстрыми альфа-частицами. Как и при исторических опытах с золотой фольгой, в ходе которых он открыл атомное ядро, Резерфорд и на сей раз наблюдает привычные вспышки на сернистоцинковом экране. Правда, помимо сцинтилляций, вызванных альфа-частицами, на экране дополнительно возникают и куда более слабые мерцания.

По мере того как Резерфорд отодвигает свой источник радия все дальше от экрана, вспышки, типичные для альфа-частиц, исчезают, тогда как более слабые проблески по-прежнему видимы. Поскольку теперь они определенно происходят не из источника радия, Резерфорд может сделать лишь один вывод: должно быть, это следы частиц, дальность действия которых в воздухе явно больше, чем у альфа-частиц. И они, должно быть, вылетают из атакованного ядра атома азота. Поначалу он думает об аномалии азота. Но эти световые следы не удается отличить от тех, что Резерфорд уже исследовал у водорода. В большой пустоте атома водорода по своей одинокой орбите вращается лишь один отрицательно заряженный электрон. Чтобы сохранять электрическую нейтральность атома, в его ядре может существовать только одна положительно наряженная частица. Как знать, не является ли эта особая ядерная частица основополагающим материальным кирпичиком всех элементов?

Резерфорду посчастливилось отколоть от существенно более тяжелого атома азота кусочек ядра при столкновении с альфа-частицей. Это совершенно неожиданный и настолько же невероятный эффект, как если бы воробей налетел на особняк и снес с него трубу. Так Резерфорду было суждено впервые заглянуть на самый глубокий уровень материи, на ее матрицу. И она явно составлена из одних лишь ядерных частиц водорода. При столкновении с альфа-частицами из атома азота выбивается один такой ядерный кирпичик, при этом азот превращается в кислород. И это значит: Эрнесту Резерфорду удалось осуществить первое в истории искусственное ядерное превращение.

Превращение элементов в радиоактивном распаде — естественный процесс, который человек хоть и мог наблюдать, но не мог постичь. Отныне, однако, любому исследователю доступно превратить азот в кислород при помощи описанной Резерфордом аппаратуры и соответствующих препаратов. Этот процесс становится предсказуем и доказуем. Когда Нильс Бор в июле 1919 года посещает своего ментора и друга в Манчестере, он узнает от него и другие подробности о «контролируемых или так называемых искусственных ядерных превращениях, которыми он вызвал к жизни то, что он пристрастно назвал новейшей алхимией, открытие, которому со временем суждено приобрести столь огромное значение для господства человека над силами природы».

В 1920 году Резерфорд наконец предлагает рассматривать ядро водорода в качестве элементарной частицы и дать ему — как ядерному первокирпичику любого химического элемента — название «протон». Положительный заряд атомного ядра — все равно, железа ли, золота, кадмия или марганца — всегда есть целое число, кратное ядру атома водорода. Необычайно элегантная теория. Итак, к началу 1920-х годов была видимость, что природе достаточно просто сунуть руку в коробку с кубиками-протонами, чтобы последовательно собрать все ее девяносто два химических элемента. Если она добавит к ядру водорода второй протон, получится гелий. Еще четыре дополнительных «кубика» — и готов углерод, пока в конце концов дело не дойдет до максимальных 92 «кубиков» самого тяжелого элемента урана. Этой картине атомной структуры, правда, еще недостает резкости деталей, однако открытие протона — самый значительный шаг вперед на пути к пониманию мельчайших составных частиц материи. Все формы явлений этого мира обязаны своим существованием сочетаниям этих девяноста двух элементов. Из соединения элементов водорода и кислорода бьет ключом вода. Натрий и хлор связываются в соль, тогда как картошка, кошки и люди обязаны своим существованием преимущественно многообразным соединениям углерода.

Ослепительная красота — это и в 1920-е годы известно всякой светской элегантной даме — исходит не только изнутри. Поэтому она должна ухаживать за своей природной красотой продуктами новой линии «Tho-Radia». Молочко для лица и крем для кожи, обогащенные радием, обещают разгладить морщины и обесцветить дефекты. Лучистое туалетное мыло, губная помада и очистительные лосьоны довершают это инновационное предложение французской косметической промышленности. Радийная эйфория стойко продолжалась и после войны, тем более что радиоактивный элемент якобы оказывает терапевтическое действие при лечении рака. Уж если даже невесомые количества этого вещества отдают так много энергии, что ему стоит оживить усталый, обессиленный организм и поддержать в нем здоровье. Даже в серьезном American Journal of Clinical Medicine один медик пишет: «Радиоактивность предотвращает психические заболевания, вызывает благородные чувства, останавливает процесс старения и повышает радость жизни». Сексуально ослабленному господину во второй половине жизни достаточно лишь прибегнуть к средству «Vita Radium»: пятнадцатидневный курс гарантированно восстановит потенцию. Вложенная в упаковку реклама обещает «страсть и бьющую через край витальность».

Британский хирург и директор Лондонского института радия сэр Фредерик Тревс усматривает в распаде радия и вовсе нечто мистически-величественное и проводит смелую параллель между самосветящейся субстанцией и богоявлением из Второй книги Моисея. Он сравнивает радий, дарующий радон и по человеческим меркам никогда не иссякающий, с кустом терновника, который вечно горит, не опаляясь, и из которого Бог говорил с Моисеем. В распоряжении Тревса находится огромное количество радия — восемьсот шестьдесят миллиграммов, и он разослал отводки этой неопалимой купины в тринадцать английских больниц. Сто пятьдесят миллиграммов зарезервировано для постоянного производства радийной воды, которую разливают по бутылкам и продают по всей стране. Она светится в темноте и в 5000 раз сильнее, чем радиоактивные источники в Бад-Гаштайне и Санкт-Йоахимстале. Через 1620 лет половина неопалимой купины все еще будет в наличии, продолжая непрерывно испускать радон. Руководитель института радия уверяет, что его «сжиженный солнечный свет» в порционных бутылочках устраняет своим излучением ревматизм у сорока процентов его больных.

Правда, годится ли радий в качестве средства против рака, активно оспаривается. В октябре 1921 года президент Американского союза хирургов скептически высказывается о будущем применении радия в терапии рака. По его словам, до сих пор польза лечения, поданного как сенсация, была чрезвычайно мала. Лишь при наружно доступных и менее злокачественных опухолях можно достигнуть при помощи радия некоторого лечебного действия. При карциномах внутренних органов — таких, как желудок и кишечник, — радий, напротив, совершенно неприменим. Спор между сторонниками и скептиками в США уже несколько лет кипит на медленном огне, но полгода назад обострился. Поскольку в мае 1921 года в Нью-Йорк прибывает — в качестве гостя одного американского женского союза — Мария Кюри. Леди собрали 100 000 долларов, чтобы подарить почитаемой двукратной нобелевской лауреатке один грамм радия, который их президент Гардинг лично должен вручить ей в Белом доме. Уже по ее прибытии в порт Нью-Йорка репортерам бросилось в глаза изможденное состояние здоровья мадам Кюри. Они не могли прийти к единому мнению, то ли гостья из Парижа одета в черный сюртук, похожий на рясу, то ли вообще в лабораторный халат. Черные перчатки скрывали ее воспаленные руки, а старая история про черное свадебное платье универсального назначения опять была пущена по кругу. Она намерена, заявляет Кюри прессе, использовать подаренный радий в очередных экспериментах и найти лучшие методы лечения рака: «Радий — действенное средство. Он уже излечивал все возможные виды рака, в том числе и самые тяжелые случаи». Скептиков среди врачей она ставит на место словами: «Если применять радий правильно, будет и успех исцеления. Кто потерпел неудачу, тот просто не знает свое ремесло».