Лаура Ферми - Атомы у нас дома

• Название: Атомы у нас дома
• Автор: Лаура Ферми
• Издательство: Издательство иностранной литературы
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1959

Подробности богатой событиями и свершениями судьбы Энрико Ферми, великого итальянского физика, которые мы находим в мемуарах его жены и друга, помогают воссоздать живой облик одного из крупнейших естествоиспытателей современности. Это образ пламенного жизнелюбца, неистового искателя, великого удачника и самозабвенного труженика. Однако этим сказано далеко не все, что можно сказать о Ферми. Но портрет, который набросан в книге, заведомо однотонен. Лаура Ферми пристрастна и не собирается этого скрывать. Главное чувство, которое доминирует в ее отношении к близкому ей человеку, предопределяя и самый стиль описаний и отбор изобразительных средств, — это чувство безграничного преклонении перед кумиром. Книга Лауры Ферми являет собой пример беззаветной преданности и безграничной дружбы.

---

Энрико всегда был одинаково привержен и к теоретической, и к экспериментальной физике и легко переходил от одного к другому в зависимости от того, что требовалось ему в данный момент. Если в связи с работой не предвиделось какого-нибудь интересного опыта, Энрико сидел целыми днями в физическом корпусе у себя в кабинете и заполнял листок за листком сложными выкладками; и дома тоже он не обращал ни на кого внимания, сидел, углубившись в свои мысли, и чертил какие-то непонятные значки и цифры на полях газеты. Если я предлагала ему принести чистый лист бумаги, он отмахивался и говорил, что ничего серьезного не делает. Но как только у него возникала какая-нибудь идея, требующая проверки опытом, или нужно было испробовать и освоить какой-нибудь новый прибор, Энрико откладывал все свои бумажки, которые постепенно покрывались густым слоем пыли, и пропадал целые дни у себя в лаборатории.

Когда мы уехали в Америку, в лаборатории в Риме остались его счетчики Гейгера, драгоценный грамм радия «Божьего промысла» и все запасы химических веществ, с которыми производились опыты. Само собой разумелось, что в Колумбийском университете Энрико будет заниматься теорией. Пока мы готовились к отъезду, за все время нашего путешествия, сначала по Европе, а потом по Атлантическому океану, и до тех пор, пока мы не устроились в Нью-Йорке, Энрико совсем не следил за научной литературой. Чтобы войти в курс последних достижений науки и наверстать упущенное, ему пришлось прочесть множество статей. У него на это уходит не так много времени. Многие друзья Энрико завидуют его способности быстро осваивать самый неудобоваримый по трудности материал. Просматривая статью или реферат, он обычно читает только само изложение проблемы. Затем он тут же царапает какие-то вычисления на клочке бумаги, а после этого ему остается только сличить решение автора со своим собственным.

Итак, в этот период Энрико был теоретиком. Узнав о расщеплении вскоре после приезда Бора, он подошел к этому явлению с теоретической точки зрения и выдвинул гипотезу, что уран, расщепляясь надвое, способен выделять нейтроны.

Для меня нейтроны — это какие-то частицы, не представляющие никакого интереса; у них нет даже электрического заряда. И казалось бы, какое это имеет значение: выделятся из атома еще новые нейтроны или нет? Но как только Энрико сформулировал свою гипотезу, многие физики-экспериментаторы бросились с необыкновенным рвением и пылом искать нейтроны среди продуктов деления урана. Они поняли, о чем говорит Энрико!

— Чтобы расщепить атом урана, — доказывал Энрико, — требуется один нейтрон. Нам надо сначала получить этот нейтрон, чтобы пустить его в дело. Допустим, что мое предположение правильно и что атом урана при расщеплении выделяет два нейтрона. Таким образом, в нашем распоряжении имеются уже два нейтрона, которые нам не пришлось добывать самим. Возможно, что эти два нейтрона попадут еще в два атома урана, расщепят их и те выделят каждый по два нейтрона. Теперь у нас будет уже четыре нейтрона и они должны будут расщепить четыре атома урана. На следующей ступени у нас будет восемь нейтронов, которые расщепят восемь атомов урана. Иными словами, начав бомбардировать некоторое количество урана несколькими нейтронами, полученными искусственным путем, мы сможем вызвать целый ряд реакций, которые будут продолжаться самопроизвольно до тех пор, пока не будут расщеплены все атомы урана.

Вот основная идеи самоподдерживающейся цепной ядерной реакции.

Огромное значение цепной реакции заключается в том, что атом, расщепленный нейтроном пополам, разрывается с колоссальной силой и при этом освобождается огромное количество энергии; как я уже говорила, факт этот был проверен на опыте Мейтнер и Фришем. Впервые человек своими глазами узрел возможность использовать безграничные источники атомной энергии.

Об атомном оружии начали поговаривать в тот момент, когда война казалась почти неизбежной. Всех пугала мысль, что расщепление было открыто именно в Германии. А вдруг немцы сумеют оборудовать свои военные корабли атомными двигателями? Или — что еще хуже! — устроят какой-нибудь атомный взрыв? Но оставалась еще надежда, что осуществить самоподдерживающуюся цепную реакцию вряд ли окажется возможным на практике. Процесс выделения нейтронов, нарисованный Энрико, был в сущности идеальным, потому что на самом деле отнюдь не все нейтроны, выделяющиеся при расщеплении, будут попадать в атомы урана. Многие из них поглотятся веществом прежде, чем соприкоснутся с ураном. Кроме того, нейтроны, образующиеся при расщеплении, движутся с невероятной скоростью и не могут быть использованы в качестве атомных снарядов, если только не будет найден способ замедлить их движение.

Эта сложная проблема возбудила огромный интерес, и физики немедленно приступили к опытам. Работа в этой области развернулась во многих университетах, а начало всему положил Колумбийский университет.

Вскоре после своего приезда в Америку Бор пришел в Колумбийский университет повидаться с Энрико, но застал вместо него Герберта Андерсона.

Герберт, по-видимому, не проявил излишней застенчивости, потому что кончилось тем, что Бор сам заговорил с ним о расщеплении. Андерсон слушал его очень внимательно и, как только Бор ушел, бросился искать Энрико.

— Почему бы вам не включить в план вашей работы опыты по расщеплению с помощью нашего циклотрона? — спросил он. — Мне бы так хотелось поработать с вами! А ведь это такой случай! Лучше и не придумаешь!

В Энрико мигом проснулся экспериментатор. Ему еще не приходилось играть с этой игрушкой — циклотроном.

Циклотрон — это машина, ускоряющая движение заряженных частиц, например, протонов. Эти частицы, если их не отклоняет воздействие каких-нибудь сил извне, движутся по прямой линии; попыткам ускорить их движение препятствовало то, что они так быстро уносились прочь, что оказывались за пределами досягаемости прежде, чем им успевали сообщить нужную скорость. Это затруднение преодолел Эрнест О. Лоуренс, сконструировав свой первый циклотрон, который принес ему Нобелевскую премию. Очень большой магнит искривляет путь частиц и не дает им выйти из цилиндрического ящика, где они непрерывно вращаются все с большей и большей скоростью, пока не приобретут огромную энергию.

Андерсон предлагал воспользоваться частицами, образующимися в колумбийском циклотроне, для бомбардировки подходящих веществ, чтобы получить нейтроны. Это предложение было тем более завлекательно для Энрико, что предоставляло ему возможность вернуться к опытам, которые он начал пять лет назад. Тем не менее он колебался. Деканом физического факультета был профессор Пеграм, а циклотрон находился в непосредственном ведении Джона Р. Даннинга. Им бы, собственно, и надлежало организовать эту работу.

— Да ведь я сам сконструировал массу деталей для этого циклотрона, — с необыкновенным упорством настаивал Андерсон. — Имею же я право работать с этим прибором и просить вас руководить моей работой!

Наконец, найден был способ примирить пылкую ретивость Андерсона с осторожными колебаниями Энрико. На заседании кафедры с участием профессора Пеграма, Даннинга, Ферми и Андерсона утвердили план исследовательских работ. После этого заседания Энрико опять стал физиком-экспериментатором. При этом в его распоряжении оказался источник нейтронов с мощностью, примерно в сто тысяч раз превышавшей радоно-бериллиевые источники, которыми он располагал в Риме. Протоны, ускоренные циклотроном, бомбардировали бериллий, и это давало в секунду примерно в сто тысяч раз больше нейтронов, чем можно было получить ранее при самых благоприятных обстоятельствах. Нейтронный источник Энрико давал усиление в сто тысяч раз, а котел, с которым ему пришлось орудовать уже после войны, представлял собой источник, который во столько же раз превосходил колумбийский циклотрон.

К Энрико и Герберту присоединились другие физики, и среди них — венгр Лео Сцилард и канадец Уолтер Цинн, высокий белокурый молодой человек; он преподавал в Сити-колледж, а исследовательской работой занимался в Колумбийском университете. В течение некоторого времени я могла в какой-то мере следить за успехами их опытов, конечно на расстоянии, которое отделяет специалиста от непосвященных. Время от времени Герберт Андерсон, Уолли Цинн или Джон Даннинг приходили к нам в гости, и случалось, что они при мне разговаривали с Энрико о своих делах. Я была на нескольких лекциях Энрико, прочла несколько отчетов в газетах. Однако через некоторое время была введена добровольная цензура и на ядерную физику был наложен строжайший запрет тайны. Я ровно ничего не слышала о ней целых пять лет — с лета 1940 года до лета 1945 года, когда бомба, сброшенная на Хиросиму, несколько приоткрыла тайну.