6 января 1939 года журнал со статьей Гана и Штрассмана вышел в свет. И наверное, среди физиков, прочитавших ее, нашлось немало таких, кто с досадой и огорчением понял, насколько близко находился от того же самого открытия. Вероятно, острее всех это почувствовали Ирен Кюри и ее сотрудники. Ведь именно они не без смущения писали: «свойства вещества с полураспадом 3,5 часа оказались такими же, как у лантана». Примерно то же мог испытывать и берлинец доктор фон Дросте. Исходя из существовавшей в то время теории, он предположил, что облученные нейтронами уран и торий должны испускать альфа-частицы высоких энергий. Требовалось доказать это. И Дросте поставил эксперимент. Однако в эксперименте следовало учитывать одно немаловажное обстоятельство: уран и торий, сами, без облучения, испускают альфа-частицы, но сравнительно малой энергии. Чтобы устранить влияние этих альфа-частиц на результаты опыта, фон Дросте закрыл облученный образец урана тонкой металлической фольгой. Если бы он хоть раз снял фольгу и провел опыт без нее, он наверняка обнаружил бы мощные ионизационные вспышки, вызываемые осколками расщепившихся ядер.
А через много лет Фрицу Штрассману стала известна история почти трагическая. Она случилась с одним американским физиком. Примерно за год до Гана и Штрассмана он подверг урановый раствор облучению нейтронами одного из самых мощных по тем временам источника, столь мощного, что в Германии о таком и не мечтали. Затем этот физик выделил «трансураны» из раствора и, поместив их в стеклянную мензурку, понес в другое помещение, где собирался исследовать спектр гамма-излучения. Если бы он проделал исследование, он сразу определил бы, что в растворе помимо урана находятся барий и другие элементы с соответствующим периодом полураспада. Как назло, в лаборатории только что натерли полы, физик поскользнулся, и драгоценная мензурка разбилась. Помещение, сильно загрязненное радиоактивными веществами, закрыли на несколько недель, физику же пришлось заняться другой работой, и ему уже было недосуг возвратиться к прежней. Ган и Штрассман никогда не приписывали себе все заслуги; впоследствии они не раз утверждали, что «открытие уже назрело» в то время. И то, что оно было сделано в Берлине, можно даже объяснить прихотью Фортуны.
Но по существу группа Гана была наиболее подготовленной к открытию. В проведенных экспериментах им приходилось иметь дело с фантастически малыми количествами веществ: во всех вместе взятых кристаллах содержалось всего лишь несколько сот атомов радиоактивных изотопов, и обнаружить их можно было только счетчиком Гейгера. Уверенно делать какие-либо научные выводы по результатам подобных экспериментов мог только человек, обладающий тридцатилетним опытом радиохимических исследований. Таким опытом располагал один Ган.
Вероятно, многие физики задумывались над тем, как сложилась бы история атомных исследований, если бы война разразилась не в 1939 году, а летом 1938 года. Ведь это вполне могло случиться. Но тогда открытие Гана почти наверняка осталось бы неизвестным в других странах. И, кто знает, сумели бы Соединенные Штаты довести к 1945 году атомное оружие до степени боевой готовности?
Убедившись в правоте Гана и Штрассмана, Фриш и Мейтнер больше не считали нужным держать в секрете сообщение из Берлина. Сразу после рождественских каникул Мейтнер возвратилась в Стокгольм, а Фриш — в Копенгаген. Но их совместная работа не прервалась. Совещаясь по телефону, они готовили статью, где излагали уже известные нам теоретические соображения и расчеты. В середине января их статья поступила в редакцию лондонского «Нейчур». Но хотя это была первая в мире статья, в которой говорилось о процессе расщепления атомного ядра, ее публикация задержалась на целый месяц.
Между тем сразу по возвращении в Копенгаген, еще до того, как в «Натурвиссеншафтен» была опубликована статья Гана и Штрассмана, Фриш во всех подробностях рассказал Бору о письме Гана и о расчетах количества высвобождающейся энергии, которые были проделаны им с Лизой. Вскоре Бор на несколько месяцев поехал в Америку. А с ним отправились за океан и новости.
В те же дни Иосиф Маттаух возвращался в Берлин после лекционного тура по Скандинавии. Он ехал к себе через Данию. Фриш встретил его на пути в Копенгаген, и всю дорогу до датской столицы физики горячо обсуждали энергетические расчеты, выполненные Фришем и Мейтнер. И, конечно же, Фриш сообщил Маттауху, что ему только-только удалось подтвердить физическими методами открытие берлинцев. Это оказалось совсем несложным делом. Очень простое устройство уверенно зарегистрировало мощные импульсы ионизации, возникающие при каждом акте расщепления. Фришу не терпелось продемонстрировать свои опыты. Немедленно по прибытии в Копенгаген он повел Маттауха в лабораторию и показал ему все. Вторым человеком, которому Фриш не замедлил сообщить новости, был Бор. Фриш отправил ему каблограмму.
Как и следовало ожидать, статья Гана и Штрассмана, появившись в печати, не осталась незамеченной. Рядом с Ганом, в Берлине, ничего не зная ни о работах Фриша, ни о дальнейшем развитии работ самого Гана, физики Зигфрид Флюгге и фон Дросте уже 23 января отправили в «Цайтшрифт фюр физикалише хеми» статью, выводы которой полностью совпадали с выводами Фриша и Мейтнер. Но и этой статье было суждено залежаться в редакции. Об энергетических возможностях открытого Ганом и Штрассманом процесса превращения элементов физики впервые услышали от Бора. Он выступил на Пятой вашингтонской конференции по теоретической физике 26 января и буквально поразил всех, сообщив о работах Фриша и Мейтнер и о том, что ядерные осколки высокой энергии можно обнаружить простейшими приборами. Бор никогда не блистал красноречием, но эффект его последних слов был поразительным. Едва он произнес их, несколько физиков сорвались со своих мест и, как были в вечерних костюмах, помчались в лаборатории, чтобы возможно скорее повторить и проверить результаты, о которых доложил Бор.
А через сутки многие американские газеты уже оповестили читателей об опытах. И когда спустя месяц вышли научные журналы со статьями Мейтнер и Фриша, а также Флюгге и фон Дросте, лавры уже венчали другие головы. В Англии из серьезных газет только одна «Тайме» уделила место этим важнейшим событиям; в маленькой заметке говорилось, что в Колумбийском университете, в Америке, открыли новый процесс — «расщепление» атома урана физик Энрико Ферми, работавший в США, воспользовался циклотроном с магнитом весом около 76 тонн «для самого эффективного из осуществленных на Земле преобразования массы в энергию»; по расчетам Ферми, энергии при этом выделялось в 6 миллиардов раз больше, чем требовалось для того, чтобы вызвать процесс расщепления.
Теперь, по прошествии трех десятков лет, кажется, что и сами события развивались подобно цепной реакции. И действительно, счет шел на дни и недели, хотя никто тогда еще не знал, чем все это кончится. Ган и Штрассман напряженно работали весь январь и 25 числа направили в «Натурвиссеншафтен» новую статью. Она называлась так: «Доказательство образования активных изотопов бария под воздействием нейтронной бомбардировки урана и тория». Сам заголовок явно показывал, что авторы отбросили все сомнения в правильности своих выводов. Но дело этим не ограничивалось. У статьи был еще и подзаголовок: «Дополнительные активные осколки деления урана». Вот именно то содержание, которое он отражал, и всколыхнуло всю физику. Ибо, говоря о природе «дополнительных активных осколков», авторы утверждали, что расщепление происходит вовсе не в соответствии с атомным весом; необходимо учитывать атомный номер — ядро урана (атомный номер 92) расщепляется на ядро бария (атомный номер 56) и ядро криптона (атомный номер 36). А из этого следовало: при расщеплении ядра урана освобождаются нейтроны. И не один, а больше! |
Вот это и потрясло. Ибо было ключом не только к конкретной физической загадке, но и к целому Новому Свету, на пороге которого стояла физика.
Ведь если при распаде одного атома освобождается не один, а больше нейтронов, то это означает, что освободившиеся нейтроны могут вызвать распады уже нескольких атомов, а те, в свою очередь, — еще большего числа атомов и так далее. Следовательно, ничто уже не мешало допустить возможность лавинного нарастания числа расщепляющихся атомов — цепную реакцию, в ходе которой будет выделяться невиданная энергия.