i ego druz'ya po okonchanii oblucheniya mchalis',
kak oderzhimye, po dlinnym koridoram instituta, chtoby ispytat' svoi preparaty
v pomeshchenii, ne zarazhennom radioaktivnost'yu. Ved' moglo tak sluchit'sya, chto
obrazovalsya korotkozhivushchij radioaktivnyj element s periodom poluraspada v
neskol'ko sekund. Potom obychno mozhno bylo videt', kak oni medlenno
vozvrashchalis' s razocharovannymi licami. Dlya pervyh vos'mi elementov fiziki ne
smogli obnaruzhit' nikakoj iskusstvennoj radioaktivnosti. Odnako na devyatom
elemente, ftore, schetchik vdrug zashchelkal. Vskore ital'yancy ustanovili, chto
obluchenie nejtronami aktiviziruet mnogie elementy. CHashche vsego poslednie
izluchali beta-luchi i prevrashchalis' pri etom v atomy sleduyushchego elementa.
Fermi otkryl "radioaktivnost', inducirovannuyu bombardirovkoj nejtronami".
Tak nazval on stat'yu, napisannuyu 10 aprelya i opublikovannuyu v mae 1934 goda
v zhurnale "Nejchur",
Spor vokrug devyanosto tret'ego elementa
Interesnyh rezul'tatov |nriko Fermi ozhidal dlya poslednego elementa
periodicheskoj sistemy. Uran yavlyaetsya samym tyazhelym elementom, vstrechayushchimsya
na Zemle. YAdro etogo atoma sostoit iz 92 protonov i 146 nejtronov.
Otnositel'naya atomnaya massa v rezul'tate sostavlyaet 238, tochnee, dlya izotopa
[238]U. Uzhe togda predpolagali, chto uran sostoit ne tol'ko iz
etogo izotopa. Naprimer, gipoteticheskij aktinouran dolzhen byl byt' legche.
Odnako s pomoshch'yu mass-spektrografa Astona v to vremya ne udavalos' najti
drugie izotopy urana, krome [238]U.
Vopros ob aktinourane byl razreshen odnoznachno tol'ko togda, kogda
amerikanskij fizik Artur Dempster iz CHikagskogo universiteta v dekabre 1934
goda ispol'zoval novyj istochnik ionov dlya mass-spektrografa povyshennoj
razreshayushchej sposobnosti. V 1935 godu Dempster vnes yasnost' v vopros ob
izotopnom sostave urana: krome izvestnoj chetkoj linii, dlya [238]U
on nashel eshche slabuyu liniyu dlya [235]U -- iskomogo aktinourana.
Segodnya my znaem, chto prirodnyj uran na 99,27 % sostoit iz
[238]U, na 0,72 % -- iz [235]U i na 0,005 % -- iz
[234]U.
Kogda v Fizicheskom institute Rimskogo universiteta v seredine 1934 goda
molodoj Fermi nachal bombardirovat' uran nejtronami, on, konechno, ishodil
tol'ko iz sushchestvovaniya [238]U. Esli by, kak polagal Fermi,
udalos' vnedrit' v yadro eshche odin nejtron, to po uravneniyu
[238]U + n = [239]U
obrazovalsya by radioaktivnyj izotop s massovym chislom 239 i -- v sluchae
ego dal'nejshego beta-raspada -- element s zaryadom yadra 93:
[239]U = [239]X + e-
Takogo veshchestva na Zemle eshche ne bylo! Perspektiva otkrytiya etogo
elementa voodushevlyala. Ona oznachala proniknovenie v neizvestnuyu oblast'
materii, do teh por polnost'yu sokrytuyu ot chelovecheskih predstavlenij.
Shodnoe chuvstvo dolzhno bylo v prezhnie vremena ohvatyvat' krugosvetnyh
moreplavatelej, kogda oni puskalis' v ekspedicii dlya otkrytiya novyh stran i
kontinentov i obnaruzheniya ih bogatstv.
Voodushevleniyu ital'yancev ne bylo granic, kogda s pervym zhe opytom
prishla udacha: obluchennyj uran okazalsya sil'no radioaktivnym i, kak
predpolagalos', ispuskal beta-luchi. Issledovaniya pokazali, chto produkty
radioaktivnogo raspada ne identichny s sosednimi elementami urana. Takoe
obnaruzhenie mozhno bylo provesti ochen' izyashchno. Pri himicheskom analize
trebovalos' tol'ko dobavit' soedinenie predpolagaemogo elementa, skazhem,
soli toriya. Posle obychnoj himicheskoj pererabotki i razdeleniya aktivnost'
neizvestnogo produkta prevrashcheniya libo obnaruzhivalas' snova v torievoj
frakcii -- i togda eto byl izotop toriya,-- libo ee ne bylo. V poslednem
sluchae raz®yasneniya mogli dat' dal'nejshie himicheskie opyty s dobavleniem
drugih elementov ili ih soedinenij. Takie himicheskie identifikacii chasto i s
bol'shoj tochnost'yu provodili v to vremya Otto Han, Liza Mejtner i Fric
SHtrasman.
Pri povtorenii svoih opytov Fermi ne nashel nikakih ukazanij na to, chto
iz urana, obluchennogo nejtronami, obrazovalis' kakie-libo izotopy izvestnyh
sosednih elementov, takie, kak protaktinij, torij, aktinij, radij. Ishodya iz
etogo, novyj vid radioaktivnyh atomov dolzhen byl prinadlezhat' elementam,
nahodyashchimsya po druguyu storonu urana -- transuranam! Po mneniyu Fermi,
osobenno pravomernym bylo pripisat' obrazovavshijsya radioaktivnyj osadok s
periodom poluraspada 13 min novomu, 93-mu, elementu. Nesmotrya na eto, Fermi
dal ochen' ostorozhnoe nazvanie svoemu otchetu, opublikovannomu v zhurnale
"Nejchur" 16 iyunya 1934 goda: "Vozmozhnoe poluchenie elementov s atomnym
nomerom, prevyshayushchim 92". Poetomu, kogda ital'yanskaya pechat' nachala vo vse
gorlo krichat' o dokazannom poluchenii 93-go elementa i gromoglasno prichislila
eti uspehi k "pobedam fashistov v oblasti kul'tury", eto ne moglo ne zadet'
Fermi i ego kolleg.
Ital'yanskie fiziki otkryli v svoih rabotah porazitel'nyj effekt:
radioaktivnost', inducirovannaya nejtronami, vdrug usilivalas' vo mnogo raz,
esli nejtrony predvaritel'no propuskali cherez sloj parafina. Parafin
yavlyaetsya smes'yu uglevodorodov. Na svoem puti cherez kusok parafina nejtrony
vstrechali bol'shoe chislo atomov vodoroda toj zhe massy. V rezul'tate
stolknovenij nejtrony peredavali atomam vodoroda chast' energii, otklonyalis'
ot pryamolinejnogo puti i priobretali zigzagoobraznuyu traektoriyu. Peredavaya
chast' energii, oni tormozilis'. Takim obrazom, nejtrony pokidali parafin so
znachitel'no men'shimi skorostyami, chem vhodili nego. Takie zamedlennye, ili
teplovye, nejtrony vyzyvayut prevrashcheniya atomov s gorazdo bol'shej
veroyatnost'yu, chem bystrye, kotorye chasto proskakivayut mimo celi.
Fermi razmyshlyal dalee... S pomoshch'yu etogo metoda mozhno budet v blizhajshem
budushchem iskusstvenno poluchat' novye radioaktivnye elementy. Byt' mozhet, dazhe
v takih kolichestvah, chto oni smogli by zamenit' estestvennye radioaktivnye
veshchestva, kotorye vse bol'she dorozhayut. Otkrytie priobretalo kommercheskoe
napravlenie, chto zastavilo Fermi i ego sotrudnikov 26 oktyabrya 1934 goda
podat' zayavku na patent po iskusstvennomu izgotovleniyu radioaktivnyh veshchestv
iz drugih elementov putem bombardirovki zamedlennymi nejtronami. CHto zhe, eshche
odin alhimicheskij patent? Edva li. Mysl' o tom, chtoby poluchat' kogda-libo
atomnuyu energiyu pri pomoshchi takih iskusstvennyh prevrashchenij elementov, ne
prihodila togda Fermi. I vse zhe sdelannoe otkrytie oznachalo sushchestvennyj shag
v etom napravlenii.
Vokrug otkrytiya 93-go elementa grozil opyat' vozniknut' spor o
prioritete. Ibo v iyule 1934 goda cheshskij inzhener Koblik soobshchil chto on
vydelil etot element iz uranovoj smolki Ioahimstalya i uzhe opredelil ego
otnositel'nuyu atomnuyu massu: 240. V chest' svoej rodiny Kublik nazval ego
bogemij. |to izvestie bylo rasprostraneno gazetami po vsemu svetu.
Otkrytie elementa 93, zayavlennoe s dvuh storon, bylo, konechno,
sensaciej. Odnako Ida Noddak ne razdelyala vseobshchego voodushevleniya. |to bylo
yasno hotya by iz ee doklada "O sovremennyh metodah predskazaniya himicheskih
elementov", kotoryj ona sdelala 14 sentyabrya 1934 goda v Leningrade po sluchayu
stoletiya D. I. Mendeleeva. Vmeste s drugimi vydayushchimisya uchenymi, sredi
kotoryh byl Otto Han, ona priehala na Mezhdunarodnyj Mendeleevskij s®ezd po
priglasheniyu Akademii nauk SSSR.
S nebol'shimi izmeneniyami doklad Idy Noddak privel zhurnal "Angevandte
hemi" 15 sentyabrya 1934 goda pod zagolovkom: "O 93-m elemente". Gospozha
Noddak sohranila kriticheskuyu tochku zreniya na takie "otkrytiya". Ona soobshchila,
chto bogemij yavlyaetsya ne chem inym, kak smes'yu soedinenij vanadiya i vol'frama.
Ne mozhet byt' i rechi o novom elemente. K tomu zhe v avguste 1934 goda
"Hemiker cejtung" pomestila zayavlenie: "Inzhener Odolen Koblik, predsedatel'
pravleniya gosudarstvennoj uranovoj i radievoj fabriki v Ioahimstale,
CHehoslovakiya, podavshij zayavku na otkrytie novogo elementa, bogemiya, soobshchaet
nam, chto on okazalsya zhertvoj oshibki. Pri povtornom ispytanii obnaruzheno, chto
issledovannye preparaty soderzhali znachitel'nye kolichestva vol'frama,
svoeobraznoe povedenie kotorogo pri analize navodilo na mysl' o
sushchestvovanii novogo elementa. Kak ni dosaden etot fakt, sleduet uchest'
chistoserdechnost', s kotoroj inzh. Koblik soobshchaet vsem o svoej nelepoj
oshibke".
Voinstvuyushchaya uchenaya okazalas' prava. Dokazatel'stva Fermi takzhe ne byli
ubeditel'nymi; po mneniyu Idy Noddak, bylo by oshibochnym delat' zaklyuchenie o
sushchestvovanii elementa 93 tol'ko na tom osnovanii, chto ne byli obnaruzheny v
kachestve vozmozhnyh produktov elementy, sosednie s uranom. Konechno, v uzhe
izvestnyh yadernyh prevrashcheniyah vsyakij raz voznikali izotopy libo togo zhe,
libo sosednego elementa. Odnako eto ne vsegda mozhet byt' tak. Mozhno s tem zhe
uspehom prinyat',-- delala Noddak logichnyj vyvod,-- chto pri takih, ranee ne
izvestnyh, razrusheniyah yadra -- s pomoshch'yu nejtronov -- mogut v znachitel'noj
mere proishodit' drugie yadernye reakcii, ne te, kotorye... nablyudalis' do
sih por. Dumaetsya, chto pri obstrele tyazhelyh yader nejtronami eti yadra
razvalyatsya na neskol'ko bol'shih chastej, kotorye kak raz mogut byt' izotopami
izvestnyh elementov, no ne sosednih s obluchennymi".
Rassuzhdeniya Idy Noddak dolzhny byli by, kak iskra v stoge sena,
perenestis' k fizikam-atomshchikam. Odnako "uchenye muzhi" ostalis' ravnodushnymi.
"To, chto ne mozhet byt', fizicheski ne dolzhno byt'", i nikto ne daval na eto
svoego blagosloveniya, kak i na smeloe predpolozhenie Idy Noddak, vyskazannoe
v 1934 godu, soglasno kotoromu yadro urana moglo samym nastoyashchim obrazom
raspast'sya. Sproshennyj pozdnee Otto Han dovol'no mrachno zayavil, chto on v to
vremya dazhe ne riskoval citirovat' gipotezu Noddak, kazavshuyusya absurdnoj, ibo
opasalsya za svoyu reputaciyu uchenogo.
Otkrytiya elementov idut polnym hodom
Byvshij sotrudnik Otto Hana, radiohimik A. fon Grosse, schital, chto
transurany Fermi vovse ne novye elementy, a na samom dele izotopy 91-go
elementa -- protaktiniya. Tut zagovorilo chestolyubie pervootkryvatelej
protaktiniya. Otto Han i Liza Mejtner hoteli sami ustanovit', kto zhe prav --
Fermi ili Grosse.
To ne byl protaktinij. Issledovatelyam iz Berlin-Dalema ne sostavilo
truda ustanovit' eto. Esli Han i Mejtner dumali tem samym proyasnit' problemu
transuranov, to oni, bezuslovno, oshibalis'. Rezul'taty eksperimentov byli na
redkost' zaputannymi. Veshchestvo, s trudom vydelennoe posle oblucheniya urana
nejtronami, podvergavsheesya mnogokratnomu otdeleniyu, okazalos' slozhnym,
sostoyashchim iz neskol'kih radioaktivnyh izotopov. |to neobychajno zatrudnilo
neobhodimuyu identifikaciyu novyh transuranov: ved' ne tol'ko uran, no i torij
pod dejstviem nejtronov mozhet prevrashchat'sya po neskol'kim napravleniyam.
Iz pervoj raboty "k probleme urana" ot dekabrya 1934 goda postepenno
vyrastali vse novye. K koncu 1938 goda, posle chetyrehletnego issledovaniya,
14 publikacij svidetel'stvovali o rabotosposobnosti Hana, Mejtner i
SHtrasmana. "Pochti tragicheskij rezul'tat",-- tak pozdnee ocenil ih Otto Han.
K izvestnym ryadam estestvennoj radioaktivnosti pribavilis'
gipoteticheskie ryady prevrashchenij urana, obluchennogo nejtronami. Ih
prihodilos' postoyanno izmenyat'. Okazalos' neobychajno slozhnym
sistematizirovat' eti shemy raspada, chtoby ob®yasnit' vozniknovenie elementov
93, 94, 95, 96, 97, nazyvaemyh takzhe ekareniem, ekaosmiem, ekairidiem,
ekaplatinoj, ekazolotom. V tom, chto im udalos' obnaruzhit' transurany ot 93
do 97, u nemeckih uchenyh, sudya po ih publikaciyam i dokladam, nikakih
somnenij ne bylo. O rabotah Otto Hana po izucheniyu "prirodnyh i iskusstvennyh
radioaktivnyh elementov poslednego ryada periodicheskoj sistemy" soobshchil 10
dekabrya 1935 goda "General' ancejger" vo Frankfurte-na-Majne pod zagolovkom
"Novye elementy ... poluchennye iskusstvenno!":
"...Kak ustanovil prof. Han, iskusstvenno polucheny po krajnej mere tri
razlichnyh tyazhelyh elementa takogo roda (transurana) Samyj ustojchivyj imeet
period poluraspada, ravnyj trem dnyam. Novye elementy obrazuyutsya, konechno,
lish' v isklyuchitel'no malyh kolichestvah. Do sih por nikto ne videl ih svoimi
glazami..."
Nikto ih ne videl, i vse zhe oni dolzhny sushchestvovat' -- elementy tyazhelee
urana?
Uzhe v marte 1936 goda Otto Han smog dolozhit' o novom produkte
prevrashcheniya, kotoryj eshche ne vydelil Fermi: izotope urana [239]U.
Dlya issledovatelya atoma i ego sotrudnikov ne bylo ni malejshego somneniya v
tom, chto etot beta-izluchatel' s periodom poluraspada 23 min dolzhen
prevratit'sya v element 93 -- ekarenij. Svoimi sravnitel'no slabymi
sredstvami berlinskie uchenye ne smogli, k sozhaleniyu, obnaruzhit' produkt
prevrashcheniya. Pomimo togo, oni ne pridali dolzhnogo znacheniya svoemu otkrytiyu,
poskol'ku byli ubezhdeny, chto ranee uzhe nashli element 93 i ego
identificirovali.
V seredine 1937 goda v raboty po uranu vklyuchilis' Iren ZHolio-Kyuri i ee
sotrudnik Pol' Savich. Odnako, kak by absurdno eto ni zvuchalo, parizhskie
issledovateli vnesli, prezhde vsego, eshche bol'she putanicy; oni vydelili novyj
radioaktivnyj element s periodom poluraspada 3,5 ch i ob®yavili v svoej pervoj
publikacii v avguste 1937 goda, chto eto -- izotop toriya. Pozdnee oni
soobshchili, chto eto ne izotop toriya, ibo ego mozhno himicheskim putem otdelit'
ot poslednego. Veroyatno, eto -- izotop aktiniya (element 89), esli voobshche ne
novyj transuran s neozhidannymi svojstvami. V marte 1938 goda Kyuri i Savich
soobshchili, chto posle tshchatel'nogo frakcionirovaniya podozrenie na aktinij
otpalo. Kak ni stranno, veshchestvo s periodom poluraspada 3,5 ch obladalo
skoree svojstvami lantana (elementa 57). CHerez neskol'ko mesyacev oni
spohvatilis' vnov': eto ne mozhet byt' lantan, vse zhe eto transuran.
V institute Otto Hana nemalo smeyalis' nad stilem raboty francuzskih
kolleg. |lement s periodom poluraspada 3,5 ch polushutlivo, poluyadovito
nazyvali kur'ezum (Curiosum); naprashivalos' sopostavlenie s Kyuri (Curie).
Odnako v Berlin-Daleme dolzhny byli tajno soznat'sya, chto oni tozhe nichego ne
sdelali dlya identifikacii novogo produkta prevrashcheniya.
18 noyabrya 1938 goda v zhurnale "Naturvissenshaften" poyavilas' eshche odna
rabota iz instituta Obshchestva kajzera Vil'gel'ma v Berlin-Daleme. Avtorami
byli tol'ko Han i SHtrasman. Liza Mejtner vynuzhdena byla pokinut' fashistskuyu
Germaniyu iz-za obostrivshegosya rasovogo terrora. Han i SHtrasman posle
povtornogo frakcionirovaniya "kur'eznogo" veshchestva s periodom poluraspada 3,5
ch prishli k udivitel'nomu zaklyucheniyu: v nem nahodilis' tri "izotopa radiya",
osazhdaemyh solyami bariya.
Radij obrazuetsya iz urana. |to izvestno so vremeni ustanovleniya ryada
radioaktivnogo raspada. Odnako etot process protekaet v techenie millionov
let. Esli to, chto nashli Han i SHtrasman, bylo pravil'nym, to ot urana
(poryadkovyj nomer 92) dolzhny byli by formal'no otshchepit'sya dve al'fa-chasticy,
chtoby obrazovalsya radij (poryadkovyj nomer 88). Han posovetovalsya s Nil'som
Borom po povodu etogo novogo prevrashcheniya yadra, vyzvannogo nejtronami;
teoretik ne smog skazat' nichego, lish' pokachal golovoj: takogo byt' ne mozhet!
V dekabre 1938 goda himiki Han i SHtrasman rabotali bez ustali, chtoby
dokazat' fizikam-atomshchikam, chto pri obluchenii urana nejtronami dejstvitel'no
obrazuetsya radij. Odnako zatem imi ovladeli somneniya. "S etimi "izotopami
radiya" tvoritsya chto-to udivitel'noe, o chem my mozhem soobshchit' prezhde vsego
tol'ko tebe,-- pisal Otto Han 19 dekabrya 1938 goda v poiskah soveta Lize
Mejtner, kotoraya nashla ubezhishche v Stokgol'me.-- Periody poluraspada treh
izotopov ustanovleny dovol'no tochno; ih mozhno otdelit' ot vseh elementov,
krome bariya... Frakcionirovanie nichego ne daet. Nashi izotopy radiya vedut
sebya, kak barij...". Posle mnogochislennyh indikatornyh opytov u Hana i
SHtrasmana vse bol'she krepla uverennost': eto byl barij! Iz atoma urana s
zaryadom yadra 92 obrazovalsya atom bariya s zaryadom yadra 56. YAdro atoma urana
raskololos' na dve poloviny s pochti odinakovoj massoj. Sovershenno novoe
yavlenie radioaktivnogo raspada, kotoroe grozilo postavit' s nog na golovu
osnovy yadernoj fiziki! "My ne mozhem umolchat' o nashih dannyh, dazhe esli oni,
byt' mozhet, i absurdny fizicheski",-- vyskazalsya Otto Han v sleduyushchem pis'me
k svoej byvshej sotrudnice, napisannom 21 dekabrya 1938 goda.
Oba radiohimika speshno podgotovili tekst stat'i. Oni otpravili stat'yu
22 dekabrya, a zhurnal "Naturvissenshaften" opublikoval ee v pervom vypuske
novogo goda, 6 yanvarya 1939 goda: "Ob obnaruzhenii i povedenii
shchelochnozemel'nyh metallov, obrazuyushchihsya pri obluchenii urana nejtronami". V
etoj istoricheskoj rabote Otto Han i Fric SHtrasman opisyvayut, kak im udalos'
himicheski obnaruzhit' raskol tyazhelogo yadra urana, pozdnee nazvannyj deleniem
yadra. Liza Mejtner poluchila po pochte ottisk stat'i.
Vse neverno!
V tot moment, kogda Han i SHtrasman obnaruzhili, chto atom urana posle
bombardirovki nejtronami vzryvaetsya na kuski (so srednej massoj yader), im
prishla v golovu mysl': delenie urana moglo oznachat' smertnyj prigovor dlya
vseh "otkrytyh" ranee elementov -- ot 93- do 97-go. Sledovalo li vse eshche
verit' v eti "transurany"? Ne luchshe li bylo schitat', chto v teh sluchayah rech'
tozhe shla ob oskolkah urana, ob elementah s bolee nizkimi poryadkovymi
nomerami?
Ida Noddak, kotoraya teoreticheski priznala vozmozhnost' deleniya urana eshche
v 1934 godu, nanesla etim "transuranam" smertel'nyj udar. V marte 1939 goda
v soobshchenii v "Naturvissenshaften" ona s udovol'stviem perechislyala ogrehi
oboih radiohimikov. Ona citirovala poslednyuyu rabotu Hana i SHtrasmana ot
noyabrya 1938 goda, v kotoroj avtory dolozhili ob "otkrytii" ne bolee ne menee
kak semi transuranov. I vse eto bylo sovershenno nevernym. Pochemu ne uchli
ukazanie Idy Noddak, sdelannoe v 1934 godu, kotoroe otkryvateli deleniya
urana dazhe ne osmelivayutsya citirovat'?
CHto kasaetsya sushchestvovaniya "transuranov", to Han i SHtrasman byli
fakticheski vynuzhdeny, shag za shagom, otkazat'sya ot svoih prezhnih
vyskazyvanij. |to nachalos' v iyune 1939 goda s "okonchatel'nogo vycherkivaniya"
ekaplatiny (96-j element), kotoraya okazalas' izotopom ioda, i ekairidiya
(95-j element), sostoyavshego v dejstvitel'nosti iz smesi izotopov tellura i
molibdena. Odnako eti popravki byli sdelany samimi issledovatelyami, a ne po
ukazaniyu drugih. V etom otnoshenii povedenie Hana i SHtrasmana zasluzhivaet
vsyacheskogo uvazheniya; oni vsegda publikovali svoi opytnye dannye, tem samym
vynosya ih na sud drugih uchenyh.
Stol' iskusno vozvedennoe zdanie transuranov obrushilos' ochen' bystro.
|lementy 93--97, v svoe vremya stol' "tochno obnaruzhennye", okazalis'
fakticheski ne chem inym, kak oblomkami, obrazovavshimisya pri delenii urana,
elementami so srednej atomnoj massoj. Uchenye drugih stran -- Francii, SSHA,
Sovetskogo Soyuza, Avstrii -- konechno, takzhe zanimalis' identifikaciej
mnogochislennyh produktov deleniya urana. Razocharovanie v Parizhe bylo ochen'
bol'shim, kogda obnaruzhili, chto "kur'eznoe" veshchestvo Iren Kyuri s 3,5-chasovym
periodom poluraspada, stol' pohozhee na lantan, sostoit, po sushchestvu, iz
izotopa lantana s massovym chislom 141.
V bolee pozdnie gody Otto Han neustanno rasskazyval istoriyu poiskov
psevdoelementov 93--97, kotoraya privela k otkrytiyu deleniya yadra, kak
pouchitel'nyj primer nauchnyh zabluzhdenij. Pri etom on ne boyalsya samokritiki;
svoi vospominaniya on nazval: "Lozhnye transurany. K istorii odnoj nauchnoj
oshibki".
Iskusstvennye elementy
Pri obstrele urana teplovymi nejtronami iz nego obrazuyutsya bolee legkie
elementy s poryadkovymi nomerami 35--65: eto zastavlyalo nadeyat'sya, chto sredi
oblomkov budut najdeny takzhe izotopy elementov 43 i 61. Esli vspomnit'
sostoyanie voprosa polucheniya elementov 43, 61, a takzhe 85 i 87 v 1930 godu,
to mozhno bylo ulovit' zametnyj progress. Prezhde vsego, podtverdilos'
podozrenie, chto elementy 43 i 61 yavlyayutsya nestojkimi veshchestvami, kotorye
"vymerli". CHto kasaetsya elementov 85 i 87, to uzhe dovol'no davno ih priznali
raspavshimisya radioaktivnymi veshchestvami.
V 1934 godu fizik Iozef Mattauh nashel empiricheskoe pravilo, kotoroe
pozvolyaet ocenit' ustojchivost' yader izotopov. Soglasno pravilu Mattauha ne
mozhet sushchestvovat' vtorogo ustojchivogo izotopa, esli zaryad ego yadra
otlichaetsya tol'ko na edinicu ot zaryada yadra izvestnogo ustojchivogo izotopa s
tem zhe massovym chislom. |ta zakonomernost' dopolnyaet pravilo Harkinsa, po
kotoromu elementy s nechetnym poryadkovym nomerom (to est' nechetnym chislom
protonov i elektronov) rasprostraneny na Zemle sushchestvenno rezhe, poskol'ku
mala ustojchivost' ih yader.
Po otnosheniyu k elementam 43 i 61 pravilo Mattauha mozhno izlozhit'
sleduyushchim obrazom. Ishodya iz ih polozheniya v periodicheskoj sisteme, massovoe
chislo elementa 43 dolzhno byt' okolo 98, a dlya elementa 61 -- okolo 147.
Odnako uzhe byli izvestny ustojchivye izotopy dlya elementov 42 i 44, a takzhe
dlya elementov 60 i 62 s massami ot 94 do 102 i sootvetstvenno ot 142 do 150.
Poskol'ku vtoroj ustojchivyj izotop s tem zhe massovym chislom ne mozhet
sushchestvovat', to elementy 43 i 61 dolzhny imet' tol'ko nestabil'nyh
predstavitelej. Nesomnenno, chto kogda-to elementy 43 i 61 byli na Zemle v
dostatochnom kolichestve. Kogda voznikla nasha Solnechnaya sistema, to putem
sochetaniya protonov i nejtronov obrazovalis' vse elementy. Odnako za vremya
sushchestvovaniya Zemli -- 4,6 milliardov let -- ih neustojchivye predstaviteli
postepenno sovsem ischezli. Isklyuchenie sostavlyayut tol'ko te radioaktivnye
elementy, kotorye mogli postoyanno popolnyat'sya v predelah estestvennogo
radioaktivnogo ryada, ibo ih ishodnye veshchestva -- uran ili torij -- eshche
sushchestvuyut na Zemle, blagodarya svoim periodam poluraspada, naschityvayushchim
milliardy let. |lementy 43 i 61 k etim estestvennym radioaktivnym ryadam ne
otnosyatsya. Lish' v tom sluchae, esli imeetsya dolgozhivushchij izotop etih
elementov, mozhno bylo by nadeyat'sya obnaruzhit' ego radiohimicheskie sledy.
V to vremya kak nekotorye uchenye vse eshche zanimalis' lozhnymi
transuranami, drugim issledovatelyam udalos' najti vozhdelennye elementy 43 i
87. Vot istoriya ih otkrytiya... V 1936 godu |milio Segre posle zhenit'by
pokinul Fermi i ego kolleg i uehal v Palermo, prezhnyuyu stolicu Sicilii. V
tamoshnem universitete emu predlozhili kafedru fiziki. V Palermo, k svoemu
bol'shomu sozhaleniyu, Segre ne smog prodolzhat' izyskaniya, nachatye s Fermi. V
universitete ne bylo nikakogo oborudovaniya dlya radioaktivnyh issledovanij.
Bystro prinyav reshenie, ital'yanskij uchenyj poehal v Ameriku, chtoby
oznakomit'sya s Kalifornijskim universitetom v Berkli, kotoryj slavilsya samym
luchshim oborudovaniem. V to vremya tam nahodilsya edinstvennyj v mire
ciklotron. "Te istochniki radioaktivnosti, kotorye ya uvidel, byli poistine
porazitel'nymi dlya cheloveka, rabotavshego do etogo tol'ko s
Ra-Ve-istochnikami",-- vspominal fizik.
Osobenno zainteresovalsya Segre otklonyayushchej plastinoj ciklotrona. Ona
dolzhna byla napravit' potok uskorennyh chastic v trebuemom napravlenii. Za
schet stolknovenij s chasticami vysokoj energii -- uskoryalis' dejtrony -- eta
plastina ochen' sil'no razogrevalas'. Poetomu ee prishlos' izgotovit' iz
tugoplavkogo metalla -- molibdena. Na etot metallicheskij molibden,
bombardiruemyj dejtronami, i obratil svoe vnimanie gost' iz Italii. Segre
predpolozhil, chto iz molibdena, 42-go elementa, v rezul'tate obstrela
dejtronami mogli, byt' mozhet, obrazovat'sya izotopy vse eshche neizvestnogo
elementa 43. Vozmozhno, po uravneniyu:
[96]Mo + D = [97]H + n
Prirodnyj molibden yavlyaetsya smes'yu shesti ustojchivyh izotopov. Segre
predpolozhil: a vdrug odin iz shesti vozmozhnyh radioaktivnyh izotopov elementa
43, v kotorye teoreticheski mog by prevratit'sya molibden,-- hotya by odin --
okazalsya nastol'ko dolgozhivushchim, chtoby vyderzhat' morskoe puteshestvie v
Siciliyu. Ibo ital'yanskij fizik namerevalsya zanimat'sya poiskami elementa 43
tol'ko v institute na rodine.
Issledovatel' pustilsya v obratnyj put', imeya v karmane kusok
molibdenovoj plastiny ot ciklotrona v Berkli. V konce yanvarya 1937 goda on
nachal issledovaniya pri podderzhke mineraloga i himika-analitika Perr'e. Oba,
dejstvitel'no, nashli radioaktivnye atomy, kotorye po himicheskim svojstvam
mozhno bylo pomestit' mezhdu margancem i reniem. Kolichestva ekamarganca,
kotorye vnov' iskusstvenno vozrodilis' na Zemle blagodarya issledovatel'skomu
geniyu cheloveka, byli nevoobrazimo maly: ot 10-10 do 10-12 g 43-go elementa!
Kogda v iyule 1937 goda Segre i Perr'e dolozhili o sinteze pervogo
iskusstvennogo elementa, davno vymershego na Zemle -- eto byl den', voshedshij
v istoriyu. Dlya elementa 43 pozdnee nashli ochen' tochnoe naimenovanie:
tehnecij, proishodyashchee ot grecheskogo technetos -- iskusstvennyj. Mozhno li
budet kogda-libo poluchit' ego v vesomyh kolichestvah i poderzhat' v rukah?
Vskore udalos' otvetit' na etot vopros polozhitel'no, kogda obnaruzhilos', chto
pri delenii urana voznikayut izotopy 43 s otnositel'no vysokim vyhodom.
Osoboe vnimanie privlek izotop s massovym chislom 101 i periodom poluraspada
14 min. Predpolagali, chto veshchestvo Fermi s periodom poluraspada 13 min,
mnimyj element 93, dolzhen byl byt' izotopom elementa 43.
Estestvennye radioaktivnye ryady imeyut okonchatel'nyj vid -- v etom nikto
bol'she ne otvazhivalsya somnevat'sya, v osobennosti posle
mass-spektrograficheskoj identifikacii urana-235 Dempsterom. Odnako imelos'
slaboe mesto v ryadu uran -- aktinij. Proshlo bolee dvadcati let s teh por,
kak v etom ryadu otmetili "netochnost'", kotoraya byla pochti chto predana
zabveniyu. Eshche v 1913/1914 godah na eto nesovpadenie natknulis' anglijskij
himik Krenston i avstrijskie issledovateli radioaktivnosti Majer, Hess i
Panet pri izuchenii aktiniya. V kachestve beta-izluchatelya aktinij, kak
izvestno, prevrashchaetsya v radioaktinij, to est' v izotop toriya. Kogda uchenye
izuchali process prevrashcheniya, oni vsegda nablyudali slaboe al'fa-izluchenie.
|tu ostatochnuyu aktivnost' (primerno 1 %) obnaruzhival i Otto Han v opytah po
polucheniyu chistogo aktiniya. "YA ne mog reshit'sya na to, chtoby pridat' znachenie
etoj nebol'shoj velichine",-- soobshchil Han pozdnee. On schital, chto eto, skoree
vsego, primes'.
Proshlo mnogo let. Francuzskaya uchenaya Margarita Perej, sotrudnica
znamenitogo Radievogo instituta v Parizhe, snova poshla po etomu sledu, ochen'
tshchatel'no ochistila frakcii aktiniya i v sentyabre 1939 goda smogla dolozhit' ob
udachnom vydelenii novogo radioaktivnogo izotopa. |to byl stol' dolgo
otsutstvovavshij element 87, tot al'fa-izluchayushchij pobochnyj produkt, kotoryj
daet ostatochnuyu odnoprocentnuyu aktivnost' aktiniya. Madam Perej nashla
razvetvlenie v uzhe zapolnennom ryadu, ibo izotop elementa 87 tochno tak zhe
prevrashchaetsya v aktinij X, kak i izvestnyj radioaktinij. Po predlozheniyu Perej
element 87 nazvali franciem v chest' ee rodiny.
Pravda, himiki i po sej den' ne dostigli bol'shih uspehov v izuchenii
elementa 87. Ved' vse izotopy Franciya -- korotkozhivushchie i raspadayutsya v
techenie millisekund, sekund ili minut. Po etoj prichine element ponyne
ostalsya "neinteresnym" dlya mnogih himicheskih issledovanij i prakticheskogo
ispol'zovaniya. Pri neobhodimosti ego poluchayut iskusstvenno. Konechno, francij
mozhno "poluchat'" i iz estestvennyh istochnikov, no eto -- somnitel'noe
predpriyatie: 1 g prirodnogo urana soderzhit tol'ko 10[-18] g
franciya!
Kogda periodicheskaya sistema byla otkryta, nedostavalo 23-h elementov,
teper' -- tol'ko dvuh: 61- i 85-go. Kak shla dal'she ohota za elementami?
Letom 1938 goda |milio Segre vnov' poehal v Berkli. On namerevalsya izuchit'
korotkozhivushchie izotopy elementa 43. Bezuslovno, takie issledovaniya nado bylo
predprinyat' na meste. Izotopy s malym periodom poluraspada ne "perezhili" by
put' v Italiyu. Edva pribyv v Berkli, Segre uznal, chto vozvrashchenie v
fashistskuyu Italiyu stalo dlya nego nevozmozhnym iz-za rasovogo terrora. Segre
ostalsya v Berkli i prodolzhal tam svoi raboty.
V Berkli s bolee moshchnym ciklotronom mozhno bylo razognat' al'fa-chasticy
do vysokih energij. Posle preodoleniya tak nazyvaemogo poroga kulonovskogo
vzaimodejstviya eti al'fa-chasticy byli v sostoyanii proniknut' dazhe v yadra
tyazhelyh atomov. Teper' Segre uvidel vozmozhnost' prevratit' vismut, element
83, v neizvestnyj element 85. Sovmestno s amerikancami Korsonom i Makkenzi
on bombardiroval yadra vismuta al'fa-chasticami s energiej 29 MeV, chtoby
provesti sleduyushchij process:
[209]Bi + [4]He = [211]X + 2n
Reakciya osushchestvilas'. Kogda issledovateli zakonchili pervuyu sovmestnuyu
rabotu, 1 marta 1940 goda, oni lish' ostorozhno vyskazali mysl' "o vozmozhnom
poluchenii radioaktivnogo izotopa elementa 85". Vskore posle etogo oni byli
uzhe uvereny: iskusstvenno poluchen element 85, do togo kak on byl najden v
prirode. Poslednee poschastlivilos' sdelat' lish' neskol'ko let spustya
anglichanke Lej-Smit i shvejcarcu Minderu iz instituta v Berne. Im udalos'
pokazat', chto element 85 obrazuetsya v radioaktivnom ryadu toriya v rezul'tate
pobochnogo processa. Dlya otkrytogo elementa oni vybrali nazvanie
anglo-gel'vecij, kotoroe bylo raskritikovano kak slovesnaya nesurazica.
Avstrijskaya issledovatel'nica Karlik i ee sotrudnik Bernert vskore nashli
element 85 v drugih ryadah estestvennoj radioaktivnosti, tozhe kak pobochnyj
produkt. Odnako pravo dat' naimenovanie etomu elementu, vstrechayushchemusya lish'
v sledah, ostavalos' za Segre i ego sotrudnikami: teper' ego nazyvayut astat,
chto v perevode s grecheskogo oznachaet nepostoyannyj. Ved' samyj ustojchivyj
izotop etogo elementa obladaet periodom poluraspada tol'ko 8,3 ch.
K etomu vremeni professor Segre pytalsya takzhe sintezirovat' element 61.
Mezhdu tem stalo yasno, chto oba soseda etogo elementa po periodicheskoj
sisteme, neodim i samarij, slabo radioaktivny. Snachala eto kazalos'
udivitel'nym, tak kak v to vremya schitali, chto radioaktivnost' prisushcha
naibolee tyazhelym elementam. Neodim, 60-j element, izluchal beta-luchi,
sledovatel'no, dolzhen byl prevrashchat'sya v element 61. Tot fakt, chto etot
neizvestnyj himicheskij element do sih por ne mogli vydelit', veroyatno,
ob®yasnyalsya ego bystrym radioaktivnym raspadom. CHto zhe delat'? Zdes' vyhod
zaklyuchalsya opyat'-taki v iskusstvennom poluchenii iskomogo elementa. Raz
element 61 nel'zya bylo najti v prirode, fiziki popytalis' ego sintezirovat'.
V 1941/42 godah uchenye Lou, Pul, Kvill i Kurbatov iz Gosudarstvennogo
universiteta v Ogajo bombardirovali redkozemel'nyj element neodim
dejtronami, razognannymi v ciklotrone. Oni obnaruzhili radioaktivnye izotopy
novogo elementa, kotoryj nazvali cikloniem. Odnako eto byl lish' sled,
ostavlennyj na fotoplenke.
Kakovy byli uspehi |milio Segre? On obluchal al'fa-luchami prazeodim --
element 59. Odnako pererabotka bezuslovno sintezirovannyh im izotopov
elementa 61 okazalas' slishkom slozhnoj. Vydelenie ih iz drugih redkozemel'nyh
elementov ne udalos'.
Ob odnom bezrezul'tatnom issledovanii prishlo izvestie iz Finlyandii. Eshche
v 1935 godu himik |remetse nachal analizirovat' koncentraty smesi oksidov
samariya i neodima na prirodnoe soderzhanie v nih 61-go elementa. Dlya etoj
celi bylo pererabotano neskol'ko tonn apatita.
Pervyj etap bor'by za 61-j element imel nichejnyj rezul'tat. Nel'zya bylo
dazhe prinyat' predlozhennoe nazvanie "ciklonij".
Neptunij
Esli ne uchityvat' predstoyavshuyu identifikaciyu 61-go elementa, to k
nachalu 40-h godov byli izvestny vse 92 elementa periodicheskoj sistemy.
Svobodnyh kletok v nej uzhe ne bylo. A kak obstoyalo delo so spornymi
elementami po druguyu storonu urana? Posle rasputyvaniya voprosa s produktami
deleniya urana ot prezhnih "transuranov" ne ostalos' pochti nichego. Imelos'
lish' odno-edinstvennoe isklyuchenie: izotop urana s massovym chislom 239,
obnaruzhennyj Otto Hanom s sotrudnikami eshche v marte 1936 goda, byl istinnym.
Hotya eto byl ne novyj element, no on izluchal beta-luchi, sledovatel'no,
dolzhen byl perehodit' v sleduyushchij, 93-j element.
Kak my uzhe znaem, issledovateli iz Berlin-Dalema ne obnaruzhili 93-j
element, potomu chto oni raspolagali lish' slabymi istochnikami nejtronov. Oni
i ne iskali ego bolee. Ved' uchenye schitali, chto identificirovali drugoj
predstavitel' elementa 93-- ekarenij. V to vremya oni eshche ne podozrevali, chto
eto byli lozhnye transurany. Primeshalas', konechno, i neudacha: ved' Otto Han i
ego sotrudniki uzhe togda mogli by poluchit' opredelimoe kolichestvo 93-go
elementa posle dlitel'nogo oblucheniya nejtronami bol'shih kolichestv urana.
Pozdnee, ocenivaya "pochti tragicheskuyu putanicu", kotoroj togda byli vse
ohvacheny, Otto Han skazal: "Tut ot nas uskol'znula Nobelevskaya premiya". Ibo
amerikancy Mak-Millan i Abel'son byli udostoeny Nobelevskoj premii za
otkrytie 93-go elementa, o kotorom oni dali znat' 15 iyunya 1940 goda.
Kak zhe prishli k otkrytiyu elementa 93, oznachavshemu proryv v neizvestnuyu
oblast' himii? Posle opublikovaniya rabot Hana i SHtrasmana o delenii yadra
amerikanskij fizik |dvin Mak-Millan zahotel opredelit' puti probega bogatyh
energiej oskolkov urana. V Berkli dlya etogo on raspolagal v osnovnom tremya
veshchami: ciklotronom, nekotorym kolichestvom soli urana i... pachkoj papirosnoj
bumagi. Ciklotron rabotal kak istochnik nejtronov: razognannye dejtrony
padali na berillij i vysvobozhdali potok nejtronov, vo mnogo raz prevyshayushchij
tot, chto mogli poluchit' Han i SHtrasman. Mak-Millan smochil pervyj listochek
papirosnoj bumagi rastvorom soli urana i napravil na nego potok nejtronov.
Listochki, lezhashchie pod nim, dolzhny byli ulovit' razletayushchiesya na razlichnye
rasstoyaniya produkty deleniya.
K svoemu udivleniyu, amerikanskij fizik nashel dva istochnika aktivnosti,
rezko otstoyashchih ot drugih produktov deleniya, s periodami poluraspada 23 min
i 2,3 dnya. Uzhe izvestno bylo veshchestvo s periodom poluraspada 23 min. |to byl
najdennyj Hanom [239]U. Drugie atomy, raspadavshiesya s periodom
poluraspada 2,3 dnya, mogli, kak zaklyuchil Mak-Millan, prinadlezhat' produktu,
obrazuyushchemusya iz beta-izluchatelya, to est' iz [239]U, a imenno
novomu elementu 93.
Buduchi fizikom, Mak-Millan chuvstvoval sebya nedostatochno kompetentnym,
chtoby ustanovit' himicheskie svojstva izotopa, kotorye pozvolili by dat'
odnoznachnuyu identifikaciyu etogo elementa. V eto vremya emu popalsya na glaza
|milio Segre. Tot predlozhil provesti neobhodimye himicheskie issledovaniya. V
iyune 1939 goda Segre dolozhil o rezul'tatah. Mnogoznachitel'nym yavlyaetsya uzhe
sam zagolovok ego soobshcheniya: "Neudachnyj poisk transuranovyh elementov".
Segre prishel k sovershenno otricatel'nomu vyvodu: aktivnost' v 2,3 dnya
prinadlezhit ne transuranu, a redkozemel'nomu elementu, to est' odnomu iz
obychnyh produktov deleniya urana. Lish' posleduyushchie issledovaniya dolzhny byli
pokazat', chto dazhe takoj opytnyj issledovatel', kak Segre, mozhet odnazhdy
oshibit'sya.
Neudacha ne otnyala reshimosti u Mak-Millana. K schast'yu, v nachale 1940
goda v Kalifornijskij universitet priehal na neskol'ko dnej ego souchenik,
Filip Abel'son, s tem, chtoby provesti tam kanikuly. Odnako iz otpuska nichego
ne poluchilos'. Rabotaya neustanno den' i noch', Mak-Millan i Abel'son
utverdilis' vo mnenii, chto otkryt pervyj element za predelami klassicheskoj
periodicheskoj sistemy: element 93! Slozhnyj put' otkrytiya privel Mak-Millana
i Abel'sona k mysli nazvat' etot element, nahodyashchijsya po druguyu storonu
urana, neptuniem. Kogda v 1781 godu byla otkryta planeta Uran, schitali, chto
nashli samuyu poslednyuyu i naibolee udalennuyu ot Zemli planetu. Odnako
planetnaya sistema postepenno vydavala svoi dal'nejshie tajny. Raschety
francuza Lever'e na osnove otklonenij v orbite Urana pokazali, chto po druguyu
storonu Urana dolzhna vrashchat'sya eshche odna planeta. Lever'e tochno ukazal, gde
ee nuzhno iskat'. V 1846 godu astronomom Galle byla otkryta na nebosvode
novaya planeta -- Neptun.
Dva atomarnyh pushechnyh yadra
Issledovateli, v tom chisle i Otto Han, zanimalis' identifikaciej
oskolkov urana; odnako fizikov, prezhde vsego, interesovala drugaya problema:
kakoj energiej vyzyvalos' porazitel'noe delenie yadra urana i kakov byl
energeticheskij balans?
Blagodarya perepiske s professorom Hanom, Liza Mejtner byla pervoj iz
postoronnih informirovana o delenii urana. Ob etom eshche ne znali dazhe fiziki
iz instituta Otto Hana, a Liza Mejtner uzhe razmyshlyala o neobychnom yadernom
effekte. |tu problemu ona obsuzhdala so svoim plemyannikom, Otto Robertom
Frishem. Frish, emigrant, kak i Liza Mejtner, nachal rabotat' v institute
Nil'sa Bora v Kopengagene. Issledovateli pervymi dali fizicheskoe tolkovanie
effekta, otkrytogo Hanom i SHtrasmanom, i ukazali, chto takoe "razvalivanie"
na dva blizkih po velichine oskolka energeticheski vozmozhno:
U + n = Va + Kr
Iz defekta massy, voznikayushchego pri delenii takogo roda, Mejtner i Frish
po uravneniyu |jnshtejna E = ts[2] rasschitali energeticheskij
effekt. Oni poluchili nepravdopodobno bol'shuyu velichinu: 200 MeV na 1 mol'
atoma! Takuyu energiyu eshche ne nablyudali ni v processah yadernyh prevrashchenij, ni
tem bolee v himicheskih reakciyah: naprimer, 1 mol' atoma ugleroda pri
sgoranii daet lish' 2 eV energii, a 1 mol' atoma urana pri svoem delenii -- v
sto millionov raz bol'she!
Nil's Bor, kotoromu Frish soobshchil o novom fizicheskom yadernom processe, v
pervyj moment poteryal dar rechi. Zatem velikij teoretik udaril sebya po lbu:
"Kak my tol'ko mogli eto prosmotret'!"
26 yanvarya 1939 goda v Vashingtone sostoyalas' konferenciya po
teoreticheskoj fizike, na kotoruyu byl priglashen i Bor. On dolozhil sobraniyu o
delenii atoma urana. Ne uspel on dogovorit' do konca, kak neskol'ko
amerikanskih fizikov vskochili, kak uzhalennye, so svoih mest. V smokingah
vorvalis' oni v svoi laboratorii, chtoby sobstvennoruchno proverit' otkrytie,
kotoroe oni prozevali.
Bor i Fermi byli priglasheny prinyat' uchastie v odnom iz takih
eksperimentov. Do pozdnego vechera vzglyady fizikov byli prikovany k
oscillografu, svetyashchiesya impul'sy kotorogo ukazyvali na vydelyayushchuyusya energiyu
raspada i byli stol' moshchny, chto, kazalos', oni vzorvut ekran. Bylo li eto
vydeleniem atomnoj energii? Velis' toroplivye diskussii. Sprosili u Fermi,
pochemu on ne zametil deleniya urana eshche v 1934 godu? Oskolki, bogatye
energiej, dolzhen byl obnaruzhit' dazhe ego primitivnyj schetchik. Fermi shvatil
sebya za golovu: konechno zhe! No on v svoe vremya pomestil fol'gu mezhdu
obluchennym uranom i schetchikom, dlya togo, chtoby ustranit' estestvennuyu
radioaktivnost' urana. Tonchajshuyu fol'gu, odnako ona pogloshchala i oskolki. Vot
i ostalos' delenie yadra v to vremya ne otkrytym.
30 yanvarya 1939 goda pod krupnym zagolovkom "Ogromnaya energiya,
vysvobozhdennaya atomom urana" gazeta "N'yu-Jork tajms" soobshchila ob udachnyh
povtornyh eksperimentah amerikancev: "Delenie atoma urana na dve chasti, iz
kotoryh kazhdaya predstavlyaet soboj gigantskoe atomarnoe pushechnoe yadro s
ogromnoj energiej v 100 000 000 elektronvol't[67],-- eto
velichajshaya energiya atoma, kotoraya kogda-libo vysvobozhdalas' chelovekom".
K nachalu 1939 goda bol'shinstvo uchenyh uzhe znali, chto v rezul'tate
bombardirovki nejtronami otdel'nye atomy urana mogut delit'sya s vydeleniem
energii. Odnako eto ne byla eshche cepnaya reakciya, vyzyvayushchaya volnu atomnogo
raspada, kak togo opasalis' Rezerford i drugie. Konechno, byla najdena
"spichka" dlya podzhiganiya atomnogo ognya; odnako "ogon'" ugasal, kak tol'ko
udalyali istochnik nejtronov. Dlya podderzhaniya deleniya urana trebovalas'
postoyanno vozobnovlyayushchayasya reakciya, protekayushchaya samoproizvol'no, bez
dopolnitel'nogo podvoda energii izvne. Vechno siyayushchie zvezdy i nashe Solnce
yavlyayutsya prakticheskimi primerami togo, chto dlya nepreryvnogo vydeleniya
atomnoj energii neobhodimy opredelennye yadernye cepnye reakcii.
Dlya osushchestvleniya takoj cepnoj reakcii pri delenii urana nuzhno bylo,
chtoby pri kazhdom delenii obrazovalis' dopolnitel'nye nejtrony, kotorye mogli
by, v svoyu ochered', razrushit' novye atomy uran