a. Togda takoj process rasprostranyalsya by lavinoobrazno i s mgnovennoj skorost'yu vysvobozhdal by gigantskie kolichestva energii. Snachala Frederiku ZHolio-Kyuri udalos' poluchit' eksperimental'noe dokazatel'stvo togo, chto, dejstvitel'no, pri delenii obrazuyutsya nejtrony. Prakticheski v to zhe vremya, v marte 1939 goda, v SSHA Scilard i Cinn proveli reshayushchij eksperiment. Vot kak oni opisali zahvatyvayushchij hod opyta: "My doshli do togo momenta, kogda ostavalos' lish' nazhat' na knopku i nablyudat' za fosforesciruyushchim ekranom. Esli by tam voznikli vspyshki, eto oznachalo by, chto pri delenii urana ispuskayutsya nejtrony. Togda vysvobozhdenie atomnoj energii stalo by vozmozhnym eshche pri nashej zhizni...". Zatem oni nazhali na knopku, uvideli vspyshki i nablyudali ih, ne otryvayas', minut dvadcat'. "V tot vecher stalo yasno, chto mir vstupil na put', polnyj trevog",-- skazal Scilard. A vot chto govoril Rezerford nezadolgo do svoej smerti v oktyabre 1937 goda: "Vsyakij, kto vidit v prevrashchenii atoma istochnik energii, boltaet chepuhu". Sejchas, cherez dva goda, vse vyglyadelo sovsem inache. Teper' mnogie atomshchiki polagali, chto najden pryamoj put' dlya ispol'zovaniya energii atoma. Odnako ih optimizm zametno umerilo vyskazyvanie Bora. V fevrale 1939 goda datskij uchenyj porazil vseh gipotezoj, chto delit'sya sposoben tol'ko izotop urana s massovym chislom 235. |to zamechanie obeskurazhivalo ibo prirodnyj uran sostoit v osnovnom iz nedelyashchegosya urana-238 i lish' na 0,7 % iz urana-235. Poetomu neminuem byl predvaritel'nyj process obogashcheniya etogo urana-235, esli ne vydelenie ego v chistom vide v kilogrammovyh kolichestvah. Dazhe opytnym fizikam-eksperimentatoram eto kazalos' nikogda ne dostizhimym. Trudnosti obnaruzhilis' uzhe na posleduyushchih etapah. Potrebovalsya vse zhe celyj god, chtoby eksperimental'no proverit' gipotezu Bora i ... podtverdit' ee. Amerikanskij fizik Nir s pomoshch'yu special'no skonstruirovannogo im mass-spektrografa s trudom otdelil celyh dve tysyachnyh milligramma urana-235 ot urana-238. On ustanovil, chto pri bombardirovke nejtronami, dejstvitel'no, delitsya lish' redkij izotop urana. Teper' mozhno bylo zapisat' polnoe uravnenie deleniya yadra: [235]U + n = [236]U =[140]Ba + [84]Kr + 2n + |nergiya Pri zahvate odnogo nejtrona iz urana-235 obrazuetsya neustojchivyj uran-236, kotoryj delitsya na izotop bariya i izotop kriptona s vydeleniem dvuh nejtronov, gamma-luchej i vysvobozhdeniem energii. Sledovatel'no, delenie yadra urana yavlyaetsya novym tipom prevrashcheniya elementov. V etom processe v ideal'nom vide osushchestvlyaetsya i drugaya cel' atomshchikov: vysvobozhdenie atomnoj energii. Neskol'ko issledovatel'skih grupp -- v SSHA, v SSSR, vo Francii, Germanii, Avstrii -- v 1939 godu uhvatilis' za delenie urana, otkrytoe Hanom i SHtrasmanom. V techenie odnogo goda poyavilos' bolee sta nauchnyh publikacij po teme "Nuclear Fission[68]". Pozhaluj, nikogda eshche novoe otkrytie ne bylo tak bystro i osnovatel'no obrabotano, pereprovereno i istolkovano. Nakopilas' ujma eksperimental'nogo i teoreticheskogo materiala. Sovetskie fiziki YA. B. Zel'dovich i YU. B. Hariton pervymi dali matematicheskij raschet cepnoj reakcii urana. Ih kollega YA. I. Frenkel' sformuliroval -- nezavisimo ot Mejtner, Frisha, Bora i Uilera -- teoriyu raspada urana. Nakonec, v iyune 1940 goda G. N. Flerov i K. A. Petrzhak obnaruzhili, chto atomy urana raspadayutsya ne tol'ko pod dejstviem nejtronov, no takzhe i samoproizvol'no, bez vneshnego vozdejstviya. Dlya urana, pravda, takoe yavlenie nablyudaetsya ochen' redko. |ffekt byl podtverzhden snachala nemeckim fizikom Gejncem Poze. V kalijnom rudnike glubinoj 450 m on smog obnaruzhit' spontannoe delenie urana bez pomeh kosmicheskogo izlucheniya. Flerov i Petrzhak obradovalis' etomu; ved' obychno ves'ma zhelatel'no poluchit' ot drugih uchenyh podtverzhdenie novogo effekta. Snachala spontannomu deleniyu yader tyazhelyh atomov ne mogli najti primeneniya. V nastoyashchee vremya etot effekt priobrel znachenie dlya yadernoj fiziki. |ksperimental'nye rezul'taty, poluchennye sovetskimi fizikami neposredstvenno posle otkrytiya deleniya yadra, dokazyvayut atomnye issledovaniya v SSSR uzhe togda byli na vysokom urovne. Eshche ran'she, v 1922 godu, odin iz krupnejshih sovetskih uchenyh, geohimik V. I. Vernadskij, ukazal na znachenie osnovopolagayushchih issledovanij po yadernoj fizike i ne poskupilsya na predosterezheniya. Uzhe nedaleko to vremya, preduprezhdal uchenyj, kogda chelovek poluchit v ruki energiyu atoma, takoj istochnik energii, kotoryj dast emu vozmozhnost' postroit' svoyu zhizn' tak, kak on pozhelaet. |to mozhet proizojti libo v blizhajshie gody, libo cherez sto let. Verno tol'ko to, chto tak budet. Ispol'zuet li chelovek etu silu dlya dobra ili dlya samounichtozheniya? Sozrel li on dlya ispol'zovaniya etoj sily, kotoruyu emu nepremenno peredast nauka? Issledovateli atoma zablagovremenno stroili plany togo, kak prakticheski ispol'zovat' energiyu deleniya urana. Nekotorye nadezhdy probudila obzornaya stat'ya, opublikovannaya v "Naturvissenshaften" 9 iyunya 1939 goda: "Mozhno li ispol'zovat' v tehnike energiyu, zaklyuchennuyu v yadrah atomov?" Avtorom obzora byl fizik Zigfrid Flyugge, assistent instituta Otto Hana. Flyugge rasschital, ishodya iz energii, vydelyayushchejsya pri delenii yadra, chto 1 m[3] oksida urana dolzhno hvatit', chtoby podnyat' 1 km[3] vody massoj v 10[9] t na vysotu 27 km. Fizik opisal takzhe, chto imenno neobhodimo, po predstavleniyam togo vremeni, dlya sozdaniya "uranovoj mashiny", vyrabatyvayushchej energiyu. Potom nastupilo 1 sentyabrya 1939 goda. V etot den' s napadeniya Gitlera na Pol'shu nachalas' vtoraya mirovaya vojna. Dva dnya spustya fashistskaya Germaniya nahodilas' uzhe v sostoyanii vojny s Angliej i Franciej. Nachinaya s etogo vremeni na internacional'nye atomnye issledovaniya, stol' svobodno provodivshiesya ranee, opustilas' zavesa nedoveriya. Uchenye, izgnannye iz gitlerovskoj Germanii, sami stavshie svidetelyami agressivnosti i zhestokosti fashizma, s uzhasom dumali o tom, chto bylo by s chelovechestvom, esli by eta vojna velas' s ispol'zovaniem atomnogo oruzhiya. Mnogie vspominali predosteregayushchie slova Frederika ZHolio-Kyuri, proiznesennye pri vruchenii emu Nobelevskoj premii v 1935 godu. Uzhe togda francuzskij uchenyj opasalsya, chto kogda-nibud', esli nauka smozhet po zhelaniyu stroit' ili razrushat' elementy, budut osushchestvleny yadernye prevrashcheniya vzryvnogo haraktera. Togda, bezuslovno, poyavitsya bol'shaya opasnost' -- vozmozhnoe razvyazyvanie katastrofy. Glava 6 |LEMENTY, SOZDANNYE RUKOJ CHELOVEKA Programma atomnoj bomby Hod sobytij v fashistskoj Germanii pokazal, chto pravy byli te, kto predosteregal ot gitlerovskoj atomnoj bomby. V aprele 1939 goda fizik Paul' Hartek poslal pis'mo v voennoe ministerstvo rejha, chtoby privlech' vnimanie k novejshim dostizheniyam v yadernoj fizike; oni, byt' mozhet, dadut vozmozhnost' razrabotat' vzryvchatoe veshchestvo na neskol'ko poryadkov bolee dejstvennoe, chem te, kotorymi raspolagayut v nastoyashchee vremya. |to zayavlenie posluzhilo nachalom dlya tajnogo predpriyatiya fashistov. Uzhe letom 1939 goda v otdele vooruzheniya armii bylo sozdano otdelenie yadernoj fiziki. Rukovodit' im poruchili fiziku Kurtu Dibneru -- armejskomu specialistu po vzryvchatym veshchestvam. Na okraine Berlina na opytnom poligone vermahta Dibner poluchil vozmozhnost' vydelit' sebe uchastok dlya eksperimentirovaniya. Fiziki takzhe nastojchivo ukazyvali issledovatel'skomu sovetu rejha na znachenie processa deleniya urana. Poetomu v Germanii vskore poyavilis' dve sopernichavshie issledovatel'skie gruppy, kotorye s nachala vtoroj mirovoj vojny veli izuchenie urana v voennyh celyah. Fashisty prinuzhdali specialistov k sotrudnichestvu metodom, kazavshimsya im samym prostym: uzhe v pervoj nedele sentyabrya oni razoslali fizikam prizyvnye povestki. Kurt Dibner i lejpcigskij fizik |rik Bagge, assistent professora Vernera Gejzenberga, v sootvetstvii s prikazom nametili "rabochij plan po proizvodstvu opytov dlya prakticheskogo ispol'zovaniya deleniya yadra". V predelah etoj programmy kazhdomu specialistu byli ukazany svoi zadachi. V. Gejzenberg i K. F. fon Vejczeker -- vedushchie nemeckie atomnye teoretiki -- obyazyvalis' rabotat' nad teoreticheskimi problemami. 6 dekabrya 1939 goda Gejzenberg predstavil otdelu vooruzheniya armii doklad "O vozmozhnosti tehnicheskogo polucheniya energii pri delenii urana". |tu rabotu mozhno schitat' pervoj obshchej koncepciej dlya razrabotki tak nazyvaemoj uranovoj mashiny, imenuemoj teper' uranovym ili atomnym reaktorom. V nej ukazano, chto samyj vernyj metod dlya konstruirovaniya takoj mashiny sostoit v obogashchenii izotopa [235]U. |tot metod -- edinstvennyj dlya polucheniya vzryvchatyh veshchestv, razrushitel'naya sila kotoryh budet na neskol'ko poryadkov prevoshodit' izvestnye sil'nejshie vzryvchatye veshchestva. Dlya vyrabotki energii mozhno ispol'zovat' i obychnyj uran, bez obogashcheniya, esli ego soedinit' s drugim veshchestvom, kotoroe moglo by zamedlit' nejtrony, ne pogloshchaya ih. Voda dlya etoj celi ne podhodit. Po imeyushchimsya dannym, |TOgo mozhno dostich' s pomoshch'yu tyazheloj vody ili ochen' chistogo grafita. Tyazhelaya voda predstavlyaet soboj soedinenie tyazhelogo izotopa vodoroda -- dejteriya (D2O). V obychnoj vode (H2O) ee soderzhitsya do 0,015 %. Dlya togo, chtoby poluchit' tyazheluyu vodu, trebuetsya dlitel'nyj process elektroliza; i vse zhe nemeckie uchenye otdali predpochtenie takomu zamedlitelyu. V mae 1940 goda nemeckie vojska v rezul'tate napadeniya na Norvegiyu vzyali pod svoj kontrol' edinstvennyj elektroliznyj zavod mira, proizvodivshij tyazheluyu vodu,-- Norsk Gidro v R'yukane. Tem samym, kazalos', byl raschishchen put' dlya fashistskoj programmy uranovoj bomby. Parallel'no s popytkami zapustit' "uranovuyu mashinu" predprinimalis' raboty po obogashcheniyu atomnogo vzryvchatogo veshchestva [235]U. Razlichnye issledovatel'skie gruppy pytalis' najti optimal'nyj tehnicheskij variant. Byli plany obogashcheniya neobhodimogo izotopa urana ishodya iz gazoobraznogo geksaftorida urana s pomoshch'yu ul'tracentrifug, separatorov izotopov ili zhe diffuzionnym metodom. Manfred fon Arden, vladevshij chastnoj laboratoriej v Berlin-Lihterfel'de, schital, chto prirodnye izotopy mozhno razdelit' mass-spektrograficheski. Atomnaya programma SSHA vnachale vo mnogom napominala razrabotki, provodivshiesya v Germanii. 2 avgusta 1939 goda Al'bert |jnshtejn, kotoryj, spasayas' ot fashistskogo varvarstva, emigriroval iz Germanii, podpisal pis'mo prezidentu SSHA Ruzvel'tu, sostavlennoe fizikami-atomshchikami Scilardom i Vignerom. V nem govorilos', chto na osnove otkrytogo nedavno processa deleniya urana teper' est' vozmozhnost' izgotovlyat' bomby novogo vida s velichajshej vzryvnoj siloj. Sleduet opasat'sya, chto v Germanii uzhe rabotayut nad etim. Pis'mo |jnshtejna yavilos' prelyudiej dlya sozdaniya centralizovannogo amerikanskogo proekta atomnoj bomby. Takaya programma stala nastoyatel'no neobhodimoj, kogda k koncu 1941 goda amerikancy sami byli vtyanuty v vojnu, a so vseh storon shli vesti ob opasnom skachke v oblasti nemeckih atomnyh issledovanij. Amerikanskie voennye tverdo uhvatilis' za tak nazyvaemyj Manhettenskij proekt. Pod rukovodstvom generala Grovsa byli ob®edineny vse krupnye atomnye sily SSHA i sotni tysyach tehnikov i rabochih. Sredi nih byli uchenye vysokogo ranga: Lourens, Bete, Siborg, Nir, YUri, Scilard, Vigner, Teller, Oppengejmer. Ne sleduet zabyvat' takzhe emigrantov Fermi, Segre, Dzh. Franka. Pozdnee k nim primknul Frish i vremenami prisoedinyalsya Nil's Bor, kotoryj v 1943 godu s trudom spassya begstvom ot presledovanij gestapo. V SSSR primerno v to zhe vremya planirovalis' podobnye meropriyatiya. Akademik N. N. Semenov v 1941 godu ukazal Narodnomu komissariatu tyazheloj promyshlennosti na vozmozhnost' proizvodstva atomnogo oruzhiya. V iyune 1941 goda germanskie fashisty napali na Sovetskoe gosudarstvo, i vse plany atomnyh issledovanij prishlos' otlozhit'. CHerez god, v mae 1942 goda, sovetskij fizik G. N. Flerov soobshchil Gosudarstvennomu Komitetu Oborony, chto sleduet bezotlagatel'no pristupit' k izgotovleniyu atomnoj bomby. Kogda v 1943 godu Krasnaya Armiya vse bol'she vynuzhdala fashistskogo agressora k oborone, mozhno bylo vnov' vzyat'sya za vypolnenie sobstvennoj programmy atomnyh issledovanij. Odnako tyazhelye rany, nanesennye mirovoj vojnoj Sovetskoj strane, ne pozvolyali razvit' stol' moshchnuyu atomnuyu industriyu, kak na obojdennoj vojnoj territorii Soedinennyh SHtatov. Tam, v malonaselennyh prostranstvah vyrastali, kak griby, gigantskie ustanovki i celye goroda. V Ok-Ridzhe (shtat Tennessi) amerikancy vystroili kilometrovuyu ustanovku dlya razdeleniya izotopov urana gazodiffuzionnym i elektromagnitnym metodami. V Henforde na reke Kolumbiya na territorii 1800 km[2] vozdvigli bol'shie promyshlennye ustanovki dlya polucheniya 94-go elementa, znachenie kotorogo kak atomnogo vzryvchatogo veshchestva amerikancy uzhe ocenili. Poseredine pustyni N'yu-Meksiko, na nedostupnom vysokom plato, voznikla laboratoriya atomnoj bomby SSHA -- Los Alamos. Vydayushchiesya atomshchiki pod rukovodstvom Roberta Oppengejmera rabotali zdes' nad konechnoj stupen'yu -- soedineniem delyashchihsya izotopov v atomnoe vzryvchatoe veshchestvo. Bylo rasschitano, chto oni mogut vzorvat'sya tol'ko pri opredelennoj kriticheskoj masse. Neobhodimo bylo ochen' bystro soedinit' dve dokriticheskie chasti, chtoby podzhech' bombu. Togda odin-edinstvennyj nejtron v doli sekundy razvyazhet atomnuyu cepnuyu reakciyu. Snachala predpolagalos' privesti v soprikosnovenie neobhodimye kolichestva [235]U ili 94-go elementa vysokoj chistoty. No dlya etogo potrebovalos' by neskol'ko kilogrammov veshchestv. Teper' uzhe ne yavlyaetsya sekretom, chto kriticheskaya massa etih delyashchihsya izotopov sostavlyaet 22,8 kg dlya [235]U i 5,6 kg -- dlya elementa 94. Kak zhe mozhno poluchit' stol'ko elementa 94 -- elementa, kotorogo vovse net v prirode? Iskusstvenno dobytye elementy v to vremya byli polucheny lish' v nevidimyh, nevesomyh kolichestvah. Plutonij -- pervyj iskusstvennyj element, uvidennyj chelovecheskim glazom 93-j element, neptunij, ispuskaet beta-izluchenie. Poetomu ego pervootkryvateli, Mak-Millan i Abel'son, dovol'no odnoznachno utverzhdali v stat'e ot 14 iyunya 1940 goda, chto element 94 navernyaka soderzhitsya v produktah raspada neptuniya. Odnako obnaruzhit' eto im ne udalos'. Preparaty byli slishkom slaby, chtoby mozhno bylo identificirovat' element 94, po-vidimomu, ves'ma dolgozhivushchij. Poetomu Mak-Millan sovmestno s kollegami Siborgom, Segre, Kennedi i Valem poshli po drugomu puti. V dekabre 1940 goda v Berkli oni obluchili uran dejtronami, razognannymi v 60-dyujmovom ciklotrone. Izotop neptuniya, voznikayushchij v rezul'tate elementarnogo prevrashcheniya po uravneniyu [238]U + d = [238]Np + 2n dolzhen byl raspast'sya v izotop-238 elementa 94 s izlucheniem beta-chastic. Togda v Berkli nikto ne somnevalsya v etom. Odnako, chtoby obnaruzhit' element 94, amerikancam prishlos' zatratit' neskol'ko mesyacev. Ved' element schitaetsya otkrytym tol'ko togda, kogda odnoznachno vydelen odin iz ego izotopov, oharakterizovan fizicheski i himicheski i opredelen ego poryadkovyj nomer. Sovershenno novyj element dolzhen proyavlyat' svojstva, kotorye yavno otlichayut ego ot uzhe izvestnyh sosedej po periodicheskoj sisteme. V noch' na 23 fevralya 1941 goda probil chas rozhdeniya 94-go elementa, vernee, ego izotopa-238. Mak-Millan uzhe ne mog neposredstvenno uchastvovat' v etom otkrytii. V konce 1940 goda on byl prizvan na voennuyu sluzhbu. Neobhodimo vernut'sya po vremeni nemnogo nazad. Reshenie o tom, chtoby provesti opyty po polucheniyu elementa 94 s pomoshch'yu ciklotrona v Berkli, bylo prinyato na soveshchanii fizikov 15 i 16 dekabrya 1940 goda v Kolumbijskom universitete, v N'yu-Jorke. Lourens ustupil natisku svoih kolleg Segre i Fermi i vyrazil gotovnost' predostavit' v ih pol'zovanie svoj ciklotron. Vse nahodilis' pod vpechatleniem smelogo poleta mysli Fermi. Ved' emigrirovavshij ital'yanec uzhe davno zanimalsya teoreticheskim obosnovaniem "uranovoj mashiny". On ves'ma ubeditel'no dokazal svoim kollegam, chto v takom "uranovom kotle" dolzhen obrazovyvat'sya 94-j element. Poslednij dolzhen byl predpolozhitel'no obladat' toj zhe sposobnost'yu deleniya, chto i uran-235. Poetomu, schital uchenyj, nastoyatel'no neobhodimo pytat'sya naladit' sintez etogo elementa, hotya by v malyh masshtabah, s tem, chtoby uznat' ego svojstva. Istoriki nauki mnogokratno podcherkivayut, chto N'yu-Jorkskaya konferenciya yavilas' istoricheskim povorotnym momentom: v dekabre 1940 goda vpervye byla razvita teoriya delimosti neizvestnogo 94-go elementa. Odnako v eto vremya vsemirnyj obmen nauchnymi ideyami byl uzhe sil'no ogranichen sekretnymi pregradami, postavlennymi vojnoj. V amerikanskom special'nom zhurnale "Fizikl rev'yu", ochen' populyarnom, s iyulya-avgusta 1940 goda ne poyavlyalos' nikakih soobshchenij po uranovoj probleme. Poetomu istoriki ne zametili rabotu nemeckogo fizika Karla fon Vejczekera. V to vremya, kogda vse fiziki-atomshchiki upovali na poluchenie yadernoj energii putem deleniya urana-235, Vejczeker osnovyvalsya uzhe na vozmozhnosti polucheniya energii iz urana-238. |ti soobrazheniya soderzhalis' v ego doklade ot 17 iyulya 1940 goda, podgotovlennom dlya otdela vooruzheniya armii. Po predstavleniyam Vejczekera, v zapushchennoj uranovoj mashine iz nedelyashchegosya urana-238, schitavshegosya bespoleznym, dolzhen byl putem pogloshcheniya nejtronov obrazovyvat'sya transuranovyj 94-j element. Ego izotop-239, kak i uran-235, yavlyaetsya atomnym delyashchimsya veshchestvom. Byt' mozhet, voobshche bylo by vygodnee, polagal Vejczeker, sosredotochit' svoe vnimanie na legko vydelyaemom elemente 94, chem provodit' trudoemkoe obogashchenie i otdelenie urana-235. Vernemsya k sobytiyam 1941 goda v SSHA. Dlya elementa 94 uzhe izvesten byl izotop-238; on byl nedelyashchimsya, sledovatel'no, neinteresnym. Poetomu fiziki-atomshchiki SSHA napravili vse usiliya na poluchenie delyashchegosya izotopa-239. V marte 1941 goda 1,2 kg chistejshej soli urana, zamurovannoj v bol'shoj parafinovyj blok podvergli v ciklotrone bombardirovke nejtronami. |to bylo do teh por samoe bol'shoe kolichestvo veshchestva, kotoroe podvergli prevrashcheniyu. Dva dnya i dve nochi dlilas' bombardirovka "kreposti" uranovogo yadra. Byli polucheny priblizitel'no 0,5 mkg izotopa-239 elementa 94. Poyavlenie novogo elementa, kak i bylo predskazano teoriej, soprovozhdalos' potokom al'fa-chastic. 28 marta 1941 goda amerikanskie fiziki sobralis' v Berkli dlya reshayushchego eksperimenta. Siborg, Serge, Kennedi, Lourens vzvolnovanno sledili za ekranom oscillografa, kotoryj dolzhen byl pokazat', sposoben li novyj element k deleniyu. Opyt polnost'yu podtverdil teoriyu: bylo najdeno vtoroe atomnoe vzryvchatoe veshchestvo, dazhe moshchnee predydushchego, tak kak dlya nego trebovalas' men'shaya kriticheskaya massa. Nachinaya s etogo momenta vse issledovatel'skie raboty s elementom 94 stali v SSHA strogo sekretnymi. Nomer 49 -- takov byl kod dlya izotopa-239 elementa 94. I vse te, kto rabotal nad atomnoj bomboj, izgotovlyaemoj iz 94-go elementa, tak i nazyvalis' -- sorok devyatye. V soobshchenii ot maya 1941 goda Lourens podvel itogi dostignutym uspeham i rekomendoval kak mozhno skoree poluchit' neobhodimoe kolichestvo 94-go elementa dlya uranovogo kotla. Ne znaya soobrazhenij Vejczekera, v SSHA prishli k tem zhe vyvodam. Nemeckie issledovateli atoma tozhe ne ostavalis' bezdeyatel'nymi. V laboratorii Manfreda fon Ardena byli razrabotany osnovy dlya polucheniya 94-go elementa. V avguste 1941 goda gost' instituta, fizik Fric Houtermans, zakonchil svoj sekretnyj doklad "K voprosu o razvyazyvanii cepnyh yadernyh reakcij". V nem on ukazyval teoreticheskie vozmozhnosti dlya izgotovleniya v uranovom kotle novogo vzryvchatogo veshchestva iz prirodnogo urana. 94-j element obladaet tem preimushchestvom, chto on yavno otlichaetsya po svoim svojstvam ot urana, tak chto ih sravnitel'no legko razdelit'. Takoe himicheskoe razdelenie proishodit gorazdo proshche, chem trudoemkoe otdelenie izotopov urana-235 i urana-238. CHtoby predprinyat' razdelenie v laboratorii, a zatem -- kak predusmotreno -- v proizvodstvennom masshtabe, bezuslovno, neobhodimo bylo zaranee ustanovit' svojstva etogo iskusstvennogo elementa. Odnako dlya analiticheskih himicheskih issledovanij trebovalis' vesomye kolichestva veshchestva. Otkuda ih vzyat'? Ved' rech' idet ob elemente, kotorogo net na Zemle. Ili eto vse zhe ne tak? V techenie 1942 goda amerikancy ves'ma ser'ezno zanimalis' poiskami transuranov 93 i 94 v prirodnyh mineralah. Trudoemkaya pererabotka uranovyh rud iz Kolorado i N'yu-Meksiko dala otricatel'nyj rezul'tat. Esli 94-j element tam voobshche est', utverzhdali amerikanskie specialisty, to soderzhitsya on v rudnyh koncentratah v sootnoshenii 1 : 10[14] chto govorit o nevozmozhnosti ego vydeleniya. Do poslednego momenta vozlagali bol'shie nadezhdy na uranovuyu smolyanuyu rudu iz rajona Bol'shogo Medvezh'ego ozera v Kanade. V rude, kotoraya soderzhit sorok razlichnyh elementov, nadeyalis' najti transurany. Odnako i eta nadezhda ne opravdalas'. Edinstvennoe, chto nashli, tak eto podhodyashchee nazvanie dlya novogo elementa. Snova predstavilas' vozmozhnost' provesti parallel' s astronomiej. V 1930 godu proizoshlo znamenatel'noe sobytie: po tu storonu Neptuna byla otkryta novaya planeta -- Pluton. Anglijskij astronom Lovell uzhe davno predskazyval ee sushchestvovanie i tem samym proyavil sebya ne tol'ko kak avtor fantasticheskih rasskazov. |lement 94 nazvali v chest' novoj planety plutoniem. V takom naimenovanii zaklyucheno predznamenovanie: ved' 94-j element, kak sleduet iz klassicheskoj mifologii, nosit imya boga smerti. Kak zhe shlo delo s popytkami polucheniya zametnyh kolichestv plutoniya? V ciklotrone byli polucheny lish' mikrogrammovye kolichestva -- tysyachnye doli milligramma. Ispol'zovanie ciklotrona dlya sinteza iskusstvennyh elementov oznachalo bol'shoj tehnicheskij progress. Bylo vyschitano, chto s obychnymi radievo-berillievymi istochnikami nejtronov na poluchenie 0,15 g plutoniya iz urana potrebovalos' by 200 let. Takoe zhe kolichestvo v ciklotrone mozhno bylo poluchit' za dva dnya, esli ispol'zovat' nejtrony, vybivaemye razognannymi dejtronami iz berillievoj misheni. V avguste 1942 goda amerikancam Kanningemu i Verneru udalos' poluchit' okolo 1 mkg plutoniya. CHerez mesyac, 10 sentyabrya 1942 goda, vpervye bylo vzvesheno vidimoe kolichestvo iskusstvenno izgotovlennogo elementa: 2,77 mkg oksida plutoniya. Dlya etogo special'no byli skonstruirovany mikrovesy s kvarcevoj nit'yu. V konce 1942 goda uzhe imelos' 500 mkg -- polmilligramma soli plutoniya. |to kolichestvo slishkom malo dazhe dlya togo, chtoby izgotovit' bulavochnuyu golovku. Porazitel'na razrabotannaya Kanningemom tehnika raboty, stavshaya osnovoj ul'tramikroanaliza; neobhodimost' raboty s mikrokolichestvami veshchestva zastavila ispol'zovat' sovershenno novye formy iskusstva himicheskogo eksperimenta. Laboratornyj stol ustupil mesto mikroskopu. Pochti vse manipulyacii prishlos' provodit' pod stereomikroskopom. Obychnye laboratornye stakany i Kolby sokratilis' do razmerov tonchajshih kapillyarov s vnutrennim diametrom ot 0,1 do 1 mm. V nih pomeshchali ob®emy zhidkosti ot 10[-1] do 10[-5] ml i provodili himicheskie reakcii. Ob etih rabotah znachitel'noj nauchnoj cennosti po vydeleniyu i izucheniyu 94-go elementa nauchnyj mir uznal tol'ko v poslevoennye gody, kogda s nih byla snyata zavesa sekretnosti. Osnovyvayas' na svojstvah plutoniya, izuchennyh ul'tramikrometodami, byl sdelan smelyj shag: proektirovanie i postrojka promyshlennyh ustanovok dlya izgotovleniya i ochistki etogo delyashchegosya elementa v masshtabe 1:1000 000 000. Rabota byla nachata v SSHA v to vremya, kogda eshche ne funkcioniroval ni odin reaktor dlya sinteza plutoniya. Poslednij amerikancy zapustili lish' 2 dekabrya 1942 goda: pod tribunoj sportivnogo stadiona v CHikago |nriko Fermi uspeshno podzheg uranovyj kotel, sostoyashchij iz sloev 6 t urana, 36,6 t oksida urana i 315 t chistejshego grafita. V hod byla pushchena samopodderzhivayushchayasya cepnaya reakciya: upravlyaemaya, a sledovatel'no, ne razrushitel'naya, kak togo boyalis'. Vpervye "uranovaya mashina" vyrabatyvala energiyu, hotya snachala tol'ko 200 Vt. Takzhe vpervye v uranovom reaktore obrazovyvalsya element plutonij: elementy v reaktore iskusstvenno prevrashchalis' drug v druga v vesomyh kolichestvah. Dlya atomnoj promyshlennosti SSHA udachnyj eksperiment Fermi oznachal poslednij etap k osushchestvleniyu proizvodstva plutoniya v Henforde. S neveroyatnoj pospeshnost'yu byli ustanovleny tri gigantskih uranovyh kotla na yuzhnom beregu reki Kolumbiya. Atomnyj reaktor Fermi rabotal, kak chasy. Kogda v gody vojny eti reaktory byli zapushcheny na polnuyu moshchnost', oni pomimo bol'shogo chisla radioaktivnyh izotopov vyrabatyvali ezhednevno okolo 1,5 kg plutoniya. Krome togo, v processe yadernogo deleniya vydelyalos' mnogo energii, kotoraya ne nahodila primeneniya i lish' nagrevala vodu reki. Kogda amerikanskomu zhurnalistu Vil'yamu Lourensu, avtoru neskol'kih populyarnyh broshyur po atomnoj energii, razresheno bylo pobyvat' v Henforde, uvidennoe porazilo ego. Po ego slovam, ne bylo nikakogo priznaka togo, chto v etom gigante, postroennom rukoj cheloveka, svirepstvuet kosmicheskij ogon'; chto v ego utrobe proishodit tot process sozidaniya elementov, kotoryj, veroyatno, protekal milliony let nazad, kogda voznikali osnovy nashego mirozdaniya. Vse kazalos' kakim-to nereal'nym. Ustanovka rabotala v neestestvennoj tishine, v kotoroj mozhno bylo uslyshat' bienie sobstvennogo serdca. Fermi ispol'zoval dlya svoego reaktora grafit v kachestve zamedlitelya. Nemcy, kak izvestno, predpochli tyazheluyu vodu. Odnako takim putem oni ne dostigli celi. K tomu zhe fashistskaya Germaniya byla blizka k gibeli i ne raspolagala temi moshchnymi material'nymi i tehnicheskimi sredstvami, kotorye imelis' v SSHA. Nemeckaya model' uranovoj mashiny ne dostigla kriticheskoj massy; nel'zya bylo poluchit' 94-j element. Vse drugie raboty po vydeleniyu atomnogo vzryvchatogo veshchestva uran-235 tozhe ne byli zakoncheny do konca vojny. K schast'yu dlya narodov, gitlerovskaya atomnaya bomba tak i ostalas' strashnym videniem. "Ad" i "bezumie" Blagodarya tochnym ul'tramikrohimicheskim rabotam uchenye ochen' skoro stali raspolagat' vsemi osnovnymi fiziko-himicheskimi dannymi dlya iskusstvennogo elementa plutoniya. Teper' issledovateli s nekotoroj gordost'yu zayavlyayut, chto o plutonii izvestno bol'she, chem o kakom-nibud' klassicheskom elemente, skazhem, zheleze. Kogda v konce 1943 goda v SSHA smogli "naskresti" neskol'ko milligrammov plutoniya, v CHikagskom universitete gruppa Glenna Siborga i Al'berta Giorso stala rabotat' nad sintezom i obnaruzheniem drugih blizhajshih transuranov -- 95- i 96-go. Oni, nesomnenno, takzhe dolzhny obrazovyvat'sya v atomnom reaktore v rezul'tate mnogokratnogo zahvata nejtronov uranom. Odnako ne bylo smysla vydelyat' neizvestnye elementy iz produktov deleniya do teh por, poka ne budut izvestny ih himicheskie i fizicheskie svojstva. Poetomu Siborg s sotrudnikami hoteli snachala poluchit' eti transurany pri pomoshchi ciklotrona bombardirovkoj plutoniya nejtronami ili dejtronami. Mezhdu tem opyty, dlivshiesya mesyacami, ne davali kakih-libo sdvigov. Poyavilis' somneniya v pravil'nosti ispol'zovaniya metodov razdeleniya. Prezhnie predstavleniya, soglasno kotorym elementy 93, 94, 95 yavlyayutsya analogami reniya, osmiya i iridiya, to est' dolzhny proyavlyat' te zhe himicheskie svojstva, byli razrusheny s otkrytiem neptuniya i plutoniya: v etom meste periodicheskaya sistema elementov byla neverna! |karenij -- neptunij i ekaosmij -- plutonij, kak ni stranno, sovershenno ne imeli shodstva s reniem ili osmiem. Poetomu Siborg predpolozhil, chto transurany vmeste s uranom otnosyatsya k novoj gruppe elementov, yavlyayushchihsya preimushchestvenno shestivalentnymi. Odnako kak ni privlekatelen byl etot variant, kak raz dlya nego ne bylo himicheskih dokazatel'stv. Vse operacii, predprinyatye dlya vydeleniya poluchennyh elementov 95 i 96, ne privodili ni k chemu, esli ishodit' iz ih 6-valentnosti. Siborg vnov' i vnov' pereproveryal svoi predstavleniya. Byt' mozhet, analogichno 14 lantanoidam (redkozemel'nym elementam) sushchestvuet takzhe gruppa iz 14 "aktinoidov", kotoraya sleduet za aktiniem i zakanchivaetsya 103-m elementom? V etom sluchae elementy 95 i 96 dolzhny imet' elektronnye konfiguracii, shodnye s ih "rodstvennikami" -- evropiem (element 63) i gadoliniem (element 64), to est' dolzhny byt' preimushchestvenno trehvalentnymi. Zavorozhennaya etoj mysl'yu gruppa Siborga risknula sdelat' otvazhnyj pryzhok v neizvestnoe. Oni hoteli, prezhde vsego, sintezirovat' element 96, chtoby na nem proverit' svoi predstavleniya. Letom 1944 goda oni bombardirovali 10 mg plutoniya -- bol'she ne bylo -- al'fa-chasticami iz ciklotrona v Berkli: [239]Pu + [4]He = [242]X+ n Opyt udalsya, udalis' i himicheskoe razdelenie i identifikaciya elementa 96. Poyavilas' aktinoidnaya koncepciya Siborga: aktinoidy yavlyayutsya ne chem inym, kak ekalantanoidami. |to sledovalo uchityvat' pri razmeshchenii ih v periodicheskoj sisteme. Tak poluchilos', chto 96-j element byl otkryt eshche do 95-go. Odnako himicheskoe razdelenie oboih elementov dolgoe vremya kazalos' nevypolnimym. Odin sotrudnik iz gruppy v Berkli predlozhil nazvat' eti transurany "pandemonium" (ad) i "delirium" (bezumie). Razdelenie udalos' tol'ko v 1945 godu i lish' s pomoshch'yu novoj tehniki, kotoraya osnovyvalas' na selektivnosti tol'ko chto razrabotannyh ionoobmennyh smol. Vydelennyj 96-j element nazvali kyuriem v chest' Marii Kyuri. Dlya 95-go elementa predlozhili nazvanie americij, ishodya iz ego lantanoidnogo analoga -- evropiya. Kogda pozdnee bylo polucheno pervoe vidimoe glazom kolichestvo iskusstvennogo elementa americiya i ego hoteli zapechatlet' na plenke, v Berkli otyskali podhodyashchij dlya sravneniya masshtab: malen'koe igol'noe ushko. I vse zhe ono bylo bol'she, chem kolichestvo americiya, sobrannoe na kroshechnom centrifuzhnom steklyshke! CHtoby poluchit' sleduyushchie transurany, nuzhno bylo raspolagat' dostatochno bol'shimi kolichestvami americiya i kyuriya v kachestve veshchestv dlya misheni. Vopros kasalsya ne tol'ko ih sinteza i vydeleniya, no i luchevoj zashchity, ibo novye transurany okazalis' krajne kovarnymi radioaktivnymi veshchestvami. Odnim iz opasnejshih yavlyaetsya plutonij vsledstvie ego dolgo neischezayushchij radioaktivnosti, a takzhe sposobnosti zaderzhivat'sya v chelovecheskom organizme. V 1 m[3] vozduha maksimal'no dopustimoe soderzhanie sostavlyaet 10[-9] g Pu. Esli sravnit' s sinil'noj kislotoj -- odnim iz sil'nejshih himicheskih yadov, to ee predel'no dopustimaya koncentraciya ravna 11 mg na 1 m[3] vozduha. Poetomu pri rabote s etimi iskusstvennymi elementami, vvidu ih "radiotoksichnosti", pervoocherednoj problemoj stanovitsya zashchita. Sintezy elementov 97 i 98 zastavili sebya zhdat'. Zatem ih nakonec poluchili. Siborg, Giorso i Tomson v Berkli bombardirovali elementy 95 i 96 al'fa-chasticami bol'shoj energii. Dlya mishenej byli vzyaty milligrammovye kolichestva americiya i dazhe mikrogrammovye kolichestva kyuriya, kotorye sintezirovali iskusstvenno v 1949/50 godah. Oni byli polucheny oblucheniem sootvetstvenno plutoniya i americiya v reaktore moshchnym potokom nejtronov. V uranovom reaktore potok nejtronov vo mnogo raz intensivnee, chem v ciklotrone. Dva novyh elementa uvideli svet: 97-j -- berklij i 98-j - kalifornij. Osobenno tyazhelo dostalos' obnaruzhenie 98-go elementa: iz mikrogrammovyh kolichestv kyuriya obrazovyvalos' lish' okolo 5 000 atomov kaliforniya. Kogda eto stalo izvestno, v universitete v Berkli mnogie shutili: eto kolichestvo znachitel'no men'she, chem chislo studentov! Berklij tak i ostalsya ochen' redkim elementom. Mirovoj zapas i segodnya sostavlyaet lish' neskol'ko milligrammov. I vse zhe blagodarya izoshchrennym metodam analiza nauka znaet vse naibolee sushchestvennye fiziko-himicheskie konstanty etogo iskusstvennogo elementa. V nastoyashchee vremya atomnyj reaktor yavlyaetsya osnovnym istochnikom polucheniya elementov 94--98. Transurany izvlekayut iz othodov, obrazuyushchihsya posle vygoraniya sterzhnej iz obogashchennogo urana, prichem vydelyayut eti elementy v razlichnyh kolichestvah. K etomu my eshche vernemsya. Znachitel'no vyshe vyhody produktov deleniya srednej massy, v kotorye prevrashchaetsya v reaktore uran-235. K nim otnosyatsya takzhe iskusstvennye elementy 43 i 61. V 1945 godu amerikanskie himiki Marijskij, Glendenin i Koriell, ispol'zuya novyj ionoobmennik, vpervye vydelili zametnye kolichestva 61-go elementa. Vse oni voshli v istoriyu nauki kak pervootkryvateli etogo elementa. Amerikancy predlozhili nazvat' ego prometij, chto simvolizirovalo by otvagu chelovecheskogo duha i vmeste s tem vozmozhnye opasnosti ispol'zovaniya atomnoj energii: ved' Prometej pohitil u bogov ogon', chtoby peredat' ego lyudyam. Glavnyj izotop, prometij-147, radioaktiven i ispuskaet slaboe beta-izluchenie. |ti dannye sovpali s teoreticheskimi predskazaniyami. Posle togo, kak stali izvestny harakternye svojstva novogo elementa, opyty po obnaruzheniyu ego v prirode, provodivshiesya |remetse i drugimi uchenymi, imeli nekotoryj uspeh. Rabotaya v promyshlennom masshtabe, finskij himik vydelil iz 6 000 t apatita okolo 20 t oksidov redkozemel'nyh elementov, a iz nih -- 3,8 kg smesi oksidov samariya i neodima. Posle razdeleniya na ionoobmennike ostalos' celyh 83 mg, kotorye ispuskali slaboe beta-izluchenie. |tu frakciyu |remetse issledoval v 1965 godu i ee beta-spektr sovpal so spektrom prometiya-147. Po ocenke |remetse, v koncentrate, poluchennom iz 6000 t apatita, dolzhno soderzhat'sya 10[-11] g prometiya. Krome togo, sledy etogo elementa byli najdeny takzhe v uranovoj smolke. Predpolagaetsya, chto prirodnyj prometij obrazovalsya zahvatom nejtronov 60-m elementom, neodimom, libo spontannym deleniem urana-238, a takzhe inducirovannym deleniem urana-235. Odnako takie prirodnye "nahodki" ne otvergayut opredeleniya prometiya, kak iskusstvennogo elementa. Ved' oshchutimye kolichestva ego i segodnya mozhno poluchit' tol'ko iz produktov deleniya urana: moshchnye reaktory v 10 000 kVt dayut ezhednevno 1500 mg prometiya-147. V 1959 godu godovoj vypusk prometiya v SSHA povysilsya uzhe do 650 g. Izotop tehneciya [99]Ts takzhe udalos' obnaruzhit' v prirode v vide sledov. V 1 kg uranovoj rudy nashli 10[-10] g izotopa. Tehnecij-99 voznikaet pri spontannom delenii urana-238. Odnako vryad li kto-nibud' zahochet poluchat' ego iz uranovyh rud. V nastoyashchee vremya raspolagayut kilogrammovymi kolichestvami tehneciya i poluchayut ego isklyuchitel'no v yadernoj promyshlennosti. Eshche v 1959 godu anglijskie himiki soobshchali, chto oni vydelili 20 g etogo iskusstvennogo elementa iz 100 t otrabotannogo reaktornogo topliva. Po novejshim issledovaniyam, plutonij uzhe nel'zya nazyvat' iskusstvennym elementom, ibo v 1971 godu ego obnaruzhili v prirodnom redkozemel'nom minerale bastnezite, ne soderzhashchem urana. V 90 kg gornoj porody soderzhitsya 10[-14] g plutoniya-244, chto bylo ustanovleno s pomoshch'yu mass-spektrografa. |to -- edinstvennyj izotop 94-go elementa, kotoryj eshche ne sovsem ischez s lica Zemli za vremya ee sushchestvovaniya. Drugie izotopy plutoniya, kotorye segodnya v vide sledov eshche nahodyatsya v prirodnyh uranovyh rudah, imeyut, kak uzhe govorilos', iskusstvennoe proishozhdenie. Po priblizitel'noj ocenke, vsya zemnaya kora tolshchinoj v 16 km soderzhit okolo 1 kg plutoniya. Vvidu etogo v tablice rasprostranennosti prirodnyh elementov plutonij zanimaet 90-e mesto -- mezhdu neptuniem i franciem. Takim obrazom, edinstvennym istochnikom plutoniya yavlyaetsya takzhe yadernaya promyshlennost', kotoraya dala uzhe mnogie tonny etogo elementa. Ciklotrony i uranovye reaktory vse bol'she stanovyatsya sovremennym filosofskim kamnem. S ih pomoshch'yu pomimo bol'shogo chisla izvestnyh radioaktivnyh elementov v znachitel'nyh kolichestvah sinteziruyutsya i novye -- v grammah, kilogrammah i dazhe tonnah. V etoj svyazi, estestvenno, voznikaet provokacionnyj vopros: nel'zya li proizvodit' takzhe i zoloto v uranovom reaktore? Zoloto, poluchennoe v atomnom reaktore V 1935 godu amerikanskomu fiziku Arturu Dempsteru udalos' provesti mass-spektrograficheskoe opredelenie izotopov, soderzhashchihsya v prirodnom urane. V hode opytov Dempster izuchil takzhe izotopnyj sostav zolota i obnaruzhil tol'ko odin izotop -- zoloto-197. Nikakih ukazanij na sushchestvovanie zolota-199 ne bylo. Nekotorye uchenye predpolagali, chto dolzhen sushchestvovat' tyazhelyj izotop zolota, ibo zolotu v to vremya pripisyvali otnositel'nuyu atomnuyu massu 197,2. Odnako zoloto yavlyaetsya monoizotopnym elementom. Poetomu zhelayushchim iskusstvennym putem poluchit' etot vozhdelennyj blagorodnyj metall vse usiliya neobhodimo napravit' na sintez edinstvennogo ustojchivogo izotopa -- zolota-197. Izvestiya ob uspeshnyh opytah po izgotovleniyu iskusstvennogo zolota vsegda vyzyvali bespokojstvo v finansovyh i pravyashchih krugah. Tak bylo vo vremena rimskih pravitelej, tak ostalos' i teper'. Poetomu ne udivitel'no, chto suhoj otchet ob issledovaniyah Nacional'noj laboratorii v CHikago gruppy professora Dempstera eshche nedavno vyzval vozbuzhdenie v kapitalisticheskom finansovom mire: v atomnom reaktore mozhno iz rtuti poluchit' zoloto! |to -- samyj poslednij i ubeditel'nyj sluchaj alhimicheskogo prevrashcheniya. Nachalos' eto eshche v 1940 godu, kogda v nekotoryh laboratoriyah yadernoj fiziki nachali bombardirovat' bystrymi nejtronami, poluchennymi s pomoshch'yu ciklotrona, sosednie s zolotom elementy -- rtut' i platinu. Na soveshchanii amerikanskih fizikov v Neshville v aprele 1941 goda A. SHerr i K. T. Bejnbridzh iz Garvardskogo universiteta dolozhili ob uspeshnyh rezul'tatah takih opytov. Oni napravili razognannye dejtrony na litievuyu mishen' i poluchili potok bystryh nejtronov, kotoryj byl ispol'zovan dlya bombardirovki yader rtuti. V rezul'tate yadernogo prevrashcheniya bylo polucheno zoloto! Tri novyh izotopa s massovymi chislami 198, 199 i 200. Odnako eti izotopy ne byli stol' ustojchivymi, kak prirodnyj izotop -- zoloto-197. Ispuskaya beta-luchi, oni po istechenii neskol'kih chasov ili dnej snova prevrashchalis' v ustojchivye izotopy rtuti s massovymi chislami 198, 199 i 200. Sledovatel'no, u sovremennyh priverzhencev alhimii ne bylo povoda dlya likovaniya. Zoloto, kotoroe vnov' prevrashchaetsya v rtut', nichego ne stoit: eto obmanchivoe zoloto. Odnako uchenye radovalis' uspeshnomu prevrashcheniyu elementov. Oni smogli rasshirit' svoi poznaniya ob iskusstvennyh izotopah zolota. V osnove "transmutacii", provedennoj SHerrom i Bejnbridzhem, lezhit tak nazyvaemaya (n, p) -reakciya: yadro atoma rtuti, pogloshchaya nejtron n, prevrashchaetsya v izotop zolota i pri etom vydelyaetsya proton r. Prirodnaya rtut' soderzhit sem' izotopov v raznyh kolichestvah: 196 (0,146 %), 198 (10,02 %), 199 (16,84 %), 200 (23,13 %), 201 (13,22 %), 202 (29,80 %) i 204 (6,85 %). Poskol'ku SHerr i Bejnbridzh nashli izotopy zolota s massovymi chislami 198, 199 i 200, sleduet polagat', chto poslednie voznikli iz izotopov rtuti s temi zhe massovymi chislami. Naprimer: [198]Hg + n =[198]Au + r Takoe predpolozhenie kazhetsya opravdannym -- ved' eti izotopy rtuti yavlyayutsya dovol'no rasprostranennymi. Veroyatnost' osushchestvleniya kakoj-libo yadernoj reakcii opredelyaetsya, prezhde vsego, tak nazyvaemym effektivnym secheniem zahvata atomnogo yadra po otnosheniyu k sootvetstvuyushchej bombardiruyushchej chastice. Poetomu sotrudniki professora Dempstera, fiziki Ingrem, Gess i Gajdn, pytalis' tochno opredelit' effektivnoe sechenie zahvata nejtronov prirodnymi izotopami rtuti. V marte 1947 goda oni smogli pokazat', chto izotopy s massovymi chislami 196 i 199 obladayut naibol'shim secheniem zahvata nejtronov i potomu imeyut naibol'shuyu