Сталин и бомба: Советский Союз и атомная энергия. 1939-1956 - Дэвид Холловэй

Всем было известно, что внутри ядра заключено огромное количество энергии, но никто не знал, каким образом эта энергия может быть освобождена (если такая возможность вообще существует) и использована. В 1930 г. Иоффе писал, что использование ядерной энергии могло бы привести к решению проблемы энергетического кризиса, перед лицом которого человечество может оказаться через две или три сотни лет, но он не мог утверждать, что практические результаты будут достигнуты в течение ближайшего или даже более отдаленного времени{146}.[35] «…В те годы еще и мыслей не могло быть о ядерном оружии или ядерной энергетике, — писал Анатолий Александров, который в это время работал в институте Иоффе, — но в физике ядра открылись новые крупные проблемы и интересные задачи для исследователей»{147}.[36]

В 1936 г. на мартовской сессии Академии наук Мысовский утверждал, что, хотя радиоактивные элементы и находят практическое применение в медицине, биологии и промышленности, можно считать, что высказанные ранее идеи о том, что ядерные реакции могут явиться мощным источником энергии, оказались ошибочными{148}. Игорь Тамм не был согласен с этим. Очевидно, сказал он, что внутри ядра скрыт совершенно неисчерпаемый запас энергии, которой рано или поздно овладеют. «…Я не вижу никаких оснований, — добавил он, — сомневаться в том, что рано или поздно проблема использования ядерной энергии будет решена», но пока что нельзя задаться разумными вопросами о том, каким образом окажется возможным овладеть этой энергией, поскольку проблемы физики ядра еще как следует не поняты. Тем не менее он с оптимизмом относился к возможностям атомной энергии, но утверждал, — всего лишь за девять лет до Хиросимы — что «действительно наивна мысль о том, что использование ядерной энергии является вопросом пяти или десяти лет»{149}.[37]

III

В 30-е годы институт Иоффе был ведущим центром исследований в области ядерной физики. Первым заведующим отделом ядерной физики в нем стал Игорь Курчатов, который в 1943 г. стал и научным руководителем советского ядерного проекта и занимал этот пост до самой своей смерти в 1960 г. Курчатов родился в январе 1903 г. в городе Симский Завод на Южном Урале. Его отец был землемером, а мать — учительницей. В 1912 г. семья переехала в Крым, в Симферополь, из-за болезни дочери Курчатовых. Это не помогло ей, и она вскоре умерла от туберкулеза. Курчатов поступил в гимназию в Симферополе, а в 1920 г. стал студентом Таврического университета (ректором которого как раз в это время был избран Вернадский), где изучал физику. Преподавание физики в университете было в лучшем случае бессистемным, хотя в первый год обучения Курчатова там читал лекции Френкель, а профессор С.Н. Усатый, родственник Иоффе, специально переехал из Севастополя в Симферополь, чтобы преподавать физику. Курчатов закончил курс обучения на год раньше положенного срока, в 1923 г.{150}

Впоследствии Курчатов уехал в Ленинград для учебы на кораблестроительном факультете Политехнического института. Чтобы обеспечить себе средства к существованию, он нашел работу в магнитно-метеорологической обсерватории в Павловске (пригород Ленинграда) и по полученным там результатам опубликовал статью, посвященную радиоактивности снега. Летом 1924 г. он ушел из Политехнического института и вернулся на юг, чтобы поддержать семью, поскольку его отец был сослан на три года в Уфу — по причинам, которые остались неясными{151}. Позднее в том же году Курчатов переехал в Баку, чтобы работать в местном Политехническом институте, где в течение года он был ассистентом Усатого, который тоже переехал в Баку из Симферополя. Еще студентом Курчатов подружился со своим однокурсником, Кириллом Синельниковым, который к этому времени уже работал в институте Иоффе. Синельников рассказал Иоффе о Курчатове, и весной 1925 г. двадцатидвухлетний Курчатов получил от Иоффе приглашение работать в его институте{152}.

Институт Иоффе был поистине его «детским садом». Иоффе делал все от него зависящее, чтобы дать своим молодым сотрудникам хорошую подготовку по физике. Он организовал регулярно собиравшиеся семинары, благодаря которым они шли в ногу с текущими исследованиями; на журналах, поступавших в библиотеку института, он помечал статьи, которые им следовало бы прочесть, причем требовал от них объяснения, если они этого не делали. Раз в неделю Иоффе посещал каждую лабораторию, чтобы быть в курсе того, что там делалось{153}.

Атмосфера, царившая в институте, сочетала в себе преданность науке, жизнерадостность и энтузиазм. Исаак Кикоин писал: «Мы работали с утра до утра, и других интересов, кроме науки, для нас не существовало. Даже девушкам не часто удавалось оторвать нас от занятий, а когда мы женились, то были уже настолько “испорчены” привычкой много работать, что женам приходилось мириться с этим»{154}. Наум Рейнов, работавший в одной из институтских мастерских, рисует менее серьезную картину. Он был поначалу удивлен тем, что ученые не приходили на работу в определенные часы и болтались по коридорам, куря и обмениваясь шутками. Вскоре, однако, он пришел к заключению, что эти люди были одержимы наукой{155}. Условия жизни были тяжелыми. Когда в 1930 г. в институт пришел Анатолий Александров, ему пришлось делить ночлег в холодной комнате еще с восемью сотрудниками и закрываться одеялом с головой, чтобы уберечь свои уши от нападения крыс{156}.

Курчатов поначалу работал в руководимой Иоффе лаборатории физики диэлектриков. Эта область была основной в тематике института, поскольку изоляционные свойства диэлектриков при сверхвысоких напряжениях могли найти важное применение в электроэнергетике. Под руководством Иоффе Курчатов вместе с Синельниковым и еще одним физиком проводил опыты, которые, казалось, позволяли надеяться, что напряжение пробоя будет расти с уменьшением толщины исследуемого материала. Эта работа была составной частью фундамента для развития злополучной идеи Иоффе о тонкослойном изолирующем материале{157}.

В процессе проведения этого исследования Курчатов обратился к изучению аномальных диэлектрических свойств сегнетовых солей, и его работы привели к открытию особого класса кристаллов, которые в электрическом поле ведут себя точно так же, как ферромагнетики — в магнитном. Это явление теперь носит название ферроэлектричества[38] (Курчатов дал ему русское название «сегнетоэлектричество» — в честь французского химика Сенье). Курчатов изучал его в Ленинграде вместе со своими коллегами, в числе которых был его брат Борис, а в Харькове — вместе с Синельниковым{158}. Эти работы принесли Курчатову известность. Харитон позднее назвал их «изящными и красивыми»{159}.

Несмотря на успех этого исследования, в конце 1932 г. Курчатов решил переключиться на работу в области ядерной физики. Это было резкое и неожиданное изменение тематики и означало прекращение исследований по физике полупроводников, которые он проводил с Иоффе. Кроме того, это был отход от работ, имевших большие перспективы в плане непосредственных приложений, к области, которая в то время считалась очень далекой от практических применений. Но Курчатов, видимо, считал, что он уже сделал в области сегнетоэлектричества все, что планировал, а ядерная физика была многообещающим направлением исследований. Возможно, здесь он находился под влиянием своего друга Синельникова, который 1928–1930 гг. провел в Кембридже, а к рассматриваемому времени возглавлял высоковольтную лабораторию в Харькове. Так или иначе, Курчатов начал действовать «решительно, быстро, без оглядки назад, как, впрочем, он всегда поступал в подобных случаях»{160}.

В 1932 г. не только Курчатов переключился на исследования по ядерной физике. Абрам Алиханов, которому, как и Курчатову, было в то время около 30 лет, в том же году, оставив работы по рентгеновским лучам, занялся физикой ядра и был поставлен во главе позитронной лаборатории, где совместно со своим братом Артемом Алихановым он изучал рождение электрон-позитронных пар, а позднее — спектры бета-лучей{161}. Еще один молодой физик, Лев Арцимович, поступивший в институт двумя годами ранее (в возрасте двадцати одного года), тоже обратился к изучению физики ядра и возглавил высоковольтную лабораторию. Арцимович работал в тесном контакте с братьями Алихановыми{162}. Четвертой лабораторией отдела ядерной физики руководил Дмитрий Скобельцын, который был несколько старше этих трех своих коллег: он родился в Петербурге в 1892 г. Скобельцын приступил к изучению космических лучей в начале 20-х годов и провел два года в Париже, в институте Марии Кюри{163}. По своим манерам он был холоден и сдержан, тогда как Алиханов был вспыльчивым, а Арцимович — остроумным и порой даже злоязычным человеком, интересующимся всем на свете{164}.