Атомный проект. История сверхоружия - Антон Первушин

Требовалось скоординировать усилия советских физиков на очередном рубежном этапе, и Абрам Иоффе решил созвать Всесоюзную конференцию по атомному ядру. На эту конференцию, собравшуюся в сентябре 1933 года под Ленинградом, он пригласил несколько иностранных физиков. Среди докладчиков были Фредерик Жолио-Кюри, Поль Дирак, Франко Россетти (сотрудник Энрико Ферми) и Виктор Вайскопф (в то время ассистент Вольфганга Паули в Цюрихе). В кругу молодых исследователей, принимавших участие в ее работе, было и несколько человек, которые позднее сыграли ведущую роль в советском атомном проекте: Игорь Евгеньевич Тамм, Юлий Борисович Харитон, Лев Андреевич Арцимович и Александр Ильич Лейпунский.

Академик Иоффе не принуждал своих молодых коллег перейти к работе в области ядерной физики, но он поддержал их, когда они приняли такое решение. До 1932 года только одна практическая работа, выполненная в институте, могла быть отнесена к области ядерной физики: то было исследование космических лучей, которое проводил Дмитрий Владимирович Скобельцын. А к началу 1934 года в отделе ядерной физики института было уже четыре лаборатории, в которых работало тридцать сотрудников. Ядерная физика стала второй по важности после физики полупроводников областью исследований.

По мнению Юлия Харитона, который был студентом Иоффе и работал в Институте химической физики, руководимом Николаем Семёновым, поддержка начинаний в области ядерной физики была смелым поступком со стороны академика, «потому что в начале 30-х годов все считали, что ядерная физика – это предмет, совершенно не имеющий никакого отношения к практике и технике».

«Генерал» Курчатов

Итак, в 1930-е годы Физико-технический институт под руководством академика Абрама Иоффе стал ведущим советским центром атомных исследований. Первым заведующим отделом ядерной физики в нем стал уралец Игорь Васильевич Курчатов, получивший образование в Таврическом университете (Симферополь).

Для расширения своих знаний Курчатов уехал в Ленинград, где поступил в Политехнический институт. Чтобы обеспечить себе средства к существованию, он нашел работу в магнитно-метеорологической обсерватории в пригородном Павловске и по полученным там результатам опубликовал статью, посвященную радиоактивности снега. Потом опять последовали переезды, но весной 1925 года академик Иоффе, услышав о талантливом ученом, пригласил двадцатидвухлетнего Курчатова в свой институт.

Игорь Курчатов поначалу работал в руководимой Иоффе лаборатории физики диэлектриков. Несмотря на значительные успехи в этой области, в конце 1932 года Курчатов решил переключиться на ядерную физику. Уже в ту пору Курчатова прозвали «генералом», потому что он любил проявлять инициативу и отдавать команды. По воспоминаниям близких друзей, одним из его любимых слов было «озадачить». У него были энергичные манеры, и он любил спорить. Он мог выразительно выругаться, но, если доверять памяти тех, кто с ним работал, никого не оскорблял. При этом у него было хорошее чувство юмора.

В описаниях характера Игоря Курчатова всегда присутствует ощущение некоторой дистанции, как если бы за человеком с энергичными манерами стоял другой, которого не так-то легко разглядеть. Он мог оградить себя неким щитом, отделываясь шуточками или выбирая ироничный тон по отношению к себе или к другим. Все воспоминания о Курчатове доносят до нас, наряду со свидетельствами о его сердечности и открытости, также и впечатление о его серьезности и сдержанности. В воспоминаниях одного из коллег, работавших с Курчатовым в послевоенное время, он предстает как человек закрытый, многослойный, а потому идеально подходящий для проведения секретных работ.

Большую часть 1933 года Игорь Курчатов посвятил изучению литературы по ядерной физике и подготовке приборов для будущих исследований. Он организовал строительство небольшого циклотрона и сконструировал высоковольтный ускоритель протонов, который впоследствии использовал для изучения ядерных реакций с бором и литием. Весной 1934 года, после ознакомления с первыми заметками Энрико Ферми и его группы о ядерных реакциях, вызываемых нейтронной бомбардировкой, Курчатов сразу переменил направление своих работ. Он оставил опыты с протонным пучком и начал изучать искусственную радиоактивность, возникающую у некоторых изотопов после их бомбардировки. Между июлем 1934 года и февралем 1936 года Курчатов и его сотрудники опубликовали семнадцать статей, посвященных искусственной радиоактивности. Наиболее существенным и оригинальным его достижением в то время стала гипотеза, гласящая, что наличие нескольких периодов полураспада некоторых радиоизотопов могло быть объяснено ядерной «изомерией» (то есть существованием элементов с одной и той же массой и с одним и тем же атомным номером, но с различной энергией). Другим исследованным Курчатовым явлением было протон-нейтронное взаимодействие и селективное поглощение нейтронов ядрами различных элементов. Как мы помним, в середине 1930-х годов эти вопросы были главными в исследованиях по ядерной физике.

Тем не менее Игорь Курчатов не чувствовал удовлетворения, ведь он лучше остальных понимал, что идет путями, проложенными Ферми, и не прокладывает своих собственных. В 1935 году он полагал, что открыл явление резонансного поглощения нейтронов. Однако они разошлись со Львом Арцимовичем, с которым Курчатов в то время сотрудничал, в интерпретации полученных результатов. В итоге еще до того, как советские физики выполнили решающие опыты, Энрико Ферми и его «мальчуганы» опубликовали статью, в которой сообщили о существовании этого явления. Курчатов был очень разочарован тем, что приоритет был упущен.

Как и многие другие, Игорь Курчатов испытывал трудности, связанные с нехваткой источников нейтронов, необходимых для проведения исследований. Единственным местом в Ленинграде, где их можно было получить, оставался Радиевый институт. Поэтому Курчатов организовал совместную работу со Львом Владимировичем Мысовским, возглавлявшим в институте физический отдел. В отношениях между Радиевым институтом и остальными физиками-ядерщиками существовала некоторая натянутость: Вернадский относился к Иоффе без особого почтения, считал его честолюбивым и недобросовестным человеком. Хуже того, Игорь Тамм вызвал гнев Вернадского, когда предложил в 1936 году передать циклотрон Радиевого института в институт Иоффе. Физики, заявил Вернадский, медлят с осознанием важности явления радиоактивности; у них по-прежнему нет адекватного понимания этой области. Именно Радиевый институт, утверждал он, должен работать над проблемами ядерной физики, которая и развилась-то благодаря изучению явления радиоактивности. Циклотрон, который скоро начнет функционировать, необходим прежде всего для Радиевого институт. Установка осталась под контролем Вернадского, и запустить ее удалось лишь в феврале 1937 года, выйдя на энергию около 500 тысяч электрон-вольт, а затем и на энергию 3,2 миллиона электрон-вольт.

Однако циклотрон работал нестабильно. Игорь Курчатов был расстроен таким положением дел, потому что планировал использовать его для своих собственных исследований. Весной 1937 года он начал работать в циклотронной лаборатории Радиевого института, проводя в ней один день в неделю, и постепенно стал лидером в этой области. Циклотрон начали использовать для проведения масштабных экспериментов в 1939 году, но лишь к концу 1940 года установка стала функционировать нормально.

Физики-ядерщики института Иоффе продолжали настаивать на строительстве собственного циклотрона. В январе 1937 года академик Абрам Иоффе обратился к народному комиссару тяжелой промышленности Серго Орджоникидзе с просьбой о финансировании строительства большого циклотрона, а также о том, чтобы командировать двух физиков в Беркли для изучения работы аналогичных установок, созданных Эрнестом Лоуренсом (письмо было отправлено за месяц до самоубийства Орджоникидзе). Наркомат поддержал этот план, и в июне 1939 года, спустя примерно два с половиной года (!) после того, как Иоффе отправил свое письмо, было принято представительное постановление об ассигновании необходимых для строительства циклотрона средств. В Беркли, однако, никто не поехал.

Иоффе направлял многих молодых физиков за рубеж для выполнения исследований. В их числе он рекомендовал и Курчатова. Тот планировал командировку в США на зиму 1934–1935 годов, и в сентябре 1934 года Яков Френкель написал Лоренсу, обратившись к нему с просьбой организовать Курчатову приглашение. Тот ответил 1 октября, официально приглашая Игоря Курчатова в свою лабораторию «на некоторое время». Но Курчатов не поехал за границу, быть может потому, что ссылка его отца делала его «политически неблагонадежным» в глазах сотрудников Народного комиссариата внутренних дел (НКВД), которые вовсю начинали бороться с «врагами народа». Из-за этого же с середины 1930-х годов личные контакты советских физиков с их западными коллегами все больше сокращались. Так, на конференции по ядерной физике в 1933 году примерно половина докладов была прочитана иностранными учеными, а в 1937 году на такой же конференции они сделали только пять из двадцати восьми докладов. Наконец, в работе ядерной конференции, состоявшейся в 1938 году, иностранцы вообще не принимали участия.