Текст книги "История атомной бомбы"
Автор книги: Хуберт Мания
сообщить о нарушении
Текущая страница: 3 (всего у книги 23 страниц)
Глава 2. Атомное ядро
Сенсационные обстоятельства добычи радия, сообщения о магическом свечении нового элемента и не в последнюю очередь вручение Нобелевской премии 1903 года по физике Анри Беккерелю и супружеской паре Кюри выносят славу парижских ученых, исследующих радиоактивность, далеко за рамки специализированных научных журналов. Однако в сообществе физиков бурно обсуждается в первую очередь одно весьма специфическое, необъяснимое свойство радия. Кусок угля за короткое время сжигает всю свою тепловую энергию. Остается лишь щепотка остывшей золы. И динамит или порох выпрастывают свою энергию в одном сильном взрыве, не оставляя никакого отхода, пригодного для использования. У радия все иначе. С его излучением явно связано постоянное тепловыделение. Оно в двадцать тысяч раз превышает энергию, которая выделяется с теплотой химической реакции при молекулярных превращениях. Вот уже три года Фридрих Гизель, будучи единственным производителем радия, снабжает из Брауншвейга ученых всего мира пробами бромида радия в количествах, подходящих для лабораторных исследований. К радости ученых он не использует свою мировую монополию для получения выгоды. Он щедро дает препараты напрокат, а то и просто дарит. Все это время французы, немцы, англичане и американцы в один голос подтверждают, что излучение высокорадиоактивного элемента не убывает. Он отдает свою энергию непрерывно и равномерно, одними и теми же порциями изо дня в день, из года в год. И конца этому не видно. Пьер и Мария Кюри хотя и принимают излучение за атомарное свойство, но не могут объяснить источник энергии, загадочно дремлющей в глубине материи.
В канадском Монреале – параллельно с работой супругов Кюри – физик новозеландского происхождения Эрнест Резерфорд уже занят основательной инвентаризацией еще молодой области исследований. Вместе со своим английским ассистентом Фредериком Содди он разработал теорию, которая удовлетворительно объясняет все известные явления излучения. По их утверждению, происходит постепенное превращение атомов радиоактивного вещества. Уран, радий и торий превращаются – через несколько промежуточных ступеней – в атомы других элементов. Превращение сопровождается высокоэнергичным излучением. Высвобождаемая при этом процессе энергия истекает непосредственно из атомов. Неиссякаемым этот источник энергии, конечно, отнюдь не является. Ведь одновременно с излучением энергии атомы теряют также часть своего материального вещества. То есть происходит распад атомов, который после определенного, хоть порой и весьма продолжительного времени снова прекращается. После этого превращение закончено, атомы конечного продукта снова стабильны и больше не дают излучения. Источник энергии исчерпан. И поэтому радиоактивные процессы ни в коем случае не нарушают священный закон сохранения энергии. Никакая энергия не исчезает, никакая дополнительная энергия не производится. То есть излучение энергии стоит в прямой пропорции к уменьшению массы в атоме.
Резерфорд и Содди оценивают свои данные статистически и выясняют, что распад всех известных радиоактивных веществ и их промежуточных продуктов подчиняется некой математической закономерности. Каждому элементу требуется точно установленное время, чтобы превратить половину своих атомов в атомы другого элемента. Этот временной промежуток они назвали периодом полураспада. Химически едва уловимые продукты превращения тоже подлежат – по крайней мере, математически – этой закономерности. Поначалу это лишь приблизительные расчеты. Постепенно они уточняются, и период полураспада радия стабилизируется на отметке 1620 лет. Теперь и двум пионерам излучения становится понятно, почему до сих пор ни один из наблюдателей во всем мире не заметил изменения активности распада радия и его энергоотдачи. Из 30 миллиграммов радия, имеющегося в распоряжении Содди, через 1620 лет останется всего 15 миллиграммов, через 3240 лет – 7,5 и через 4860 лет – 3,75 миллиграмма.
Резерфорд и Содди с удивлением обнаруживают, что атомы урана распадаются невообразимо медленнее радия. Период их полураспада растягивается более чем на четыре с половиной миллиарда лет. Тем самым ученые невзначай попали в такие разряды величин, которые даже геологи с их богатой фантазией до сих пор не связывали с возрастом земной материи. Любому ученому в начале XX века не по себе от таких огромных цифр. Некоторые же продукты превращения урана, напротив, теряют половину своего вещества и излучения уже через несколько микросекунд, часов или дней. Например, газ радон, возникающий непосредственно из распада радия, имеет период полураспада всего четыре дня. И хотя утверждения Резерфорда и Содди согласуются с лабораторными данными, на третьем году XX века они своей теорией распада и превращения элементов все же приводят в колебание оплот химии, а именно учение о неразрушимости химических элементов. Приписывать безжизненной материи способность к превращению – это подозрительно напоминает алхимическую мечту о трансмутации материи. После этой неслыханной атаки на химическую догму Резерфорд и Содди должны были приготовиться к тому, что их обзовут еретиками.
Фредерик Содди еще раз исследует свойства радия, которые Мария Кюри уже описала. В своих публичных докладах о феномене радиоактивности он не скрывает, что больше всего зачарован полной независимостью процесса распада от внешних воздействий. Подвергает ли он свои пробы радия экстремальному охлаждению при помощи самого современного лабораторного оборудования, разогревает ли их до 2500 градусов Цельсия, сжимает ли их в стальном баллоне под давлением в 1000 атмосфер, доводя до «взрыва», или воздействует на них агрессивными кислотами – излучение радия всегда остается постоянным. Даже сильнейшие электрические разряды, магнитные поля и центробежные силы не могут изменить скорость распада радия, а тем более остановить его. Содди остается роль бессильного наблюдателя, чьи попытки вмешаться в атомарный процесс превращения смехотворно бездейственны.
Он поневоле вспоминает один космический феномен, который тоже ставит его в положение удивленного зрителя. Не так ли и непрерывно горящий с древних времен костер солнца ускользает от всякого человеческого контроля? Потому и кажутся ему исчезающе малые зернышки радия в капсуле – этот бесценный дистиллят из смоляно-черной породы Рудных гор – миниатюрным солнцем на его ладони, свет и тепло которого он может ощущать, но не может на него воздействовать. Взволнованный этой игрой мысли, он делает простой расчет и приходит к поразительному результату. Его радий, препарированный Фридрихом Гизелем, излучает, относительно своей массы, больше энергии, чем наше центральное светило или любая другая звезда в наблюдаемой Вселенной. Если бы масса нашего Солнца состояла из чистого радия, то оно испускало бы в миллион раз больше света и тепла.
При более точных исследованиях радиоактивных веществ Эрнест Резерфорд делает важное открытие. Он идентифицирует два вида излучения, которые пронизывают материю с разным успехом. Он называет их альфа– и бета-лучами. Движение альфа-лучей, начавшееся со скоростью 20 000 километров в секунду, заканчивается уже через несколько сантиметров. Эта лучи поглощаются воздухом. Одного листа бумаги достаточно, чтобы полностью заэкранировать радиоактивный источник. А бета-лучи летят со скоростью света, но застревают в алюминиевом листе толщиной пять миллиметров. Это препятствие – не проблема для открытых французом Полем Вилларом гамма-лучей. Но конец их пути наступает через пять миллиметров свинца.
Несмотря на слабость проникновения альфа-лучей, большая часть теплоты, возникающей при радиоактивном распаде, идет именно на их счет. Кроме того, они вызывают электризацию воздуха – достаточное основание для того, чтобы заняться ими подробнее. Теперь Резерфорду удается доказать, что альфа-лучи в действительности являются атомами гелия. Их выбрасывает из радиоактивного источника. Так радиоактивное вещество теряет часть своей массы – событие, которое, в свою очередь, приводит в действие химическое превращение. Полегчавший остаток атома становится атомом нового вещества, которое опять-таки нестабильно и подлежит дальнейшим химическим изменениям, а те вновь сопровождаются излучением альфа-частиц.
Фридрих Гизель тем временем разработал оригинальный флюоресцентный экран нового типа. Он состоит из кристаллического соединения цинка и серы с добавкой небольшого количества меди. Это вещество оказалось подходящим для того, чтобы сделать видимыми альфа-лучи. Когда Гизель в темном помещении подносит свои препараты радия к сернисто-цинковому экрану, тот озаряется оживленным зелено-голубым светом. Что означает, что до него долетели альфа-частицы, они же атомы гелия. Ганс Гейтель и Юлиус Эльстер делают по образцу Гизеля экран, и его импозантные световые явления зачаровывают их. Но в ярких отсветах они не могут разглядеть детали. Для их целей гораздо лучше подходит сильно разбавленное радиоактивное вещество. Им удается чрезвычайно тонко спроектировать лучистую материю на сернистоцинковый экран. Он светится так слабо, что им приходится прибегнуть к лупе. Однако то, что они затем видят, завораживает их. Экран озарён неравномерно – свет, казавшийся сплошным, лучится с разной интенсивностью. Повсюду с высокой скоростью вспыхивают маленькие световые точки и тотчас снова исчезают. У Эльстера и Гейтеля складывается впечатление, что они смотрят на «туманное пятно на небе, которое на самом деле представляет собой звездное облако... если смотреть на него через телескоп с большой силой увеличения».
Теперь становится возможным систематический подсчет вспышек альфа-частиц на флюоресцентном экране, так называемых сцинтилляций. Разумеется, надежно зарегистрировать общее количество всех вспышек не удастся ни одному человеку. Но есть очень хорошо зарекомендовавший себя метод последовательных приближений. Наблюдатель направляет микроскоп на квадратный миллиметр экрана и несколько раз с большой точностью считает точки, вспыхивающие в течение часа, чтобы потом вычислить старое доброе среднее значение. Эльстер и Гейтель вдохновенно демонстрируют свои наглядные и элегантные сцинтилляции как доказательство существования атомов. Если до сих пор типичный аргумент атомных скептиков гласил, что никто пока еще не видел атом, то теперь каждый мог взглянуть на сернистоцинковый экран Гизеля и во вспышках альфа-частиц увидеть отдельные атомы гелия в их движении. Видеть атомы! Это уже маленькая сенсация. Таким образом, эффектно подтверждается учение об атомах, некоторыми учеными так до сих пор и не признанное, уверяет пара исследователей. Но на финишной прямой в состязании за первую публикацию их опережает английский химик и физик сэр Уильям Крукс, который открыл метод сцинтилляций одновременно с немцами.
Вскоре сернистоцинковый экран установлен и в Физическом институте Венского университета на Тюркенштрассе. Физику и философу Эрнсту Маху, известному главным образом по параметру скорости звука, названному его именем, и ожесточенному противнику идеи атомов достаточно было одного-единственного удивленного взгляда на экран, чтобы увлечься. Да и людей с глубоко донаучными представлениями вспышки атомов гелия просвещают на месте. Рассказывают, что Луиджи Пьяви, патриарх Иерусалима, тоже однажды взглянул на венский флюоресцентный экран и тут же решил одну основную философскую проблему. Он якобы понял теперь, что библейское восклицание о сотворении мира «Да будет свет!» больше не противоречит тому факту, что небесные светила – Солнце, Луна и звезды – были сотворены лишь позднее.
В сентябре 1904 года в рамках Всемирной выставки в американском Сент-Луисе состоится мероприятие Международного конгресса искусства и науки. Резерфорд приглашен с докладом. В помпезных выставочных павильонах с электрическим освещением посетители могут подивиться на беспроводной телеграф, электрические локомотивы и новейшие автомобили, в том числе на знаменитую спортивную машину «Спайкер» со сказочными восемьюдесятью лошадиными силами. Яркие дирижабли над территорией выставки своими смелыми маневрами напоминают о прошлогоднем историческом моторном полете братьев Райт, и уж совсем особый аттракцион – автоматы, из которых можно получить орешки и жевательную резинку. Но самый большой хит – это съедобные фунтики из вафельного теста для мороженого. И в этой атмосфере как значительных, так и пустяковых инноваций Резерфорд излагает международному собранию ведущих ученых и людей искусства свою революционную идею радиоактивного распада. Многие из присутствующих физиков и химиков до сих пор не имели случая познакомиться с представлениями о трансформации радиоактивной материи. Большинство английских профессоров химии воспринимает гипотезу атомарного распада как неслыханную наглость: «Уж не хочет ли Резерфорд внушить нам, что атомы страдают неизлечимой навязчивой идеей самоубийства?» – усмехается один коллега. Восьмидесятилетний Уильям Томсон, более известный как лорд Кельвин – живая легенда, почти уже вознесенный на научный Олимп и сидящий одесную Ньютона, – возглавляет группу скептиков. Он отградуировал шкалу температур и навсегда связал со своим именем самую холодную точку универсума. И он убежден – отстав на целых пять лет от теоретических дискуссий, – что радий не сам излучает энергию из атома, а принимает ее из космоса: абсорбируя эфирные волны. Ведущий английский физик рассчитал, с какой скоростью распространяется теплота в горных породах, определил точку их плавления и вывел отсюда зависимость их тепловых свойств при затвердевании. По этим расчетам выходило, что Земля не может быть старше нескольких миллионов лет. И теперь, когда Резерфорд выражает время распада урана цифрой в несколько миллиардов лет, в универсуме лорда Кельвина это уже граничит с ересью.
И не Резерфорд ли с Содди, еще одним зеленым юнцом, без зазрения совести раструбили по всему миру о трансмутацииэлементов? А ведь это изменнический язык алхимиков. Священный Грааль которых теперь, судя по всему, сокрыт в глухой, мрачной руде, которая тем самым анонсирована в качестве философского камня, призванного превращать неблагородный металл в золото. Притом мистическое сокровище этих новоявленных алхимиков не что иное, как краска для стекла – то канареечно-желтого, то ядовито-зеленого цвета. Так что если уж признавать хоть какое-то рациональное зерно в теории этого тридцатитрехлетнего нахала, то придется признать в каком-то смысле и некий минимум жизни в урановом минерале. Может, эти камни, отбивающие такт, полуразумны? Умные камни? Философские камни? А может, этот высокоодаренный Резерфорд, это самобытное дитя природы с другого края света – всего лишь пронырливый современный алхимик, и здесь, на Всемирной выставке, в ярмарочной атмосфере этого типично американского балаганного волшебства он ставит на кон столь опасной игры добрую славу английской королевской физики?
Опасения лорда Кельвина, что алхимические идеи вернутся в лаборатории недавно зародившегося XX века, необоснованны. Резерфорд и Содди – выдающиеся современные ученые, однако они, разумеется, знакомы с историей идей алхимии и осознают, что параллели их теории превращения элементов путем радиоактивного распада с диковинными представлениями алхимиков о трансмутации просто бросаются в глаза. Минувшим летом в Париже Эрнест Резерфорд провел памятный вечер, когда он и его жена Мэй с супругами Кюри и еще несколькими друзьями праздновали сданный Марией Кюри экзамен на докторскую степень. Они сидели в саду, и, когда стемнело, Пьер Кюри достал из кармана пиджака пузырек с почти чистым радием и поставил его на стол. Даже сам Резерфорд благоговейно замер, залюбовавшись ярко светящимся веществом. Столь сильного препарата ему еще не приходилось видеть. Если алхимики лишь грезили о splendor solis– солнечном сиянии, скрытом в substantia nigra– темной материи, то здесь, в саду у великих магистров радия, эта древняя алхимическая пара противоположностей совершенно естественно сбылась в радии, извлеченном из смоляной обманки.
Если отвлечься от сомнительных добытчиков золота в среде алхимиков, то для серьезных адептов этого учения разложение земных веществ в очистительном огне их плавильных тиглей есть лишь символ необходимости самим бесстрашно погрузиться во тьму своей души и добиться очищения духа. Речь идет не о чем ином, как о тайне смерти, возрождения и трансценденции, равно как и о прискорбной нужде деятельно вмешаться в этот процесс. На уровне космических наблюдений медленный распад материи означает неотвратимый уклон в хаос. Картина будущих гибельных событий завершается в конце концов уничтожением Земли. Очищение мира в глобальном огне приближает надежду на последующий «золотой век». В этом состоит одно из многих «истинных» значений алхимического превращения неблагородных металлов в золото.
Нездоровой притягательности этого алхимического бреда Резерфорд и Содди явно не сумели избежать, тем более что потенциальная разрушительная сила энергии урана не осталась для них тайной. В первую очередь Содди в своих научно-популярных докладах выражает беспокойство по поводу высвобождения атомарной энергии. Он поднимает вверх флакончик с диоксидом урана и оглашает содержание энергии этой дозы, выраженное через теплотворную способность каменного угля: она равна двумстам тоннам. Ведь уран имеет невообразимо долгий запас времени, сопоставимый с предполагаемым возрастом Земли, чтобы отдать обильную энергию. Чтобы подключиться к ней для непосредственного использования, размышляет Содди, надо бы найти возможность искусственно ускорить распад урана. Что запустило бы саму трансмутацию. И на этом стыке, по мнению Содди, алхимия и современная наука, скорее всего, и найдут примирение: «В ногу с трансмутацией элементов шествует возможность высвободить энергию, заключенную в материи».
Однако понимание масштаба высвобождения энергии из урана внушает ему форменный страх, потому что эта энергия впервые выдвигает пророчества о конце света в область реальности. Овладев атомной энергией, человек вступает в обладание «оружием, которым можно при желании разрушить Землю». Он заклинает своих слушателей «уповать вместе с ним на то, что природа убережет свои тайны». Эрнест Резерфорд считает возможным использование атомной энергии в военных целях: «Если бы нашелся подходящий детонатор, можно было бы представить, что волна атомного распада взрывообразно распространится на всю материю, пока вся масса земного шара не превратится в гелиевые отходы». Изречение Резерфорда о придурковатом лаборанте, который может по недосмотру взорвать весь мир, становится крылатой фразой. Может быть, он вспоминал при этом о первом неудачном эксперименте своего детства. Используя полый гардеробный крюк в качестве пушечного ствола и пригоршню пороха, десятилетний мальчишка в родительском саду хотел выстрелить камешком по мишени. Детскую пушку разворотило взрывом, а камешек упал на землю.
Теперь Резерфорд хорошо разбирается во взрывах. Они парадоксальным образом совершаются беззвучно и невидимо и являются частью его лабораторных будней. В 1908 году Резерфорд при вручении ему самой желанной в мире премии по химии шведского динамитного магната продуманно описывает радиоактивные процессы как бризантные события, напоминающие ему взрывы: «Частица атома радия становится нестабильной и лопается со взрывной силой». И об инертном газе радоне, исходящем из радия: «Атомы этого вещества существенно неустойчивее, чем атомы радия, и снова взрываются...», а то и вовсе: «...во время этого атомарного взрыва выбрасывается единственный атом гелия».
Общее собрание Германского Бунзеновского общества прикладной и физической химии десятого мая 1907 года в Гамбурге грозит закончиться столпотворением. Девиз заседания гласит: «Радиоактивность и гипотеза атомного распада» и очень подходит для того, чтобы разделить всех присутствующих на сторонников и непримиримых противников теории. Главным образом старшие господа настроены почти враждебно против этой новой ветви физической химии. Революция вселяет в них неуверенность. В конце концов фундамент химии, учение о неизменности и непроницаемости элементов, основательно поколеблен самим существованием радиоактивных веществ. Скептики не хотят признавать радий в качестве самостоятельного химического элемента и отвергают статус радона как инертного газа. И соответственно, они с раздражением реагируют на совсем еще молодых, но прекрасно информированных и убедительно аргументирующих сторонников теории распада Резерфорда и Содди.
В центре бурных дебатов стоит двадцативосьмилетний доктор химии, чье заявление на получение доцентуры в качестве приват-доцента как раз рассматривается. Он страстно защищает новейший накопленный опыт международных исследований. Он может рассказать впечатляющие детали об экспериментах, которые по всем правилам химического искусства доказали, что радон не поддается вступлению ни во временные, ни в прочные соединения. Что однозначно доказывает его природу инертного газа. Как-никак молодой человек обучался в Лондоне у Уильяма Рамсея, открывшего инертные газы аргон, криптон и ксенон. Некоторым профессорам старшего поколения в голосе ученика Рамсея чудится самонадеянность и непочтительность. Его прямодушные возражения они воспринимают как дерзость. Да кто он такой, негодует один из присутствующих. «Это такой англизированный берлинец», – насмешливо говорит другой, ведь слово «англизированный» может означать и подрезанный хвост лошади, а слово «берлинец» тем более многозначно: от пончика до дорожного узелка.
Правда, родился Отто Ган, этот англизированный берлинец, во Франкфурте-на-Майне. Начиная изучать химию в Марбурге, младший сын состоятельного стекольного фабриканта проявляет мало рвения и честолюбия. После первой огорчительной лекции по математике этот предмет для него умер. С куда большей выносливостью он справляется с комплексными задачами по выпивке. Долгое время его отец на вопросы об успехах отпрыска без всяких церемоний отвечает, что основной интерес Отто сосредоточен на пиве. Тем не менее тот выдерживает докторский экзамен с оценкой «magna cum laude» («с большим почетом»). Хотя призвания к исследовательским занятиям в себе не чувствует. Ему видится скорее должность промышленного химика. Научный руководитель его докторской диссертации советует ему пожить за границей, чтобы он смог за счет знания иностранных языков повысить шансы своей карьеры в бурно расширяющейся химической отрасли Германии. Так в октябре 1904 года Отто Ган попадает в институт Уильяма Рамсея в Университетском колледже Лондона. Со странной пассивностью он просит у Рамсея о задании. Тот сразу швыряет его в холодную воду. Радиоактивность? Нет, об этом Гану не приходилось слышать во время его учебы в Марбурге и Мюнхене.
А Рамсею незадолго до этого доставили пять центнеров высокорадиоактивного минерала торианита, содержащего торий, и эти пять центнеров с тех пор сократились до 100 граммов соли бария. И вот Рамсей дает своему немецкому ассистенту задание выделить из этого вещества приблизительно подсчитанные 10 миллиграммов радия. Послушник Отто Ган основательно готовится к своему испытанию, штудирует тогда еще обозримую литературу по этому предмету, слушает лекции Рамсея и затем приступает к работе с тщанием и острой наблюдательностью, которая в будущем станет его отличительной чертой. Толковым везет, и ему с самого начала сопутствует удача. Уже скоро он маневрирует на тех же путях познания, какими шла Мария Кюри, у которой смоляная обманка после отделения урана все еще продолжала излучать, благодаря чему был открыт новый элемент. После того как Отто Ган выделил из эссенции торианита радий, остатки продолжают проявлять радиоактивность. Интенсивность излучения, однако, не сопоставима ни с одним из известных в то время радиоактивных элементов. Когда после повторений опыта и перестраховки он смог исключить ложный вывод, обусловленный неопытностью, новый радиоактивный элемент назван им с заслуженной гордостью открывателя радиотором. Он излучает в 250 000 раз сильнее тория. Гана не подвело верное чутье и смелость рук ремесленника. Руководитель института Рамсей обрадован и объявляет об открытии Гана на заседании Королевского общества шестнадцатого марта 1905 года.
Ган набрался в Лондоне достаточной уверенности в себе. Свой следующий практикум он выполняет у Эрнеста Резерфорда в Монреале. У него он учится импровизировать, мастерить из табакерок, баллонов из-под масла и консервных банок действующие аппараты для проверки радиоактивных веществ. Но и в лаборатории Резерфорда, фонтанирующего энергией и воодушевлением, давно уже облучены все инструменты и оборудование, так что измерения слабых по природе излучений приходится проводить в других помещениях. Как и Гизель и супруги Кюри, Резерфорд сам уже стал радиоактивным источником. Однажды он чинит сломанный электрометр на рабочем столе Гана. Прибор после починки хоть и заработал, но зато теперь излучает. Методом сцинтилляций Ган исследует альфа-излучение «своего» радиотора и погружается в чарующие световые явления сернистоцинкового экрана. И в Монреале он тоже открывает сразу два новых элемента, так что мастер на прощанье выдает ему свидетельство на совершенно особый нюх.
Химический институт Берлинского университета возглавляет Эмиль Фишер, нобелевский лауреат 1902 года. По возвращении из Канады в октябре 1906 года Гану разрешено оборудовать под лабораторию пустующую столярную мастерскую на первом этаже. Правда, на признание и уважение коллег он рассчитывать не может. Профессия радиохимика все еще не принимается всерьез, а некоторые органические химики ее органически не переносят. Когда на факультете вывешивают его заявление на получение доцентуры, на листке вскоре появляются пренебрежительные замечания. «Надо же, кто только не претендует нынче на доцентуру», – гласит комментарий одного сотрудника. Однако Гана не смущают предвзятые коллеги. В марте 1907 года он подтверждает в препарате тория присутствие «исходного вещества» своего радиотора и называет его мезотор.
Ведущие исследователи радия Кюри, Беккерель и Гизель демонстрировали вредное воздействие радия на человеческий организм на собственных телах с глубокими и плохо заживающими язвами. Пьер Кюри в своей нобелевской речи даже предостерегал от слишком легкомысленного обращения с высокорадиоактивными веществами. Говорил, что это может привести к потере двигательной способности и в конце концов стать смертельным. Он знал, о чем говорил. К тому времени ему было уже трудно удерживать пальцами пробирку. Однако когда австрийский физик Штефан Майер выясняет, что вода слывущих целебными термальных источников в Бад-Гаштайне радиоактивна, никто больше не хочет слышать никаких предостережений.
Не заставило себя ждать и то, что медики, встрепенувшись от радиационного бума, стали пристально приглядываться к урановым рудникам Санкт-Йоахимсталя. Якобы шахтеры там никогда не страдают ревматизмом, подагрой и невралгиями, чему причиной может быть постоянное испарение радона из радия – продукта распада урана. Мол, здесь радиоактивный воздух явно оказывает такое же воздействие, что в Бад-Гаштайне исходит от легендарной воды. Как раз в это время шахтные воды были официально признаны радиоактивными. Это грунтовая вода, постоянно сочащаяся в штольни сквозь щели и трещинки в налегающих породах. Одного предприимчивого йоахимстальского булочника Куна эта хорошая новость навела на коммерческую идею. С разрешения властей он нанял людей таскать ему в дом рудничную воду из шахт в деревянных дежах и стал предлагать ревматическим больным ванны, якобы облегчающие недуг. Разлитая в бутылки для питья, эта целебная вода конечно же должна была прописываться врачом, но исцеляла и без врача, продаваемая из-под прилавка, принося булочнику изрядный побочный доход. Пока четыре кабинки с ваннами, установленные рядом с пекарней в плачевных гигиенических условиях, еще только становятся зародышем будущей модной радийной водолечебницы Санкт-Йоахимсталь, курорт Бад-Гаштайн в земле Зальцбург, упоённый своим радиоактивным источником молодости, совершенно официально рекламирует себя стихами:
Чудодейственный источник Бад-Гаштайн.
Я сама купаюсь в ванне, полной тайн.
В излучающем бульоне поварюсь,
Снова девочкой-подростком обернусь.
В аптеках теперь можно купить кожаные мешочки, в которые расфасовано по 62 грамма смоляной обманки с содержанием оксида урана 43 %. Если носить такой мешочек на теле, то препарат своим излучением изведет ревматические заболевания. В пансионах и отелях расцветающих радийных курортов Санкт-Йоахимсталя каждый день подают к столу свежий хлеб, выпечку и даже пиво с добавлением радона. Одно фармацевтическое предприятие рекламирует свой продукт такой надписью на упаковке: «Доказательством биологического воздействия может служить тот факт, что полуминутное или минутное облучение уже вызывает покраснение кожи». И австрийская фабрика радия Нойленгбах продает свои радиоактивные грязи в виде порошка в мешках по пять килограммов для домашних ванн и обещает: «При длительном применении – поразительно стойкий эффект».
При таких коммерческих выгодах и беспечном увлечении новой терапией снабжение науки радием перекрывается. Когда Эрнест Резерфорд в 1907 году переезжает из Монреаля в Манчестер, он с трудом, всякими правдами и неправдами добывает приемлемое количество радия для особой серии опытов, которую намеревается поставить. В конце концов ему удается договориться с Венской академией наук. Он получает в длительное пользование 0,4 грамма хлорида радия – щедрость, которая творит историю. Ибо тут крохотное количество светоносной материи, освобожденной от многих тонн тяжелой, черной, как смола, породы, встречается с неповторимой силой воображения гения. И этой необычной встрече в нужный момент времени сообщество физиков обязано первым значительным прорывом во внутреннюю структуру атома.
Резерфорд чуть было не прозевал идеального сотрудника для своего прорывного эксперимента, ибо Ганс Вильгельм Гейгер, двадцатипятилетний докторант из Нойштадта, что стоит на «винодельческой дороге», только что окончил свою годичную стажировку в Физическом институте Манчестерского университета и уже укладывает чемодан для возвращения в Германию. Разговорившись с ним и увидев его выдающиеся способности экспериментатора, энергичный Резерфорд предлагает ему стать его ассистентом. Первым делом Резерфорду нужно усовершенствовать подсчет альфа-частиц, которые испускает радиоактивное вещество. Это должен взять на себя электрический прибор, разгрузив человеческий глаз. Вдохновившись идеями шефа, Гейгер разрабатывает опытную установку, из которой в конечном итоге получается так называемый «счетчик заряженных частиц», прототип счетчика Гейгера. При помощи нового прибора Резерфорд и Гейгер фиксируют, что один грамм радия испускает 34 000 000 000 альфа-частиц в секунду.
