Текст книги "Фредерик Жолио-Кюри"

Автор книги: Марианна Шаскольская

сообщить о нарушении

Текущая страница: 3 (всего у книги 14 страниц)

Пьер Кюри верит людям, он убежден в могуществе науки, и поэтому свой доклад он заканчивает словами:

– Я лично принадлежу к числу людей, думающих, подобно Нобелю, что человечество извлечет из новых открытий больше блага, чем зла.

ОДНА

Радий был открыт в трудных условиях работы. Вокруг сарая, в котором это открытие было сделано, создавалась красивая легенда. Но эта «романтика» подорвала силы Пьера и Марии Кюри и отдалила достижения. При хороших условиях они добились бы тех же результатов не за пять, а за два года и не так бы переутомились.

Получив кафедру и лабораторию в Сорбонне, Пьер Кюри расстался со Школой физики и химии, передав свою должность любимому ученику Полю Ланжевену.

Кафедру, принятую от своего учителя, Ланжевен возглавлял затем бессменно в течение тридцати четырех лет.

В качестве профессора Сорбонны Пьер начал читать курс лекций по радиоактивности. Подготовка курса, строительство и организация новой лаборатории, руководство учениками поглощали его силы и время. Не взяв патентов на свои открытия и опубликовав во всех подробностях технологию переработки радиоактивных руд и добычи радия, супруги Кюри к тому же охотно давали консультации, считая своим долгом отвечать на каждое письмо, каждый запрос, касающийся производства радия во Франции и за границей.

Слава, пришедшая к «родителям радия», имела и оборотную сторону. Репортеры, фотографы, коллекционеры автографов, всевозможные попрошайки и зеваки преследовали ученых, не давая им ни минуты покоя.

Парижские кабаре ставили скетчи из жизни супругов Кюри, репортеры описывали детский лепет их маленькой дочки Ирен, некий экстравагантный американец одолевал их письмами с просьбой разрешить назвать его скаковую лошадь именем Марии Кюри. «Хочется провалиться сквозь землю, чтобы иметь покой!» – воскликнула Мария Кюри в письме к брату.

Рекламная шумиха утомляла и раздражала супругов Кюри, внушала им отвращение. «В науке следует интересоваться явлениями, а не людьми», – резко оборвала Мария Кюри пристававшего к ней репортера.

Тяжелая болезнь изнуряла Пьера Кюри. Но, превозмогая ее, он делил свое время между лекциями в Сорбонне и новой лабораторией, которая строилась для него на улице Кювье и в которой – теперь ведь уже официально – трудилась и его жена.

В лаборатории работали также их ближайшие сотрудники – химик Андре Дебьерн, физик Альбер Лаборд и несколько учеников. Вместе с Лабордом Пьер Кюри исследовал радиоактивность минеральных вод и газов, выделяемых источниками. Мария Кюри продолжала работы по уточнению атомного веса радия.

«Мы, мадам Кюри и я, работаем над точной дозировкой радия», – записал Пьер Кюри в письме 14 апреля 1906 года.

«Мы, мадам Кюри и я, работаем…» – это можно отнести ко всем годам совместного творческого подвижничества супругов Кюри, нелепо и трагически оборвавшегося через пять дней после того, как были написаны эти слова.

В холодный, дождливый день 19 апреля 1906 года Пьер Кюри поскользнулся, переходя через улицу, и был раздавлен насмерть тяжелым фургоном ломовика. Смерть наступила мгновенно. Он умер в расцвете сил, не достигнув еще сорока семи лет.

Кто заменит профессора Пьера Кюри на кафедре Парижского университета? Кто возглавит его лабораторию и продолжит его работу? Ответ один: это может сделать только его вдова. Но это недопустимо: по традиции, женщина не может быть преподавателем университета, женщина не имеет права возглавлять лабораторию. Никогда еще женщина не вступала на кафедру Парижского университета.

Однако было настолько очевидно, что никто, кроме вдовы Пьера Кюри, не может продолжить их общую работу, что французский парламент вынес специальное постановление, разрешавшее нарушить традицию. Впервые в истории Франции женщина назначается преподавателем высшей школы – Мария Кюри возглавила кафедру и лабораторию, так внезапно покинутые Пьером Кюри. Она вернулась в лабораторию через три дня после смерти Пьера Кюри, чтобы окончить прерванный опыт, для которого несколько измерений они успели сделать вместе.

Тяжелые задачи легли на плечи вдовы Пьера Кюри. Не сгибаясь, она все приняла на себя: заботу о воспитании двух дочерей – восьмилетней Ирен и годовалой Евы; руководство работой учеников и сотрудников в лаборатории Кюри; продолжение совместно с Андре Дебьерном работ по приготовлению чистого радия и определению его атомного веса; чтение лекций в Сорбонне – а ведь ей надо было не просто читать лекции, но читать их блестяще, талантливо и абсолютно безупречно, чтобы победить предрассудки и доказать, что женщина по праву может быть профессором Парижского – и любого другого – университета. Она читала первый и в то время единственный в мире курс радиоактивности.

Вдова собрала и опубликовала все труды Пьера Кюри, а в 1910 году издала свой монументальный «Курс радиоактивности» в 900 страниц. В рецензии на эту книгу создатель теории радиоактивного распада Резерфорд писал: «В этой замечательной работе очень мало можно критиковать и очень многим можно восхищаться».

В письме к матери в октябре 1910 года тот же Резерфорд писал: «Я вернулся в Брюссель вовремя – к Международному конгрессу по радиологии… Мадам Кюри тоже была там. Она выглядит очень изнуренной и усталой, гораздо старше своих лет. Она работает слишком много для ее здоровья».

Конгресс, о котором пишет Резерфорд, был первым из знаменитых международных физических конгрессов, носивших имя Сольвеевских, в честь бельгийского мецената Сольвея, пожертвовавшего деньги на их организацию. Каждый из Сольвеевских конгрессов посвящался какой-либо одной, особо актуальной проблеме физики. На конгрессы съезжался избранный круг самых выдающихся физиков разных стран: Эрнст Резерфорд, Поль Ланжевен, Альберт Эйнштейн, Макс Планк, Вальтер Нернст, Анри Пуанкаре, Абрам Федорович Иоффе, Мария Кюри… В 1928 году, после смерти первого президента Гендрика Лоренца, постоянным президентом Сольвеевских конгрессов был избран Ланжевен.

На Сольвеевском конгрессе 1910 года обсуждался важный вопрос о мерах и стандартах для измерения радиоактивности. Заслуги супругов Кюри получили всеобщее признание: установив единицу измерения радиоактивности, Конгресс присвоил ей название «кюри» [2]2
  Употребляются также меньшие единицы: милликюри, микрокюри, и большие: килокюри, мегакюри.


[Закрыть].

Далее конгресс принял еще одно важное решение: просить мадам Кюри изготовить интернациональный эталон радия. Решение конгресса было не только данью почета – нет, это было также признанием того, что никто не может превзойти точности измерений Марии Кюри.

Мария Кюри была первой женщиной – лауреатом Нобелевской премии и единственным ученым, получившим эту премию дважды. В 1911 году в том самом зале, где в июне 1905 года, принимая Нобелевскую премию, Пьер Кюри с тревогой и надеждой говорил о будущем науки, Марии Кюри была вручена Нобелевская премия по химии за блестящие работы, выполненные ею после смерти мужа.

«Я хочу напомнить, – говорила Мария Кюри в нобелевском докладе, – что открытие радия и полония было сделано Пьером Кюри совместно со мною. Пьеру Кюри наука обязана целым рядом основополагающих работ в области радиоактивности, сделанных им самим, или же сообща со мной, или же в сотрудничестве со своими учениками.

Химическая работа, имевшая целью выделить радий в виде чистой соли и характеризовать его как элемент, была сделана мной, но тесно связана с нашим совместным творчеством. Мне думается, что я точно истолкую мысль Академии наук, если скажу, что дарование мне высокого отличия обосновывалось этим совместным творчеством и, следовательно, является почетной данью памяти Пьера Кюри».

Делом жизни Марии Кюри был Институт радия в Париже. Еще при жизни Пьера они вместе добивались создания надлежащей радиевой лаборатории. Но лишь через три года после его трагической гибели, в 1909 году, Парижский университет и Пастеровский институт приняли совместное решение о создании Института радия. Институт должен состоять из лаборатории Кюри для физических и химических исследований радиоактивности и лаборатории Пастера для исследований медицинских и биологических. Первую лабораторию возглавит мадам Кюри, вторую – крупный ученый-медик, специалист по радиотерапии Клод Рего. Началась постройка специального здания Института радия.

Строительство длилось более трех лет. Мария Кюри входила во все мелочи, спорила с архитекторами, придирчиво проверяла ход их работы, сама сажала деревья и цветы. Комнаты должны быть светлыми, веселыми; надо, чтобы здесь было приятно работать, требовала она. Она полагала, что этот институт будет лучшим памятником Пьеру Кюри, и хотела «создать когда-либо в его память достойную его лабораторию, которой он сам никогда не имел, но которая помогала бы другим развить его идеи».

Стены Института радия росли, были подведены под крышу. Мария Кюри и ее сотрудники начали понемногу переносить приборы в новые помещения будущей лаборатории Кюри, покидая тесные комнатки на улице Кювье. Веселый гул наполнил новые лаборатории, и мадам Кюри, оживленная, помолодевшая, следила за установкой приборов, давала советы и указания, приступала к продолжению измерений и наблюдений. В широко раскрытые окна нового Института радия щедро лились лучи июльского солнца.

Это был июль 1914 года.

«Если война не грянет, я выеду к вам в понедельник», – писала Мария Кюри 1 августа 1914 года своим дочерям, проводившим лето в Бретани.

Война грянула.

Институт радия опустел: все работники лаборатории Кюри ушли на фронт. Еще никогда не было такой пустоты и одиночества вокруг мадам Кюри. Одна она старалась закончить перевозку и установку оборудования, брошенного в беспорядке. Ей помогал только служитель, не взятый в армию из-за больного сердца. А через несколько дней в покинутой лаборатории появилась помощница.

Шестнадцатилетняя девочка, еще не кончившая школу, переносила и перевозила приборы, устанавливала их на новом месте, разбирала картотеки и коллекции минералов. Она работала точно и быстро, как будто давно привыкла к лаборатории. И, глядя на ее уверенные движения, Мария Кюри как-то неожиданно для себя поняла: она уже не одна, есть верный помощник, продолжатель дела ее и Пьера – их старшая дочь Ирен.

ИРЕН КЮРИ

Ирен родилась 12 сентября 1897 года. Несколькими месяцами позже ее родители сообщили во Французской Академии наук о сделанном ими открытии радия. Ей было восемь лет, когда погиб отец. Ее воспитателями были мать и дед.

Отец Пьера Кюри врач Эжен Кюри был человек выдающихся способностей и редкой душевной чистоты. Еще будучи студентом, он участвовал в революции 1848 года, и правительство республики наградило его почетной медалью «За достойное и храброе поведение при уходе за ранеными». Он и сам был ранен во время революционных боев. Позже, во время холерной эпидемии, он остался как единственный врач в одном из кварталов Парижа, из которого бежали все другие врачи, и самоотверженно ухаживал за больными, пока не кончилась эпидемия.

Сам Пьер Кюри хорошо помнил и рассказывал дочери, как во время Парижской коммуны отец превратил их квартиру в медицинский пункт и оба его сына – старший Жак и младший Пьер, – еще мальчики, участвовали с отцом в вылазках за ранеными на баррикады.

Доктор Эжен Кюри смолоду мечтал о научной деятельности, но забота о семье, отсутствие средств вынудили его остаться практикующим врачом. Он на всю жизнь сохранил любовь к науке.

Этот высокий голубоглазый старик, широко образованный и остроумный, атеист, антиклерикал и республиканец, стал заботливым и нежным наставником для осиротевшей Ирен.

Внучка была похожа на отца – медлительная, нелюдимая, замкнутая. Дед был товарищем ее детских игр и первым учителем. Он воспитывал в ней духовную уравновешенность и оптимизм, непререкаемую любовь к реальности, учил ее любить природу и вместе с ней восхищался Гюго и Киплингом.

Мужественный старик поддерживал бодрость и в Марии Кюри, не допускал, чтобы уныние и тоска овладевали ею и омрачили детство внучек.

Мать тоже умно и внимательно руководила воспитанием дочерей, развивала я направляла в девочках стремление к знанию, любовь к труду. Вместе с дочерьми Мария Кюри предпринимала дальние экскурсии на велосипеде, учила их плавать, грести, ездить верхом, ходить на лыжах, брала с собой в походы по горам, поощряла в них смелость и решительность.

Мария Кюри хотела дать дочерям наилучшее образование, по казенная школа претила ей. Она хотела избавить Ирен от муштры и зубрежки, от бесплодных часов сидения в душном классе. «Иной раз у меня создается впечатление, что детей лучше топить, чем заключать в современные школы», – писала она в письме к сестре.

Ей хотелось, чтобы Ирен с детства училась мыслить, трудиться и чувствовать живое дыхание науки. Любящая мать и тут проявила свой талант организатора. Вместе с несколькими ближайшими друзьями она организовала школу для десятка детей, ровесников Ирен. Учителями стали сами родители, и, наверно, никогда и нигде еще не было школы с таким блестящим преподавательским составом. Математику преподавал Поль Ланжевен, химией дети занимались в лаборатории Сорбонны под руководством знаменитого химика Жана Перрена, физике учила сама мадам Кюри в своей лаборатории. Такие же первоклассные учителя преподавали литературу, историю, иностранные языки, естествознание, рисование, лепку, шитье и даже огородничество.

На живых и увлекательных уроках физики в лаборатории Кюри дети сами делали приборы и проверяли физические законы. Мария передавала своим питомцам любовь к науке и целеустремленность. Она требовала от детей безупречной точности в устных арифметических подсчетах. «Ты не смеешь ошибаться, только не спеши». Горе было тому из ребятишек, на чьем рабочем столе наставница замечала беспорядок. Она краснела от гнева: «Не вздумай говорить мне, что ты уберешь это после. На столе во время опыта никогдане должно быть грязи».

Мария Кюри учила детей отнюдь не только «высоким материям», но, наоборот, старалась прежде всего развить в них здравый смысл. «Что вы сделаете, чтобы жидкость в этом сосуде не остывала?» – спрашивала она, например. Дети наперебой предлагали сложные научные решения конструкции теплоизоляционной оболочки. Внимательно выслушав их, Мария улыбается: «Ну, а я бы прежде всего закрыла сосуд крышкой».

После двух лет этой идеальной школы Ирен поступила в коллеж. Она заканчивала среднее образование, когда разразилась война.

С детства Ирен не помышляла ни о каком ином призвании, как о работе под руководством матери в ее лаборатории. Ей не надо было ничего решать, она пришла в лабораторию Института радия, как в свой родной дом. И так же естественно, вслед за матерью, она пошла на фронт.

Как найти свое место, что делать в дни войны? Можно было бы продолжать научную работу в новой лаборатории – ведь Мария Кюри отлично умела работать и без помощников! Можно было бы уйти на фронт медицинской сестрой, как сделали многие ее друзья. Но этого было недостаточно для такого большого человека, как мадам Кюри, и она отдала служению народу не только знания и энергию, но и громадный талант организатора.

В первые месяцы войны она заметила, что в военно-медицинской службе нет рентгеновских аппаратов. Рентгеновы лучи известны были тогда всего лишь два десятка лет, но уже довольно широко применялись в гражданской медицине. Где же и использовать рентгеновские аппараты, как не на фронте для помощи раненым?

Мадам Кюри попробовала убедить высшую военную администрацию в необходимости организовать рентгеновское обслуживание на фронте. В лучшем случае ее снисходительно выслушивали, не принимая решений.

Тогда с той же неистощимой энергией, с какой она когда-то перерабатывала тонны руды, не имея в распоряжении никаких средств, она решила сама снарядить рентгеновские переносные аппараты для просвечивания раненых.

Старательно, терпеливо собирала она все рентгеновские аппараты, какие можно было найти в физических лабораториях и в городских больницах. На покупку аппаратов пошли и все ее личные средства, оставшиеся от Нобелевской премии. С неумолимой настойчивостью она выпрашивала и частные автомашины, обещая взять их «только на время, всего лишь до конца войны». Старые, полуразбитые грузовики, изящные лимузины, туристские автомобили – все шло в ход. Автомашина переделывалась, на ней устанавливался переносный рентгеновский аппарат и динамо-машина, приводимая в действие автомобильным мотором. Такой передвижной рентгеновский пункт объезжал госпитали, помогая врачам оперировать раненых на месте. На фронте эти грузовики прозвали «малютками Кюри». Одну из таких походных лабораторий профессор Мария Кюри оставила для себя. В грязь и пыль, холод и в зной мчалась на грузовике по прифронтовым дорогам из госпиталя в госпиталь эта уже немолодая женщина. Она была и рентгенотехником, и лаборантом, и медицинской сестрой, и прежде всего организатором.

Она преодолевала трудности, чинимые военной администрацией. Она преодолевала недоверие врачей, обучала их, убеждала. Она преодолевала естественный страх раненых, мягко уговаривая их: «Не бойтесь, это же просто фотография». Она мобилизовала добровольцев среди студентов и преподавателей, которых можно было обучить сразу и дать им в распоряжение одну из «малюток Кюри».

В ту пору медицинская рентгенология была еще в зачатке. Мария Кюри сама разрабатывала новые методы изучения переломов, отыскания повреждений или застрявших осколков.

Она пробивается через патрули, спорит с часовыми, объясняет и убеждает. Вот, наконец, машина прибыла к фронтовому госпиталю. Быстро, точными, скупыми движениями, спокойно, как у себя в лаборатории, женщина распаковывает приборы, тянет провода, устанавливает аппарат, завешивает окна в домике или в палатке. Час-два – временный рентгеновский пункт готов. И вот уже несут носилки с изувеченными телами, ковыляют на костылях раненые. На светящемся экране или на фотографической пластинке вырисовывается изображение: развороченные ткани, раздробленные кости, застрявшие пули. Негромко, уверенно Мария поясняет врачу, учит его и учится вместе с ним. Иногда тут же на месте хирург делает операцию. И всегда Мария успевает обучить кого-то рентгеновской технике, управлению аппаратом.

Двое, трое суток почти без перерывов и без сна, пока есть пациенты. Затем, упаковав оборудование, она возвращается в Париж.

Но это не все. Скоро она появляется снова. Откуда достала она еще один рентгеновский аппарат? Она приехала, чтобы установить его в этом госпитале и проверить, как справится с ним обученный ею техник.

И снова фронтовые дороги…

Так Мария Кюри организовала и оборудовала две сотни рентгеновских кабинетов.

Первым помощником и здесь стала Ирен. Сначала она ездила с матерью, помогая ей устанавливать аппаратуру, но вскоре стала работать самостоятельно и, так же как мать, бороздила фронтовые дороги в «малютке Кюри», став и шофером, и техником, и медиком. Она работала рентгенологом в походных лабораториях, в прифронтовых госпиталях, помогала оборудовать рентгеновские кабинеты, принимала раненых, учила врачей.

Нескончаемый поток измученных, страдающих, изувеченных людей проходил через рентгеновские пункты. В сердце девушки, едва достигшей семнадцати лет, росло гневное возмущение против преступников, затеявших мировую бойню.

Чем больше рентгеновских аппаратов удавалось достать и снарядить для армии, тем острее ощущался недостаток квалифицированного персонала. Тогда мадам Кюри организовала в своей лаборатории в Париже школу техников-рентгенологов. Лаборатория не может принять многих? Ну что ж, значит, будем пропускать их группами по пятнадцать человек. Кто будет руководить? Она сама, Ирен, их ближайшие сотрудницы.

Курсы подготовили сто пятьдесят квалифицированных рентгенологов. Ирен руководила практическими занятиями. Одновременно девушка училась. Она закончила среднее образование и поступила в Сорбонну. Частые поездки отвлекали ее, но она не бросала занятий, сдавала экзамены.

В конце войны, когда понемногу затеплилась жизнь в Институте радия, Ирен была зачислена препаратором в лабораторию Кюри.

ИНСТИТУТ РАДИЯ

Пушечный салют возвестил о заключении перемирия. Мадам Кюри смогла вернуться в свою лабораторию. Она не бросила военную медицину, а постепенно передала начатое дело биологическому отделению Института радия. Школа рентгенологов работала еще два года. Опыт военных лет Мария Кюри обобщила в книге «Радиология и война», где писала, что применение рентгеновых лучей и радиотерапия «должны вселить в нас еще большее доверие к бескорыстным исследованиям и усилить наше восхищение и преклонение перед наукой».

Снова ожили рабочие комнаты лаборатории Кюри. Вернулись старые работники – увы, не все! Многие погибли на фронте. Появляются новые сотрудники и ученики, возобновляются исследования, прерванные войной.

Мария Кюри тщательно подбирала состав Института радия, сама руководила работой каждого из сотрудников. Число физиков и химиков возросло уже до четырех десятков. Вместе с ней работали самые близкие помощники: всегда бодрый и оживленный, талантливый физик Фернан Хольвек и начинающий научный работник Ирен Кюри. Руководителем работ стал физик Жан Перрен. Живое участие в работе института принимал профессор Ланжевен.

Появились ученики и из-за границы. Мария Кюри считала, что, принимая учеников из-за рубежа, она способствует подъему национального престижа Франции и развитию изучения радиоактивности во всем мире. Бывали времена, когда в лаборатории Кюри одновременно работали гости из шестнадцати разных стран, а всего через нее прошли представители двадцати пяти стран. Были здесь и ученые из Советской России: в течение двух лет в Институте радия работал Дмитрий Владимирович Скобельцын, ныне известный академик, директор Физического института Академии наук СССР.

В Институте радия создавалась и росла научная школа, оказавшая большое влияние на развитие науки. Институт растет и ширится. Мария Кюри добивается новых кредитов, достает необходимые материалы, руководит работами, устанавливает научные связи с заграницей. Под руководством Марии Кюри Институт радия становится мировым центром по исследованию радиоактивности.

Вскоре после конца войны профессор Кюри возобновила чтение лекций в Сорбонне. Все с той же неутомимой энергией она заботилась о расширении преподавания учения о радиоактивности, об увеличении фонда стипендий для неимущих учащихся. Благодаря ее организаторскому таланту в 1920 году был создан «фонд Кюри», из которого платились стипендии молодым исследователям радиоактивности.

Обязанности директора отнимают у Марии Кюри много времени. Тем не менее она никогда не прекращает свою исследовательскую работу. Она никому не доверяет изготовление препаратов, сама производит измерения и вычисления, исписывая аккуратным почерком страницы лабораторного дневника.

В совершенстве владея пятью языками, она прекрасно знает литературу и требует того же от учеников.

Марии Кюри всегда хотелось, чтобы Институт радия был не только ведущим научно-исследовательским центром, «достойным памятником Пьеру Кюри», но и местом приятным для работы. Еще во время строительства ее первой заботой было насадить деревья вокруг здания и на маленьком участке, отделяющем лабораторию Кюри от лаборатории Пастера. Теперь в этом тенистом садике происходят все обсуждения, встречи и приемы. Мария Кюри выходит из своего кабинета и, опираясь на балюстраду террасы, принимает живое участие в разговоре.

Защиту диссертаций – а из стен лаборатории Кюри выходят ежегодно десятки законченных диссертаций – празднуют обычно тоже в саду. Под липами устанавливают тогда столы, сервированные химической посудой и фотографическими кюветами.

А если погода не располагает к беседам под липами, то случайно возникшие обсуждения и жаркие споры нередко собирают сотрудников у самого выхода из института. Почему-то всем полюбился узкий проход внизу, у лестницы. И часто бывает, что сама мадам Кюри, уютно присев на ступеньках, азартно вступает в спор, а молодежь располагается вокруг, кто на ступеньках, кто на перилах, кто стоя. Есть о чем поспорить!

Наука о радиоактивности переживала в это время новый подъем после застоя военных лет.

В эпоху открытия радия, на рубеже двух веков и в первые годы XX века, представления об атомах были еще очень смутными. Именно исследование радиоактивного распада в основном дало ключ к разгадке строения атома. К моменту начала первой мировой войны в итоге большой работы ученых Франции, Англии и других стран вырисовалась подтверждаемая опытом теория: атом состоит из положительно заряженного ядра и электронов. Заряд ядра равен атомному номеру в таблице Менделеева.

Кюри наметили, Резерфорд и другие продолжили и доказали: радиоактивность – это распад атомного ядра. Самопроизвольно, без каких бы то ни было внешних причин ядро взрывается, из него вылетает альфа-частица (ядро атома гелия) или бета-частица (электрон), и одновременно излучаются электромагнитные волны – гамма-лучи. Меняется заряд ядра – возникает новый химический элемент. Почему распадается именно этот, а не другой атом? Это неизвестно и поныне.

В первое десятилетие XX века было открыто и изучено много реакций естественного радиоактивного распада. Оказалось, что естественная радиоактивность – свойство всех атомов, находящихся в конце таблицы Менделеева: полония, радия, урана, радона, актиния и других.

Постепенно начали привыкать к новым представлениям о строении вещества: атомы не неизменны, не вечны. Они могут меняться, вызывая превращения элементов. Это была революция в науке, а первое десятилетие XX века было периодом ее закрепления и становления.

Все более ясной становилась новая идея: должно быть, все ядра построены из одинаковых простейших частиц; вернее всего, что в состав любого ядра входят протоны, то есть атомные ядра самого легкого элемента – водорода. А может быть, в ядре есть и какие-либо еще частицы? Чтобы решить это, надо проникнуть внутрь атомного ядра.

Конечно, наибольшее внимание привлекала основная особенность радиоактивного распада: выделение энергии. Энергия выделяется при каждом распаде ядра. Нельзя ли ее использовать?

Прежде всего выяснилось, что нет никакой возможности ускорить или замедлить процесс естественного радиоактивного распада. Нет никакой возможности предсказать, распадется или не распадется данный атом. Уже Пьер Кюри указал, что энергия, выделяющаяся при радиоактивном распаде, огромна. Один, только один грамм урана, распадаясь, даст столько же энергии, сколько можно получить, сжигая в топках котлов три тонны угля. Заманчиво использовать эту энергию!

Но… Если у вас есть грамм урана, вам придется подождать полторы тысячи лет, пока распадется половина грамма. В следующие полторы тысячи лет распадется половина оставшейся половины, и так далее.

Этот закон радиоактивного распада установили все те же английские ученые: сын новозеландского фермера, плотный, широкоплечий Резерфорд и подвижный, изобретательный Содди. Они доказали, что каждое радиоактивное вещество характеризуется периодом полураспада. Нельзя угадать, который атом распадется раньше или позже, но можно точно определить, что за время, равное периоду полураспада, распадется половина наличного количества атомов. Времена эти очень разнообразны: радий распадается наполовину за 1590 лет, а полоний – за миллионную долю секунды.

Радий выделяет тепло. Если бы грамм радия распался целиком, выделилось бы около 2 тысяч миллионов калорий, в 360 тысяч раз больше, чем дало бы сгорание грамма угля. Но пройдет история человечества, от падения Римской империи до наших дней, пока грамм радия распадется наполовину! Можно ли пользоваться таким источником энергии?

Как же все-таки овладеть энергией атомного ядра? Очевидно, надо не ждать, пока ядро распадется само, а научиться его разбивать. Но как? Ведь все попытки вмешаться в процесс радиоактивного распада неизменно кончались неудачей. Мысль о проникновении внутрь атомного ядра казалась смелой фантастикой.

«Мы находимся теперь в положении первобытного человека, – писал в те годы один из авторов теории радиоактивного распада, Фредерик Содди. – Первобытный человек пользовался для жизни только солнечным светом, прежде чем он научился добывать огонь. Первым шагом на долгом пути, пройденном человеком от варварства к цивилизации, было, по-видимому, искусство получать огонь». Первобытный дикарь научился готовить пищу на костре, но мог ли он мыслить о будущем огня – о топках паровых машин, о паровозах и пароходах?! Он видел только естественное проявление огня, то есть пламя. Так и… «мы знаем о существовании внутренних запасов энергии в веществе только на основании естественных проявлений ее в радиоактивности».

Энергия, нужная нам для самого нашего существования, которой природа снабжает нас лишь неохотно и совсем не щедро по сравнению с нашими нуждами, действительно содержится в виде громадных запасов в окружающей нас материи, но управление ею и использование ее еще не в наших руках. «Когда мы научимся превращать элементы по желанию из одного в другой, тогда, и только тогда, ключ от этой сокровищницы природы будет в наших руках».

1919 год принес весть о новой победе человека над природой: Резерфорду впервые удалось искусственно разбить атомное ядро.

Чтобы разбить неприступную твердыню, Резерфорд произвел бомбардировку, а «снаряды», разрушавшие атомное ядро, были диаметром в стотысячные части миллиардных долей сантиметра (10 ^-13сантиметра). В качестве снарядов Резерфорд применил альфа-частицы.

Представьте себе стрелка, стоящего очень далеко от мишени размером в сто гектаров (один квадратный километр). На мишени нарисована цель: кружочек диаметром в один сантиметр. Именно так относятся друг к другу размеры атома и атомного ядра: ядро меньше атома в сто тысяч раз.

Каково стрелять в такую цель даже и самому искусному стрелку? Но задача Резерфорда была еще сложнее: представьте себе, что стрелку к тому же завязали глаза и он должен стрелять вслепую. Ведь атомы и их ядра невидимы.

Резерфорду удалось поставить опыт так, что альфа-частицы попадали в ядро атома азота и разбивали его. При этом из ядра азота вылетали протоны, и азот превращался в кислород. Это была первая искусственная реакция превращения элементов, осуществленная человеком.

От слепого стрелка Резерфорд отличался тем, что на его мишени была не единственная цель: в веществе множество ядер, и, не попав в одно ядро, снаряд может попасть в другое. К тому же у Резерфорда был не один снаряд, он бомбардировал азот громадным количеством альфа-частиц. В ядро азота попадали очень немногие частицы: единицы из миллионов.