Текст книги "Трактат о вдохновенье, рождающем великие изобретения"

Автор книги: Владимир Орлов

Одна из банок была как большой рубин, озаренный изнутри, другая похожа на желтый светящийся топаз, третья полыхала зеленым изумрудным светом, а четвертая, как сапфир, излучала синее сияние.

Это и была как раз самая нужная банка. В ней хранился светящийся порошок, превращавший невидимые лучи в синий свет.

Порошок будто сам просился в дело. Вот бы взять да замешать на этом порошке светящуюся краску и закрасить ею поясок вокруг колбы лампы накаливания! Поясок засветится синим светом под воздействием невидимых ультрафиолетовых лучей, до сих пор пропадавших для освещения зря. Синий свет от пояска сольется с желтоватым светом лампы и добавит ему голубизны, которой недоставало.

Но ведь это все равно что идти с чернильницей красить реку! Слишком мало дает лампа накаливания ультрафиолетовых лучей, слишком слабым будет синее сияние. И вся физика твердит о том, что немыслимо увеличить заметно ультрафиолетовое излучение лампы накаливания.

Что же делать? Отступиться от замысла? Сдаться? Но советские ученые не сдаются.

Разве вправе отступать в науке дети Яблочкова, внуки Петрова? И великие русские предки подсказывают ученым путь к победе. В дуге Василия

Петрова открылся миру новый источник света—электрический разряд в газах.

В ходе опытов Яблочкова над его свечой стало ясным, какие богатые возможности таятся в электрическом разряде для гибкой перестройки лучистого хозяйства ламп. Цвет пламени электрической свечи изменялся от добавки химических веществ в прокладку между углями.

Эти богатые возможности задумал использовать до конца академик Сергей Иванович Вавилов.

Со времен Яблочкова и Петрова русская наука шагнула далеко вперед. Для получения электрического света уже давно применяли не одну дугу, но и много других разновидностей электрического разряда в газах.

Выпускались газосветные лампы, где в стеклянной трубке между проволочными электродами сияла длинная негаснущая искра. Лампы эти светили гораздо тусклее дуги, но электроды при этом не плавились и почти не раскалялись. Светился разреженный газ, заполнявший трубку. От замены газа резко изменялся цвет свечения. Газ неон давал ярко-красный свет, газ аргон – синий, пары натрия – неприятно желтый, пары ртути – резкий фиолетовый. Лампы эти шли для ночных реклам, а для освещения вовсе не годились. В их цветных лучах безнадежно путались все краски: очень уж разнился их свет от дневного.

Но для воплощения смелой идеи Вавилова эти лампы открывали широкий простор. В излучении их таился большой резерв ультрафиолетовых лучей. Бесцветные газы в запаянных стеклянных колбах, белые порошки в баночках – все это стало в руках академика Вавилова и его сотрудников волшебной палитрой, легко рождавшей электрический огонь любого цвета.

Сотрудники С. И. Вавилова наливали в трубки будущих газосветных ламп жидкость, в которой был разболтан светящийся порошок. Затем жидкость сливали, и трубка делалась похожей на немытый стакан из-под молока: тонкий, прозрачный слой светящегося состава оседал на ее стенках.

А когда готовая лампа загоралась, то в незримом потоке ультрафиолетовых лучей полупрозрачный слой вспыхивал ярким цветным свечением. Бесполезная энергия невидимых лучей переходила в видимый свет. Этот свет вливался в цветной световой поток электрического разряда, дополняя его недостающими лучами.[14]14
  Возможно, против этих строчек читатель пометит на полях две латинские буквы NB, что означает в сокращении «Nota bene» – примечательное место. Действительно, не является ли принцип возвращения отходов (утиля) обратно в процесс – утилизация– одним из путей, по которым приходят изобретатели? Ну-ка, ну-ка, нет ли в технике других примеров, подтверждающих это? Пожалуй, есть. Изобретатель Сименс повернул горючие газы, отходящие от мартеновской печи, и использовал их для дополнительного подогрева той же самой печи. Исторические примеры множатся… Читатель заносит в записную книжечку два памятных слова: «Принцип утилизации».


[Закрыть]

Это было такое общее решение задачи, что заветная лампа дневного света получалась здесь мимоходом, как пример среди множества многоцветных, по заказу осуществимых ламп.

Газосветную лампу прозвали лампой-радугой.

Газосветные лампы Вавилова, превращавшие в свет даже невидимые лучи, экономили электрическую энергию. Сэкономить же хотя бы грош на каждой электрической лампе – значит получить громадную экономию вообще. Ведь лампа – это капля электрического огня. По всей стране эти капли сливаются в океан электрического света. Сэкономить на каждой лампе один процент электрической энергии в нашей стране – это все равно, что построить громадную гидроэлектростанцию.

И когда на минуту зажмуриваешь глаза в лаборатории, где в маленьких фарфоровых ступках растирают хрустящие порошки, кажется, что слышишь отдаленный скрежет бетономешалок на строительстве новой исполинской плотины.

Теперь газосветная лампа начинает теснить лампу накаливания.

Так возвращается, торжествуя, отошедший на время в тень великий принцип Петрова – Яблочкова. В ходе времени слава больших русских изобретателей не уменьшается, а возрастает. Советские ученые дают ей новую жизнь.

Лампа С. И. Вавилова принесла дневной свет горнякам в подземелья, куда никогда не заглядывает солнце.

Метростроевцы – строители подземных дворцов – поговаривают уже о подземных садах с цветниками и клумбами.

Ведь нетрудно сегодня подобрать газосветную лампу, посылающую растениям жизнетворные лучи, которые находят они в солнечном свете.

Художник теперь, не колеблясь, смешивает краски, а хирург бестрепетно направляет скальпель, спасая жизнь человека.

Светит им русский свет, белый свет без обмана. Люди ласково щурятся в лучах лампы, возвращающей молодость их глазам.

6.12.

В толстой книге, переплетенной свиной кожей, я прочитал старинную басню:

 
Фонари
 
 
Случилось паре Быть Фонарям в амбаре:
Кулибинскому и простому,
Такому,
Как ночью в мрачну тень
С собою носит чернь.
Кулибинский сказал: «Как смеешь, старичишка,
Бумажный Фонаришка, Ты местничать со мной?
Я барин, я начальник твой.
Ты видишь, на столбах ночною как порою
Я светлой полосою,
В каретах, в улицах и в шлюпках на реке
Блистаю вдалеке.
Я весь дворец собою освещаю,
Как полная небес луна».
«Так, подлинно, и я то знаю,—
Ответствовал простой Фонарь,—
Моя перед тобой ничто величина;
Сиянием вдали – ты царь,
Лучами яркими – ты барин
Но разве только тем со мной не равен,
Что – вблизь и с стороны покажемся кому —
Во мне увидят свет, в тебе увидят тьму,
И ты окружных стекл лишь светишь лоскутками».
Иной и господин умен секретарями.
 

Басню написал известный русский поэт Гавриил Романович Державин.

Не все в ней понятно. Что за старинный фонарь, блистающий издали и темный вблизи и со стороны?

Оказывается, Державин писал о прожекторе. Первым прожектором и был знаменитый кулибинский фонарь.

В 1779 году современник Державина гениальный русский изобретатель Кулибин построил фонарь необычайной силы.

Кулибин рассуждал так: если взять свечу и поставить за ней зеркало, увидишь две свечи – свечу и ее отражение. И светить они будут почти вдвое сильней. «Почти» – потому что отражение пламени тусклее, чем само пламя. Кулибин взял пятьсот маленьких зеркал и увеличил силу света в пятьсот раз. Для этого пришлось расположить зеркала за свечкой по вогнутой поверхности. Маленькие зеркальца, составлявшие отражатель кулибинского фонаря, поэт и называет «окружных стекл лоскутками».

Издали получалась красивая картина: вокруг одинокой свечи в пятистах зеркалах трепетало пятьсот отраженных пламен. В этом состоял секрет необычайной силы света фонаря.

Со стороны и вблизи фонарь казался темным. Это нетрудно понять. Попробуйте взять свечу и зеркало и взгляните на них со стороны. Вы увидите свечу, но не увидите ее отражения. В фонаре Кулибина множество мелких зеркал. А чем меньше зеркало, тем труднее увидеть отражение со стороны. Если не видишь света со стороны, значит отражатель и не отражает его по сторонам, значит он отражает его узкой полосой прямо перед собой.

Поэтому и пишет поэт от имени фонаря: «Я светлой полосою… блистаю вдалеке».

Нет, недаром из одной свечи получилось пятьсот! Раньше свет, хоть и слабый, расходился назад и по сторонам, освещая все кругом. А теперь он собран в узкий пучок. Теперь вокруг фонаря темнота, только яркое узкое пятно ложится прямо перед отражателем, как перед автомобильной фарой.

Почему же кулибинский фонарь кажется темным вблизи?

Дело в том, что от каждого зеркальца отражается узкий, слабо расходящийся пучок лучей. Глазу, приставленному к самому отражателю, крайние зеркала по окружности отражателя приходится рассматривать со стороны. В них он не видит отражения свечи. Они ему кажутся темными. Светятся лишь несколько центральных зеркал. На большом расстоянии слабо расходящиеся пучки успевают разойтись настолько, что свет даже от крайних зеркал попадает в глаз. На далеком же расстоянии все зеркала светятся.

Басня написана о царском сановнике, генерал-прокуроре Самойлове. Это был внешне блестящий и, казалось, талантливый человек, но, пояснял Державин, «коль скоро его узнаешь, то увидишь, что он ничего собственного не имеет, а ум его и таланты заимствованы из окружающих его людей, то есть секретарей».

Мы с вами сделали два дела: поняли басню и разобрались в том, как работает прожектор.

6.13.

Современник Кулибина, смелый русский путешественник Шелехов при помощи кулибинского фонаря завоевал уважение жителей северного острова Кыктак.

Вот что рассказывали об этом.

«Узнавши, что дикие племена поклоняются солнцу, он уверил их, что он и сам покровительствует их богам, в доказательство «его приказал им собраться на берегу (распорядясь заранее, в какое время зажечь фонарь на мачте корабля, стоявшего в довольно большом отдалении от берега) и стал призывать солнце для внушения народу покорности. Через несколько минут фонарь засветился, и дикие с криком и страшными воплями упали на землю и стали ему молиться».

Жители острова Кыктак были народ легковерный: кулибинский фонарь не сойдет и за слабое подобие солнца.

Чтобы осветить местность на километр вперед так же ярко, как в солнечный день, требуется 100 миллиардов свечей. Значит, нужно 100 миллиардов зеркал, а это больше, чем видимых звезд на трех миллионах небосводов. Только взяв самые мощные современные прожекторы, можно создать на расстоянии километра искусственное солнце. Придется составить группу из тридцати самых мощных прожекторов, в полтора метра диаметром каждый. Они будут сиять среди поля, как второе солнце. Но и здесь сохранится огромное различие: солнечные лучи освещают всю Землю и невообразимые пространства вокруг Земли, а узкий луч искусственного солнца осветит участок в 30–40 метров.

Соревноваться с солнцем нелегко, и даже такой успех – поразительное достижение.

В чем же секрет силы света современных прожекторов?

Посмотрим сначала, от чего зависит сила света источника света вообще. «От величины его, – скажете вы, – большой костер светит сильнее маленького».

Не только от величины. Раскаленная нить электрической лампочки меньше пламени свечи, а сила света ее значительно больше. Почему это так?

Да ведь нить электрической лампочки ярче пламени свечи. Когда хотят оценить яркость источника света, спрашивают, с силой скольких свечей светит один квадратный сантиметр его поверхности. Один квадратный сантиметр раскаленного вольфрама – того самого, из которого сделан волосок электрической лампочки, – светит с силой тысячи свечей. Значит, силу света источника света можно увеличить двумя путями: либо увеличив размеры источника, либо увеличив его яркость.

Займемся снова кулибинским фонарем.

Будем составлять отражатель кулибинского фонаря из все более и более мелких зеркал. Наконец зеркала станут такими маленькими, что не смогут вмещать в себе все отражение пламени свечи, каждое зеркальце будет отражать лишь частичку пламени. Взглянув издали, мы заметим, что из этих частичек, как из камешков мозаики, составилось одно большое, во весь отражатель, изображение пламени свечи. Представим себе, что зеркала уменьшились настолько, что и зеркалец-то не разглядишь, а видно одно сплошное вогнутое зеркало. В вогнутом зеркале появится увеличенное изображение пламени свечи, заполняющее весь отражатель до краев. При этом свет собирается в узкий пучок.

Вогнутыми зеркалами – отражателями – и снабжены все современные прожекторы. Как и в кулибинском фонаре с маленькими зеркалами, усиление света в прожекторах происходит за счет того, что маленькое пламя источника света замещается здесь сильно увеличенным изображением источника, заполняющим весь отражатель.

Яркость пламени свечи и его отражения в отражателе почти одинакова. Что это значит? Это значит, что один квадратный сантиметр поверхности того и другого светит с одинаковой силой.

Увеличить силу света прожектора можно двумя путями: либо увеличив размеры отражателя, либо увеличив яркость источника света.

Первым путем далеко не уйдешь. Изготовить отражатель диаметром больше полутора-двух метров – дело трудное, да и прожектор получится такой махиной, что с ним не управишься.

Остается один путь – яркость.

Вы, конечно, уже понимаете, какой это широкий путь.

Если свечу заменить лампой накаливания, то каждый квадратный сантиметр отражателя будет светить с силой в тысячу свечей.

А может быть, есть источники ярче?

Солнце светит над нами и служит нам образцом. Яркость его– 169 тысяч свечей с каждого квадратного сантиметра! Прожектористы начинают гоняться за яркостью. Начинается замечательное соревнование по яркости технических источников света с солнцем. Ближе всех подобралась к солнцу электрическая дуга.

Электрической дуге многим обязано великое искусство движущихся теней– кинематография. Без дуговых осветителей невозможно снять в киностудии современный фильм, без дуги невозможно показать его в большой аудитории – кинопроекторы не работают без источников света большой яркости.

Раз пришел я смотреть цветное кино. На экране показывали огнедышащую гору. Скалистый кратер ее накален был добела. Из него хлестало фиолетовое пламя, окруженное красноватым ореолом. Жар был такой, что скалы пузырились, кипели и испарялись. А с черного неба над кратером свисал другой раскаленный утес. Вершина его сияла ослепительным блеском.

Кое-кто удивился: где удалось заснять такой занятный фильм? А фильма-то и не было. Просто механик, перед тем как заправить ленту, спроектировал на экран электрическую дугу, что горела у него в аппарате. Это был портрет электрической дуги, который она сама изобразила на экране. Увеличенные в сотни раз угольки дуги на экране казались горами.

Угольки нагреваются до нескольких тысяч градусов и светятся ярче, чем сама дуга. Главную долю света испускает кратер. Яркость кратера простой электрической дуги– 15 тысяч свечей с одного квадратного сантиметра, а дуги высокой интенсивности – 78 тысяч свечей с одного квадратного сантиметра.

В прожекторах устанавливают дугу кратером к отражателю. Взглянуть в отражатель – все равно что заглянуть в увеличенный в тысячи раз раскаленный кратер электрической дуги. Один квадратный сантиметр отражателя современного прожектора светит с силой в 78 тысяч свечей!

Подсчитайте-ка сами, сколько свечей окажется в прожекторе с отражателем диаметром в два метра.

Замечаете, как обернулось дело? В осветительной лампе чрезмерная яркость дуги была существенным недостатком. Ослепительная точка не только жалила глаз, но и обладала жестокой притягательной силой. Куда бы ни прятался, ни клонился взор, она снова влекла его к себе. Глаз дрожал в постоянном беспокойстве: то метнется к ней, то отпрянет в сторону, обожженный, – так порхает у свечи мотылек. От упорной борьбы глаза с лампой нарастала мозговая усталость. Приходилось прикрывать дуговую лампу колпаком, окружать молочным шаром.

А в прожекторе яркость, этот тяжкий недостаток дуги, оказалась драгоценным достоинством. Благодаря своей исключительной яркости электрическая дуга прочно обосновалась в прожекторах.[15]15
  Ага! – скажет внимательный читатель, – тут, опять во вредном раскрывается полезное, недостаток оборачивается достоинством. А не взять ли и эту мысль на заметку, как полезный изобретательский принцип?


[Закрыть]

Вспомним притчу о гонцах с факелами, с которой начинался наш рассказ. Вы, конечно, давно уже догадались, что факел – это электрическая дуга, а гонцы – поколения русских изобретателей, передававших ее из рук в руки. Эстафета продолжается и сегодня.

В институтах и лабораториях ученые трудятся над увеличением яркости электрической дуги. Выдающийся советский прожекторист профессор Н. А. Карякин разработал прожекторные угли повышенной яркости. Они с виду похожи на карандаш. Но у них из графита не сердцевина, а оболочка. В сердцевине же запрессован химический состав, умножающий яркость пламени.

За свои необыкновенные угли Н. А. Карякин с помощниками удостоен Государственной премии.

Неустанно велась работа над повышением яркости источников света – благородное соревнование с солнцем. Была построена лампа сверхвысокого давления. Электрическая дуга пылала здесь в парах ртути, в трубке, узенькой, как канал термометра. Тугоплавкая хрустальная броня предохраняла лампу от взрыва. Не лишняя предосторожность! Ведь давление в лампе такое же, как и в самом мощном паровом котле. Но зато столбик света в узеньком канальце по яркости еще больше приблизился к солнцу.

За последние годы подобные лампы очень выросли в размерах. Советский ученый И. С. Маршак, сын большого детского писателя, побил тут недавно мировой рекорд-построил вместе с группой инженеров для Выставки достижений народного хозяйства исполинскую лампу мощностью в 300 тысяч ватт. Это очень экономичная лампа. Сверхмощное газосветное светило излучает столько света, сколько дали бы 25 тысяч 50-ваттных ламп накаливания, потребляющих 1 миллион 250 тысяч ватт. Кварцевые трубки лампы охлаждаются водяной рубашкой как цилиндры могучего двигателя, только, конечно, совершенно прозрачной рубашкой.

Когда лампу подняли под стеклянный купол павильона «Машиностроение», все другие электрические лампы громадного здания стали выглядеть желтоватыми огоньками карманного фонарика, горящего днем. Светозарный купол манит ночных мотыльков, но они не могут приблизиться к куполу, жар лучей превращает их в пар и пепел на лету. Алюминиевый стержень, поднесенный к лампе на метр, мякнет и плавится под ее лучами.

Хорошо вообразить такую лампу над городом, где-нибудь в Заполярье. Это будет почти космический пейзаж. Электрическое солнце висит в темном небе, и резкие угольно-черные тени, не смягченные рассеянным светом небес, ложатся на ярко засиявшую землю. Вот такую игру теней будут видеть прилунившиеся космонавты!

Когда отмечают День Победы, то дуга занимает в салюте почетное место.

Словно лес богатырских копий, упирается в небо многоствольный лес прожекторных лучей. И небо, кажется, становится выше, поднимается над ликующим народом, будто полог праздничного шатра.

Так силен этот залп лучей, что, по утверждению астрономов, блеск прожекторных зеркал был бы виден простым глазом с Луны.

Электрическая дуга совершает ныне тысячу мирных дел. Она бушует в металлургических печах, перекинувшись между расплавленным металлом и угольным стержнем, огромным, как колонна толщиной в обхват.

Дуга варит сталь для великих строек.

Дело академика Патона-отца продолжает сегодня его сын – академик Б. Е. Патон – президент Украинской академии наук. Он передает свой опыт молодежи.

Из бывалых, умудренных опытом рук переходит дуга в молодые, горячие руки. Кто знает, каким еще новым чудом обернется дуга в этих новых, верных руках!

6.14.

На величественной путеводной карте освоения атомного мира – менделеевской таблице – существуют две области, с которыми связаны ныне наиболее грандиозные замыслы и мечты человечества. Мы имеем в виду группы клеток таблицы, где находятся элементы, из которых с наибольшим успехом можно добывать могучую ядерную энергию.

На одном из полюсов, в самом хвосте таблицы, помещается область актинидов – неустойчивых тяжелых естественных элементов от тория до урана и вплотную примыкающих к ним элементов искусственных, с нептунием и плутонием во главе. Способ извлечения энергии из ядер атомов некоторых элементов этой группы известен каждому. Кто не слышал сегодня о делении атомного ядра? Эта область находится в стадии бурного освоения.

Уран и торий скоро станут серьезными соперниками угля и нефти. Но не следует полагать, что энергетические возможности человечества при этом расширятся безгранично. Ведь уран и торий – редкие рассеянные элементы. И хотя количество энергии в мировых запасах урана и тория превышает в 10–20 раз энергию угля, нефти и торфа, вместе взятых, вероятно, далеко не весь уран и торий можно будет извлечь и использовать. Уран и торий образуют всего лишь второй эшелон топлива, следующий за эшелоном угля, нефти, торфа. Они приносят в энергетику мира огромные качественные изменения, но запасы их не вечны, как запасы их дымных, коптящих предшественников.

Потому с таким жадным интересом обращается взгляд к другому полюсу карты периодической системы элементов – к самому ее началу. Здесь находятся легчайшие элементы: водород, гелий, литий. Они также могут служить источником ядерной энергии, но не в ходе деления ядер, а при слиянии, синтезе.

Апокалипсический взрыв водородной бомбы, равносильный одновременному взрыву миллионов тонн обычной взрывчатки, возвестил о том, что реакция ядерного синтеза впервые осуществлена человеком на Земле.

В водородной бомбе были созданы условия для слияния атомов водорода, алхимического превращения их в гелий. В результате так называемой термоядерной реакции гигантские запасы энергии, дремлющие в недрах атомов легких элементов, пробудились как бы в исполинском вздохе. Это было достижением советских ученых и инженеров. Но не их инициатива в том, что пришлось поторопиться с этим делом. Слишком долго уж стращали американцы человечество призраком водородной бомбы, этим ликом современной Медузы. Не они ли создали обстановку, в которой советским людям поневоле пришлось поднажать и построить водородную бомбу раньше, чем в Америке?

Благородный гуманизм советской науки заключается в том, что от этого своего достижения она с радостью готова отказаться. Вместе со всем прогрессивным человечеством советские ученые борются за запрещение атомного и термоядерного оружия. С трибуны XX съезда КПСС академик И. В. Курчатов призвал всех ученых мира, и в том числе ученых Америки, совместно работать над мирным применением термоядерных реакций. Надо так научиться управлять ими, чтобы избежать взрыва. И тогда перед человечеством откроются почти вечные запасы энергии.

Мне, да и всем другим, присутствовавшим на Международной конференции по мирному использованию атомной энергии, помнится научная дискуссия, разгоревшаяся во Дворце Наций в Женеве.

Председатель конференции, черноглазый и смуглый индийский физик-теоретик Хоми Баба во вступительной речи заявил:

– Я беру на себя смелость предсказать, что метод освобождения энергии синтеза контролируемым способом будет найден в ближайшие два десятилетия. Когда это произойдет, энергетическая проблема всего мира будет поистине разрешена навсегда, потому что топлива тогда будет так же много, как и тяжелой воды в океанах.

В заключительной лекции «Будущее атомной энергии» вице-председатель конференции, глава английской делегации, крупнейший физик-экспериментатор, седоватый и подтянутый сэр Джон Кокрофт полемизировал с индийским ученым.

– Я хотел бы быть в состоянии предсказать сегодня, – сказал Кокрофт, – когда сделается реальностью волнующая нас перспектива производства атомной энергии путем реакции слияния. Но хотя мы очень серьезно работаем над этой проблемой в Великобритании, моя способность прозрения недостаточно велика для этого. Я не обладаю смелостью нашего председателя. Экспериментатору стоящие перед ним проблемы и трудности неизбежно представляются более значительными, чем они кажутся теоретику.

Примерно в этом же духе высказался, отвечая на вопросы журналистов, и глава американской делегации, тогдашний председатель комиссии по атомной энергии США, лысый адмирал Льюис Страус.

Потому с таким интересом была встречена известная по газетам лекция академика Игоря Васильевича Курчатова о ближних и дальних перспективах развития атомной энергетики в СССР, прочитанная в английском атомном центре в Харуэлле во время визита Н. С. Хрущева в Англию. Потрясающее впечатление произвела заключительная часть лекции – о возможности создания управляемых термоядерных реакций в газовом разряде, содержавшая обзор некоторых работ Академии наук СССР в этой области.

Газета «Дейли экспресс» писала, что И. В. Курчатов произвел сенсацию в Харуэлле, показав, что Россия намного опередила Англию и, вероятно, Америку в стремлении поставить термоядерную энергию на службу промышленности. Он поразил аудиторию, «во-первых, сообщив, что русские закончили эксперименты, которые в Харуэлле находятся только в стадии планирования; во-вторых, тем, что он привел все подробности используемых методов, иллюстрируя это цифрами и формулами, которые считались бы совершенно секретными в Англии и Соединенных Штатах… Ученые Харуэлла устроили ему овацию». Корреспонденты, интервьюировавшие ученых после лекции, нашли эту лекцию сенсационной. Лондонский корреспондент «Нью-Йорк тайме» заявил, что И. В. Курчатов «поразил триста самых видных ученых Англии». Американская газета «Крисчен сайенс монитор» назвала лекцию замечательной и отозвалась о ней, как о «самом важном заявлении, сделанном когда-либо об использовании термоядерной энергии в целях мира».

В своей речи на аэродроме в день возвращения в Москву академик И. В. Курчатов, выражая благодарность партии и правительству за заботу о развитии советской науки, сказал:

«С разрешения партии и правительства я доложил на заседании английских физиков о некоторых работах АН СССР по управляемым термоядерным реакциям.

Я счастлив тем, что правительство моей страны проявило благородную инициативу и первым в мире решило снять секретность с этих работ».

Так, призыв, прозвучавший с трибуны XX съезда КПСС, был подкреплен конкретными делами. Советские ученые первыми с открытым сердцем протянули руку зарубежным деятелям науки.

Я посетил академика И. В. Курчатова в его институте сразу же после возвращения из Англии и нашел его в окружении молодых сотрудников.

Ядерная физика по возрасту своему помоложе многих наших современников. И, встречаясь с академиком Курчатовым, не приходилось поражаться тому, что этот высокий, статный, легкий в движениях человек, с чуть затронутой инеем седины бородой, как бы завершающей энергичным росчерком смелый профиль смуглого лица, принадлежит к могучей кучке физиков, от которой все началось, к малочисленной когда-то дружине советских ядерщиков самого старшего поколения, воспитавшей армию талантливой молодежи.

Я не пишу биографию, понимаю условность биографических параллелей, но нельзя не заметить мимоходом, что научные интересы молодого Курчатова удивительным образом совпадали с интересами молодого Пьера Кюри. Молодой французский физик в конце XIX века открыл пьезоэлектричество, ввел нас в мир электрически заряженных кристаллов, «говорящих камней», вибрирующих под толчками электрического напряжения, поющих, смеющихся и плачущих, как человек. Молодой советский физик еще в начале 30-х годов прославился (вместе с П. П. Кобеко) исследованиями сегнетоэлектриков – веществ, в которых эффекты, открытые Кюри, достигают сказочной силы. Пьер Кюри со своей великой спутницей Марией Кюри открыл затем радиоактивность. И. В. Курчатов стоит в ряду ученых, приведших человечество от радиоактивности к атомной энергетике, от микроскопических брызг ядерной энергии к ее щедро извергающемуся потоку.

Размышляя о сходствах, нельзя не думать о противоположностях. Глубоки различия в стиле исследований в наше время и во времена Кюри. Супруги Кюри были учеными-одиночками. В своем ветхом сарайчике, самолично, вручную, перерабатывали они тонны руды, чтобы добыть миллиграммы радия. Современную атомную науку движут громадные коллективы ученых, вооруженные индустриально мощной экспериментальной техникой. В наше время большой ученый-атомник – это дирижер, управляющий оркестром. Сила академика И. В. Курчатова заключалась, между прочим, в том, что он отлично умел направлять и координировать работу громадных научных коллективов.

Академик вел рассказ в своей обычной манере, четкая научная формулировка уживалась рядом с шуткой или смелым образным сравнением, показавшимся, быть может, рискованным иному ученому сухарю. На всем том, что написано ниже этих строк, лежит след живой беседы с Игорем Васильевичем. В ходе беседы идеи его замечательной лекции стали мне еще понятнее и ближе.

И. В. Курчатов рассказал о некоторых работах в области управляемых термоядерных реакций, которые ведутся в Академии наук СССР под руководством академика Льва Андреевича Арцимовича. Руководство в разработке теоретических вопросов принадлежит академику Михаилу Александровичу Леонтовичу.

Перед слушателями открылась картина того, как при помощи сверхмощных средств преодолеваются гигантские трудности. Но наиболее могучим орудием, сокрушающим все преграды, служит здесь неистощимая изобретательность человеческого мозга.

Термоядерные реакции потому и называют так, что происходят они при очень высоких температурах. При таких температурах материя, вещество, может существовать лишь как бы в «полуразобранном» состоянии, в ходе хаоса электронов и голых атомных ядер, с которых совлечены электронные оболочки. Из подобного материала построены солнце и звезды. Это состояние вещества называется плазмой, и его впервые пытался исследовать академик Василий Петров.

Температура – это мера скорости движения частиц в плазме. Для того, чтобы возникла термоядерная реакция, для того, чтобы ядра в плазме при столкновениях начали сливаться, нужно разогнать их до такой скорости, чтобы преодолеть могучие силы отталкивания между ядрами. Минимальный уровень температуры, необходимый для этой цели, в очень сильной степени зависит от вещества, с которым имеем дело. Легче всего возникает термоядерная реакция в смеси дейтерия с тритием, являющимися химическими двойниками водорода. Дейтерий распространен в природе, он входит в состав тяжелой воды и добывается из простой воды. Тритий можно искусственно получить в атомных реакторах, бомбардируя нейтронами литий. Но и в этой, наиболее легко «воспламеняющейся» в ядерном смысле смеси, для того чтобы подобраться к порогу термоядерной реакции, необходимо поднять температуру до многих миллионов градусов.

Первоначальные затраты энергии, если сделать отвлеченный подсчет, могут быть невелики. Волосок электрической лампочки накаляется до тысячеградусной температуры при помощи маленькой батарейки. Для того чтобы нагреть один грамм дейтерия до температуры в миллион градусов, необходимо затратить всего лишь несколько киловатт-часов.

«Примерно столько же энергии требуется, – говорил, улыбаясь, Курчатов, – чтобы вскипятить воду в большом семейном самоваре».

А энергия, выделяющаяся при синтезе одного грамма гелия из дейтерия и трития, больше миллиона киловатт-часов, что примерно в пять раз больше энергии, выделяющейся при делении одного грамма урана-235 или плутония-239. Выходит, затратишь энергию на один самовар, а получишь энергию на целый город!