История атомной бомбы

На сей раз эта «чудовищная интуиция» приводит к открытию, имеющему богатые последствия, Лаура Ферми описывает это так: «Они взяли большой блок парафина, сделали в нем выемку, вставили туда источник нейтронов, облучили серебряный цилиндр и поднесли его к счетчику Гейгера, чтобы измерить его активность. Счетчик бешено затикал. По всему физическому корпусу разносились вопли: "Фантастика! Невероятно! Черная магия!"». Парафиновый фильтр увеличил эффект облучения в сотни раз. Видимо, парафин каким-то образом ускоряет нейтроны — гласит первая гипотеза. Пообедав и вздремнув, Ферми выкладывает прямо противоположное объяснение. Парафин имеет высокое содержание водорода. А поскольку атомы водорода представляют собой чистые протоны, то нейтроны, пролетая через парафин, сталкиваются со множеством протонов, прежде чем достигнут серебряного цилиндра. Поскольку нейтрон имеет почти ту же массу, что и протон, он при столкновении теряет энергию и затормаживается. Но именно такой — замедленный — нейтрон теперь столкнется с ядром серебра и взорвет его с большей вероятностью, чем более быстрый нейтрон. Замечательная жена Ферми объясняет это явление на примере мяча для гольфа, который лежит в трех метрах от лунки. В лунку вкатится только медленный мяч. А с размаху ускоренный — пролетит над ней. Также и деревянная столешница в лаборатории, по-видимому, тормозит нейтроны эффективнее, чем мраморная плита.

Итак, если атомы водорода в парафине замедляют нейтроны и тем самым усиливают искусственно вызванную радиоактивность серебра, то эксперимент с водой просто напрашивается. В тот же вечер эта лежащая на поверхности идея претворяется в жизнь. Все имеющиеся в лаборатории сосуды кажутся впавшей в эйфорию группе недостаточно большими, чтобы вместить затребованное Ферми «изрядное количество воды». И тут кто-то вспоминает про искусственный пруд, который хозяин Корбино обустроил в саду Физического института среди клумб и миндальных деревьев. Недолго думая, секстет ненадолго погружает в пруд источник нейтронов и серебряный цилиндр. Первая гипотеза Ферми, похоже, подтверждается, ибо и в воде активность серебра сильно возрастает. Медленные нейтроны — явно ключ к большему выходу искусственно произведенного радиоактивного вещества. Это новое знание позволит в будущем заменить дорогие радиоактивные вещества в медицине и в промышленном производстве на искусственные. Эмигрировавший в 1933 году в Англию немецко-еврейский физик Ганс Бете нахваливал Италию за ее изобилие мрамора и высказал подозрение, что медленные нейтроны могли быть открыты лишь на родине Ферми. В Америке, мол, все опыты проводились бы «на деревянных столах, и никто бы ни до чего такого не додумался».

Однако после этих новаторских открытий в Риме анализ распада урана топчется на месте. Дело весьма сложное, а поскольку никакого продвижения нет, группа Ферми расформировывается. Никто на тот момент не думает об опытах по высвобождению атомной энергии. Кроме, разумеется, Лео Силарда. Своим потенциальным спонсорам он обещает «производство энергии... в таком масштабе и, предположительно, со столь малыми затратами, что можно рассчитывать на своего рода промышленную революцию. Смею сомневаться, продержится ли после этого добыча угля и нефтяная индустрия дольше пары лет». К этому времени Силард своими грандиозными планами довел-таки до кондиции и Хаима Вейцмана. Действительно ли он убедил его своей идеей ядерной цепной реакции, неизвестно. Но Вейцман, по крайней мере, пообещал раздобыть десять тысяч долларов, необходимые Силарду для его опытов. Он с нетерпением ждет в Лондоне денег. Силард хочет облучить все элементы нейтронами, как Ферми, и посмотреть, из какого вещества он сможет выбить дополнительные нейтроны, чтобы вызвать ядерную цепную реакцию.

А пока что он обстреливает нейтронами бериллий, который кажется ему главным кандидатом для запуска цепной реакции. Пожалуй, лишь благодаря своей живой манере вести непринужденную беседу и упоминанию между делом знаменитых имен из круга друзей, он получает разрешение использовать в Лондоне лабораторию, пустующую во время летних каникул. Столкнувшись при этом лицом к лицу с неконтролируемым хаосом из рядов распада и промежуточных продуктов, он — в манере человека, который сделал себя сам, поскольку голь на выдумки хитра, — недолго думая, изобретает сообща с лабораторным ассистентом Томасом Челмерсом простой, элегантный и дешевый метод разделения радиоактивных и нерадиоактивных изотопов одного и того же элемента. Описание этого способа приносит ему летом 1934 года признание сообщества и маркирует его рождение в качестве физика-ядерщика. Однако его царственное шествие к более-менее приемлемой цепной реакции в ядрах бериллия так и не состоялось.