Люди и атомы

Заседание в Колумбийском университете состоялось в пятницу 24 февраля 1939 г. в лекционном зале № 401 Пьюпин-холла на физическом факультете. Это неофициальное заседание, состоявшееся в конце обычной программы ежегодного собрания Американского физического общества, явилось одним из наиболее выдающихся в истории этого общества и науки вообще. На нем сверх программы «обсуждался вопрос о расщеплении атомов урана».

Докладчики — Нильс Бор из Дании и Энрико Ферми из Италии — были наиболее осведомленными людьми в данном вопросе. Бор являлся основоположником современной концепции строения атома, Ферми провел серию важных экспериментов, которые непосредственно привели к открытию деления урана. Благодаря счастливому совпадению они оба оказались в Соединенных Штатах в одно и то же время.

«Выступления обоих ученых сверх программы,— сообщила в субботнем номере «Нью-Йорк тайме» от 25 февраля 1939 г.,— захватили внимание аудитории, состоящей из 200 выдающихся физиков. Все присутствующие были буквально заворожены докладами о «самом сенсационном открытии в современной физике со времени открытия радиоактивности более сорока лет назад».

Речь идет о том..., что под влиянием бомбардировки урана медленной нейтральной частицей (нейтроном) с энергией всего в одну тридцатую электронвольта атом урана расщепляется на два осколка, каждый из которых является радиоактивным атомным «пушечным ядром» с огромной энергией—100 миллионов электронвольт. Это самое большое количество энергии, когда-либо освобожденной человеком на Земле.

Профессора Бор и Ферми сообщили, что работа над новейшим «фонтаном атомной энергии» лихорадочно проводится во многих лабораториях как у нас, так и в Европе. Эта крупнейшая «охота» в области современной физики является новой вехой в подчинении человеку элементов и самым важным шагом, сделанным наукой в деле превращения одних элементов в другие и использования огромных запасов энергии, заключенной в ядре атома.

Новый метод освобождения атомной энергии и превращения элементов рассматривается как самый короткий путь, который предстоит проделать в поисках современного «философского камня». Обсуждение данного вопроса двумя величайшими авторитетами в этой области явилось полной неожиданностью для физиков, собравшихся на объединенное заседание Американского физического общества и Оптического общества Америки, так как в официальной программе не было даже намека на предстоящее событие.

Профессор Бор заявил, что так как открытие произошло совсем недавно, а исследования проводятся слишком поспешно, то большая часть полученных результатов еще должна быть сопоставлена и объяснена. Все это было настолько неожиданным, что ученые были просто потрясены, но все единодушны в том, что физики находятся накануне новых исторических открытий».

Атмосфера в лекционном зале была напряженной. Нам предоставилась редкая возможность созерцать гений в действии. Это было восхитительное зрелище. Человеческий интеллект требовал от Природы открыть свои тайны, которые были скрыты от него с тех пор, как человек впервые начал изумляться и думать.

Одной из этих тайн и был закон цепной реакции. Он провозглашал, что даже один расщепленный атом урана может служить «космической спичкой», способной разжечь атомный пожар, или стать детонатором атомного взрыва в бомбе.

Второй основной закон уранового распада (открытый Бором совместно с его бывшим учеником, профессором Джоном А. Уилером из Принстона) гласил, что для этого годен лишь очень редкий и трудно выделяемый вид урана, известный как уран-235, или U235.

Математические символы, которые Бор и Ферми писали на доске, в переводе на обычный язык означали, что человек нашел средство разжечь новый огонь, в миллионы раз более мощный, чем любой из огней на Земле, порожденных солнечной энергией. Действительно, это был огонь, порожденный тем же источником космической энергии, которая позволяет Солнцу и мириадам светящихся звезд и сверхсолнц космоса излучать свет и тепло в течение миллиардов лет без каких-либо заметных признаков ослабления.

Знаменитая формула Эйнштейна дала нам ключ к огромной энергии, заключенной даже в незначительном количестве вещества. На основе этой формулы было подсчитано, что одна тридцатая грамма воды, будучи полностью переведенной в чистую энергию, способна дать количество тепла, достаточное для того, чтобы превратить одну тысячу тонн воды в пар. А в грамме воды имеется запас энергии, достаточный, чтобы поднять груз весом в миллион тонн на вершину горы высотой в десять километров. Глоток воздуха может давать энергию мощному самолету в течение года; пригоршня снега способна целый год обогревать большой жилой дом; картонный железнодорожный билетик в состоянии провести тяжелый пассажирский поезд несколько раз вокруг земного шара; стакан воды способен в течение года давать энергию электростанции мощностью 100 тысяч киловатт; в десятицентовой монетке (вес ее 2,5 грамма) заключена энергия, эквивалентная энергии, освобождаемой при взрыве 50 тысяч тонн тротила.