Воспоминания

Об открытии явления деления ядер урана я впервые узнал еще до войны, кажется в 1940 году, от папы. Он был на каком-то докладе, не помню чьем, и рассказал мне услышанное. Через некоторое время я прочитал на ту же тему обзорную популярную статью в «Успехах физических наук» (папа выписывал этот журнал). К своему стыду, я не вполне оценил тогда важность открытия деления, хотя и в папином рассказе, и в обзорной статье упоминалась принципиальная возможность цепной реакции — кажется, без четкого разграничения управляемой цепной реакции (которая осуществляется теперь в ядерных реакторах) и взрывной цепной реакции (которая происходит при взрыве атомного оружия). В настоящее время физические процессы, существенные при управляемой реакции, подробно описаны в открытой литературе, кое-что (с рядом недомолвок и умышленных неточностей) опубликовано и о физике ядерного взрыва. В обоих случаях происходит цепная реакция. Сущность ее сводится к тому, что при захвате одного нейтрона ядром делящегося изотопа (смысл термина напоминаю ниже) оно «делится» на два «осколка» сравнимой массы, при этом выделяется энергия и образуются два или три новых нейтрона, которые могут в свою очередь вызвать новые акты деления. Особенность цепной реакции в том, что она вызывается электрически-нейтральными частицами — нейтронами, которые не отталкиваются от атомных ядер. Поэтому реакция деления может происходить при сколь угодно низкой температуре (например, при комнатной), что отличает ее от термоядерной реакции. Наибольшее значение имеют цепные реакции, происходящие в редком изотопе урана (в уране-235) и в плутонии-239. Напомню, что атомные ядра состоят из электрически заряженных протонов и нейтральных нейтронов. Число протонов в ядре, равное числу электронов в атомной оболочке, полностью определяет химические свойства атома (а также размеры атома, его оптические свойства и т. п.). Ядра с одним и тем же числом протонов и разным числом нейтронов принадлежат одному и тому же химическому элементу, это различные «изотопы» этого элемента, при этом от числа нейтронов зависит атомный вес — точнее, массовое число — и свойства в отношении ядерных реакций. Так, в природном уране содержится 99,3 % ядер изотопа уран-238 (92 протона и 146 нейтронов в ядре) и 0,7 % ядер изотопа уран-235 (92 протона и 143 нейтрона). Массовое число в обоих случаях есть сумма числа протонов и нейтронов (238 = 92 + 146, 235 = 92 + 143). При малой энергии нейтронов (меньше 1 Мэв) реакция деления происходит лишь в уране-235 и плутонии-239, поэтому эти изотопы называются кратко «делящимися». При больших энергиях первичных нейтронов делятся и ядра урана-238. Такие «быстрые» нейтроны не образуются при процессе деления, поэтому в уране-238 цепная реакция не поддерживается (однако возможна «вынужденная» реакция деления, если быстрые нейтроны поставляются каким-то источником, например термоядерной реакцией; энергия нейтронов, образующихся в реакции D + D, равна 2,5 Мэв, образующихся в реакции D + T равна 14 Мэв[42]). В природной смеси изотопов цепная реакция оказалась возможной в специальных условиях, создаваемых в ядерных реакторах. Реакция эта — управляемая, управление реакцией крайне облегчается тем, что часть нейтронов образуется при акте деления не мгновенно, а с некоторым запаздыванием. В 1939—1940 гг. даже из того, что я выше написал, многое еще не было известно. Последняя (и очень важная) довоенная публикация, в которой обсуждается возможность управляемой и (отчасти) взрывной цепной реакции, — статья Я. Б. Зельдовича и Ю. Б. Харитона. В это время за рубежом все публикации уже прекратились.

Как известно, исследования продолжались — и очень энергично — в секретном порядке. Что касается меня, то до 1945 года я просто забыл, что существует такая проблема. Лишь в феврале 1945 года я прочитал в ФИАНовской библиотеке в журнале «Британский союзник» (который издавался английским посольством в Москве для советских читателей) о героической операции английских и норвежских «коммандос» (впоследствии Черчилль назвал эту операцию подвигом исторического значения). Они уничтожили в Норвегии завод и запасы тяжелой воды, предназначенной немцами для производства «атомной бомбы» — взрывного устройства фантастической силы, использующего явление деления ядер урана. Это, по-моему, было первое упоминание об атомной бомбе в печати. История и истинная цель этой удивительной публикации мне неизвестны. Несомненно, это было «просачивание» секретной информации; я думаю, что намеренное. Может, с целью какого-то воздействия на немецкие программы, кто его знает. Как пишут в книгах о разведке, центры психологической войны всех государств вели тогда очень сложную и не всегда понятную простым смертным игру.