Марианна Шаскольская - Фредерик Жолио-Кюри
Лиза Мейтнер, выдающаяся немецкая ученая, известная точностью своих опытов и ясностью их объяснений, не скрывала недоверия. Она осуществляла такие же опыты, но не видела того, о чем говорили Жолио-Кюри. Американский физик Лоуренс тоже выразил сомнение; ведь у него работал уже первый в мире циклотрон, аппарат для придания больших энергий частицам, бомбардирующим атомное ядро. Если в его великолепно оборудованной лаборатории не наблюдали ничего подобного, наверное эти французы с их устарелым оборудованием что-то напутали.
Много лет спустя Фредерик Жолио вспоминал: «Большинство из присутствовавших на конгрессе физиков не поверило в правильность наших опытов. После заседания мы были очень огорчены, но в этот момент профессор Нильс Бор отвел нас в сторону (меня и мою жену) и сказал нам, что он придает весьма большое значение полученным результатам. Вслед за этим и Паули поддержал нас своим одобрением.
По возвращении в Институт радия в Париже мы снова принялись за работу…»
Наверное, многие физики потом пожалели, что они не прислушались к докладу и не повторили опытов Жолио-Кюри, потому что через три месяца, 15 января 1934 года, Жолио-Кюри представили во Французскую Академию наук доклад о великом открытии, обессмертившем их имена: они нашли искусственную радиоактивность.
ИСКУССТВЕННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬВспомним: ключ от сокровищ атома был уже в руках человека — Резерфорд сумел разбить атомное ядро. Он бомбардировал азот альфа-частицами, частица попадала в ядро атома азота, выбивала из него протон, и азот превращался в кислород, точнее — в изотоп кислорода. При этом превращении выделялась энергия. Но расход энергии был несравненно больше дохода. Да, атомные ядра распадались, но лишь в то время, пока шла бомбардировка, а в ядро попадала лишь одна частица из миллионов.
В первых опытах по ядерным превращениям Резерфорд и его последователи не могли менять скорость и энергию своих снарядов. Они пользовались теми альфа-частицами, которые вылетают из атомных ядер при естественном распаде, а мы уже говорили, что ускорить или замедлить процесс естественного радиоактивного распада нельзя.
В начале тридцатых годов сильно продвинулась вперед техника ядерной физики. Были созданы ускорители, то есть установки, в которых можно увеличивать скоррсть и энергию заряженных частиц. Первая из таких установок была построена в лаборатории Резерфорда. Самый мощный ускоритель был создан в те годы в Беркли (Соединенные Штаты) в лаборатории Лоуренса.
Развитие ядерной физики тормозилось, кроме всего прочего, еще очень простой причиной: крайней дороговизной радиоактивных препаратов. Ведь радиоактивность наблюдалась лишь у таких редких элементов, как уран, радий. Очень немногие лаборатории мира могли позволить себе роскошь приобретать в достаточном количестве дорогостоящие радиоактивные материалы.
Непомерны были расходы на радиоактивные препараты и для медиков, поэтому лечение радием (кюритерапия) развивалось медленно. Радий и радиоактивные препараты почти не выходили из тиши нескольких лабораторий.
Поль Ланжевен в 1933 году писал в популярной статье о ядерной энергии: «Исследование этой области едва только начинается; оно таит в себе множество сюрпризов и колоссальные возможности в виде использования огромных ресурсов внутриядерной энергии, высвобождаемой в результате ядерных реакций.
Прометей, который научил бы людей, как зажечь этот молниеносный костер ядерных реакций, еще не появился, и это, пожалуй, к лучшему».
В Институте радия были радиоактивные препараты, приготовленные самой Марией Кюри, затем ее сотрудниками, в том числе Ирен Кюри и Фредериком Жолио. Ускорителей во Франции еще не было. Институт радия не имел средств на эти сложные и дорогие установки. Супруги Жолио работали с очень простым оборудованием, не шедшим ни в какое сравнение с великолепным циклотроном Лоуренса. Фредерик сам переделал старый радиоприемник и сделал маленький латунный счетчик[4]. Они вообще все делали своими руками. И Фредерик и Ирен любили мастерить. Оба они умели обходиться самыми простыми средствами.
Принимая во внимание простоту их опытов, казалось странным, что со времени Конгресса Сольвея не было опубликовано ни одной аналогичной работы. Причиной того, что они работали еще три месяца, не имея конкурентов, было, несомненно, недоверие физиков к доложенным ими на съезде результатам.
Если бы делегаты Сольвеевского конгресса заинтересовались результатами четы Жолио-Кюри, возможно, что некоторые из них обогнали бы французов и честь открытия искусственной радиоактивности принадлежала бы кому-либо другому.
Когда через несколько месяцев открытие искусственной радиоактивности приобрело мировую славу, тогда стало ясно, что циклотрон Лоуренса в Беркли уже создал много радиоактивных элементов как внутри прибора, так и вокруг него; вероятно, и обслуживающие его работники и сам Лоуренс стали слегка радиоактивными.
Но отнюдь не только счастливый случай помог супругам Жолио-Кюри. Ясный ум, широкая научная эрудиция, глубокое понимание научных проблем, огромная работоспособность, смелость и уверенность в своих силах, могучая научная фантазия — таковы были их неотъемлемые качества. И была еще одна особенность, поставившая этих двух физиков в ряды первых ученых мира, — способность признавать возможным даже самый невероятный и странный факт. Именно поэтому им удалось открыть явление искусственной радиоактивности, хотя экспериментальные средства, имевшиеся в их распоряжении, были значительно беднее тех, какими располагали ученые Америки и Англии.
Больше того, явление искусственной радиоактивности наверняка наблюдалось и в Англии и в Америке, но никто не сумел его открыть, ибо никто не мог так смело, как Жолио, считать возможным самое невероятное. Вспоминая об открытии искусственной радиоактивности, сами Жолио-Кюри писали через двадцать пять лет: «…Мы имеем все основания поздравить себя с тем, что мы работали с этой аппаратурой вместо того, чтобы тратить время на ее усовершенствование.
Тут есть о чем поразмыслить: всегда следует осуществить эксперимент, если он возможен, даже и в том случае, если средства, которыми можно располагать, несовершенны. Однако не следует затягивать работу, если встречаешь слишком много трудностей, вызванных этим несовершенством: в таком случае можно выиграть время, если сначала заняться улучшением средств исследования или же даже поисками других приемов наблюдений».
В чем же заключалось бессмертное открытие Ирен и Фредерика Жолио-Кюри?
Сначала они хотели исследовать бета-излучение полония с помощью камеры Вильсона, помещенной в магнитное поле, по методу Д. В. Скобельцына. К окошку камеры Вильсона они поднесли свой мощный полониевый препарат, а чтобы альфа-излучение не мешало им, поместили между препаратом и камерой Вильсона тонкий алюминиевый листок. Предполагалось, что алюминий задержит альфа-лучи (они поглощаются сильнее, чем бета-лучи) и в камере Вильсона видны будут только следы бета-частиц (электронов). Действительно, альфа-лучи поглотились алюминием. Но что за странность? В поле зрения камеры Вильсона отчетливо видны были следы двух типов частиц — отрицательных и положительных: электронов и недавно открытых позитронов.
