Марианна Шаскольская - Фредерик Жолио-Кюри
Как оказалось, нейтроны замедляются, если на пути пучка нейтронов поставить как преграду вещество, состоящее из легких атомов: воду, парафин, графит. Массы легких ядер (водорода, углерода) близки по массе к нейтрону. Нейтроны, сталкиваясь с ними, как бильярдные шары, понемногу растрачивают свою скорость. А потом, когда такой замедленный нейтрон-снаряд подходит к мишени — атомному ядру того элемента, в котором хотят вызвать искусственную радиоактивность, это ядро легче захватывает нейтрон: если снаряд мчится слишком быстро, он может проскочить цель.
Итальянцы заметили это случайно и проверили, погрузив радиоактивный препарат (источник нейтронов) и облучаемый препарат в фонтан с золотыми рыбками в саду физического факультета. Результат привел их в восторг: в воде искусственная радиоактивность резко возросла. Замедление нейтронов позволило сразу увеличить количества получаемых радиоэлементов. Этому открытию суждено было сыграть потом очень большую роль.
Бомбардируя нейтронами разные вещества, Ферми получал новые изотопы. Обычно это был изотоп того же элемента или элемента, стоящего на соседнем месте в таблице Менделеева.
Таблица Менделеева тогда кончалась элементом 92-м, ураном. Что же произойдет, если бомбардировать нейтронами уран, последний из известных тогда на земле элементов?
Если ядро урана захватит медленный нейтрон, то дальше в результате радиоактивного распада может возникнуть новый элемент, более тяжелый, следующий по счету, 93-й. Но такого элемента не было тогда в таблице Менделеева, и, хотя место для него свободно, никогда никто ни в каких опытах не видел такого элемента. Значит, впервые на земле будут созданы новые, не существовавшие элементы?!
Это было заманчиво! Ферми попробовал. Да, подвергшийся бомбардировке уран становился искусственно радиоактивным. При этом получался не один новый элемент, а до десяти радиоактивных элементов (изотопов), различающихся по временам распада. Какие? Во всяком случае, это было что-то новое, но Ферми не мог безапелляционно утверждать, что там есть элемент 93-й, и он очень осторожно описал свои результаты в заметке, посланной в итальянский научный журнал в мае 1934 года.
Заметка привлекла всеобщее внимание. Во Франции, в Германии и в других странах повторяли опыты Ферми, пытаясь найти элементы 93-й, 94-й, 95-й[5].
Ученые были пока очень осторожны, а популярные журналы и газеты легко шли гораздо дальше: они без устали вещали, что получен новый элемент, что уран уже не предел таблицы Менделеева. Итальянская пресса захлебывалась, приписывая открытия Ферми «культурным завоеваниям фашизма», которые «доказывают, что Италия при фашистском строе снова выступает в своей давнишней роли учителя и представляет собой ведущую силу во всех областях». Одна из итальянских газет преподнесла читателям сногсшибательную новость, объявив, что якобы Энрико Ферми подарил итальянской королеве «флакончик с элементом 93».
Газеты только не сообщали при этом, что профессор Ферми считается неблагонадежным, потому что он женат на еврейке и не желает поднимать руку в знак фашистского приветствия.
Ученые многих стран повторяли и проверяли опыты Ферми. Наиболее тщательно делали это в Германии, в берлинском институте кайзера Вильгельма. Ученик Резерфорда Отто Ган, авторитетный химик, не согласился с Ферми. «Этого не может быть», — заранее заявил он, приступая к бомбардировке урана нейтронами. С ним всегда работали доктор физики и химии Лиза Мейтнер и необычайно аккуратный, всеведущий химик Фридрих Штрассман. Они сотрудничали неразлучно почти три десятка лет. В последнее время им приходилось трудно. Лиза Мейтнер, еврейка, могла еще оставаться в Берлине лишь потому, что она считалась австрийской подданной. Однако условия ее жизни среди беснующихся мракобесов фашистского Берлина становились все более невыносимыми.
Мейтнер, Ган и Штрассман тщательно проверили работу Ферми. Они тоже подтвердили, что после облучения урана нейтронами образуется много новых элементов. Их выводы склонялись в пользу того, что, по-видимому, тут есть и 93-й элемент. Кроме того, они нашли еще ряд загадочных элементов и приписали им атомные номера 88 и 89.
Берлинские физики на этот раз ошиблись. Должно быть, так случилось потому, что Отто Ган был слишком твердо убежден в невозможности невероятного. Быть может, по-иному обернулось бы многое в истории человечества, если бы немецкие физики не прошли тогда мимо великого открытия.
Нет, следующий шаг сделали не они, а Ирен Кюри. В 1937 и 1938 годах Ирен и ее сотрудники в Институте радия тоже занимались облучением урана нейтронами. Какие же элементы рождаются, когда ядро атома урана захватывает нейтрон? Вся сумма знаний того времени, все расчеты давали один ответ: это может быть только ближайший сосед урана. До сих пор во всех ядерных реакциях, при естественном радиоактивном распаде, в опытах Резерфорда и во всех опытах по искусственной радиоактивности всегда получались элементы, стоящие рядом, в соседних клетках Менделеевской системы.
Но у Ирен Кюри вместе с ее учеником югославом Павле Савичем результат получился невероятный. Изучив исключительно точно и, как всегда, изящно и остроумно продукт распада урана, они пришли к выводу, что это… лантан. А меж тем лантан, 57-й элемент, расположен в самой середине таблицы Менделеева, очень далеко от урана, и не имеет с ним ничего общего. Как возникает лантан из урана? Этого Ирен Кюри объяснить не могла. Не сразу нашел объяснение и Фредерик. Но он не был скован предубеждением, он допускал возможность невероятного. Теория говорит, что это невозможно? Ну что ж! Зато опыт ясно, безукоризненно свидетельствует, что там есть лантан. Значит, надо продолжать опыты.
Фредерик Жолио познакомился с Отто Ганом в тридцать восьмом году в Риме на конгрессе Национального химического объединения и обсуждал с ним в разговоре работу Ирен Кюри и Савича. Ган не верил.
— Я восхищаюсь вашей женой, — говорил Отто Ган, — я весьма дружелюбно отношусь к ней. Но на этот раз она ошиблась. Посоветуйте мадам Жолио проверить. Впрочем, я повторю ее опыты и надеюсь в скором времени доказать ей, что она не права.
Вернувшись в Берлин, Ган обратился к тем же опытам.
Он остался теперь вдвоем со Штрассманом. Гитлеровские армии, расширяя победное наступление на несопротивлявшуюся Европу, вступили в Вену. После присоединения Австрии к Германии австрийское подданство больше не охраняло Лизу Мейтнер от расистского разгула. Уже немолодая женщина, ученая с мировым именем вынуждена была бежать из фашистского Берлина в Стокгольм.
Ган и Штрассман снова облучили уран нейтронами и как можно тщательнее проверили результаты Ирен Кюри. Ган долго не хотел соглашаться, но ему пришлось признать: Ирен Кюри права. Да, там был лантан! И еще — столь же странно и непонятно — в числе продуктов распада урана оказался еще и сосед лантана барий. Те элементы, которые раньше Ган, Штрассман и Мейтнер приняли за 88-й и 89-й, оказались 57-м и 56-м — лантаном и барием.
