5. Ядро урана тлеет

Петржак возился с ионизационной камерой из двух пластинчатых электродов обычной чувствительности. Обычная чувствительность перестала удовлетворять. Тонкий эксперимент предъявлял свои требования. Курчатов посоветовал усилить чувствительность камеры раза в три. Петржак с Флеровым увеличили площадь пластин в два раза, но прибор получился слишком громоздким. Петржак с досадой бросил на стол пластину.

— Тебя никакая ослепительная идея не полоснула? Может, ночью что приснилось? Я читал, что великие идеи являются во сне. Такие, знаешь, деловые сновидения.

У Флерова сны сегодня были бездельные, что-то развлекательное, без выхода в практику. Он рассеянно взял со стола конденсатор переменной емкости и стал крутить его. Одна группа параллельных пластин то входила в пазы второй такой же группы, то выходила. Что-то в этом было интересное. Флеров все быстрей крутил рычажок настройки. Петржак со вздохом сказал:

— Хоть бы сотни три квадратных сантиметров площади на пластинках! Утопия! Камера с чемодан!.. Что ты всматриваешься в конденсатор?

— Есть! — воскликнул Флеров. — И не триста сантиметров, а тысяча!

И он с торжеством объявил, что камеру надо делать по типу многослойного конденсатора. Вот как этот приборчик: батарея одноименно заряженных пластин в пазах другой батареи, заряженной противоположно. Десяток пластин в одной батарее — общая площадь увеличена ровно в десять раз. А если в пятнадцать? А если в…

Петржак поспешно поднял руку:

— Остановись, Юра! Пятнадцать — в самый раз!

Они набросали на листке схему. Она выглядела превосходно. Камера из 15 пластин на каждом полюсе, общей площадью 1000 квадратных сантиметров, обещала чувствительность в 30–40 раз больше, чем в опытах Фриша в Копенгагене. Флеров пошел к телефону — советоваться с Курчатовым. Курчатов одобрил усовершенствование. Через несколько дней схема превратилась в рабочий чертеж. Петржак стал готовить пластины: макал кисть в урановый лак — окись урана, смешанную со спиртовым раствором шеллака, — наносил на листик тонкий слой и, полюбовавшись на изделие, отправлял пластинку в сушильный шкаф.

Флеров с восхищением следил за работой товарища. Было тонкое изящество в том, как осторожно и крепко брал он кисточку, как неторопливо макал ее в лак, захватывая каждый раз одно и то же количество пасты, как затем густо пригнанным слоем покрывал листочек пастой.

— Костя, ты художник! — объявил Флеров.

— Правильно, художник! Имею диплом мастера по росписи фарфора. На заводе в Малой Вишере такие вазы разрисовывал! И знаешь куда? На экспорт. Заказы из Персии, из Афганистана, там хорошую вазу понимают. А как зарабатывал! Сто шестьдесят рублей червонцами, это на наши сегодняшние дензнаки тысячи полторы. Эх, жизнь была! И бросил завод для рабфака, сел на шестнадцать рублей стипендии. Ничего не мог поделать, тянуло в физику. Сказано: любовь зла!..

Просохшие пластины на вид казались приличными, на каждый квадратный сантиметр было нанесено 15 миллиграммов окиси урана. Сборкой камеры занялся Петржак, это дело требовало не только ловкости пальцев, но и спокойствия духа. Флеров готовил усилитель и счетчик импульсов; источники питания, аргон для заполнения камеры. Подготовка опыта шла с неделю. Питание на камеру подали поздно вечером. Счетчик бешено затрещал.

— Будем отстраиваться от микрофонных помех! — бодро сказал Флеров.

Отстроиться от помех оказалось делом нелегким. Камера была такой дьявольской чувствительности, что отзывалась на шаги, на стук двери, а от проезжающего трамвая счетчик трещал как оглашенный. Прежде всего устранили тряску. Установку водрузили на солидный амортизатор: в основании — стальная плита, на ней — автомобильная шина с надутой камерой, на резиновый круг — сам прибор. Микрофонные шумы пропали, но наводки от трамваев остались. Трамваи переставали ходить во втором часу ночи, раньше эксперимент начинать было нельзя. Курчатов одобрил переход на ночную работу.

— Звоните мне в любое время, если что откроете интересное.

Перед началом работы физики проверили нулевую настройку. Камера держала нуль хорошо. Счетчик сразу замолчал, когда нейтронный источник отнесли от камеры. Петржак предложил перекусить. Оба присели у стола. Внезапно счетчик щелкнул. Физики удивленно повернулись к нему. Счетчик молчал.

— Случайность, — сказал один.

— Случайность, — согласился второй.

— Налей мне еще чаю, — сказал один.

— А мне передай кусок колбасы, — сказал второй.

Они ели молча, на всякий случай прислушиваясь, не повторится ли случайность. Счетчик молчал. Петржак завинтил термос и положил его в портфель. Флеров пошел за ампулкой, чтобы начать запланированный на сегодняшнюю ночь эксперимент. В этот момент счетчик опять щелкнул. Экспериментаторы осмотрели установку. Нигде не было ни перекосов, ни расхлябанных соединений. Оба с недоумением посмотрели один на другого. Посторонние щелчки действовали на нервы: они свидетельствовали о невидимом упущении. Счетчик снова щелкнул.

— Не случайность, — сказал Петржак.

— Случайность, которая повторяется, — это уже закономерность, — откликнулся Флеров.

— Примерно каждые десять — двенадцать минут, — сказал Петржак.

— Проверим. — Флеров положил перед собой часы.

Они сели перед установкой, не сводя с нее глаз, словно что-то могли увидеть. Новый щелчок на этот раз раздался только через пятнадцать минут. Внутри камеры, несомненно, распалось ядро урана: лишь его тяжелые осколки, разлетающиеся с огромной энергией, могли вызвать такой разряд. И распалось оно без удара извне. Через семь минут послышался новый разряд. В среднем опять получилось около десяти минут.

— Фантастика! — восторженно воскликнул Флеров.

Он предложил отойти от установки и спокойно обсудить результат. Они, кажется, открыли новый процесс — самопроизвольное деление ядер урана. Он где-то читал об этом явлении, его называют спонтанным делением, — не то доказывали, что оно возможно, не то, что оно нереально, что-то, в общем, было. И вот они его открыли. Завтра они информируют об открытии Курчатова. Петржак напомнил:

— Он сказал — звонить немедленно, если что найдем интересное.

Они вполголоса беседовали, замирая, когда подходило время очередного щелчка. Он иногда запаздывал, иногда раздавался раньше, но среднее время оставалось то же: около десяти минут. Петржак решительно снял трубку телефона и доложил руководителю, что они, похоже, открыли какое-то самостоятельное деление урана, независимое от посторонних источников нейтронов. Курчатов сонным голосом посоветовал вести точные записи интервалов между щелчками, утром он сам посмотрит.

Оба экспериментатора взялись за карандаши. Минут через десять зазвонил телефон. Курчатов уже совсем не сонным голосом объявил:

— Ваше объяснение противоречит теории. Это какая-нибудь грязь в реактивах или неполадки в схеме.

Молодые физики, ожидавшие похвалы, а не порицания, чувствовали себя обиженными. Но повторявшиеся с тем же постоянством щелчки успокоили их. Утром появился Курчатов с двумя книжками «Физикл ревью».

— Физкультпривет! Итак, открытие? Настаиваете? Ну, показывайте.

Показывать было нечего, надо было молчать и слушать. Курчатов выслушивал щелчки, вскакивал, проверял схему, контакты, устойчивость установки, снова садился и снова слушал. Глаза его сияли. Но и сейчас он был скуп на похвалу. Что-то интересное найдено, но спонтанное ли это деление — вопрос. Разряды в камере могут быть порождены посторонними факторами. Опыт надо повторить в более спокойных условиях Физтеха, там в атмосфере нет радиоактивных загрязнений, здесь они возможны.

Флеров не выдержал:

— Почему вы не верите нам, Игорь Васильевич? Даже обидно!

Курчатов с улыбкой смотрел на Флерова. Этого худенького паренька с тонкими чертами лица, нервного и стремительного, надо уберечь от возможных конфузов — на долю его руководителя они в свое время выпадали. Одержимость — в науке качество ценнейшее, но плохо, если оно не подкрепляется осмотрительностью. Славные ребята рвутся закрепить свой приоритет в науке, желание естественное, но иногда лучше потерять приоритет, чем угодить в провал. Курчатов мягко сказал:

— Сейчас вы узнаете, друзья, почему я настаиваю на проверках и перепроверках. Давайте вычислим время полураспада урана при спонтанном делении, исходя из ваших данных.

Он написал на листке количество граммов урана в камере, высчитал, сколько это дает ядер и какая их доля распадается в час. Получилось, что для полураспада при спонтанном делении урана требуется десять в шестнадцатой степени лет.

— А теперь посмотрите, что вызывает мои сомнения.

Курчатов раскрыл один из журналов. Нильс Бор и Джон Уиллер в статье «Механизм деления ядер» вычислили, что период полураспада при спонтанном делении урана равняется десяти в двадцать второй степени лет, то есть должен быть в миллион раз слабее.

— Поглядите и на экспериментальную проверку теории. — Он развернул второй журнал.

Американец Либби пытался определить спонтанное деление урана, но не обнаружил и намека на него.

— У Либби камера в тридцать раз менее чувствительна, — начал спорить Флеров. — Там, где мы слышим шесть щелчков в час, он должен был получить один щелчок в пять часов. Либби просто не заметил их.

Петржак с удивлением сказал:

— Вы вроде бы и не одобряете эксперимента, Игорь Васильевич?

— Нет! Всемерно одобряю! — с волнением сказал Курчатов. — Такая удача, как у вас сегодня, даже счастливым экспериментаторам выпадает раз в жизни. Мое мнение: все прочие исследования отложите, занимайтесь только этим!

Установка была перенесена из Радиевого института в Физтех. Ничего не изменилось. Разряды возникали с тем же постоянством. Но Курчатов все не давал разрешения писать отчет. Молодым физикам порой казалось, что руководитель нарочно придумывает всё новые проверки, чтобы отложить публикацию. Вечером, получив задание, они приступали к работе — успешно снималось очередное возражение Курчатова. Ночью, когда они экспериментировали, он придумывал новое. Он лукаво посмеивался, его не трогали огорченные лица. Он выглядел спокойным, словно речь шла не о важном открытии, а об уточнении второстепенных констант. Лишь изредка он позволял себе показать, что волнение и ему не чуждо. И тогда вдруг звонил в середине ночи и сообщал, что пришла в голову еще одна мысль. Вот поставьте такие-то измерения, утром я посмотрю.

А когда все мыслимые посторонние факторы были исключены и осталось лишь одно объяснение — самопроизвольный распад ядер урана, — Курчатов неожиданно снова усложнил исследования.

— Вы победители! — объявил он. — Спонтанный распад урана вами открыт. Но, между прочим, и победителей судят. Критикуют не победу, а средства, какими ее достигли. Историки непременно укажут, что либо победители дали врагу унести ноги и собрать новое войско, либо собственные потери велики, — в общем, что-нибудь найдут. Так вот, не нравится мне ваша камера. Вы повысили чувствительность раз в тридцать. Это хорошо, но мало. Сконструируйте камеру раз в двести чувствительней — и повторите всю серию экспериментов. Задание понятно? Действуйте!

«Озадаченные» физики были и вправду озадачены. Оставшись одни, они долго молчали. Петржак пробормотал, что он и не мыслит себе, как вместо пятнадцати пластин взять сотню. Флеров со вздохом сказал, что придется увеличить размер пластин. Правда, камера получится размером с чемодан, но тут уж ничего не поделаешь.

Петржак портил лист за листом, пока добился равномерного слоя урана на увеличенной пластине. А когда новая камера заработала, надо было опять отстраиваться от микрофонных шумов, случайных электрических наводок. Только теперь, многократно усиленные, они доставляли еще больше хлопот. Работа шла глубокой ночью. «Как на заброшенном острове», — шутили физики. Голоса и шаги гулко звучали в пустых коридорах.

А затем повторилось то, что волнующей музыкой уже звучало сперва в РИАНе, а затем в кабинете Курчатова, где смонтировали установку. Самопроизвольное деление заговорило о себе отчетливыми разрядами в ионизационной камере; теперь их было не шесть, а почти тридцать в час. Уникальная камера из пятнадцати больших пластин, с площадью в шесть тысяч квадратных сантиметров, показывала свои достоинства. Сто граммов урана, нанесенные тонким слоем на электроды, содержали в себе безмерное количество атомов — больше чем единицу с двадцатью тремя нулями; лишь единичные ядра этих атомов распадались, но каждый распад давал о себе знать электрическим разрядом в аргоне, заполнявшем камеру, сухим щелчком реле, зеленоватой змейкой на осциллографе, цифрой, выскочившей в окошке счетчика. Распад шел самопроизвольно, неотвратимо, неустанно, его нельзя было ни прервать, ни ускорить, ни замедлить, он свидетельствовал о какой-то таинственной неустойчивости в самом прочном кирпиче мироздания — в атомном ядре. Уран тлел, его ядра были поражены внутренним огнем — медленным, миллиардолетия не затухающим пожаром…

В кабинет Курчатова пришел Иоффе, прибегали физики из других лабораторий — послушать четкий голос распадающегося ядра, переброситься восхищенными взглядами, радостно хлопнуть по плечу счастливых авторов эксперимента. Иоффе сказал, что открытие спонтанного деления является самым крупным научным событием года.

…Значение совершенного открытия в те дни, однако, еще не было видно во всей величине. Лишь последующие годы показали, что два физика в Ленинграде обнаружили явление, объясняющее, почему таблица Менделеева в природе завершается на уране. Этот элемент медленно тлел, медленно распадался, томясь на неутихающем спонтанном жару. Все последующие элементы, более тяжелые, чем уран, тоже пораженные ядерным тлением, распадались куда быстрей — одни за тысячи, другие за миллионы лет, но ни один не мог сохраниться навечно в природе. Спонтанный распад ядер — характерное свойство трансуранов — лишь начинался на уране, и начинался в очень вялой форме, а у ядер потяжелей шел энергичней. Момент создания сверхтяжелого ядра знаменует и начало его гибели. И так как спонтанный распад ядер у каждого искусственно создаваемого трансуранового элемента имеет свою особенную характеристику, то, изучая ее, можно установить, какой трансуран создан и распадается…

Курчатов не преминул еще раз усложнить методику эксперимента. Они не исключили последний фактор, способный влиять на распад ядер урана, — космические лучи. Лучше всего это сделать так: поместить всю установку метров на сто пятьдесят под воду или метров на пятьдесят под землю: на такой глубине интенсивность космических лучей ничтожна. Под водой на столь большой глубине работать было невозможно, остановились на подземном эксперименте. Всю громоздкую установку — больше тридцати ящиков багажа — отправили в Москву: станция метро «Динамо», расположенная на глубине почти 60 метров, подходила идеально. Несколько месяцев работы под землей исчерпывающе доказали, что спонтанный распад урана реально существует. Курчатов порадовал физиков, когда они вернулись в Ленинград:

— Заметка о спонтанном делении за вашей подписью послана в «Физикл Ревью», сопроводиловку составил Абрам Федорович. Давайте статью и в наш журнал.

Когда статью закончили, Флеров сказал другу, что подписать ее должны трое — Петржак, Флеров и Курчатов. Петржак колебался. Конечно, Курчатов такой же участник работы, как они сами. Но для посторонних он — начальник лаборатории. Не покажется ли кое-кому, что они приписывают Курчатова из уважения к его служебному положению? И не вспомнят ли тогда, что Петржак вовсе не работник Курчатова и что своих начальников тоже не следовало бы обходить?..

— Мало ли что кому покажется! Открытия не раздаются по чинам и званиям!

Курчатов молча выслушал просьбу физиков поставить свою фамилию на статье. Он размышлял о том же: могут подумать, что воспользовался своим положением, чтобы приписаться к работе, сделанной чужими руками. Он с досадой отмахнулся от этой мысли. Стоит ли прислушиваться к бормотне злопыхателей? Выше всего — справедливость!

Да, но в чем она, справедливость? В истине? Истина на его стороне! Он участник исследования. Он имеет право написать свою фамилию на отчете. Это было бы справедливо. Но он не мог согласиться на это. Из маленькой справедливости, воздающей должное ему лично, могла проистечь впоследствии большая несправедливость, он предвидел ее. Сперва будут говорить: открытие Курчатова, Флерова и Петржака. Потом появится сокращение: Курчатов и другие. А там и «другие» станут опускаться. И возникнет железная формула: явление Курчатова, эффект Курчатова, Курчатовский распад урана. И получится, что он, сам того не желая, заберет у этих милых парней, у этих энтузиастов науки открытие, с таким блеском ими совершенное. Его даже в пот бросило от такой мысли.

— Благодарю, но отклоняю! — объявил он категорически.

Оба физика ушли огорченные — им сгоряча показалось, что руководитель снова усомнился в открытии и потому не желает ставить свою фамилию. Потом Флеров сказал, что они сами должны отметить роль Курчатова — и так отметить, чтобы и недоброжелателю стало ясно, какое значение имели его советы и указания.

И он своей рукой приписал в конце статьи:

«Мы приносим искреннюю благодарность за руководство работой проф. И. В. Курчатову, наметившему все основные контрольные эксперименты и принимавшему самое непосредственное участие в обсуждении результатов исследований».