Отцом первой искусственной ядерной реакции считается Эрнест Резерфорд. Еще в 1919 году ему удалось превратить ядро азота в ядро кислорода. С его опытов начались и атомная бомба, и мирный атом. Но мало кто знает, что украинские ученые, работавшие в харьковской лаборатории, сделали не меньший вклад в исследование ядерных реакций.
Ровно девяносто лет назад, в октябре 1932-го, в Харькове удалось создать рукотворное научно-техническое чудо. В Украинском физико-техническом институте (ныне — Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт») удалось искусственно расщепить атомное ядро. Что, собственно, произошло? В определенной степени это было похоже на осуществление голубой мечты алхимиков. Берем одно вещество. Дальше: сим-салабим-рахат-лукум — и на выходе получается другое вещество.
Благодаря этому чуду на советском гербе Харькова рядом с шестеренкой, символизировавшей промышленный потенциал города, и хлебным колосом, олицетворявшим Харьковщину как житницу, была помещена и модель ядра лития. Именно этот химический элемент бомбардировали протонами на ускорителе Ван-Граафа молодые ученые из так называемой высоковольтной бригады: Кирилл Синельников, Антон Вальтер, Александр Лейпунский, Георгий Латышев.
Кирилл Синельников родился 29 мая 1901 года в Павлограде в Украине. Он был старшим в этом коллективе. А самому молодому — Георгию Латышеву — исполнилось всего 25 лет. То, что наука — дело молодых, я всегда повторяю своим студентам, когда речь заходит о том эксперименте. Есть все основания называть его научным подвигом.
Почему это подвиг? Во-первых, на момент эксперимента сам УФТИ существовал лишь четыре года (основан в 1928-м). Явить миру такой выдающийся научный результат за четыре года существования — само по себе нетривиально. Во-вторых, харьковчане всего несколько месяцев уступили англичанам из Кавендишской лаборатории — ученикам Эрнеста Резерфорда Джону Кокрофту и Эрнесту Уолтону, первым в мире искусственно расщепившим ядро. За эту работу английские ученые позже были удостоены Нобелевской премии в области физики за 1951 год. Но харьковчане не копировали англичан. Идея эксперимента вообще принадлежит Георгию Гамову, который, кстати, родился в Одессе.
В-третьих, то были такие времена, что если бы что-то в эксперименте пошло не так, то ни об этих четырех молодых людях, ни о членах их семей уже никто никогда нигде и не услышал бы. Исчезли бы бесследно. Понадобились мужество и непоколебимая уверенность в своих знаниях, чтобы взяться за такое незаурядное дело и справиться с ним.
Очевидно, что высоковольтная бригада делала эксперимент не сама. Это был дорогой проект государственного масштаба. Кроме собственно научно-технических расчетов, надо было копать, вести сварочные работы... Нужны были специальные материалы. Но на это дело советская власть ресурсов не жалела. Уже в моем детстве я видел в центральном журнале «Огонек» (наверное, в каком-то юбилейном номере — 1962-го или 1972 года) картинку: атлетический кузнец молотом разбивает ядро атома. Здесь, между прочим, напомню, что именно в те годы, когда проходил эксперимент, украинское крестьянство страдало от голодомора.
Мне суждено было родиться в Пятихатках — академгородке, когда-то недалеко от Харькова, а сейчас — в черте города. В нашем пятиэтажном доме этажом ниже жил крепкий дедушка, который иногда после рюмочки громко возмущался кем-то, обвинявшим деда в том, что «они с Вальтером создали атомную бомбу». Насколько мне известно, тот дедушка все же принимал какое-то участие в подготовке или проведении выдающегося эксперимента. Так или иначе он был прав в своем негодовании. От того эксперимента к атомной бомбе пролегал еще длинный и непростой путь. В частности, как теперь известно, в 1940 году ученые того же УФТИ предлагали ряд заявок на патенты: «Об использовании урана как взрывчатого и ядовитого вещества», «Способ приготовления урановой смеси, обогащенной ураном с массовым числом 235. Многомерная центрифуга», «Термоциркуляционная центрифуга»... Фактически в этих патентах была изложена схема атомного оружия, которая позже стала общепринятой. Но тогда сначала реакция на заявки была негативной: «...она (заявка) в данное время не имеет реального фундамента... по сути, в ней очень много фантастического...»
В том эксперименте украинцы были не первыми, но недооценивать результаты искусственного расщепления атома не стоит. Оно убедительно подтвердило идеи и постулаты квантовой механики. Приблизило человечество к пониманию естественных явлений, в частности строения материи. Открыло эру ускорителей в мировой науке. Естественно, что современный Большой адронный колайдер в ЦЕРНе по масштабам (как линейным, так и энергетическим) намного опережает, что дает ему возможность решать такие задачи, например, как открытие бозона Хиггса. Но коллайдер — потомок той машины, которую в далеком 1932 году создали в Харькове.
Кроме атомного оружия и собственно атомной энергетики, ускорители, в том числе спроектированные и построенные потом в Харькове, дали возможность измерить многочисленные ядерные константы. В процессе создания этих физических установок был дан мощный толчок развитию вакуумной техники, физики пучков заряженных частиц. Кадры высшей квалификации, воспитанные во время этих научных исследований, участвовали в закладке оснований управляемого термоядерного синтеза.
Упомянутые уже члены высоковольтной бригады со временем возглавляли ведущие научные центры Советского Союза. Кирилл Синельников был директором УФТИ, Антон Вальтер работал его заместителем. Александр Лейпунский возглавлял Институт физики и математики АН УССР, потом — Институт физики АН УССР. Георгий Латышев стал директором-основателем Института ядерной физики АН Казахской ССР.
Свой огромный и успешный опыт научной деятельности они воплотили и в образовательных проектах. Кирилл Синельников создал и руководил в Харьковском университете кафедрами электронных и ионных процессов, экспериментальной физики, ускорителей, физики плазмы. Антон Вальтер создал и возглавлял в Харьковском университете кафедру электронных процессов и ядерной физики. Позднее эта кафедра была преобразована в кафедру экспериментальной ядерной физики.
Александр Лейпунский какое-то время работал деканом в Московском инженерно-физическом институте. Георгий Латышев возглавлял кафедры физики в нескольких советских институтах подряд.
В заключение хочу вернуться к тезису об искусственном расщеплении атомного ядра как научном подвиге. Оно в который раз расширило представление человечества об окружающем мире, о строении вещества; открыло новую отрасль применения наших знаний в пользу цивилизации. Всю прошлую историю человек отапливал, грелся, стряпал, даже получал электрику преимущественно из ископаемого топлива: дров, торфа, нефти... А после того, как было подтверждено наличие запасов ядерной энергии, горизонты познания и практического использования стали стремительно расширяться: ядерная энергетика, термоядерная энергетика, солнечные батареи... Новые поколения инженеров-физиков пойдут дальше!
Больше статей Игоря Гирки читайте по ссылке.