Создание атомной бомбы - Ричард Роудс

номером около 40–50 и атомным весом около 100–150, с энергией до 100 МэВ», – описывал он свой эксперимент в последующем отчете. «Несмотря на высокую энергию таких ядер, длина их пробега в воздухе должна составлять всего несколько миллиметров в связи с их высоким эффективным зарядом… что предполагает чрезвычайно плотную ионизацию». За время своего короткого пробега эти сильно заряженные ядерные фрагменты должны были отрывать от ядер газов, входящих в состав воздуха, около 3 миллионов электронов. Обнаружить их должно было быть легко.

Его камера состояла из «двух металлических пластин, разделенных стеклянным кольцом высотой около 1 см»[1176]. Заряженные пластины, которые должны были собирать ионы из воздуха, были соединены с простым усилителем, а тот – с осциллографом. К нижней пластине Фриш прикрепил кусок покрытой ураном фольги. Он расположил свою экспериментальную установку в подвале института и достал из закрытого колодца три нейтронных источника. Поместив источники рядом с фольгой, он стал ждать появления ожидаемых ядер. Обладая высокой энергией и сильной ионизирующей способностью, они должны были оставлять на зеленой развертке экрана осциллографа быстрые, резкие вертикальные импульсы.

Фриш начал свои измерения после обеда в пятницу 13 января[1177], и «в течение нескольких часов наблюдались импульсы с приблизительно предсказанной амплитудой и частотой (один или два импульса в минуту)». Он провел контрольные опыты без нейтронных источников или без урановой подкладки. Он обернул источники парафином, чтобы замедлить нейтроны, и «это привело к двукратному усилению эффекта»[1178]. Он продолжал измерения «до шести часов утра, чтобы убедиться в устойчивости работы аппаратуры». Как когда-то Вернер Гейзенберг, он жил в квартире, расположенной над институтом; совершенно изможденный, он поднялся по лестнице и лег спать. Как он вспоминает, при этом он думал, что число 13 снова оказалось для него счастливым.

И даже более счастливым, чем ему казалось: «В семь утра меня разбудил почтальон с телеграммой, в которой говорилось, что моего отца выпустили из концлагеря»[1179]. После этого родители Фриша переехали в Стокгольм и стали жить там у его тетки, имущество которой в конце концов было ей отправлено благодаря хлопотам Гана.

Весь следующий день Фриш «в состоянии легкого замешательства»[1180] повторял свой эксперимент для всех, кто желал на него посмотреть. Одним из посетителей подвала в это утро был Уильям Арнольд, черноволосый и голубоглазый американский биолог ирландского происхождения, который работал у Дьёрдя де Хевеши на стипендию Фонда Рокфеллера. Арнольду было тридцать четыре года – столько же, сколько и Фришу, – и он приехал из Морской лаборатории Хопкинса в калифорнийском городе Пасифик-Гроув. В сентябре предыдущего года он приплыл в Европу из Сан-Франциско вместе с женой и маленькой дочерью. Он мог бы обучаться технике работы с радиоизотопами и в Беркли, но тогда ему не удалось бы пожить в Копенгагене и поучиться у де Хевеши – а также не удалось бы по капризу истории стать автором нового термина. Фриш показал американцу свой эксперимент и обратил его внимание на импульсы на осциллографе. «По размеру пиков, – вспоминает Арнольд, – было ясно, что они соответствуют энергиям порядка 100–200 МэВ; они были гораздо выше, чем пики от альфа-частиц [из естественного фона урана]».

Позже в тот же день Фриш отыскал меня и сказал: «Вы работаете в микробиологической лаборатории. Как вы называете процесс, в котором одна бактерия превращается в две?» Я ответил: «Простым делением». Он спросил, можно ли его назвать «делением» без прилагательного, и я сказал, что можно[1181].

Фриш, умелый рисовальщик, способный к визуализации, которая была недоступна его тетке, мысленно преобразил жидкую каплю в делящуюся живую клетку[1182]. Так название процесса умножения жизни стало названием и бурного процесса разрушения. «Я написал матери, – говорит Фриш, – что чувствую себя, как человек, поймавший слона за хвост»[1183].

В выходные тетка с племянником снова разговаривали по телефону, готовя не одну, а сразу две статьи для Nature[1184]: они одновременно объясняли реакцию и давали отчет о подтверждающем эксперименте Фриша. В обеих статьях – «Расщепление урана нейтронами: новый тип ядерной реакции» и «Физические данные о разделении тяжелых ядер под влиянием нейтронной бомбардировки» – использовался новый термин «деление». Фриш закончил обе статьи вечером понедельника 16 января и на следующее утро отослал их авиапочтой в Лондон[1185]. Поскольку они с Бором уже обсуждали теоретическую статью, а эксперимент лишь подтверждал открытие Гана и Штрассмана, он не спешил сообщить обо всем этом Бору.

Бор отплыл на шведско-американском лайнере «Дроттнингхольм» вместе со своим сыном Эриком и бельгийским теоретиком Леоном Розенфельдом. «Когда мы садились на корабль, – вспоминает Розенфельд, – Бор сказал мне, что Фриш только что передал ему записку, в которой были изложены выводы, сделанные им и Лизой Мейтнер; нам следует “попытаться понять ее”». Это означало, что путешествие будет рабочим; в каюте Бора тут же поставили меловую доску. В это время года в Северной Атлантике сильно штормит; от этого он был «очень несчастен, все время на грани морской болезни»[1186], но работе это почти не мешало. Первый вопрос, на который он хотел найти ответ, был о том, почему, если бомбардируемое ядро колеблется более или менее случайным образом, оно, по-видимому, предпочитает разделяться на две части, а не на какое-нибудь другое их число. Бор был удовлетворен, когда увидел, что в связи с нестабильностью самых тяжелых ядер им требуется для разделения не больше энергии, чем для испускания единичной частицы. Речь шла о вероятностях, и образование двух фрагментов было значительно более вероятным, чем распад на множество осколков.

Семейство Ферми прибыло в Нью-Йорк 2 января; Лаура остро чувствовала себя чужой на новом месте, а Энрико провозгласил со своей обычной шутливой торжественностью: «Вот мы и основали американскую ветвь рода Ферми»[1187]. Они временно остановились в гостинице «Кингз Краун» напротив Колумбийского университета; в ней же жил и Сцилард. Джордж Пеграм, высокий, вежливый виргинец, бывший в Колумбийском университете главой физического факультета и директором аспирантуры, встретил Ферми, когда они сходили с борта «Франконии»; теперь, в свою очередь, они встречали в порту Бора. На заполненном народом пирсе Западной 57-й улицы к ним присоединился американский теоретик Джон Арчибальд Уилер, которому было тогда двадцать девять лет; он работал с Бором в Копенгагене в середине 30-х годов и впоследствии снова сотрудничал с ним в Принстоне. Закончив свои обычные занятия, назначенные на утро понедельника, он приехал туда на дневном поезде.

«Дроттнингхольм» пришвартовался 16 января в час дня, и Лаура Ферми увидела на