Сталин и бомба. Советский Союз и атомная энергия. 1939-1956 - Страница 14

И в этот страшный период Вернадский продолжал свои исследования. Его все более увлекала концепция ноосферы. Термин «ноосфера» он услышал в Париже от ученого-иезуита Тейяра де Шардена. По Вернадскому, ноосфера представляла собой арену, на которой научная мысль начинает осуществлять еще более мощное и глубокое влияние на биосферу. «Ноосфера есть новое геологическое явление на нашей планете. В ней впервые человек становится крупнейшей геологической силой. Он может и должен перестраивать своим трудом и мыслью область своей жизни, перестраивать коренным образом по сравнению с тем, что было раньше». Переход к ноосфере составляет основную тему книги Вернадского, которую он написал в 1938 г. и назвал «Научная мысль как планетное явление». Эта книга не могла быть опубликована при жизни Вернадского: в ней он подверг резкой критике то, как поддержанная государством философская догма диалектического материализма препятствовала в Советском Союзе свободной научной мысли[29]. Тем не менее Вернадский оставался оптимистом, полагая, что новая эра положит начало процессу, когда наука станет более мощной силой, и он верил в то, что эта новая эра будет более демократичной, поскольку наука усилит демократическую основу государства.

Наибольшая доля ответственности в связи с руководством деятельностью Радиевого института пришлась на Хлопина, особенно после 1930 г., когда Вернадский организовал в Москве новую биогеохимическую лабораторию. Виталий Хлопин был примерно на 30 лет моложе Вернадского, а его отец, хорошо известный врач, был другом Вернадского и активным членом партии кадетов. В 1912 г. в Петербургском университете Хлопин получил ученую степень по химии и с 1915 года начал работать в минералогической лаборатории Вернадского. В 1933 г. он был избран членом-корреспондентом Академии наук, а в 1939 г. стал ее действительным членом. В том же году он сменил Вернадского на посту директора Радиевого института. Хлопин не обладал широким видением науки, характерным для Вернадского, и сконцентрировал свои собственные усилия на химии радиоактивных элементов. Это направление стало наиболее развитым в институте. Сразу после основания института был учрежден Государственный радиевый фонд: весь радий, произведенный в Советской России, объявлялся собственностью государства и его надлежало хранить в институте. Завод в Бондюжском был передан под контроль института, но в 1925 г. этот завод был закрыт, а производство радия перенесено в Москву на завод редких металлов. В 1924 г., после десятилетнего перерыва, была возобновлена добыча руды в Тюя-Муюне, но эта руда имела низкое содержание радия, и в конце 1930 г. рудник закрыли. В Ферганской долине и в районе Кривого Рога на Украине обнаружили несколько новых месторождений урана, однако разрабатывать их начали много позднее[30]. В 20-х годах радий был обнаружен и в буровых скважинах нефтеносных полей Ухты в области Коми на севере России, и именно эти месторождения стали основным источником радия в период между двумя мировыми войнами. Для определения же того, каковы запасы урана в Советском Союзе, было сделано очень мало. За извлечение радия отвечало ОГПУ, предшественник НКВД. «Выясняется интереснейшее явление, — писал Вернадский в своем дневнике. — Удивительный анахронизм, который я раньше считал бы невозможным. Научно-практический интерес и жандармерия. Возможно ли это для будущего?»

Радиоактивность открывала новые возможности для изучения строения атома. После открытия Резерфордом и Содди радиоактивного распада стало очевидным, что атом не является неделимым. В 1911 г. Резерфорд выдвинул идею, что у атома имеется ядро, в котором сосредоточена его основная масса. Восемью годами позднее ему удалось за счет бомбардировки ядер азота альфа-частицами превратить их в ядра кислорода. Впервые было осуществлено искусственное превращение ядер и тем самым начат новый этап исследования атомной структуры — путем бомбардировки ядер частицами.

До 1917 г. русские физики не проводили серьезных исследований в области радиоактивности. В декабре 1919 г. Д.С. Рождественский, директор только что созданного Государственного оптического института, выступил с сообщением о работе, выполненной им в области изучения сложных атомов методом спектрального анализа. Это была первая выдающаяся российская работа в области строения атомов, и в Петрограде тяжелых военных лет она вызвала воодушевление.[31] Рождественский попросил у Луначарского разрешения отправить Эренфесту и Лоренцу в Лейден радиограмму о выполненной им работе. К своему большому огорчению, позже он узнал, что такие исследования уже были проведены западными физиками. За докладом Рождественского последовало создание комиссии по изучению теоретических проблем строения атомов, но ничего более значительного это за собой не повлекло.[32]

Интерес к ядерной физике резко усилился в Советском Союзе после annus mirablis[33], 1932 г. В этом году было сделано несколько важных открытий. Джеймс Чедвик в Кавендишской лаборатории открыл нейтрон. Джон Кокрофт и Е.Т. С. Уолтон, тоже сотрудники Кавендишской лаборатории, расщепили ядро лития на две альфа-частицы. Определенное отношение к проведению этого эксперимента имел Георгий Гамов, входивший в штат сотрудников Радиевого института. В 1928 г. он развил на основе новой квантовой механики теорию альфа-распада. Из нее следовало, что частицы со сравнительно небольшой энергией могут за счет туннельного эффекта проникнуть сквозь кулоновский барьер, окружающий ядро, а потому имеет смысл построить установку, которая могла бы разогнать частицы до нескольких сотен тысяч электрон-вольт (кэВ), не дожидаясь того времени, когда их энергии могут достигнуть величины в десятки миллионов электрон-вольт (МэВ). Кокрофт и Уолтон приняли это предложение[34] и построили аппарат, способный ускорять протоны до энергии в 500 кэВ, которые они и использовали для расщепления ядра лития. В том же году Эрнест Лоренс в Беркли использовал новое устройство, которое он изобрел, — циклотрон — для ускорения протонов до энергии в 1,2 Мэ В.В. Калифорнийском технологическом институте Карл Андерсон идентифицировал положительный электрон, или позитрон. Гарольд Юри из Колумбийского университета открыл изотоп водорода с атомной массой 2 — дейтерий.

Советские ученые с большим энтузиазмом встретили известие об открытиях, сделанных в 1932 г. Они внимательно следили за тем, что делалось на Западе, и быстро откликались на эти новые достижения. Дмитрий Иваненко, теоретик из института Иоффе, выдвинул новую модель атомного ядра, включив в нее нейтроны. В Украинском физико-техническом институте группа физиков повторила опыт Кокрофта и Уолтона еще до конца 1932 г. В том же году в Радиевом институте решили построить циклотрон, а Вернадский, хотя и безуспешно, пытался заручиться поддержкой для кардинального расширения института. В декабре 1932 г. Иоффе в своем институте создал группу ядерной физики и в следующем году получил от народного комиссара тяжелой промышленности Серго Орджоникидзе 100 000 рублей на новое оборудование, необходимое для ядерных исследований.