Тайная история атомной бомбы - [23]
Макмиллан тем временем уточнил данные о периоде распада таинственного вещества за номером 2. Согласно последним измерениям, он составлял 2,3 дня. Ученый твердо намеревался распознать этот элемент. Весной 1940 года для дальнейших исследований он использовал 152-сантиметровый циклотрон. Теперь ему помогал еще и Абельсон, который к тому времени уже перебрался в Вашингтон, в Институт Карнеги, но в апреле вернулся в Беркли, находясь в рабочем отпуске. Поскольку он занимался еще и химией, то полностью сфокусировался на распознании химических свойств неизвестного вещества.
Как оказалось, по свойствам оно не так уж сильно отличалось от урана. Известно, что еще раньше Бор высказал предположение о том, что если трансурановые элементы существуют, то их химические свойства будут схожи с теми, которыми обладает и сам уран. Дальнейшие исследования совершенно точно показали, что вещество с периодом распада в 2,3 дня образовалось напрямую из урана-239, период распада которого составляет 23 минуты. Таким образом, напрашивался единственный вывод: это таинственное вещество — тот самый «элемент-93».
Макмиллан уже придумал имя новому элементу — нептуний, — но решил до поры до времени не распространяться об этом. Новый элемент стоял в периодической таблице следом за ураном, точно так же, как планета Нептун в Солнечной системе находится сразу за Ураном — отсюда и название. Не видя особых причин скрывать свое открытие, 27 мая Макмиллан и Абельсон отослали в американский журнал Physical Review статью, в которой рассказывали обо всех результатах своей работы. 15 июля она была опубликована. Когда журнал получили в Берлине — уже в июле, — ее с огромным интересом начал изучать Вайцзеккер[28].
Новое открытие логичным образом породило очередной вопрос. Если элемент-93 радиоактивен, имеет период распада, равный 2,3 дня, то во что он превращается в результате этого распада? У Макмиллана уже имелись мысли на сей счет. Он считал, что элемент-93 распадается, возможно, также с испусканием бета-частицы и превращением в протон еще одного нейтрона. Таким образом, образуется элемент-94. С целью доказать это ученый немедленно взялся за исследования.
Почти сумасшедшая гипотеза
По всей видимости, Сцилард ничего не знал о готовящейся статье Макмиллана и Абельсона до того момента, когда она была опубликована. У них даже и мысли не было о том, чтобы спросить его совета, безопасно ли размещать материалы своих исследований в открытой печати. Однако, по чистому совпадению, в тот же самый день, когда Макмиллан и Абельсон отправили статью в редакцию журнала, Сцилард получил от Льюиса Тернера из Принстона, занимавшегося теоретической физикой, рукопись с материалами по тому же самому вопросу.
В январе 1940 года Тернер изучил всю доступную литературу по расщеплению ядра урана и опубликовал ее обзор в журнале Reviews of Modem Physics. Проделанная работа дала немало пищи для размышлений. Несмотря на то что всеобщее внимание было обращено на изотоп U>235, Тернер начал упрямо развивать идею получения атомной энергии из стабильного, но гораздо более распространенного урана-238. Резонансный захват нейтронов ядром урана-238 рассматривался как досадная помеха, ликвидировать которую можно было в реакторе, используя подходящий замедлитель. Дальше Тернер размышлял примерно так же, как Вайцзеккер, Макмиллан и Абельсон.
Захват нейтрона ядром урана-238 должен был создавать нестабильный изотоп уран-239, при распаде которого выделялся бы элемент с атомным номером 93. В своих мыслях Тернер пошел еще дальше. Исходя из известных ему теоретических принципов, он сделал вывод о том, что элемент-93 будет довольно нестабильным и довольно быстро претерпит распад, образовав элемент с атомным номером 94.
Получение этого элемента открывало неизвестные ранее перспективы. Его ядро должно было состоять из 94 протонов и 145 нейтронов, то есть всего из 239 нуклонов. Похожее соотношение количества нуклонов наблюдается и у урана-235 (92 протона, 143 нейтрона). Самые простые вычисления подсказывали, что новый элемент будет расщепляться еще проще, чем уран-235. Получить его можно из распространенного повсюду U>238, а учитывая тот факт, что это самостоятельный элемент, то отделить его от исходного урана химическим методом не составит особого труда. По мнению Тернера, элемент-94 — потенциально новое ядерное топливо, которое можно использовать для поддержания цепной реакции.
Тернер набросал статью для публикации в Physical Review и теперь хотел узнать мнение Сциларда, безопасно ли размещать ее в печати. «На первый взгляд это почти сумасшедшая гипотеза, и поэтому публикация вряд ли кому-то навредит, но хотелось бы услышать и чье-то еще мнение», — с этими словами он обратился к венгерскому ученому.
В сущности, выводы Тернера были умозрительными, но Сцилард всегда видел за лесом отдельные деревья. Он был потрясен заключениями, проистекавшими из того, что было изложено его коллегой. «Когда я понял выводы Тернера, — скажет Сцилард впоследствии, — то перед моими глазами ясно предстало будущее атомной энергии». Он начал опасаться того, что с применением элемента-94 осуществить самоподдерживающуюся цепную реакцию, а значит, и создать бомбу станет намного проще, чем раньше.
