Борис Смагин – Мудрость эксперимента (страница 2)
Столь категоричное утверждение просуществовало сравнительно недолго. Сейчас теоретики считают, что в море абсолютно недолговечных трансурановых элементов есть своеобразные «островки стабильности» — группы элементов, сохранивших свою самостоятельность на длительное время (в том, что они должны быть радиоактивны, никто не сомневается).
Ученые Лаборатории ядерных реакций, начав с синтеза первого элемента второй сотни периодической системы, менделевиума, постепенно и методично, в полном соответствии с логикой теоретической физики и практикой созданий новых изотопов в ускорителях, прошли путь до 106-го элемента. И вот уже несколько лет готовят они «десант» в глубину никем еще не изученной области стабильности, замахнувшись на целую группу от 110-го до 114-го элемента, собираются совершить прыжок в неизвестность.
Вот почему, когда ранним утром предстало передо мною парящее в тумане здание, мне пришло в голову сравнить его с самолетом, которому надо лететь в неведомые края, но неизвестно, есть ли там хоть какая-нибудь посадочная площадка.
Но директор лаборатории, ее организатор и бессменный руководитель, академик Георгий Николаевич Флеров, которого я дожидался в столь ранний час, зная, что он всегда приходит на работу первым, подобное сравнение решительно не одобрил.
— Красиво звучит, — сказал он. — Но неубедительно. Работать на авось нельзя — слишком дорогое удовольствие. Без убедительных причин никто не даст денег, и правильно сделает. Разумеется, поиски стабильных трансуранов нужны. Открытие островков стабильности даст качественно новый материал для теоретической ядерной химии и физики, так что игра безусловно стоит свеч. Мы никогда не ставим задач, решение которых тривиально. Это скучно. Но, с другой стороны, не пускаемся в путь без четко определенной программы.
Она может быть выражена по-разному. Вот, скажем, сейчас мы проникаем в новую область физики, где о точной теории и говорить не приходится, существуют лишь приблизительные прикидки. Можно считать их своего рода лоцией. Но есть главное: предвидение, способность угадать заранее, интуиция, если хотите. На таком пути исследователя всегда ожидают приятные сюрпризы. Так показал опыт нашей работы с Курчатовым, когда мы обнаружили самопроизвольное деление урана, а здесь, в Дубне, на пути к 104-му элементу наткнулись на новый тип радиоактивности. Однако все эти неожиданности были, так сказать, предопределены новой областью науки, на карте которой всегда есть островки неизвестности. Надо только суметь правильно выбрать свой путь и не сворачивать с него, какие бы трудности ни встретились по дороге. Так что в этом смысле ваш образ имеет некий смысл. Но цель и пути достижения ее должны быть четко определены с самого начала. Теория умна, кто спорит. Но и эксперимент должен быть не глупее. А сейчас с трансуранами решает только он: мы чувствуем, «что-то» есть. Чувствуем и знаем: найдем, несомненно найдем...
Что это — упорство, целеустремленность, дальновидный расчет, или та самая, не поддающаяся логическому анализу интуиция? Кто знает.
Двадцатилетний опыт работы Лаборатории говорит сам за себя. До сих пор у них «все получалось», хотя в скептиках не было недостатка.
Лаборатория ядерных реакций Дубны может считать своим прародителем небольшую группу, работавшую под руководством Игоря Васильевича Курчатова в 1939 году; тогда его молодые сотрудники Константин Петржак и Георгий Флеров сделали открытие, навсегда вписанное в историю физики. Путем скрупулезных ювелирных экспериментов они обнаружили спонтанное, иными словами, самопроизвольное деление ядер урана и других тяжелых элементов. В первых же опытах молодых ученых проявились особенности, ставшие впоследствии основой их экспериментального мастерства. А спонтанное деление сделалось основой созданного ими метода регистрации тяжелых ядер.
Однако ведет лаборатория свое «летосчисление» с 1954 года, когда восемь энтузиастов организовали в институте Курчатова группу синтеза трансурановых элементов второй сотни, расположенных за фермием, носящим номер 100. С тех пор минули двадцать с лишним лет. Группа превратилась в крупную лабораторию, фактически научно-исследовательский институт, где сейчас трудится около четырехсот человек.
История развития лаборатории отнюдь не хрестоматийна, поскольку традиции, стиль работы, экспериментальные методы и организационная структура — все это проходило проверку временем, прежде чем сложилось в стройную систему. Невозможно отделить день сегодняшний от дня вчерашнего хотя бы потому, что эксперименты той поры зачастую уточняются, проверяются и расширяются сегодня. И это естественно для лаборатории, которая занимается столь сложными проблемами ядерной физики.
Поначалу предложение флеровцев отнюдь не всеми было встречено восторженно. И не мудрено.
Речь шла о создании новых элементов, которых к тому времени было уже получено немало. Один из первых синтезированных в лабораториях— плутоний вполне оправдал возложенные на него надежды и немалые затраты, честно служил в ядерных реакторах. А все остальные не находили солидного прикладного применения. К тому же синтез каждого нового элемента требовал все больших затрат, а появлялись они во все меньших количествах. Казалось бы, дальнейшее продвижение вдоль периодической системы ничего не сулит, кроме возрастающих затрат. А во имя чего? Чтобы «приготовить» несколько десятков ядер элементов, которым долгое время суждено быть лишь значком в различных таблицах да объектом бумажных выкладок? Пользы от них никакой нет и в обозримом будущем быть не может. Значит, не следует занимать столь бесперспективной работой большой коллектив ученых. Так думали и говорили многие. В их словах было немало трезвого холодного расчета. Но и у тех, что верил в перспективность исследований, были доводы не менее убедительные, почерпнутые из вековой истории естествознания. Ни одна крупица знания, добытая на самых «боковых» тропинках науки, вдали, казалось бы, от столбовой дороги практических приложений, не пропадала, а рано или поздно начинала им служить.
Сколько упреков выслушали в свое время математики. разрабатывавшие теорию мнимых чисел! Мол, занимаются они чисто умозрительными упражнениями, оторвались от действительности. А сейчас ни один серьезный расчет в электротехнике, радиотехнике и электронике не обходится без применения теории чисел, которых «нет в действительности». Известный ученый девятнадцатого века Буль разработал, казалось бы (да так он и предполагал), для собственного удовольствия целую главу математики, особый класс вычислений, названных позднее «булевой алгеброй». Сейчас это основа почти всей вычислительной техники. А ведь когда-то «булева алгебра» была притчей во язы-цех, считалась забавой досужего ума, невинной игрой, не более того. Годы потратил великий русский физик Петр Николаевич Лебедев на скрупулезное измерение давления света. По этому поводу в свое время тоже было высказано немало скептических замечаний. А между тем как нужны оказались эти расчеты в наш космический век!
Не избежала подобных упреков и ядерная физика. Как курьез можно привести высказывания солидных ученых буквально за несколько месяцев до открытия деления ядер урана — явления, четко определившего перспективы использования внутриядерной энергии, — хуливших науку, «оторванную от жизни». А некоторые так уверенно пророчили, будто мечте об овладении атомной энергией еще много десятилетий суждено оставаться лишь мечтой, что даже делали эту тему предметом открытых популярных лекций.
Не таков был Игорь Васильевич Курчатов. Будучи человеком на редкость прозорливым, даже в самые тяжелые военные и послевоенные годы он всемерно поддерживал работы, требовавшие глубокого научного поиска. Он считал необходимым вести фундаментальные исследования, которые подготавливают грядущий бурный рост того или иного раздела науки, возводя глубокий теоретический фундамент под здание технического прогресса. Вот почему Курчатов полностью одобрил новое направление в ядерной физике, которое возглавил его талантливый ученик и сотрудник Георгий Николаевич Флеров.
Но этого было мало. Энтузиастам синтеза трансуранов предстояло доказать, что путь, на который они предложили вступить, приведет их к достойному финалу. Им нужно было отстоять право будущей лаборатории на место под солнцем, обосновать преимущество выбранной программы действий. К тому времени уже стало ясно, что обычные методы синтеза тяжелых элементов в ядерных реакторах себя изжили. Флеров предложил вернуться к старому способу на новой основе — бомбардировать ядра частицами, разогнанными на ускорителе. Новым явилось то обстоятельство, что «снарядами» должны были служить ядра легких элементов, а не протоны и альфа-частицы, как ранее.
При условии, что «снаряды» мощные и хорошо разогнаны, то есть обладают большой скоростью, они смогут ворваться внутрь тяжелых ядер и, преодолев взаимное отталкивание, слиться воедино. Если при этом мишенью будет служить уран, то и образуются новые трансурановые ядра.
Многим казалось, что на циклическом ускорителе — циклотроне, так сказать, «дедушке атомной артиллерии» — получить новые элементы предложенным способом нельзя. Слишком мало их может появиться. В противном случае, с чего бы это американцы начисто отвергли идею подобного эксперимента? (Кстати говоря, немало воды утекло, прежде чем американские ученые, наконец, поняли, что успех советских физиков был во многом определен удачным выбором метода). Курчатов предоставил в распоряжение группы Флерова циклотрон своего института. Именно на этом «старом судне», как не замедлили окрестить ускоритель заядлые остряки, физики добрались до сотого элемента.