интегрального уравнения. Коллектив из трех теоретиков заинтересовался, как конкретизировать его в частном случае легкого изотопа урана, заведомо легко делящегося нейтронами материала. Такое вычисление логически бы завершало прежние расчеты двух физиков по кинетике цепной реакции взрывного типа. Общий ее характер был ими уже раскрыт — скорость ее, влияние побочных факторов на разветвление цепей. Но размер критической массы оценивался лишь качественно, а не количественно, интересно было определить и это. За рубежом столько кричали об атомной бомбе, что не мешало хоть для теоретического интереса узнать, сколько делящегося материала для нее потребуется.
Физики рассмотрели два случая: критическую массу чистого изотопа урана-235 с железным отражателем вырывающихся при реакции нейтронов и различные смеси легкого изотопа с водой. Как и ожидалось, «критмасса» в первом случае оказалась всего в несколько килограммов: гораздо важнее было не само количество урана, а то, что массу делящегося материала для ядерной взрывчатки можно сравнительно точно высчитать, исходя из уже известных экспериментальных констант. Во втором случае определялись критмассы для различных комбинаций урана и воды: впоследствии, когда стали практически работать над ядерным оружием, эти расчеты приобрели немалое практическое значение при определении и смеси урана и воды, и формы сосудов, в которых можно безопасно хранить уран. Работа, законченная перед самой войной, света не увидела, но Курчатов лишний раз убедился, что надо, надо всемерно форсировать исследования.
В это время центральные газеты опубликовали первый список лауреатов Сталинской премии — Флерова и Петржака среди награжденных не было. Иоффе сокрушенно разводил руками. Он публично заявил, что спонтанное деление — самое крупное открытие 1940 года, с его заявлением не посчитались. Не посчитались и с решением всесоюзного совещания по атомному ядру, выдвинувшего работу молодых физиков на премию. Курчатов по телефону соединился с Москвой. То, что он услышал в комитете по Сталинским премиям, заставило не так рассердиться, как задуматься.
— Вашу работу прорецензировали, ребята, — сказал он огорченным авторам. — Рецензент считает значение открытия преувеличенным нами. Основания: нет откликов в иностранных журналах, нет сообщения, что ваша работа в какой-то лаборатории воспроизведена. Это свидетельствует, полагает рецензент, что открытие спонтанного деления большого значения не имеет. — Курчатов помолчал. — Я спрашивал фамилию рецензента, мне отказались назвать. Вот все. Не падайте духом. Еще появятся отклики — и они будут благоприятными. Идите отдыхайте.
И Флеров, и Петржак и раньше с нетерпением перелистывали иностранные журналы в поисках новостей и откликов. Теперь, оскорбленные, они прочитывали каждую новую книжку от корки до корки и с огорчением убеждались, что о спонтанном делении западные физики стойко молчат.
— Надо что-то еще делать, — сказал как-то Курчатов брату. — За границей, по всему, к урану стали присматриваться военные. Столько шуму об атомной взрывчатке!
— Пиши в правительство, — посоветовал Борис Васильевич. — Если Академия наук поддерживает тебя, по нынешним временам, недостаточно, то в правительстве, уверен, по-иному воспримут шумиху на Западе.
О том, что надо писать новое письмо, Курчатов уже подумывал. Но отправлять его за прежними подписями он не решался. Что для Совета Народных Комиссаров имена мало известных докторов и кандидатов наук! Тут нужна фигура посолидней. Человек с именем, крупный научный авторитет.
На помощь физикам пришел Семенов. Академик, всемирно известный ученый, он был человеком, к мнению которого не могли не прислушаться. Последняя работа трех авторов — два были работниками его института — убедила его, что ядерщикам нужно срочно помочь: урановые исследования явно не получали размаха, какого сегодня заслуживали. Он написал письмо в правительство, оно ушло в Москву. Теперь оставалось набраться терпения и ждать.
«Набраться терпения» означало «интенсивно работать». Только одно могло окончательно убедить сомневающихся опровергнуть неторопливых — реальная цепная реакция. Нет, не урановый «котел», вырабатывающий промышленную энергию, лишь лабораторная модель, показывающая, что «цепь» реальна.
К цели вели два пути: цепная реакция в натуральном уране с эффективным замедлителем нейтронов и обогащение натурального урана легким изотопом. Разрабатывать модель реактора с необогащенным ураном Курчатов поручил Флерову, конструирование обогатительной установки взял себе. Времена, когда он поощрял совмещение тем, сам с охотой «разветвлялся», прошли. Теперь каждый сосредоточивался на узкой теме.
В помощь Флерову Курчатов дал аспирантку Таню Никитинскую.
Лабораторная модель реактора, по мысли Курчатова, должна представлять собой сферу, сложенную из прессованной окиси урана. Никитинская так наловчилась прессовать тестообразную окись, что сборка и разборка сферы из высушенных кубиков много времени не занимала. Внутрь сферы вводилась стеклянная ампулка — источник нейтронов. Все та же ионизационная камера, сконструированная Флеровым и Петржаком, свидетельствовала о появившихся вторичных нейтронах. Цепная реакция в таком малом объеме не шла, но, меняя размер сферы, можно было прикинуть, какая нужна масса урана — «критический объем», чтобы появилась надежда на «цепь». Фильтры из алюминия, олова, железа, ртути, свинца давали возможность установить, как идет поглощение нейтронов в этих металлах. Работы из-за высокой чувствительности камеры снова перенесли на ночь. Флеров прибегал утром, не позавтракав, не причесавшись — Никитинская в дни острых опытов подозревала, что от спешки и не умывшись, — быстро знакомился с результатами ночной работы, быстро исправлял неполадки и на часок исчезал с восклицанием: «Приведу себя в порядок и перекушу!»
Если вначале аккуратную аспирантку и поражал дух нетерпения и увлеченности, то вскоре она сама заразилась им. Однажды, после такой же ночной работы, как у нее, Русинов, уверенный в успехе контрольных экспериментов, позвонил Курчатову, и тот примчался проверить сам. Оба шумно ликовали. А когда успокоились и Курчатов уселся за стол начинать дневную службу, вдруг обнаружилось то, чего ни он сам, ни Русинов, ни она, увлеченная их увлечением, вначале и не заметили: руководитель лаборатории пиджак и пальто надеть успел, но забыл облачиться в дневную рубашку! Сконфуженно посмеиваясь, высоко подняв воротник пиджака, Курчатов побежал домой «доодеваться».
Когда подошло время проверять, как ведет себя урановая сфера с замедлителем, Флеров предложил начать с углерода. Самая чистая форма углерода — алмаз. Алмазы недоступны. Но почему не попробовать сажу? Сажа — отличнейший вид углерода. Сажи он достанет сколько угодно!
Курчатов рассердился:
— Вы собираетесь превращать лабораторию в кочегарку, Георгий Николаевич? И думаете, что я разрешу? А не приходило вам в голову, что обычный электродный графит тоже модификация углерода?
Флерову приходило в голову много идей, среди них и мысль о графите. Графит — он его попробовал на скорую руку — от образца к образцу вел себя чудовищно по-разному. Жирноватую на ощупь сажу можно прессовать, Таня отлично изготовит сажевые кубики. Флеров подозревал, что руководитель лаборатории недооценивает углерод. В великолепном докладе на московском совещании он приписал углероду большое поглощение нейтронов. Правда, у немцев углерод вел себя много хуже тяжелой воды. Но кто сказал, что немцы не ошибаются? Еще как ошибаются!
Для разделения изотопов урана Курчатов решил использовать электромагнитную установку. Он пошел советоваться с Арцимовичем, а заодно и привлечь его к разделению изотопов урана электромагнитным способом — Арцимович крепко набил себе руку в конструировании различных электрических аппаратов. Арцимович начал, по обыкновению, с любимого словечка «нет!».
— Бред сивой кобылы! — объявил он презрительно. — Между прочим, я уже обдумывал это дело — ничего не выйдет! Ничтожная эффективность! Надо ионизировать уран — и выход ионов будет чрезмерно мал. К тому же массы изотопов так близки, что и большими электромагнитами их траектории в разделительной камере практически не раздвинуть.
Курчатов продолжал настаивать. Он пока не стремится к высокой эффективности разделения, это дело будущего. И больших количеств не надо, для экспериментов достаточно и микрограммов легкого изотопа, миллиграммов обогащенного уранового концентрата.
Арцимович заколебался. Задача была трудна, зато чертовски интересна. В конце концов он сдался:
