Петр Асташенков - Курчатов

Каким образом снег становится радиоактивным? «Падающие капли и хлопья, — пишет Курчатов, — захватывают и увлекают с собой вниз подвешенные в атмосфере радиоактивные частицы». Для подтверждения этого объяснения он ссылается на опыт одного американского ученого, который измерил содержание активных веществ в воздухе около Ниагары и в находящемся в стороне от реки городке. В последнем содержание активных частиц оказалось в пять раз выше, чем у водопада, где они увлекались брызгами.

Краткая работа Курчатова обращает внимание обстоятельным обзором мировой литературы по интересующему его вопросу.

Много позже он удивит одного из сотрудников своим замечанием о его работе:

— Нет, вам это непростительно. Ученых многих стран перечислили, а японских забыли. И совершенно незаслуженно.

Оказывается, с первых самостоятельных шагов в науке Курчатов берет за правило: прежде чем двигаться вперед, надо оценить все, сделанное до тебя другими. Но к работам предшественников Курчатов обращается именно для того, чтобы самому продвинуться вперед. Он рассматривает научные сообщения критически, стремится проверить их экспериментом.

По методике, разработанной вместе с профессором В. Н. Оболенским, он проводит 25 наблюдений со 2 по 29 января 1924 года. В течение 10 минут он собирает в чашку свежевыпавший снег, помещает его в ионизационную камеру. В ней электрически нейтральные частицы воздуха под действием радиоактивного излучения превращаются в заряженные частицы — ионы. Электрометр фиксирует степень ионизации, а по ней уже можно судить о степени радиоактивности снега.

Полученные результаты хорошо согласуются с данными других исследователей. Кажется, можно успокоиться... Но нет. Ведь радиоактивное излучение неоднородно. Оно состоит из альфа-, бета-частиц и гамма-лучей. Предшественники измеряли активность снега по гамма-излучению, и они по-своему были правы — это самое проникающее излучение. Но у него есть и минус — оно слабее альфа— и бета-частиц ионизует молекулы воздуха. Значит, его действие труднее обнаружить и измерить. А если взять альфа-частицы? Они оставляют в камере самый сильный след. Наблюдать за ними легче.

Курчатов уменьшил размеры камеры, настроил ее на наибольшую чувствительность к альфа-частицам. Попробовал измерить активность снега по-новому. Чашка со снегом в камере, все внимание на электрометр. Отсчет сделан. Вечером произвел расчет, убедился: первая «прибавка» точности есть.

Этот успех раззадорил Игоря.

...Чашка с только что собранным снегом принесена в комнату. Ее надо поместить в камеру. А снег постепенно тает, его становится все меньше и меньше. Так ведь радиоактивный материал переходит в воду. Какая разница? Но ведь вода сильно поглощает радиоактивное излучение. А снег? Тоже. Выходит, альфа-лучи поглощаются и снегом и талой водой. Так явилась догадка об еще одной «прибавке» точности.

Потом он с удовлетворением запишет в отчете, что поглощение альфа-лучей водой «упускалось из виду всеми предыдущими исследователями... Поправка имеет очень большую величину». Игорь Васильевич вывел формулу вычисления этой поправки, годную для других аналогичных исследований. До Курчатова порядок радиоактивности снега в среднем был определен в 10^-12 кюри на грамм, а Игорь дал новую цифру — 5,51*10^-11.

Это в среднем. Но Игорь определил и, так сказать, мгновенное значение радиоактивности снега. «Этот результат дан, — пишет он, — со всеми поправками, то есть определяет радиоактивность снега (в количестве одного грамма) в момент его выпадения на почву». Он изучил и описал также изменение радиоактивности снега через час после его выпадения.

Заканчивается отчет такими словами: «В заключение должен сказать, что все результаты, полученные на основании 25 наблюдений, ни в какой степени не могут быть высказаны категорически и должны считаться лишь предварительным решением вопроса, исследование которого будет продолжено в дальнейшем».

Значит, свои результаты он также рассматривал критически.

Исследование Игорь выполнял в труднейших условиях. По воспоминаниям И. В. Поройкова, он жил в Павловске в неотапливаемой комнате. Морозы стояли сильные. Когда Поройков приехал к нему, Игорь уступил гостю из Симферополя свою кровать, а сам спал на столе, накрывшись старым полушубком.

Немало трудностей было и с учебой. Не тем, что надо было что-то осваивать и сдавать, а поездками, требовавшими много времени. И тем не менее Игорь успешно сдавал зачеты. В справке, полученной им позже, говорится, что он сдал высшую математику, начертательную геометрию, теоретическую механику, физику, химию, сопротивление материалов, термодинамику и уже чисто морской предмет — торговые порты.