Даниил Данин - Резерфорд

Его мысленному взору открылась уже вполне предметная картина атомных превращений. Она, эта невидимая и невиданная картина искусственной трансмутации стабильного элемента, отчетливо представилась ему, как рождение в процессе альфа-азотного взаимодействия хорошо известных легких атомов, которых, однако, ни один химик никогда из азота не получал.

Пока речь шла только об атомах меньших, чем атом азотный (чья масса 14 и заряд ядра +7). Пока Резерфорд рассуждал лишь по принципу: обломки меньше целого. О более сложных ядерных реакциях он тогда не думал. И понятно, что он рассчитывал зарегистрировать с помощью сцинцилляций прежде всего наиболее подвижные обломки — «меньшие половинки» раскалывающихся атомов азота. Именно они могли оказаться длиннопробежными частицами, мучившими его воображение.

Столь малых атомов тогда известно было три: водород с массой 1 (заряд ядра +1), гелий с массой 4 (заряд +2), литий с массой 7 (заряд +3). Эти-то три варианта и перечислил Резерфорд, делая свою памятную запись 9 ноября.

А позднее ему пришел в голову еще и четвертый вариант, по тем временам подчеркнуто необычайный. Он подумал: не видно причин, почему бы в ходе трансмутации не могли рождаться легкие атомы с еще неведомыми комбинациями массы и заряда. Сегодня мы сказали бы — «новые изотопы». Но тогда этот термин звучал еще непривычно. Резерфорд не воспользовался им, записывая в дневнике свою отважную мысль:

А не предположить ли, что длиннопробежные сцинцилляции в молекулярном азоте возникают благодаря появлению атома с зарядом e=+1 и массой m=2 (назовем его X)?

Так, попутно, он предсказал существование тяжелого водорода, открытого лишь полтора десятилетия спустя. Но, пожалуй, еще знаменательней, что он, таким образом, попутно провозгласил принципиальную возможность создания в лаборатории новых элементов. Этакой программой не смели задаваться даже безрассуднейшие из былых алхимиков!

А какое головокружение вызвала бы у них перспектива добывать из воздуха металл подороже золота? Между тем именно эта сверхалхимическая перспектива заключалась в третьем из четырех резерфордовских вариантов превращения азота: Li (литий) в 10-х годах продавался по более высокой цене, чем золото наивысшей пробы.

В этой попутной полушутке, кроме достоверного указания на тогдашнюю дороговизну лития, есть и другая правда: в тот последний год войны, в Манчестере, на втором этаже обезлюдевшей и давно притихшей лаборатории действительно приоткрылось головокружительное будущее ядерной физики. Бор сказал, что тогда-то и родилось то дитя, которое Резерфорд позже любил называть «современной алхимией».

Бор был, кажется, первым, кому Резерфорд поспешил сообщить, что дитя ожидается. В декабре 17-го года в Копенгаген пришло письмо из Манчестера:

…Время от времени я выискиваю лишние полдня, чтобы заняться кой-какими из моих собственных экспериментов, и полагаю, что получил результаты, которые в конечном счете окажутся чрезвычайно важными. Я так хотел бы потолковать здесь об этих вещах с вами. Мне приходится детектировать и подсчитывать легкие атомы, приводимые в движение альфа-частицами, и я думаю, что эти данные бросают яркий свет на характер и распределение сил поблизости от ядра. Этим же методом я пытаюсь также раздробить атом. В одном случае результаты выглядят многообещающими, но потребуется уйма труда, чтобы увериться в них. Кэй помогает мне, и он стал теперь экспертом счета сцинцилляций…

Раздробить атом!

Если похоже на правду, что еще в сентябре Резерфорд почувствовал, как приближается пора великих дел, то вот она и наступила.

Однако здесь об этом почти нечего рассказать.

Великие дела надолго обернулись изнурительными сеансами тихой работы, поровну поделенной между шефом и ассистентом.

Для этих экспериментов надобны два работника: один — чтобы перемещать источник радиации и регулировать действие опытной установки, второй — чтобы считать сцинцилляций. Перед началом счета наблюдатель должен предоставить своим глазам получасовой отдых в темном помещении, а пока длится работа, не должен подвергать их никакому световому воздействию, разве что очень слабому. Опыты проводились в большой затемненной комнате с маленькой темной каморкой, в которую наблюдатель скрывался, когда возникала необходимость включить свет для наладки экспериментального устройства. Было найдено практически, что всего удобней вести счет в течение одной минуты, а потом в течение такого же интервала времени отдыхать… Как правило, через час зрение переутомляется и результаты становятся ошибочными или недостоверными. Крайне нежелательно заниматься счетом сцинцилляций больше часа подряд, и предпочтительно делать это лишь несколько раз в неделю.