100 великих учёных
Шрифт:
Дорожа своими учениками, Абрам Фёдорович Иоффе никогда не ограничивал их свободы. Когда Игорь Васильевич начал работать в Физтехе, ему было 22 года, а институту «семь лет от роду, и молодость сотрудников была привычным делом», — писал Иоффе. Поддразнивая, институт называли «детским садом». Курчатов пришёлся по душе коллективу своей молодостью, энтузиазмом, своей работоспособностью, стремлением и желанием жить общими интересами.
Первой печатной работой в лаборатории диэлектриков оказалось исследование прохождения медленных электронов сквозь тонкие металлические плёнки. Уже при решении этой первой задачи проявилась одна из типичных черт Игоря Васильевича —
«Это же свойство, — считает Иоффе, — привело его к открытию сегнетоэлектричества, к поискам механизма выпрямления тока, к изучению нелинейности токов в карборундовых разрядниках, к изучению предпробойных токов в стёклах и смолах, униполярности токов в солях, а позже к открытиям в области атомного ядра…»
Талант Игоря Васильевича особенно проявился при открытии сегнетоэлектричества. Некоторые аномалии в диэлектрических свойствах сегнетовой соли были описаны до него. В них Курчатов интуитивно заподозрил проявление каких-то неизвестных свойств в поведении диэлектриков. Вместе с Кобеко он обнаружил, что эти свойства аналогичны магнитным свойствам ферромагнетиков, и назвал такие диэлектрики сегнетоэлектриками. Это название было принято советскими исследователями; за границей явление сегнетоэлектричества называют ферроэлектричеством, что ещё более подчёркивает аналогию с ферромагнетизмом.
Опыты Курчатова проведены исключительно чётко. Результаты их, представленные системой кривых, изображавших зависимости эффекта от силы поля, от температуры, с такой убедительностью демонстрировали открытие, что к ним почти не требовалось пояснений.
«Курчатов исследовал зависимости эффекта от кристаллографического направления, от длительности воздействия электрического поля, от предыстории. Установлена точки Кюри и открыта нижняя точка Кюри, спонтанная ориентация кристалла и свойства сегнетовой соли за пределами точек Кюри.
От чистой сегнетовой соли Курчатов и его сотрудники перешли к твёрдым растворам и сложным соединениям с сегнетоэлектрическими свойствами. В этих исследованиях помимо Кобеко участвовал и брат Игоря Васильевича — Борис Васильевич Курчатов», — писал Иоффе.
Таким образом, Курчатовым и его сотрудниками было создано новое направление в физике.
В 1927 году Игорь Васильевич женится на Марине Дмитриевне Синельниковой, сестре своего друга Кирилла. Он познакомился с ней ещё в Крыму и дружил все эти годы. Она становится его верным другом и помощником. Детей у них не было, и всё своё внимание Марина Дмитриевна отдала Игорю Васильевичу, целиком освободив его от мелочей жизни. Она создала ту атмосферу дружелюбия, которую чувствовали все переступавшие порог их дома. Курчатов работал дома так же интенсивно, как и в институте. Беседы его были насыщены, трапезы кратки, и приглашённый к столу гость вдруг неожиданно замечал, что он остался один с приветливой хозяйкой дома, а Игорь Васильевич успел незаметно уйти и уже работает в своём кабинете.
В 1930 году Курчатова назначают заведующим физическим отделом Ленинградского физико-технического института. И в это время он круто меняет сферу своих интересов, начав заниматься атомной физикой. В то время мало кто предполагал, какое важное значение будут иметь эти исследования для обороны страны.
Труд Курчатова и его сотрудников не замедлил принести плоды. Приступив к изучению искусственной радиоактивности, возникающей при облучении ядер нейтронами, или, как тогда называли, к изучению эффекта Ферми, Игорь Васильевич уже в апреле 1935 году сообщил об открытом
Ядерная изомерия была открыта при исследовании искусственной радиоактивности брома. Дальнейшие исследования показали, что многие атомные ядра способны принимать различные изомерные состояния.
В декабре 1936 года появилась важная для понимания природы изомерии атомных ядер теоретическая работа Вейцзеккера. В этой работе предполагалось, что изомерные ядра при одинаковых зарядах и массовых числах отличаются тем, что находятся в разных энергетических состояниях — в основном и в возбуждённом.
Указанное предположение требовало экспериментальной проверки. В лаборатории Курчатова были поставлены опыты, с полной ясностью показавшие, что изомерия действительно обусловлена наличием метастабильных возбуждённых состояний атомных ядер. После этого исследования ядерных изомеров начали интенсивно развиваться во многих лабораториях разных стран. Исследование ядерных изомеров в значительной степени определило развитие представлений о структуре атомного ядра.
Одновременно с изучением открытой им изомерии Курчатов ведёт другие опыты с нейтронами. Вместе с Л. А. Арцимовичем он проводит серию исследований поглощения медленных нейтронов, и они добиваются фундаментальных результатов. Им удаётся наблюдать захват нейтрона протоном с образованием ядра тяжёлого водорода — дейтона и надёжно измерить сечение этой реакции.
Курчатов ищет ответ на главный вопрос: происходит ли размножение нейтронов в различных композициях урана и замедлителя. Эту тонкую экспериментальную задачу Курчатов поручил своим молодым сотрудникам Флёрову и Петржаку, и они блестяще её выполнили.
В начале 1940 года Флёров с Петржаком подали краткое сообщение об открытом ими новом явлении — самопроизвольном делении урана — в американский журнал «Физикал ревью», в котором печаталось большинство сообщений об уране. Письмо было опубликовано, но проходили неделя за неделей, а отклика всё не было. Американцы засекретили все свои работы по атомному ядру. Мир вступил во Вторую мировую войну.
Намеченная Курчатовым программа научных работ была прервана, и вместо ядерной физики он начинает заниматься разработкой систем размагничивания боевых кораблей. Созданная его сотрудниками установка позволила защитить военные корабли от немецких магнитных мин.
Только в 1943 году, когда будущий академик Г. Флёров написал письмо самому Сталину, исследования атомной энергии были возобновлены. В том же году Игорь Васильевич возглавил советский атомный проект.
Научная работа по созданию атомного оружия быстро расширялась. 1945 год ознаменовался пуском циклотрона, чудом построенного всего лишь за год. Вскоре был получен первый поток быстрых протонов. Курчатов собирает у себя дома участников его пуска и поднимает бокал за первую победу нового коллектива.
Планы института расширяются, силы его быстро растут. Проектируются новые здания и для крупнейшего циклотрона, и для экспериментов по созданию уран-графитового котла, разделению изотопов и для проведения других исследований.
До войны расцвёл талант Курчатова-экспериментатора, в этот период он предстаёт как организатор науки большого, невиданного в довоенное время масштаба. Курчатов полон неистощимой энергии. Окружающие изнемогают от «курчатовского» темпа работы, он же не проявляет признаков утомления. Обладая редким обаянием, он быстро приобретает друзей среди руководителей промышленности и армии.