Исследование цепных ядерных реакций до войны в ЛФТИ

АП вспоминает:

После того как были открыты сначала нейтрон, а потом деление урана и было обнаружено что при делении урана получается больше одного нейтрона, ну там около 2.5, скажем, конечно всем физикам пришло в голову что здесь имеются условия для организации цепной реакции. Почему это нашим легко пришло в голову? - Именно потому, что с цепными реакциями мы встречались буквально раз в месяц по докладам на семинарах школы Семенова . То в одном случае, то в другом случае - разные варианты цепных реакций рассматривали на семинарах , и поэтому когда встал вопрос о том, что возбуждающих центров, ну, нейтронов, больше чем единица рождается в элементарном акте, то ясно было что на этом деле можно организовать эффект. Ну и конечно это страшно заинтересовало Харитона и Зельдовича . Зельдович теоретик, он тогда назывался Яшкой и был очень таким живым парнем. И вот они сразу стали выяснять условия возможной цепной реакции на уране. Естественно тут нужно было очень много знать. Потому что нужно было знать возможные сечения, нужно было хорошо знать число нейтронов, которые рождались в единичном акте деления урана, нужно было хорошо оценить число нейтронов которые пропадают так сказать не вступая в цепную реакцию за счет поглощения в веществе или за счет вылета наружу. В общем там нужно было себе представить бездну всяких деталей этого процесса цепного, для того чтобы сделать сколько-нибудь корректные оценки.

Но в то время было очень мало данных по ядерным сечениям и точность их измерения была в общем очень невелика. И грусть была еще в том, что просто измеряя элементарные сечения трудно было перейти к характеристикам, даже и к качественной характеристике - куда пойдет процесс, потому что получалась что в общем довольно сложная комбинация всех этих элементарных величин, которые входили в расчет должна была определить результат, направление хода процесса.

Задача развития цепной реакции наиболее корректно была представлена именно Харитоном и Зельдовичем в их докладе на этом семинаре . Именно они это дело толком рассчитали. То есть там было даже сформулировано так, что если рассматривать процесс с замедлителями, то может рассматриваться только два замедлителя - чистый графит , очень чистый и тяжелая вода . Легкая вода как замедлитель который мог работать с естественным ураном был ими отброшен. Они показали, что для любого быстрого процесса, где нужно получить разветвляющуюся реакцию (взрывного типа), требуется разделение изотопов . Это было в этом докладе совершенно четко показано. И надо сказать что по сути дела доказательство того, что может быть создано два типа процессов - управляемый процесс и процесс взрывного характера - это было сделано именно в работе Харитона и Зельдовича. Вот тогда мы почувствовали, так сказать, все стороны этого дела, ну и конечно, естественно каждый по-своему стал реагировать. Игорь Васильевич этому делу придал конечно огромное значение и вот это послужило тоже одним из.. поводом к одной из его докладных записок насчет необходимости развития этой проблемы. Что касается меня, то я начал тогда в библиотеке читать статьи по разделению урана, по возможным методам разделения изотопов урана.

Почему я потом довольно легко перешел из тех областей в которых я работал на работы в этой области? Именно потому что я начал ей интересоваться, и интересоваться очень всерьез. И это было рождено как раз вот этим вот докладом Харитона.

А вот развитие этой ядерной тематики оно шло ни шатко, ни валко до тех пор, пока не было открыто деление урана . Ведь даже не предполагалось, что такой процесс может быть. Были и раньше такие соображения, что ах вот есть большая энергия в ядре, вот, и Вернадский высказывался в этом смысле. Это была в общем литература, а не сколько нибудь серьезное научное предвидение. Это видно, например, по тому что первый человек, который обнаружил эту колоссальную энергию ядра, это был Резерфорд , и он считал что никогда человек не сможет использовать ядерную энергию.

Хотя, конечно, меня интересовала эта область несомненно, но у меня не было даже никакой мысли к ней близко приближаться. Потому что в это время я занимался полимерами, работа у меня шла по полимерам отлично. У меня в это время была собственно уже в такой завершающей стадии докторская диссертация, которая касалась полимеров. Я считался тогда в Союзе одним из двух-трех наиболее выдающихся специалистов по полимерам. Во всяком случае в физике полимеров я конечно был тогда сильнее всех. Конечно, когда было открыто деление урана и показано что это совершенно новый тип реакции которой раньше вроде не было, конечно это вызвало интерес, как у физика, очень большой интерес. Но я даже не думал что в какой-то степени я буду этой области касаться. А потом, когда выяснилось что нейтроны при этом делении появляются, когда выяснилось что может быть можно организовать цепную реакцию - это конечно возбудило необыкновенный интерес к этой области. Но вот после доклада Харитона мне стали ясны отдельные так сказать аспекты - важность разделения изотопов, а это тот процесс, в котором я мог работать, я был к этому подготовлен именно как человек работавший в области молекулярной физики. Вот поэтому у меня появился к этому делу тоже интерес. Это не значило что я хотел тут работать. У меня было свое дело, вполне хорошее, но вот интерес появился.

В общем это стало в какой-то степени интересовать институт вообще. Это была постоянная тема на семинарах, и постоянно там докладывались разные вещи, и работы по разделению изотопов. Так что эта тематика была уже близка к центру внимания института в целом. Но никто нас тогда не насиловал, каждый занимался своим делом.

После того как была сделана вот эта работа Харитона и Зельдовича, которую они доложили у нас на семинаре в Физтехе, более или менее стала ясной картина, что здесь можно ожидать. Тогда было еще трудно сказать будет цепная реакция в управляемой или неуправляемой. Но было ясно что для этого нужно иметь возможность обогащать природный уран 235 изотопом . Или что нужно добыть очень большое количество тяжелой воды . Однако тогда не было веских доказательств, что на тяжелой воде пойдет котел с природным ураном. Было ясно что скажем для того чтобы разделить изотопы урана нужно выполнить совершенно колоссального объема инженерные работы, причем очень сложные работы. Но было также ясно, что для того чтобы получить большие количества тяжелой воды нужно тоже строить огромные производства. Поэтому складывалась такая ситуация, что это направление может оказаться очень важным, но его нельзя взять так сказать голыми руками и обычными лабораторными масштабами экспериментов, что необходимо создавать совершенно новые типы промышленности, которые вырабатывали бы те вещества, которые нужны чтобы подтвердить возможность получения цепной реакции. И тогда не Иоффе , а Курчатов , правда именно по предложению Иоффе, Курчатов по-моему и Харитон написали записку в Президиум Академии наук , что чрезвычайно важно развивать урановую проблему, что идет речь об освобождении ядерной энергии и о возможности ее использования.

Там, в этой записке, не было рассуждения насчет того регулируемая она будет или нерегулируемая. Был специальный доклад Игоря Васильевича также в Президиуме, были составлены документы соответствующие в правительство. Однако тогда конечно перспектива всего этого дела была очень зыбкая, потому что оценки были такие, что то ли выйдет, то ли нет, средств нужно было вкладывать много, потому что было ясно что нужно начинать с добычи урана, его выделения, его обогащения или не обогащения, но во всяком случае в получении его в таком виде, в котором дальше его можно будет употреблять для вот этих систем, где может быть организована цепная реакция. Что необходимо получение тяжелой воды очень хорошей. И ясно было видно что это все очень сложная задача. Это встретило некоторую поддержку, но когда стала обостряться обстановка уже перед самой войной то единственное собственно реальное что делалось тогда в Физико-Техническом институте, это старались поскорей закончить строительство циклотрона на котором можно было бы попытаться уточнить некоторые константы (это циклотрон Физико-Технического института уже а не Радиевого, тот очень маленький был. На том мало что можно было сделать). А здесь предполагалось что можно будет уточнить константы и тогда понять более или менее, что является главным направлением развития. Ну и вот собственно на этой стадии все прекратилось, потому что уже создалась предвоенная и потом военная обстановка. Началась война. Конечно всякое строительство циклотрона прекратилось. Физико-Технический институт довольно скоро тогда - по моему в июле месяце - оказался в Казани . Но это направление не позабыли. Оно даже фигурировало в плане работ Физико-Технического института на военный период. Я читал, своими глазами читал какой-то план, где было написано "Работы по атомной бомбе", прямо так и было написано. Но этот план не был никак утвержден. Значит ФизТех в июле месяце где-то числа 15 уехал в Казань, вот, я как раз Марьяну провожал. И после того как мы их проводили, тогда и Курчатовское семейство туда тоже уехало, мы с Курчатовым пришли ко мне домой.

И он сказал что вот так сложилась обстановка, вся моя работа сейчас закрывается, ясное дело, тут делать ничего нельзя, значит забирайте мою лабораторию всю и меня тоже, давайте заниматься вашей работой по противоминной защите .

Он тогда считал, что о его работе по ядру невозможно говорить во время войны, потому что действительно уже тогда чувствовалось что чересчур большие нужны усилия для этого.

Ссылки: