В 1935 году, развивая пионерские исследования Э. Ферми, Курчатов осуществил большой цикл работ по облучению нейтронами ядер элементов, получая, таким образом, искусственно радиоактивные изотопы. Весной 1935 года вместе с Л. И. Русиновым, Б. В. Курчатовым и Л. В. Мысовским при облучении брома нейтронами Игорь Васильевич обнаружил, кроме двух уже известных радиоактивных изотопов с периодами полураспада 18 минут и 4,2 часа, третий новый радиоактивный изотоп брома с периодом полураспада в 36 часов. Курчатов так объяснил это явление: два радиоактивных изотопа брома являются ядерными изомерами, то есть имеют различные свойства и энергию при одной массе и одном атомном номере. Он также создал теорию этого явления, положившую начало новому направлению исследований в физике - изомерии формы, изомерного протонного распада, гипотетической возможности существования нейтронного изомерного распада.
В истории ядерной физики это открытие изомерии искусственно радиоактивных ядер является крупной и общепризнанной заслугой Курчатова. Ученые отмечают, что данное достижение эквивалентно открытию нового вида радиоактивности - гамма-радиоактивности. Курчатов первым сформулировал основное положение о причине процесса разрядки метастабильного состояния ядра, заключающейся во внутренней конверсии.
Эта плодотворная идея, выдвинутая Игорем Васильевичем и подтвержденная его учениками, исследовавшими спектры электронов конверсии брома-80, ныне является общепринятой. Она также доказана новым типом изомеров тяжелых делящихся ядер, обнаруженных учеником Курчатова Г. Н. Флеровым. "В настоящее время изучение изомерии ядер является одним из главных методов получения сведений о возбужденных состояниях ядер", - писал Георгий Николаевич в конце 1980-х годов, вспоминая своего учителя.
После открытия в 1935 году явления ядерной изомерии брома Курчатов пишет и публикует монографию "Расщепление атомного ядра". В предисловии он отметил, что в его труде представлен обзор основных экспериментальных данных, полученных за последние годы в области физики атомного ядра. Книга вызвала восторженные отклики многих критиков, в том числе профессора Л. Д. Ландау. Вышедшая в серии "Проблемы новейшей физики" книга, по оценкам современников, написана на высочайшем научном уровне, в ней нашли отражение самые последние достижения в области атомного ядра. Восторженно принявший ее К. Д. Синельников писал Курчатову из Харькова: "Книжка действительно хороша! Все очень хвалят, даже Дау!" (Ландау. - Р. К.). Заслужить похвалу столь строгого критика, каким являлся в научном мире Лев Давыдович Ландау, мог не всякий, даже талантливый ученый. Ландау всю жизнь оставался высокого мнения о Курчатове. Всемирно известный физик-теоретик в годы преподавания в Московском государственном университете, отвечая на вопросы студентов, называл Курчатова гением.
В этот период Игорь Васильевич много времени посвящает важной для него теме - проблеме протон-нейтронного взаимодействия и селективного поглощения нейтронов ядрами различных элементов. В середине 1930-х годов данные вопросы в исследованиях по физике атомного ядра являлись центральными. М. Гольдхабер, изучавший тогда эти проблемы в Кавендишской лаборатории в Великобритании, отметил, что в мире в то время действовало несколько центров, где велись подобные серьезные исследования по ядерной физике. Среди них первой он называл свою лабораторию, затем "римскую школу", когда там еще работал Ферми, затем сотрудников Жолио-Кюри в Париже. Также к этому ряду Гольдхабер причислял Курчатова и его сотрудников. "Они делали хорошие работы, - заявлял он. - Я всегда считал, что именно Курчатов являлся крупнейшей фигурой в области атомной энергии в России… Он не очень отставал от нас". Курчатов и его коллеги, составлявшие тогда часть мирового интеллектуального сообщества физиков-ядерщиков, по признанию иностранных коллег, вносили свой весомый вклад в общее дело развития ядерной физики. Они не только достойно заявили о себе, но и доказали, что работают на том же уровне, что зарубежные группы исследователей.
Курчатов всегда предпочитал работать коллективно. Исследования по нейтронной физике он также вел совместно с сотрудниками других институтов - Ленинградского физико-технического института, Радиевого института Академии наук, Украинского физико-технического института. Он подключил к ним и своих ленинградских студентов и учеников, руководимых им кафедр из Педагогического и Политехнического институтов, а также по два-три месяца в году сам систематически экспериментировал на высоковольтных установках с Синельниковым, А. Вальтером, А. Лейпунским в Харькове. Он торопился изучать ядерные реакции, производимые быстрыми и медленными нейтронами на литии, боре, золоте, палладии, рутении, родии. Число опубликованных только лично им в 1934–1935 годах научных статей превышает двадцать пять. Такое их количество объяснялось не только активностью Курчатова, но и его идейным лидерством в области нейтронных исследований. Основное содержание своих работ он также публиковал в академических изданиях, в иностранной печати, излагал в обзорных докладах, с которыми выступал на сессии Академии наук СССР и ядерных конференциях, просвещая как специалистов-физиков, так и всех, кто проявлял к ним интерес.
Во многом благодаря достижениям Курчатова и его команды еще до войны были пересмотрены теоретические представления об атомном ядре, что, в свою очередь, сыграло существенную роль в построении истинной картины протекания ядерных реакций и структуры капельной модели ядра Бора. Физики-ядерщики, соратники и ученики Курчатова подчеркивали, что его исследования взаимодействия нейтронов обнаружили многие базовые свойства атомных ядер и эффективно продвинули вперед ядерную физику как самостоятельную науку. Отмечалось также, что работы Курчатова - одного из лучших учеников А. Ф. Иоффе - по проблемам физики атомного ядра в предвоенный период пополнили теоретическую и экспериментальную основу знаний, необходимых для решения проблемы практического осуществления цепной ядерной реакции.
К сказанному следует добавить, что Курчатов активно и талантливо популяризировал научные достижения не только в сугубо научных, но и в широких кругах, для которых они представляли интерес с точки зрения их практических применений и использования в промышленности. Сотрудничая в реферативных отделах научных журналов, молодой ученый выступал в них автором актуальных тематических обзоров по проблемам физики, обсуждаемым на научных конференциях. В каждом выпуске он публиковал рефераты по работам в направлениях, которыми он занимался в тот или иной период времени, - физике и технике твердых выпрямителей, фотоэлементов, газового разряда и т. д. Сложные научные проблемы он излагал популярно, талантливо, интересно и органично, великолепно владея даром пропагандиста и популяризатора достижений науки, как при чтении лекций студентам, в своих публичных выступлениях, так и в устных докладах, и на семинарах и конференциях.
Таким образом, имеются объективные основания утверждать, что научные работы Курчатова, выполненные в довоенный период им и под его руководством в области физики атомного ядра, сравнимы с передовым мировым уровнем. Все они были доказаны Курчатовым и его командой в экспериментах с медленными нейтронами в процессе изучения искусственной радиоактивности, создания новейшей циклотронной техники и ее освоения. Старт, взятый советской ядерной физикой в 1930-е годы, быстро привел к выдающимся результатам. "Медленное накопление фактов, - по мнению Иоффе, - сменилось бурной атакой на атомное ядро". Только за три года, с 1933 по 1935 год, советскими учеными (и в первую очередь самим Курчатовым) было опубликовано более ста работ по "ядру", многие из которых стояли на мировом уровне.
В предвоенные годы в "детском саду папы Иоффе" было взращено и воспитано первое поколение первоклассных отечественных физиков-ядерщиков мирового класса. Из всех "лучшим знатоком дела" и "первым среди равных" Иоффе называл Игоря Васильевича Курчатова. Однако прошло немало лет, прежде чем эта высокая оценка стала очевидной для всего научного сообщества не только в Советском Союзе, но и за рубежом.
Глава вторая
КУРЧАТОВСКИЕ СЕМИНАРЫ И КОНФЕРЕНЦИИ
Особую роль в подготовке кадров исследователей физиков-ядерщиков и не только для ЛФТИ, но и, как оказалось, для будущего атомного проекта сыграли знаменитые ленинградские Курчатовские семинары - "внутренний" и "нейтронный". Главная задача, которую руководитель семинаров ставил перед слушателями, заключалась в изучении ими работ по ядерной физике, выполненных во всех европейских физических центрах, в частности в английской школе Резерфорда и в итальянской школе Ферми.
"Внутренний" семинар Курчатов организовал в ЛФТИ и РИАНе для сотрудников своих лабораторий. Через этот семинар он познакомил своих учеников с работой главных школ ядерной физики того времени. "Разбирали всё, как разбирают куклу на части", - вспоминал о семинарских занятиях их активный участник И. И. Гуревич. "Не будь этого семинара, - дополнил его коллега Г. Н. Флеров, - и на грандиозные задачи, которые пришлось разрабатывать во время войны и после нее, понадобились бы еще годы сверх тех, что ушли на это. Потому что тот семинар был школой нейтронной физики, без которой ничего бы не вышло". В этом семинаре постоянно работали помимо сотрудников Курчатова также ученые из других ленинградских институтов - Физтеха, химфизики и РИАНа: Г. Я. Щепкин, М. А. Еремеев, А. И. Вибе, А. А. Юзефович, И. С. Панасюк, Г. Н. Флеров, М. Г. Мещеряков, И. И. Гуревич, К. А. Петржак, Я. Б. Зельдович, А. Б. Мигдал, Я. И. Френкель, Ю. Б. Харитон, Я. Л. Хургин и многие другие. Почти все участники семинара, когда пришло время, сыграли большую роль в советском атомном проекте.
В 1936 году Курчатов "запустил" еще и "нейтронный" семинар, тематика и цель которого заключались уже в ином: главное здесь сводилось не к обучению, а к анализу и разработке экспериментальных и общефизических идей в ядерной физике. Так формировалась отечественная школа ядерщиков, главой и создателем которой уже тогда считали Курчатова. В этой "начальной школе", говоря словами Флерова и Гуревича, "создавались кадры тех, кто во главе с Курчатовым вытянул на своих плечах всю научную часть атомного проекта".
Непреходящее значение имела научно-организаторская деятельность И. В. Курчатова также и в деле подготовки и проведения в СССР научных конференций по физике атомного ядра, в которое он вложил огромную энергию, так как был непременным активнейшим участником и одним из ведущих организаторов всех конференций, а также председателем двух из них. Почти на всех заседаниях он выступал с докладами.
С 1933 по 1940 год в Советском Союзе состоялись пять ядерных конференций. На них были приглашены многие зарубежные ученые. В конференциях участвовали и докладывали о своих работах известнейшие ученые мира, такие как Н. Бор, В. Вайскопф, Л. Грей, Ф. Жолио-Кюри, Дж. Кокрофт, П. Оже, Ф. Перрен, Р. Пайерлс, В. Паули, П. Дирак, Ф. Разетти, Г. Сиборг и др. Уже на Первой Всесоюзной конференции по физике атомного ядра в Ленинграде в сентябре 1933 года Курчатов оказался в центре событий. Он был избран председателем оргкомитета конференции. В его состав входили президент Академии наук СССР А. П. Карпинский, члены президиума академии академики С. И. Вавилов, А. Ф. Иоффе, другие ведущие физики Советского Союза. И в подготовку проведения, и в процессы хода ее, и в заключительный этап Курчатов вложил много своей энергии и практической работы. Ход конференции широко освещался в средствах массовой информации. По ее итогам вышел сборник докладов.
Студийная хроника запечатлела, как в день открытия конференции председатель оргкомитета Курчатов приветствовал прибывших участников. 27 сентября "Вечерняя красная газета" опубликовала содержательный очерк о Курчатове, поместив его фотографию. Основное внимание в публикации было уделено работам Игоря Васильевича по сегнетоэлектричеству. Любопытные детали характеризовали многоплановость ученого. Корреспондент уделил пристальное внимание его рабочему столу в лаборатории Ленфизтеха, описав, что находилось на нем, и акцентируя внимание на разносторонности интересов своего героя: "На просторах стола мирно пасется "Золотой теленок" Ильфа и Петрова. Его странствования ограждены черными утесами "Хандбух дер Физик" (многотомное немецкое издание по физике. - Р. К.). Из расщелин между этими глыбами торчит красная обложка либретто "Гибели богов" Вагнера и повестка очередного локального бюро научных работников".
На первой конференции Курчатов рад был познакомиться со всеми прибывшими иностранными учеными, которых хорошо знал по их работам. Молодой, веселый, коммуникабельный, он произвел прекрасное впечатление на гостей. Вел обсуждения по темам конференции со многими физиками, особенно с Ф. Жолио-Кюри, Дж. Кокрофтом, Ф. Перреном, Р. Пайерлсом и др. Он еще не раз встречался с ними на следующих конференциях и совещаниях по ядерной физике, со многими подружился. В Харькове в 1939 году они несколько дней сотрудничали в лаборатории К. Д. Синельникова, куда Курчатов регулярно наезжал. Все вместе бывали на домашних обедах у Синельниковых, которые любила устраивать жена Кирилла Дмитриевича Эдна Альфредовна Купер. Англичанка по происхождению, ставшая женой Синельникова, когда он работал в 1920-е годы у Резерфорда в Кембридже, Эдди (как ее звали все Курчатовы) еще в юности дружила с английскими физиками и была счастлива принимать их у себя дома. Она устраивала не просто званые обеды или приемы - это были встречи с неформальным общением творческих молодых людей, лучших ученых европейской и советской физических школ. Звучала прекрасная музыка - хозяин дома, которому некогда композитор Глазунов, заметив талант юноши, пророчил будущее большого музыканта, и Эдди исполняли на рояле музыку Моцарта, Генделя, Брамса, Бетховена…
Подобная обстановка, безусловно, располагала талантливую молодежь к дружбе и более тесному взаимному сотрудничеству. Во второй половине 1950-х годов некоторые участники конференций встретились вновь. Сэр Джон Кокрофт и Фредерик Жолио-Кюри побывали в гостях у Курчатова в Москве - и в его Институте атомной энергии, и у него дома. А Игорь Васильевич познакомился с атомным центром в Харуэлле, и его директор сэр Дж. Кокрофт принимал коллегу в апреле 1956 года во время визита правительственной делегации СССР в Великобританию. Американский физикохимик, нобелевский лауреат Гленн Сиборг, вспоминая свои встречи с Курчатовым в городе на Неве в 1933 году, оставил в 1971 году в его доме в Москве памятную запись: "Впервые я познакомился с его работой в 1930 году, когда прочитал его научные статьи о сделанном им открытии ядерной изомерии изотопов брома. Он был одним из величайших в мире физиков-атомщиков, и мы все обязаны ему за его вклад в дело человечества".