Владимир Орлов - Трактат о вдохновенье, рождающем великие изобретения
Мне, да и всем другим, присутствовавшим на Международной конференции по мирному использованию атомной энергии, помнится научная дискуссия, разгоревшаяся во Дворце Наций в Женеве.
Председатель конференции, черноглазый и смуглый индийский физик-теоретик Хоми Баба во вступительной речи заявил:
— Я беру на себя смелость предсказать, что метод освобождения энергии синтеза контролируемым способом будет найден в ближайшие два десятилетия. Когда это произойдет, энергетическая проблема всего мира будет поистине разрешена навсегда, потому что топлива тогда будет так же много, как и тяжелой воды в океанах.
В заключительной лекции «Будущее атомной энергии» вице-председатель конференции, глава английской делегации, крупнейший физик-экспериментатор, седоватый и подтянутый сэр Джон Кокрофт полемизировал с индийским ученым.
— Я хотел бы быть в состоянии предсказать сегодня, — сказал Кокрофт, — когда сделается реальностью волнующая нас перспектива производства атомной энергии путем реакции слияния. Но хотя мы очень серьезно работаем над этой проблемой в Великобритании, моя способность прозрения недостаточно велика для этого. Я не обладаю смелостью нашего председателя. Экспериментатору стоящие перед ним проблемы и трудности неизбежно представляются более значительными, чем они кажутся теоретику.
Примерно в этом же духе высказался, отвечая на вопросы журналистов, и глава американской делегации, тогдашний председатель комиссии по атомной энергии США, лысый адмирал Льюис Страус.
Потому с таким интересом была встречена известная по газетам лекция академика Игоря Васильевича Курчатова о ближних и дальних перспективах развития атомной энергетики в СССР, прочитанная в английском атомном центре в Харуэлле во время визита Н. С. Хрущева в Англию. Потрясающее впечатление произвела заключительная часть лекции — о возможности создания управляемых термоядерных реакций в газовом разряде, содержавшая обзор некоторых работ Академии наук СССР в этой области.
Газета «Дейли экспресс» писала, что И. В. Курчатов произвел сенсацию в Харуэлле, показав, что Россия намного опередила Англию и, вероятно, Америку в стремлении поставить термоядерную энергию на службу промышленности. Он поразил аудиторию, «во-первых, сообщив, что русские закончили эксперименты, которые в Харуэлле находятся только в стадии планирования; во-вторых, тем, что он привел все подробности используемых методов, иллюстрируя это цифрами и формулами, которые считались бы совершенно секретными в Англии и Соединенных Штатах… Ученые Харуэлла устроили ему овацию». Корреспонденты, интервьюировавшие ученых после лекции, нашли эту лекцию сенсационной. Лондонский корреспондент «Нью-Йорк тайме» заявил, что И. В. Курчатов «поразил триста самых видных ученых Англии». Американская газета «Крисчен сайенс монитор» назвала лекцию замечательной и отозвалась о ней, как о «самом важном заявлении, сделанном когда-либо об использовании термоядерной энергии в целях мира».
В своей речи на аэродроме в день возвращения в Москву академик И. В. Курчатов, выражая благодарность партии и правительству за заботу о развитии советской науки, сказал:
«С разрешения партии и правительства я доложил на заседании английских физиков о некоторых работах АН СССР по управляемым термоядерным реакциям.
Я счастлив тем, что правительство моей страны проявило благородную инициативу и первым в мире решило снять секретность с этих работ».
Так, призыв, прозвучавший с трибуны XX съезда КПСС, был подкреплен конкретными делами. Советские ученые первыми с открытым сердцем протянули руку зарубежным деятелям науки.
Я посетил академика И. В. Курчатова в его институте сразу же после возвращения из Англии и нашел его в окружении молодых сотрудников.
Ядерная физика по возрасту своему помоложе многих наших современников. И, встречаясь с академиком Курчатовым, не приходилось поражаться тому, что этот высокий, статный, легкий в движениях человек, с чуть затронутой инеем седины бородой, как бы завершающей энергичным росчерком смелый профиль смуглого лица, принадлежит к могучей кучке физиков, от которой все началось, к малочисленной когда-то дружине советских ядерщиков самого старшего поколения, воспитавшей армию талантливой молодежи.
Я не пишу биографию, понимаю условность биографических параллелей, но нельзя не заметить мимоходом, что научные интересы молодого Курчатова удивительным образом совпадали с интересами молодого Пьера Кюри. Молодой французский физик в конце XIX века открыл пьезоэлектричество, ввел нас в мир электрически заряженных кристаллов, «говорящих камней», вибрирующих под толчками электрического напряжения, поющих, смеющихся и плачущих, как человек. Молодой советский физик еще в начале 30-х годов прославился (вместе с П. П. Кобеко) исследованиями сегнетоэлектриков — веществ, в которых эффекты, открытые Кюри, достигают сказочной силы. Пьер Кюри со своей великой спутницей Марией Кюри открыл затем радиоактивность. И. В. Курчатов стоит в ряду ученых, приведших человечество от радиоактивности к атомной энергетике, от микроскопических брызг ядерной энергии к ее щедро извергающемуся потоку.
Размышляя о сходствах, нельзя не думать о противоположностях. Глубоки различия в стиле исследований в наше время и во времена Кюри. Супруги Кюри были учеными-одиночками. В своем ветхом сарайчике, самолично, вручную, перерабатывали они тонны руды, чтобы добыть миллиграммы радия. Современную атомную науку движут громадные коллективы ученых, вооруженные индустриально мощной экспериментальной техникой. В наше время большой ученый-атомник — это дирижер, управляющий оркестром. Сила академика И. В. Курчатова заключалась, между прочим, в том, что он отлично умел направлять и координировать работу громадных научных коллективов.
Академик вел рассказ в своей обычной манере, четкая научная формулировка уживалась рядом с шуткой или смелым образным сравнением, показавшимся, быть может, рискованным иному ученому сухарю. На всем том, что написано ниже этих строк, лежит след живой беседы с Игорем Васильевичем. В ходе беседы идеи его замечательной лекции стали мне еще понятнее и ближе.
И. В. Курчатов рассказал о некоторых работах в области управляемых термоядерных реакций, которые ведутся в Академии наук СССР под руководством академика Льва Андреевича Арцимовича. Руководство в разработке теоретических вопросов принадлежит академику Михаилу Александровичу Леонтовичу.
Перед слушателями открылась картина того, как при помощи сверхмощных средств преодолеваются гигантские трудности. Но наиболее могучим орудием, сокрушающим все преграды, служит здесь неистощимая изобретательность человеческого мозга.
Термоядерные реакции потому и называют так, что происходят они при очень высоких температурах. При таких температурах материя, вещество, может существовать лишь как бы в «полуразобранном» состоянии, в ходе хаоса электронов и голых атомных ядер, с которых совлечены электронные оболочки. Из подобного материала построены солнце и звезды. Это состояние вещества называется плазмой, и его впервые пытался исследовать академик Василий Петров.
Температура — это мера скорости движения частиц в плазме. Для того, чтобы возникла термоядерная реакция, для того, чтобы ядра в плазме при столкновениях начали сливаться, нужно разогнать их до такой скорости, чтобы преодолеть могучие силы отталкивания между ядрами. Минимальный уровень температуры, необходимый для этой цели, в очень сильной степени зависит от вещества, с которым имеем дело. Легче всего возникает термоядерная реакция в смеси дейтерия с тритием, являющимися химическими двойниками водорода. Дейтерий распространен в природе, он входит в состав тяжелой воды и добывается из простой воды. Тритий можно искусственно получить в атомных реакторах, бомбардируя нейтронами литий. Но и в этой, наиболее легко «воспламеняющейся» в ядерном смысле смеси, для того чтобы подобраться к порогу термоядерной реакции, необходимо поднять температуру до многих миллионов градусов.
Первоначальные затраты энергии, если сделать отвлеченный подсчет, могут быть невелики. Волосок электрической лампочки накаляется до тысячеградусной температуры при помощи маленькой батарейки. Для того чтобы нагреть один грамм дейтерия до температуры в миллион градусов, необходимо затратить всего лишь несколько киловатт-часов.
«Примерно столько же энергии требуется, — говорил, улыбаясь, Курчатов, — чтобы вскипятить воду в большом семейном самоваре».
А энергия, выделяющаяся при синтезе одного грамма гелия из дейтерия и трития, больше миллиона киловатт-часов, что примерно в пять раз больше энергии, выделяющейся при делении одного грамма урана-235 или плутония-239. Выходит, затратишь энергию на один самовар, а получишь энергию на целый город!