Text
                    1
1
БИБЛИОТЕК/»
ИЗВЕСТИЙ
ГЕОРГИЙ ОСТРОУМОВ
111111*4111111
€0/1 Н Ц1
ОН


с*
БИ БЛИОТЕКА „ИЗВЕСТИЙ" ГЕОРГИЙ ОСТРОУМОВ П HI ГУЧ ЕН НЕ <0 11111.1 ИЗДАТЕЛЬСТВО „ИЗВЕСТИЯ" М О С К В А • I 9 62
О 01 0-79
Очерки и репортажи, собранные в этой кни¬ ге, не представляют собой всеобъемлющего повествования о советской науке, идущей в авангарде мирного использования атомной энергии. Это лишь живое свидетельство жур¬ налиста о вехах на этом славном пути. Очерки расположены в хронологическом порядке. Они отражают не только выдающие¬ ся свершения нашей атомной промышленности и техники, но и развитие идей, представлений ученых о ядерных явлениях, процессах, ис¬ торический ход раскрытия величайшей тайны природы.
ПЕРВАЯ В МИРЕ ЭНЕРГЕТИКА ВЧЕРА, СЕГОДНЯ И ЗАВТРА ЦД ногие десятки тысяч лет назад единственным источ- ником энергии, служившим человеку, были его соб¬ ственные мускулы. Тогда, взрыхляя землю, чтобы до¬ стать съедобный корешок, преследуя зверя или сшивая одежду из шкур, он мог рассчитывать только на те пол- киловатт-часа энергии — по привычной теперь единице измерения,— которые способны были выработать его мышцы за день напряженного труда. В те времена дикий, теснимый слепыми силами при¬ роды, первобытный человек со страхом и трепетом смотрел на лесной пожар, который гнал его в голодную степь, грозил ему гибелью. Но шло время, и человек поселил огонь в своей пещере. Огонь согрел его, сделал его пищу вкусной и сытной, отогнал от жилья зверей. Это затерянное в глубине времени приручение огня было великой победой человека. Оно дало ему в руки могучий источник химической энергии, скрытой в де¬ реве, угле, нефти. Горящий сучок, который наш далекий предок отважно вытащил из лесного пожарища, был тем факелом, который осветил человеку путь на многие тысячелетия вперед. 7
Мы и сегодня пользуемся той же химической энер¬ гией топлива, чтобы согревать наши' жилища, двигать автомобили, паровозы и пароходы, чтобы, превратив ее в электричество, пускать в ход станки и машины, разгонять светом ламп ночную темноту. Сейчас для нас стало привычным, что на заводах и стройках, на транспорте и на полях все основные работы делают машины. Машины приходят и в наш домашний быт: пылесос помогает хозяйке убирать ком¬ наты, холодильник сохраняет продукты, вентилятор да¬ ет прохладу в жаркий день. И все это возможно потому, что у нас есть источники энергии, которая оживляет, приводит в действие весь многообразный мир тех¬ ники. Современный человек, приступая к работе, рассчи¬ тывает уже не на силу своих мускулов, а на мощь тех¬ ники, которой он вооружен. Ученые подсчитали, что в наше время в промышленно развитых странах ежеднев¬ но на долю каждого человека вырабатывается 20—23 киловатт-часа энергии. А ведь наш далекий первобыт¬ ный предок мог обеспечить себе всего 0,5 киловатт-часа в день. Значит, теперь каждый из нас пользуется энер¬ гией в 40—45 раз большей. Этот рост потребления энергии, естественно, связан и с увеличением добычи топлива, и со строительством новых гидроэлектростанций. Вот несколько цифр, пока¬ зывающих, каким головокружительным темпом увели¬ чивал человек свою энергетическую вооруженность. За восемнадцать с половиной веков, прошедших с начала нашей эры, во всем мире было потреблено такое количество топлива, которое равноценно по содер¬ жавшемуся в нем теплу примерно 300 миллиардам тонн угля. За прошедшее столетие — с 1850 по 1950 год — че¬ ловечество использовало для своих нужд количество топлива, равноценное 165 миллиардам тонн угля — то 8
есть больше половины того, что было сожжено за пред¬ шествующие 1850 лет. Приблизительный подсчет говорит, что если в гря¬ дущем столетии в мире будут потреблять столько же энергии, сколько сейчас, то в топках будет сожжено 330 миллиардов тонн угля. А ведь производство энергии не только сохранится на теперешнем уровне, а будет расти. Естественно возникает вопрос: надолго ли хватит угля, нефти и газа, еще таящихся сегодня в недрах зем¬ ной коры? Как долго мы сможем черпать щедрой рукой из сокровищницы природы? Примерные подсчеты говорят, что запасов камен¬ ного угля, нефти и газа хватит еще на сотни лет, причем надо иметь в виду, что не все районы земного шара хорошо обследованы геологами. Многие энергетические кладовые природы еще ждут прихода человека. Наконец, надо помнить и о гидроэнергии. Ее запасы в мире очень велики, и мы знаем, что и сейчас некото¬ рые страны — Норвегия, Швеция, Швейцария, Ита¬ лия— большую долю энергии получают со своих гидро¬ станций. Колоссальными гидроэнергетическими запаса¬ ми располагает наша страна. Но, к сожалению, и залежи горючих ископаемых, и большие реки не размещены по нашей планете равно¬ мерно. Отдельные районы и даже страны лишены и того и другого. Бедны энергетическими ресурсами Аргентина, Тур¬ ция, Чили и ряд других стран. В Англии уже истоща¬ ются богатые в прошлом залежи угля, а крупных рек в этой стране нет. Все это говорит о том, что перед человечеством стоит важная задача овладеть новым источником энергии. Этот источник сегодня всем известен. Это — атом. В его ядре содержатся колоссальные запасы энергии, 9
и, научившись освобождать ее и использовать, мы на многие столетия- решим проблему снабжения энергией всех тех районов, которые испытывают в ней нужду. Сегодня наука овладела способом получения энергии из атомов урана и тория. Ученые считают, что общие миро¬ вые запасы этих двух элементов содержат примерно в 10—20 раз больше энергии, чем, по самым многообе¬ щающим оценкам, залежи угля, нефти и газа. Овладение способом превращать атомную энергию в электрическую — самую удобную для передачи и ис¬ пользования — открывает перед человечеством новый грандиозный энергетический резерв. Сейчас любой чело¬ век в любой части света знает, что уже много лет в нашей стране действует первая в мире АЭС — атомная электрическая станция. И каждому ясно, что, как ни мала ее мощность — 5 тысяч киловатт,— по сравнению с современными гигантами тепло- и гидроэнергетики, сооружение АЭС представляет величайшую победу на¬ уки и техники, которая распахнула перед человечеством двери в новую, атомную эру. СОКРОВИЩНИЦА ЭНЕРГИИ Мы с вами у порога двери, около которой прибита вывеска «Атомная электрическая станция». Сюда при¬ вела нас линия электропередачи — такая же, как и все линии,— с ажурными стальными мачтами, с толстыми проводами, по которым течет ток. Но мы не нашли здесь могучей реки, перегороженной плотиной, не увидели гор угля и клубов дыма, поднимающихся над трубами. Перед нами — трехэтажное светло-розовое здание простой, изящной архитектуры. В его внешнем облике нет чего- либо необычного. Но каждый советский человек с гордо¬ 10
стью смотрел на фотографию этого здания, впервые помещенную в газете «Правда». Он думал о великой победе советской науки, о могуществе своей Родины, о ее прекрасном будущем. И вот сейчас эти же чувства, эти же мысли рожда¬ ются в каждом из нас, когда мы, окруженные тишиной, почти не встречая людей, идем по чистым, удобным лест¬ ницам, светлым коридорам. Как не похоже все это на шумные, многолюдные цехи обычных предприятий! Пер¬ вая остановка в небольшой комнате. Это кабинет глав¬ ного инженера первой в мире станции, превращающей энергию атома в электрический ток. На стене — схема, поясняющая принцип работы станции. Три буквы «АЭС», скромно выведенные над схемой, еще и еще раз говорят нам о том, что мечта стала явью, что могучая энергети¬ ческая семья привычных нам ГЭС, ТЭЦ, ГРЭС пополни¬ лась новым собратом. Инженер, встретивший экскурсию, приглашает нас занять кресла: он хочет рассказать нам о физических основах получения атомной энергии. Вот его рассказ. — Когда пытаются объяснить, как устроен атом, не¬ редко говорят, что он похож на солнечную систему: в центре атома — на месте Солнца — атомное ядро, а во¬ круг него, подобно планетам, вращаются частички — электроны. Такое сходство действительно есть. Но есть и отличия. Например, электроны совсем не похожи на твердые шары, какими являются планеты. Они скорее напоминают легкие облачка, вращающиеся по разным направлениям вокруг ядра. Не похоже на Солнце и атомное ядро. Правильнее было бы представить его как гроздь, слепленную из более мелких частиц. Ядро слож¬ но устроено. Оно состоит из протонов и нейтронов. Про¬ тоны несут положительный электрический заряд, а нейт¬ роны — частицы без заряда. 11
Атомы так малы, что трудно представить себе их размеры. Если бы мы, например, положили в один ряд сто миллионов атомов водорода, то длина такого ряда была бы всего один сантиметр. И совсем ничтожны раз¬ меры ядра атома. Оно в десять тысяч раз меньше, чем сам атом. Протоны и нейтроны притягиваются друг к другу осо¬ быми ядерными силами, которые действуют только на очень малых расстояниях, таких, как размеры самого ядра. И чем меньше частиц в ядре, другими словами, чем легче атом, тем с большей силой сцеплены между собой эти частицы. Если бы, например, волокна простого листка бумаги были бы соединены друг с другом так же крепко, как про¬ тоны и нейтроны в ядре легкого атома, то, чтобы разо¬ рвать этот листок, нужно было бы растягивать его не¬ скольким сотням паровозов! У больших, тяжелых атомов, ядра которых состоят из 200—240 частиц, сцепление между протонами и нейт¬ ронами слабее. Вы спросите: почему? Прежде чем ответить на этот вопрос, давайте пред¬ ставим себе очень простой опыт: выплеснем немного во¬ ды на сукно. Получится лужица, окруженная капель¬ ками. Вот они-то нас и будут интересовать. Если мы приглядимся внимательно к самым маленьким каплям, то заметим, что они представляют собой правиль¬ ные шарики. Подуйте на такой шарик, и он по¬ катится по ворсинкам сукна: маленькие капли довольно прочны. Капельки побольше не имеют шаровой формы. Они сплюснуты и вытянуты. И прочность у них меньше. По¬ тревожьте такую каплю — она либо разделится на две- три меньших, либо растечется по сукну. Примерно так же, как капли, ведут себя и атомные 12
ядра. В физике даже существует «капельная» теория ядра. У легких атомов ядра можно представить шариками. У тяжелых — ядра вытянуты, напоминают дыню. Они менее прочны, как бы «перегружены» частицами. Дело здесь в том, что, кроме ядерных сил притяжения, в ядре между протонами действуют и электрические силы. Ведь протоны, как вы помните, заряжены, и заряжены одина¬ ково: положительно. А одноименные заряды, как извест¬ но, отталкиваются. В ядре ядерные силы борются с элек¬ трическими. И если в легких атомах верх берут ядерные силы, то в тяжелых они с трудом удерживают частицы вместе. Стоит чем-либо потревожить тяжелое ядро, и оно развалится на две части. Части разделившегося ядра — их называют осколками — становятся ядрами двух но¬ вых, более легких атомов. Но что же может потревожить атомное ядро? Обычно это какая-нибудь «блуждающая» части¬ ца, не принадлежащая ни одному атому. Например, нейтрон. Осколки, появившиеся при делении, разлетаются в стороны с огромными скоростями, в десятки тысяч ки¬ лометров в секунду. Эту стремительность они получают за счет освобождения тех самых ядерных сил, которые сковывают ядро воедино. Освобожденная энергия этих сил и есть атомная энергия. Она как бы дремлет в целом ядре и проявляется только тогда, когда ядро развали¬ вается. На своем пути осколки толкают, ударяют встретив¬ шиеся им атомы, заставляют их двигаться быстрее. Сло¬ вом, происходит примерно то же, что и на бильярдном столе, когда в кучу шаров врезается с силой пущенный шар. А из физики известно, что чем быстрее двигаются атомы какого-нибудь тела, тем выше температура этого тела, тем сильнее оно нагрето. 13
Но откуда же берутся блуждающие нейтроны? В очень небольшом количестве они всегда есть в воз¬ духе. Однако, если бы мы только на них рассчитывали, никакой пользы от освобождаемой ими атомной энергии мы не получили бы. Но, оказывается, в тот момент, когда распадается тяжелое ядро, вместе с осколками оно выбрасывает и два-три нейтрона. Эти нейтроны могут служить теми снарядами, которые, попадая в соседние атомы урана, за¬ ставят их также делиться. Деление одного ядра влечет за собой деление одного-двух соседних ядер. А они в свою очередь порождают еще нейтроны. И те делят но¬ вые и новые ядра. Этот процесс мы называем цепной реакцией. Он похож на то, как один камешек, падая с горы, увлекает за собой вниз целую лавину. Если не остановить лавину распадающихся ядер, то в очень короткое время выделится огромное количество энергии. Произойдет взрыв. На этом основано действие атомной бомбы. Когда же нужно получать энергию длительное время и понемногу, мы вмешиваемся в ход деления атомов. Для этого мы «не разрешаем» всем нейтронам попадать в ядра. Появилось, допустим, после деления одного ядра три нейтрона. Мы «разрешаем» одному из них попасть в соседнее ядро, а двум другим «запрещаем» это сделать. И после, когда по нашему «разрешению» разделится следующее соседнее ядро, мы поступаем подобным же образом с рожденными им нейтронами. При таком управ¬ лении у нас все время будет делиться по одному ядру и взрывной лавины не получится. Конечно, в этом случае мы получим очень мало энер¬ гии. В действительности в установке, где освобождается атомная энергия — в реакторе, «разрешают» одновремен¬ но делиться не одному, а многим миллионам атомов, но строго следят за тем, чтобы число их не росло. 14
Но как управлять такими ничтожно малыми ча¬ стицами, как нейтроны? Их ведь и в лучший микроскоп не увидишь! Да к тому же в работающем реакторе их не¬ сметное количество. Если бы, например, из нейтронного «роя» удалось зачерпнуть столовой ложкой, то в ней ока¬ залось бы столько же нейтронов, сколько людей на всем земном шаре: около трех миллиардов! Однако мы все же нашли способ управлять нейтро¬ нами. Есть такие вещества, которые особенно жадно «впитывают» в себя эти частицы, словно сухая губка воду. Одно из таких веществ — карбид бора. Из него делают стержни, которые помещают в реактор, и они как бы «осушают» поток нейтронов. Строгий расчет и опыт Помогают оставлять «на свободе» ровно столько нейтро¬ нов, сколько нужно для деления положенного числа атом¬ ных ядер, для получения нужного количества атомной энергии. Мы уже говорили о том, что в результате деления ядер атомная энергия переходит в тепловую. Ну, а как из тепловой энергии получают электрическую, известно: нагревая воду, заставляют ее кипеть, а затем получен¬ ный лар направляют в турбину, которая вращает элек¬ трический генератор. На этом же принципе устроена и наша атомная элек¬ тростанция. Ее особенность состоит в том, что мы, нагрев воду теплом, полученным от атомов, не обращаем ее в пар, а с ее помощью кипятим «другую» воду. Пар из второго, как мы говорим, контура и работает в турбоге¬ нераторе. Почему мы прибегаем к такому двухступенча¬ тому пути, вы узнаете во время экскурсии. Конечно, было бы заманчиво отказаться от необходи¬ мости нагревать воду, иметь турбину и генератор, до¬ ставшиеся атомной энергетике в наследство от господст¬ вующего ныне принципа получения электрической энер¬ гии из тепловой. Я говорю об ином, прямом пути полу¬ 15
чения электрической энергии из атомной. Но, к сожале¬ нию, пока мы не видим практически выгодного способа это сделать, потому что, как я уже говорил, высвобожда¬ ющаяся атомная энергия проявляет себя главным обра¬ зом в виде стремительного движения осколков деления, то есть в виде тепла. Правда, превратить тепловую энер¬ гию в электрическую можно также с помощью термоэле¬ ментов. Но пока не удается достигнуть хорошего коэф¬ фициента полезного действия подобных устройств. Одна¬ ко наука не отбрасывает окончательно этот путь — у него, по-видимому, есть будущее. На этом наша беседа окончена, и мы следом за экс¬ курсоводом идем в главный зал атомной электростанции. СЕРДЦЕ АТОМНОЙ СТАНЦИИ Высокое просторное помещение, где мы оказались, почти пусто. У стены врезан в пол большой диск, сложен¬ ный из чугунных секторов. Его окружает легкая метал¬ лическая ограда. Над центром диска два закрытых ко¬ жухами механизма. В первой части зала над полом чуть возвышаются головки маленьких люков. Их десятки, и они расположены в несколько строгих рядов. Там же справа, вдоль стен, висят длинные трубы. Слева, загора¬ живая чугунный диск от ворот, ведущих на улицу, вы¬ двинулась, подобно ширме, толстая бетонная стенка. Сильные лампы, спрятанные в углублениях стен, напол¬ няют помещение обильным потоком света. Мы подходим к диску. — Этот диск сложен из чугунных плит,— пояснил со¬ провождающий нас инженер.— Он служит верхней крышкой реактора. Если бы ее приподняли, то увидели бы торчащие окончания 128 труб, уходящих еще дальше 16
вниз сквозь еще одну крышку. Эта вторая крышца еще толще, чем первая, и тоже сделана из чугуна. Кроме того, с боков реактор окружен толстой бетон¬ ной стеной и слоем воды. Это все для того, чтобы опас¬ ное для людей излучение не могло бы выйти из реактора наружу и нанести вред тем, кто находится около реак¬ тора. Заглянуть в реактор вам не придется. Это было бы опасно. Что находится под чугунными крышками, за бетонными стенами, вы можете представить себе, взгля¬ нув на эти -стержни.— Экскурсовод указал на висящие вдоль стен длинные цилиндрические конструкции.— 128 таких рабочих каналов, как мы их называем, опу¬ щенных в цилиндр, сложенный из графитовых блоков, и есть основа реактора. Графит нам всем известен — из него делают грифели карандашей. Наш графит отли¬ чается тем, что он тщательнейшим образом очищен от всяких примесей. Уран не целиком заполняет семиметровый стержень. Только в его нижней части находится ядерное «горючее». Внутри стержня проходят стальные трубки, по которым протекает вода, отбирающая у урана тепло во время работы реактора. Вы видите, нет никакой защиты — ни бетона, ни воды, ни чугуна — вокруг висящих здесь стержней. Уран в этих стержнях как бы «спит». Редко, очень редко какой-либо из находящихся в них атомов урана самопроизвольно распадается. Образуется, как вы знаете, два новых, более легких атома, вылетит несколько нейтронов. И все снова замрет, потому что нейтроны не встретят на своем пути достаточного количества новых атомов урана. Иное дело, если эти стержни собраны вместе в графи¬ товом блоке реактора. Тогда вылетающие при распаде нейтроны, попадут в ядра атомов и возникнет уже зна¬ комая вам цепная реакция. 17
Это, конечно, очень упрощенное пояснение тех явле¬ ний, которые происходят в реакторе, потому что в дей¬ ствительности нейтроны, образовавшиеся при делении, как правило, не могут вызвать распад новых атомов — у них слишком велика скорость. Их надо замедлить. Это и делает графит, в котором находятся стержни. Но не все нейтроны, захваченные атомами, вызывают их распад. Дело в том, что не все атомы урана, который находится в этих стержнях, одинаковы. Большая часть их принадлежит урану, имеющему атомный вес 238, а нейтроны, поглощенные ураном-238, не поддерживают цепную реакцию. Меньшая часть атомов стержней при¬ надлежит урану-235. И только он наиболее способен к делению под действием нейтронов. КАК УПРАВЛЯЮТ «АТОМНОЙ ПЕЧКОЙ» — Даже самая простая печка имеет устройство для управления — поддувало. Приоткрыл его — дрова раз¬ горелись, прикрыл — пламя ослабло. Мы,— продолжал экскурсовод,— тоже должны управлять реактором, хо¬ дом цепной реакции: останавливать реактор, пускать его в ход, набирать мощность. Единственное средство для этого так влиять на нейтроны, которые образуются при распаде, чтобы по нашему желанию число делений ядер то увеличивалось, то уменьшалось. К сожалению, не все нейтроны послушны нашей воле. Судите сами: от момента выделения нейтрона до погло¬ щения его в реакторе проходит всего около одной тысяч¬ ной доли секунды. Управлять таким процессом обычны¬ ми техническими средствами было бы трудно. Но тут к нам пришла на помощь сама природа: осколки урана, то есть новые, более легкие атомы, тоже испускают нейтроны, которые во всем, кроме происхождения, по¬ 18
добны нейтронам, появившимся при делении урана. Они вылетают из осколков через несколько секунд после того, как произошел распад. Вот за счет этих «запаздываю¬ щих» нейтронов и становится возможным безопасное управление реактором. Каким же образом устроено поддувало атомной «печки»? Я уже говорил, что есть вещества, которые жадно, как губка, «впитывают» в себя нейтроны, например кар¬ бид бора. Если стержень из этого материала погрузить в реактор, он будет как бы «осушать» поток нейтронов, мечущихся между стержнями, и ход цепной реакции изменится. Такие стержни мы и применяем для регулирования хода реакции. Посмотрите на эти два механизма,— ука¬ зал инженер на маленькие моторные лебедки, к троси¬ кам которых подвешены стержни из карбида бора.— Это так называемые стержни «защиты» реактора. Стоит про¬ изойти какому-либо повреждению, например выше нор¬ мы поднимется давление воды, циркулирующей в реак¬ торе, и стержни автоматически упадут в центральную зону. Реактор остановится. Но этих двух стержней недостаточно. Здесь, под полом, в особом помещении, находятся электроприводы лебедок, перемещающих в реакторе целую серию таких стержней. Позже мы заглянули в помещение, где расположи¬ лись эти лебедки. Тонкие стальные тросики, уходящие к реактору от каждой лебедки через отверстия в потол¬ ке, были неподвижны. Только один из них чуть-чуть подался вверх и замер — значит, пришел сигнал от при¬ бора, следящего за ходом цепной реакции. — Часть стержней,— пояснил инженер,— предназна¬ чена автоматически удерживать мощность реактора на том уровне, который мы задаем. При погружении этих 19
стержней в зону реакции мощность падает, при подъ¬ еме — растет. Нейтронный поток, который насыщает все простран¬ ство активной зоны, невидим и неощутим. И как узнать: гаснет или разгорается атомное «пламя»? Надо ли стержни поднять или опустить? В реактор заглянуть нельзя, да если бы и можно было — глазом все равно ничего не определишь. За нейтронным потоком все время следят особые приборы — ионизационные камеры. Они- то и дают команду автоматам, перемещающим стержни. Наконец, в реакторе есть стержни другого назна¬ чения. Вспомните, что в одном отдельном урановом стержне цепная реакция не может развиваться. Нужно опреде¬ ленное количество таких стержней, чтобы образующиеся нейтроны не улетали свободно, а попадали бы в атомы урана. Это количество урана называется «критической массой». Для нашего реактора достаточно было бы 60 урано¬ вых стержней, чтобы цепная реакция в нем началась. Но у нас их 128. Зачем же понадобился «излишек» в 68 стержней? Чтобы понять это, снова углубимся в физику. Представьте себе, что мы запустили в ход новый реактор. Количество урана-235 со временем будет в нем умень¬ шаться, он «выгорает». Зато будет все больше и больше накапливаться продуктов его распада — атомов различ¬ ных веществ: бария, ксенона, самария. Это как бы «зо¬ ла», получившаяся при сжигании уранового горючего. Подобно тому, как обычная зола мешает кочегару сжи¬ гать уголь, атомная «зола» то^ке доставляет нам непри¬ ятности. Атомы бария, ксенона, самария и других элементов не безразличны к нейтронам. Они поглощают их и тем 20
самым мешают совершать полезную работу—расщеп¬ лять атомы урана-235. Наша «зола» в этом смысле подобна стержням из карбида бора, с помощью которых мы управляем ходом цепной реакции. Но если кочегар на паровозе довольно легко избав¬ ляется от золы, нам сделать это трудно. Ведь она рас¬ средоточена мельчайшими вкраплениями во всей массе урана. Приходится поэтому до известной поры мириться с ее -присутствием. А чтобы парализовать ее вредное действие, мы и увеличиваем число урановых стержней в реакторе, берем топливо с «запасом». Но чтобы этот «излишек» не принимал участия в горении, пока не нако¬ пилась «зола», мы вводим в реактор так называемые компенсирующие стержни тоже из карбида бора. По мере выжигания атомного горючего эти стержни посте¬ пенно вытягивают из активной зоны реактора. Когда все компенсационные стержни извлечены, реактор не может больше поддерживать цепную реакцию. Значит, надо заменить выгоревшие стержни «свежими». По положе¬ нию поглощающих борных стержней мы судим о том, сколько выгорело горючего, как много в реакторе «зо¬ лы», как долго он еще может работать без добавки све¬ жей порции урана. — Здесь, в нашей атомной топке,— говорит инже¬ нер,— каждые сутки «сгорает» всего 30 граммов веще¬ ства — они едва смогут наполнить скорлупу ореха. И только они заставляют вращаться турбину станции мощностью 5 тысяч киловатт. В этих висящих на стене зала стержнях находится полугодовой запас «топлива» для реактора. Инженер напоминает нам, что для станции такой же мощности, но сжигающей уголь, взамен этих стержней понадобился бы склад больше чем на 20 тысяч тонн. Мечіы, одну увлекательнее другой, рождают в нас эти цифры. Мысленным взором мы видим уже могучие 21
атомные энергоцентрали на скованных льдом, отрезан¬ ных от всего мира островах Арктики, гигантские парохо¬ ды, многими месяцами бороздящие океаны без пополне¬ ния топливом, стремительные самолеты, облетающие без посадки нашу планету. Самая дерзкая мечта уносит нас на чудесном космическом корабле к Луне, Марсу, Венере... Кажется, не будет преград перед человеком, овладевшим энергией атома... Словно угадывая наши мысли, инженер улыбается. — Не надо думать, что только эти 30 граммов урана и заключены в этом реакторе. Нет, в 128 стержнях заключено более полутонны вещества, порождающего энергию. Без нее, без этой массы не сможет «сгореть» и грамм уранового топлива. Наш реактор,— смеется он,— похож на автомобиль, который может ехать только с доверху наполненным баком. Но эта особенность реак¬ тора не помешает применить его на транспорте. Вы, конечно, знаете об атомном ледоколе. Ученые работают и над применением атомной энергии в авиации. Но вернемся к работе «кочегаров»,— говорит наш спутник.— Время от времени они вытаскивают из реак¬ тора то один, то другой стержень и заменяют его дру¬ гим, со «свежим» топливом. Тогда открывается центральный люк в чугунном диске. Под ним находятся верхние части стержней — их головки. Рабочий зацепляет крюком подъемного крана головку и... уходит. В главном зале не остается никого. Почему? Потому что находиться рядом с извлеченным из реактора стержнем опасно. Хотя цепная реакция в нем и прекратилась, атомы-осколки и стальные стенки стержня испускцют мощный поток гамма-лучей, вредных для организма человека. Такие стержни мы условно называем «горячими». В действительности температура стержня, извлеченного из реактора, сравнительно невы¬ сока, около 50 градусов. Ио он пышет другим, куда 22
более опасным жаром. Радиоактивность одного «горя¬ чего» стержня около 10 тысяч кюри. Чтобы пред¬ ставить себе, как она велика, надо знать, что ря¬ дом с предметом, обладающим активностью в 1 кюри, человек без опасности для своего здоровья может нахо¬ диться на расстоянии в один метр только несколько минут в сутки. Представьте себе, что нам эти лучи не опасны, и мы смогли бы с вами остаться в зале, когда все покинули его. Тогда мы увидели бы удивительные вещи. Вот кран сам потянул стержень кверху и медленно, осторожно вытянул его из реактора. Стержень повис в воздухе. Потом кран медленно двинулся с места и понес его туда, где в полу расположились маленькие люки. Вот он остановился — как раз так, что стержень оказался над одним из многочисленных маленьких лю¬ ков, которые врезаны в пол главного зала станции. Один из люков открыт, и к нему пристроена воронка, чтобы стержень легче попал в отверстие. Теперь кран так же медленно опускает стержень в этот люк. Опасности больше нет: «горячий» стержень покоится теперь в бассейне с водой, находящемся под полом. Здесь он в течение года будет «остывать». — Вы хотите знать,— спросил инженер,— как же сам, без людей управился кран с этой работой? Посмотрите на этот выступ, сделанный в стене. За этим выступом — камера, куда ушел наш кочегар. Похожий на врезанный в стену глубоководный ска¬ фандр, выступ смотрел на зал тремя большими стеклян¬ ными глазами — иллюминаторами. Мы побывали внутри камеры. Сквозь толстые полу¬ метровые стекла иллюминаторов, служащих надежной защитой от излучений «горячего» стержня, огромный главный зал показался вдвое меньше, словно перед гла¬ зами был не зал, а его макет. Весь зал был как на ладо¬ 23
ни. Это,— пояснил экскурсовод,— результат особой фор¬ мы стекол. Под иллюминаторами двумя рядами вытянулись ры¬ чажки управления. Включая и выключая их, рабочий командует мостовым краном. — Когда на место «выгоревшего» стержня надо по¬ ставить новый,— пояснил инженер,— рабочий подцепляет краном один из висящих вдоль стены стержней и пере¬ носит его к реактору. Здесь стержень направляют в пустующее отверстие в реакторе. Это дело не опас¬ ное: новый рабочий канал никакого излучения не ис¬ пускает. Вас интересует дальнейшая судьба отработавшего стержня? — продолжал свой рассказ инженер.— После годичной выдержки в отстойнике он будет перенесен вот в этот люк,— указал он на большие металлические пли¬ ты, прикрывающие круглое отверстие.— Там внизу при помощи станка, управляемого на расстоянии, от стержня отрежут нижнюю часть, где находится уран. Такие «обрезки» отправят со станции на завод, где химическим путем уран очищается от «золы» и снова идет в реактор. Эти обрезки и после годичной выдержки все еще опасны, и потому их на очистку отправят в специальном толсто¬ стенном свинцовом контейнере. ПУТЬ воды — Отправимся теперь следом за водой, унесшей из реактора тепло,— пригласил нас спутник. Лестница, начинающаяся у выхода из главного зала, повела нас вниз — в подземную часть станции. — Для отвода тепла из реактора мы применяем обычную воду,— рассказывает инженер.— Правда, перед тем как ею воспользоваться, мы два раза перегоняем ее. 24
Дело в том, что вода, побывав в реакторе, становится радиоактивной. Сама вода быстро теряет это свойство, а примеси долго сохраняют радиоактивность. Двойной перегонкой мы добиваемся того, что в 100—200 раз уменьшаем содержание в воде примесей. Кроме того, хорошо очищенная вода не откладывает в реакторе на¬ кипь. Вода, побывавшая в реакторе, излучает гамма-лучи. Помещения, где проходят трубы с такой водой, снабже¬ ны надежной защитой. Стены из бетона, двери толстые, из металла. В одном из помещений мы оказываемся перед рядом массивных дверей. Рука с трудом открывает одну из них, и понятно, почему: дверь очень толстая и сделана из чу¬ гуна. Заходим и оказываемся в маленькой тесной камере. Здесь в полном одиночестве стоит большой насос. К нему сверху подходит толстая красная труба. — Это циркуляционный насос,— объяснил наш спут¬ ник.— Его задача привести в движение, заставить цир¬ кулировать воду, проходящую через реактор. Всего та¬ ких насосов на станции четыре. Работают они по двое, по очереди. Придя в соседнее помещение, мы оказались поистине в царстве труб. Одни тянулись вдоль стен, другие по потолку, третьи пересекали пространство помещения. Маленький столик с телефоном, приютившийся в одном более свободном уголке, пустовал. Только на минуту сюда заглянул молодой человек в комбинезоне и исчез. В стене мы видим еще ряд таких же тяжелых дверей. Они привели нас в камеры, где стоят большие баки. Сни¬ зу и сверху к ним подходят красные трубы. — Это парогенераторы,— пояснил инженер.— Здесь вода, пришедшая из реактора, отдает тепло, рожденное атомами. В каждый из таких баков приходит вода из 25
реактора. Она очень сильно нагрета — на 270 гра¬ дусов и не кипит только потому, что сжата до 100 атмо¬ сфер. В эти же баки притекает и другая, более холодная вода. Но эти воды не смешиваются, потому что горячая вода протекает по тонким трубочкам. От соседства с горячей водой более холодная заки¬ пает: она тоже находится под давлением, но значительно меньшим — 12,5 атмосферы и может кипеть поэтому при температуре около 200 градусов. Образуется пар. Он и идет в турбину. — Вы спросите: зачем же понадобилось кипятить одной водой другую? Не проще ли было бы сразу кипя¬ тить воду в реакторе и получившийся пар направить в турбину? Действительно, так можно сделать. Но есть помеха. Вы уже знаете, что вода, побывавшая в реакторе, испус¬ кает гамма-лучи. Пар, ушедший из реактора, тоже излу¬ чал бы эти лучи, и людям нельзя было бы находиться около турбины. Ведь тогда от нее во все стороны распро¬ странялось бы опасное излучение. Вот потому и заста¬ вили воду, забравшую тепло в реакторе, «обмениваться» теплом с другой водой. Однако техническая идея — по¬ лучать пар непосредственно в реакторе и направлять его прямо в турбину — очень заманчива и, наверное, в будущем будет использована. Дальше у нас все происходит точно так же, как на обычной электростанции: пар вращает турбину,, она в свою очередь приводит в ход генератор электрического тока. Так атомная энергия, родившаяся при делении ядер урана, претерпев различные превращения, становится электрической. Провода, подвешенные к мачтам, уносят ее к городам и колхозам. 26
ВСЕГДА НАЧЕКУ! — Рассказывая о нашей станции, о работе ее агрега¬ тов, я несколько раз упоминал об опасностях, которые здесь грозят человеку,— говорил инженер, когда мы под¬ нимались по лестнице в надземную часть станции.— Но раз есть опасность, должны быть и средства борьбы с нею. С ними я и хочу вас познакомить. Комната, куда мы пришли, вновь вернула нас из мира машин и трубопроводов в наш обычный повседневный мир. Здесь было окно, в которое светило солнце. За сто¬ ликом у окна сидела молодая женщина в белом халате. Справа и слева от нее расположились два небольших щита с приборами. — Мы находимся сейчас,— пояснил наш провожа¬ тый,— на пункте контроля за безопасностью. Вы уже знаете, что излучения, сопровождающие цепную реак¬ цию, а также вещества, облученные в реакторе, опасны для здоровья человека. На станции все, что может сколь¬ ко-нибудь повредить человеку, надежно ограждено. Но могут быть случайности. И так как сам человек не может почувствовать эту опасность, у нас налажена особая служба безопасности. Ее задача следить за тем, чтобы не появилось в помещении излучений, радиоактивных веществ в виде пыли или газов. Всюду, где такая воз¬ можность есть, хотя бы очень малая, установлены при¬ боры, способные обнаружить опасность. Они всегда на¬ чеку. Если появится какая-либо угроза, звонком, сигна¬ лами красной лампы известят они об этом людей, и те быстро покинут помещение. Здесь, на этом щите отражена работа всех автомати¬ ческих наблюдателей. С помощью другого щита можно в любую минуту проконтролировать состав воздуха в любом помещении: нет ли в нем радиоактивных веществ. 27
Тонкие трубочки от этого пульта тянутся ко всем залам и комнатам, нуждающимся в контроле. Но этого контроля недостаточно. Работники станции иногда задерживаются у агрегатов, которые хотя и в сла¬ бой мере, но излучают вредные лучи. Поэтому есть инди¬ видуальный контроль для каждого человека, работающе¬ го здесь. Во-первых, каждый носит в своем кармане вот эту коробочку,— инженер показал черный предмет раз¬ мером со спичечную коробку, но более плоский.— В ней рентгеновская пленка, чувствительная к радиоактивным излучениям. Раз в четыре дня пленку вынимают и заме¬ няют новой. Старую пленку проявляют в обычной фото¬ лаборатории. И по тому, как она потемнела, узнают, не получил ли человек дозу большую, чем можно получить без вреда для здоровья. Во-вторых, есть другой прибор. Он может ів любой момент показать, как велика доза, подействовавшая на человека. Система биологической «защиты» станции,— заклю¬ чил свой рассказ экскурсовод,— действует вполне надеж¬ но. За два года работы станции здесь не было ни одного случая «переоблучения» человека. МОЗГ СТАНЦИИ Мы побывали во многих помещениях станци-и, прошли коридором, по обеим сторонам которого вытя¬ нулся длинный ряд приборов-водомеров. Они следят за тем, сколько воды протекает по каждому рабочему кана¬ лу реактора. В реакторе 128 рабочих каналов, здесь 128 водомеров. Мы наблюдали работу насосов, пополня¬ ющих убыль воды. Но почти нигде мы не встретили людей. Все механиз¬ мы и аппараты станции работают без помощи человека, 28
автоматически. И все они действуют слаженно, как хороший оркестр. А где же «дирижер» этого орке¬ стра? В надземной части станции в одной из больших комнат расположился центральный пульт управления атомной электростанцией — ее «мозг». В комнате светло и тихо. Два инженера склонились над широким столом с приборами и рычажками. Прямо перед ними полукругом выстроились щиты. На щитах — тоже приборы. — Эти два инженера управляют сейчас всей рабо¬ той станции,— пояснил наш спутник,— ее реактором, на¬ сосами и другими механизмами. Но несмотря на всю сложность подвластной им техники, они, как вы видите, чувствуют себя спокойно. Это спокойствие рождено уверенностью в надежно¬ сти помогающего им семейства автоматов. Автоматы поддерживают заданный режим работы реактора, следят за действием основных и вспомогательных устройств и обо всем, что происходит на станции, быстро и подробно докладывают дежурным инженерам. Что бы ни произо¬ шло на станции, дежурные инженеры тотчас об этом узнают. — На центральном щите,— указал инженер,— разме¬ стилась схема станции. Это как бы ее живой чертеж. На ней условными значками и приборами отражено в глав¬ ных чертах все устройство станции. Световые сигналы, имеющиеся на схеме, рапортуют дежурным о работе ос¬ новных узлов. Желтый сигнал — предупреждение, крас¬ ный— показывает причину и место аварии. Но и тогда, когда горит красный сигнал — а это, как нам сказали, бывает крайне редко,— дежурные на пульте не проявля¬ ют особого беспокойства, не торопятся остановить реак¬ тор, отключить испортившийся узел: это уже сделано са¬ мим автоматом в то мгновение, когда нарушилась работа 29
какого-либо механизма, когда загорелся сигнал. Задача дежурных быстро разобраться в причине остановки и устранить ее. Главное качество, которым должен обла¬ дать дежурный пульта,— это стремительная реакция, умение быстро принять правильное решение. Есть здесь и другие автоматы, которые начинают дей¬ ствовать, как только человек им это прикажет. Предположим, надо инженеру узнать, в каких кана¬ лах реактора температура воды больше или равна 265 градусам. Он дает приказ — и на круглом щите, изо¬ бражающем разрез реактора, вспыхивают номера кана¬ лов, в которых вода имеет эту температуру. А захочет он узнать, где вода, допустим, на 2 градуса горячее — эти номера погаснут, а вспыхнут другие. Самые подробные сведения могут получить инженеры обо всем, что делает¬ ся на станции. Перед одним из операторов пульта вы видите наш главный рычаг — задатчик мощности реактора: пере¬ двинет оператор его вперед или назад, и реактор станет давать больше или меньше тепла. Одно движение руки — и больше ничего не требуется для этого от оператора. Остальное сделают послушные автоматы. Смотря по надобности, они ускорят работу од¬ них механизмов, замедлят действие других, словом, сде¬ лают все, чтобы реактор работал так, как хочет этого че¬ ловек. Наша экскурсия по атомной электростанции окон¬ чена. Мы выходим на улицу, думая о чудесной силе реак¬ тора, об удивительной автоматике, управляющей и дви¬ жением невидимых нейтронов и огромных насосов, а главное — об ученых, людях, которые сумели покорить могучую энергию атомного ядра и заставили ее работать для блага человека. зо
КНИГА ЗА СЕМЬЮ ПЕЧАТЯМИ Все, что вы узнали сейчас о том, как получают атом¬ ную энергию теперь, для специалистов, да и для многих любителей физики—азбучные истины. Но еще совсем недавно все это и для самих ученых было книгой за семью печатями. Каждое физическое явление, на объяс¬ нение которого мы здесь затратили несколько строк, по¬ требовало для своего понимания и толкования громад¬ ного напряжения мысли, сотен и тысяч тончайших опы¬ тов. Так бывает всегда, когда мы знакомимся с историей больших открытий: то, что читателю популярной статьи представляется удобной прогулочной аллейкой, для пер¬ вооткрывателей было нехоженым дремучим лесом. Трудно воссоздать ныне этот первый героический по¬ ход советских ученых за тайной атомной энергии. Мы по¬ пытаемся сделать эту экскурсию в недалекое прошлое нашей науки, воспользовавшись для этой цели докладом профессора В. С. Фурсова о строительстве первого совет¬ ского реактора. Этот доклад был произнесен в 1955 году на сессии Академии наук СССР по мирному использова¬ нию атомной энергии. Это было первое широкое собрание советских ученых и представителей молодой атомной промышленности, на котором была дана картина широкого наступления на тайны ядра, настойчивой работы по применению его энер¬ гии в производстве. И вполне закономерно, что сессия начала свою работу с научного сообщения профессора В. С. Фурсова о создании первого советского реактора. С огромным вниманием советские ученые и многочис¬ ленные зарубежные гости, заполнившие актовый зал Московского университета, где открылась сессия Акаде¬ мии наук, слушали рассказ об истории смелого и решительного шага, который позволил нашей стране пе¬ реступить порог атомного века. 31
Здесь нет необходимости воспроизводить полностью этот доклад. Для наших целей достаточно будет ко¬ роткого и более популярного изложения его основных идей. Как велики запасы энергии в недрах атома ученые до¬ гадались давно, когда слова «атомное ядро» еще не были произнесены, когда удалось понять только первые нача¬ ла строения атома. Но говорить в полный голос о том, что эти гигантские силы можно заставить работать, они смогли лишь после 1939 года, когда была открыта ядер- ная реакция деления урана, с которой мы только что по¬ знакомились. И в нашей стране еще до Великой Отечественной войны к исследованию цепных реакций было приковано внимание многих ученых. Была создана теория деления урана, выяснена роль замедлителя и сделано многое дру¬ гое. Но все же весь запас знаний не мог дать уверенный ответ на вопрос: сможет ли цепная реакция деления урана поддерживать сама себя? Чтобы понять физический смысл этого вопроса, вновь вернемся к цепной реакции. В нашем рассказе мы уже говорили о судьбе нейтро¬ нов, вылетающих из ядра атома урана при его делении. Припомните: деление одного ядра влечет за собой деле¬ ние одного-двух соседних ядер. Сейчас нам предстоит подробнее разобраться в физическом смысле этого утверждения. Если после каждого деления разделится тоже только одно ядро, то толку от такой реакции будет столько же, сколько от костра, в котором поленья горят поочередно: сгорело одно — загорается следующее. Но может быть и еще хуже. Может ведь статься, что разделившееся ядро выброшенными из себя нейтронами вовсе не сможет побудить к делению хотя бы одного сво¬ его соседа. Тогда даже начавшаяся цепная реакция обо- 3-2
рвется, заглохнет, как печь, в которую вместо сгоревшего угля набросали камней. Иное дело, если одно деление повлечет за собой два деления. Тогда реакция, развиваясь, будет ветвиться, бу¬ дет действительно подобна лавине. Вот тогда она сможет одарить нас энергией. Из всего этого следует, что, если с каждым делением число нейтронов, способных делить атомы, будет возра¬ стать, если новые поколения нейтронов будут многочис¬ леннее, чем предшествующие, энергия будет получена. Если же нейтронное племя в ходе реакции от поколения к поколению будет «вымирать», ядерное горючее зажечь не удастся. Если обратиться к языку физиков, то проблему мож¬ но записать так: будет ли коэффициент размножения нейтронов больше или меньше единицы? Этот вопрос, словно гамлетовское «быть или не быть?», вставал перед учеными многих стран, намеревав¬ шимися выведать у природы секрет освобождения атом¬ ной энергии. Если он больше единицы, человечество сделает шаг в новую эру, если меньше, атомный век может надолго остаться призрачной мечтой. В ту пору, когда физики начали искать ответ на этот мучительный вопрос, теория ядерных процессов была еще столь юной, что на ее заключения было рискованно положиться. По замечанию профессора В. С. Фурсова, одного из участников строительства советского атомного реактора, расчеты и измерения тогда не блистали высо¬ кой точностью. К тому же эти расчеты и не очень обна¬ деживали. По подсчетам советских физиков-теоретиков коэффи¬ циент размножения нейтронов в реакторе на природном уране в лучшем случае мог быть равен 1,07. Незначи¬ тельная погрешность, какую обычно допускают при 33
инженерных расчетах, могла обречь все дело на не¬ удачу! Нужна была недюжинная смелость, чтобы решиться на строительство реактора. У немецких ученых, которые во время второй мировой войны усиленно искали пути овладения атомной энергией, этой смелости не хватило. Они сочли предприятие безнадежным и отказались от постройки уран-графитового реактора. Воля и упорство советских ученых помогли им дви¬ гаться по пути к победе, помогли им прочесть заветные страницы книги знания. Новыми и новыми расчетами и опытами они отбрасывали сомнения, уменьшали риск. И все же, приступая к сооружению первого реактора, они могли считать с^вое начинание не вполне гарантирован¬ ным предприятием, а скорее решающим экспериментом. АТОМ ВЫХОДИТ ИЗ КОЛЫБЕЛИ Первый советский реактор сооружали из металличе¬ ского природного урана и графита. По расчетам нужно было 45—50 тонн урана и несколько сотен тонн графита. По тем временам это были громадные, невиданные ко¬ личества. Но главная тяжесть задачи, выпавшей на до¬ лю заводов, которым поручили приготовить эти материа¬ лы, состояла в небывалой чистоте графита и урана, нуж¬ ных строителям реактора. Например, примесь только нескольких миллионных долей бора безнадежно портила графит. Бор, как уже говорилось, жадно поглощает нейтроны и для коэффи¬ циента их размножения, хрупкую и капризную конструк¬ цию которого с таким трудом рассчитывали физики, ми¬ кроскопические следы бора были опасней, чем кувалда для хрусталя. Способы очистки веществ, недоступные до той поры даже лучшим аналитическим лабораториям, должны бы- 34
ли стать повседневным делом целых цехов и заводов. В истории техники, наверное, нельзя найти другого при¬ мера, когда промышленности пришлось в один прием так высоко поднять класс точности работы. Да, вступление в атомный век не было частным делом физиков. В пробитую ими брешь, как тылы наступающей армии, мощным рывком, должны были войти многие от¬ расли науки и промышленности. Титанический труд был заложен в тысячи цилиндри¬ ческих урановых блоков и графитовых кирпичей, из ко¬ торых в бетонированном котловане советские физики стали складывать реактор. Начали с пробных моделей. Они показали, что актив¬ ная зона реактора — та его часть, где графитовая клад¬ ка заключала в себе урановые блоки,— должна иметь форму шара. Основанием шара служил слой из одного графита — он играл роль своеобразного зеркала, отражающего ней¬ троны, которые вылетали из активной зоны. Слой за слоем ложились графитовые кирпичи. Начи¬ ная с девятого, когда окончилась кладка отражателя, в дело пошли кирпичи с отверстиями. В них закладывались урановые блоки. Надвигался час, когда природа была призвана дать ответ: правы ученые или нет. Каждый поймет волнение людей, складывавших в бетонном котловане графитовую громадину. Забьется ли в ней пульс жизни, или она, и завершенная, останется мертвой грудой и, как египетская пирамида, будет всего-навсего монументом огромному, но бессмысленно затраченному труду? Приборы — ионизационные камеры, заделанные в от¬ ражателе, в наращиваемой активной зоне, расставленные так же и около реактора, как стетоскопы врачей, сте¬ регли момент, когда в нарождающемся теле реактора по¬ явятся первые признаки его особенной жизни. 35
Приборы следили за ростом числа нейтронов. Отвеча¬ ет ли закон их размножения предвычисленному коэффи¬ циенту? Одна из камер была соединена с громкоговорителем. Его сухие щелчки докладывали строителям реактора о том, что творится в недрах графитовой толщи. Верно, эти щелчки казались им пульсом нарождающегося организ¬ ма. Были тревожные минуты у бетонной колыбели, когда вдруг оказывалось, что число нейтронов не выросло так, как требует того расчет. Только после того, как был уложен пятидесятый слой, все сомнения отступили: нейтронное племя размножалось по всем правилам. Расчет говорил, что еще пять слоев, и реактор достигнет критических размеров, в нрм проснет¬ ся жизнь, для которой он создан,— самоподдерживаю¬ щаяся цепная ядерная реакция. Победа пришла даже раньше, чем ее ждали,— на 54-м слое реактор уже «пошел»! Первый советский реактор заработал! В докладе профессора В. С. Фурсова было рассказано и о том, как изучалось поведение первого советского уран-графитового реактора, сообщено об опытах, которые с его помощью были поставлены, а также о другом, бо¬ лее совершенном экспериментальном реакторе РФТ. Все это были шаги к первой советской атомной элек¬ тростанции. Как много значили для ее проектировщиков поразительные открытия, которые были тогда сделаны на первых реакторах! Оказалось, например, что в мощном нейтроннбм потоке графит меняет свои физические свой¬ ства, он как бы набухает, что образцы из урана деформи¬ руются, приобретают иную микроскопическую структуру. Свойства многих материалов с новой, «атомной» точ¬ ки зрения оказались совсем не такими, какими их знали инженеры и конструкторы до наступления атомного века. 36
ИТОГИ ВЕЛИКОГО ОПЫТА Создание советскими учеными первой атомной элек¬ тростанции было великим опытом, от удачи или неудачи которого во многом зависела судьба рождающейся атом¬ ной энергетики. С того дня, когда Советское правитель¬ ство объявило о пуске атомной электростанции, ученые и простые люди во всех странах с волнением и глубоким интересом ждали следующего сообщения о том, что по¬ казала эксплуатация этой электростанции, какие выводы она позволяет сделать, короче Говоря, о том, как широко удалось советским ученым распахнуть дверь в век атом¬ ной энергетики. Еще в те дни, когда над Японией поднялись чудовищ¬ ные грибы атомных взрывов, перед миллионами простых людей встал жгучий вопрос: только ли для разрушения пригодна сила атома, или она может послужить делу ми¬ ра и прогресса? Долгие годы мечты простых людей о мир¬ ном использовании атомной энергии пытались погасить те, кто стремился сделать эту энергию служанкой мили¬ таризма. Немало статей появилось за это время в буржу¬ азной печати, где разные «авторитеты» доказывали бес¬ перспективность, экономическую невыгодность использо¬ вания атомной энергии в мирных целях. «Атомная энергия надолго, если не навсегда, должна остаться в руках военных»,— таков был смысл всех этих выступлений. Но они не смогли убить надежду простых людей всего мира на то, что величайшая сила атома ста¬ нет верным помощником человека в борьбе за лучшую жизнь. Пуск советской атомной электростанции превра¬ тил эту надежду в реальность. Экскурсия, которую мы сейчас совершили по первой АЭС, не дала ответа на все волнующие нас вопросы. Вы¬ годно ли преобразование атомной энергии в электриче¬ скую, надежна ли конструкция первой АЭС? Что пока¬ 37
зывает сравнение АЭС с обычной электростанцией, ра¬ ботающей на угле? Впервые ответ на эти и многие другие вопросы, зани¬ мавшие умы как ученых, так и простых людей, дал со¬ ветский ученый профессор Д. И. Блохинцев на Междуна¬ родной конференции по мирному использованию атомной энергии, состоявшейся в 1955 году в Женеве. Перенесемся мысленно в зал Ассамблеи Дворца На¬ ций, где перед лицом тысячи ученых, съехавшихся из 70 стран, перед сотнями наблюдателей, экспертов и журна¬ листов с первым докладом, открывавшим научную часть конференции, выступил профессор Д. И. Блохинцев. — Строительство первой промышленной атомной электростанции в СССР мощностью 5 тысяч киловатт,— начал свое сообщение советский ученый,— было закон¬ чено в 1954 году, и 27 июня 1954 года станция уже выра¬ батывала электрический ток за счет энергии деления ядер урана. Главная задача,— продолжал он,— которая ставилась в нашей стране при проектировании первой атомной элек¬ тростанции, заключалась в решении научно-технической проблемы создания надежно работающей промышленной атомной станции. В настоящее время эта станция является реальной основой для развития атомной энергетики в нашей стра¬ не, и опыт ее работы может быть полезен также и для других стран, намеренных стать на путь широкого ис¬ пользования атомной энергии для мирных целей. Далее профессор Д. И. Блохинцев рассказал собрав¬ шимся об устройстве советской атомной электростанции, о том, какие исследования предшествовали ее сооруже¬ нию, о ее работе. С особым вниманием был выслушан вывод советских ученых, работающих на АЭС, сообщенный доклад¬ чиком: 38
— В качестве общего итога годичного опыта рабо¬ ты станции можно заключитъ, что атомная электростан¬ ция, имеющая источником энергии атомный реактор, по¬ добный описанному, будет работать весьма надежно и устойчиво. Особый интерес представляет тот раздел доклада про¬ фессора Блохинцева, в котором сравниваются атомная и угольная электростанции. — Стоимость одного киловатт-часа электрической энергии, вырабатываемой на первой атомной электро¬ станции,—сообщил докладчик,— значительно превышает среднюю себестоимость одного киловатт-часа мощных тепловых электростанций в СССР. Однако она сравнима со стоимостью электроэнергии, получаемой на1 тепловых электростанциях мощностью в 1000—5000 киловатт. Анализ стоимости одного киловатт-часа энергии, вы¬ рабатываемой на первой атомной электростанции, пока¬ зывает, что высокая его себестоимость обусловлена в пер¬ вую очередь малыми размерами станции. Экономические показатели усовершенствованной атомной электростанции мощностью в 100 тысяч кило¬ ватт,— говорит докладчик,— были сравнены с показате¬ лями современной электростанции такой же мощности, работающей на угле среднего качества, сжигаемом в пы¬ левидном состоянии. Оказалось, что стоимость топлива на один киловатт-час на атомной станции близка к стои¬ мости топлива низкого качества. Можно рассчитывать, что численность персонала, об¬ служивающего атомный реактор и парогенераторы, бу¬ дет в два-три раза меньше числа работающих в котель¬ ной и на вспомогательных сооружениях угольной станции той же мощности. Затем докладчик привел интересную таблицу, позво¬ ляющую сравнить основные показатели атомной и уголь¬ ной электростанций мощностью по 100 тысяч киловатт. 39
Некоторые сведения из этой таблицы мы приведем. Вес машин и механизмов. На угольной электростан¬ ции он равен 2700 тоннам, а на атомной — только 700 тоннам. Объем здания. На угольной 75 тысяч и на атомной 50 тысяч кубометров. Площадь застройки. Соответственно 15 и 5 гектаров. Расход мощности на собственные нужды. На угольной электростанции он составляет 8 тысяч киловатт, а на атомной — на 3 тысячи киловатт меньше. Атомная электростанция не нуждается в топливном складе с его механизмами, в подвижном составе для пе¬ ревозки топлива, общий вес которых на угольной стан¬ ции составляет 2800 тонн. — Сравнение возможных характеристик атомной и угольной электростанций мощностью по 100 тысяч кило¬ ватт,— сказал профессор Д. И. Блохинцев,— указывает на перспективность атомных станций, аналогичных пер¬ вой промышленной атомной электростанции СССР. Атомная электростанция уже сейчас более экономич¬ на по сравнению с угольной станцией, находящейся да¬ леко от района добычи угля или работающей на низко¬ сортном топливе,— заключил этот раздел своего доклада профессор Д. И. Блохинцев. Он сообщил также, что в СССР проектируются атомные электростанции разных типов. О многом говорят эти выводы. И прежде всего о том, что великий опыт блестяще удался, о том, что дверь в век атомной энергетики распахнута широко. С признательностью повторяют советские люди имена ученых и инженеров, разработавших и пустивших в ход первую атомную электростанцию: Д. И. Блохинцева, А. К. Красина, Н. А. Доллежаля, Н. А. Николаева, А. Н. Григорьянца, В. А. Малых, М. Е. Минашина и мно¬ гих других участников великого опыта. 40
ПЕРСПЕКТИВЫ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ Мы с вами, читатель, современники замечательных перемен в энергетическом арсенале человека. И Хотя взгляд на какое-либо событие спустя некоторое время да¬ ет обычно более яркое представление о его значении, но и сейчас мы можем говорить об огромной роли первой атомной электростанции в развитии атомной энерге¬ тики. И нет сомнения в том, что гигантский шаг от скромной по своим размерам первой 5-тысячекиловаттной атомной электростанции к миллионам киловатт, порождаемых энергией атома, может быть осуществлен и потому, что первенец нашей атомной энергетики оказался высокосо¬ вершенным. Он дает возможность нашим ученым накопить огромный опыт, нужный для дальнейшего грандиозного разворота работ по овладению атомной энергией. Атомные электростанции обладают хорошими эконо¬ мическими показателями. Угольной электростанции мощ¬ ностью 600 тысяч киловатт необходимо в год не менее 250 тысяч тонн угля. АЭС такой же мощности потребует в год всего несколько вагонов атомного горючего. Строительство и эксплуатация крупных атомных элек¬ тростанций рассматривается нашими энергетиками, как широко поставленный опыт. Знакомясь с первой атомной электростанцией, мы узнали, как устроен и как действует установленный на ней так называемый уран-графитовый реактор с водяным охлаждением. Кроме этого типа реакторов, в энергетике могут быть применены и иные установки для получения атомной энергии. В настоящее время их можно насчи¬ тать до десяти типов. Это реакторы на медленных, «про¬ межуточных» и быстрых нейтронах, реакторы с замедли¬ телями из графита, бериллия, тяжелой и простой воды, 41
реакторы с водяным, газовым и жидкометаллическим охлаждением. Быстрыми, поистине небывалыми темпами дви¬ жется вперед техника реакторостроения. Из истории мы знаем, что в теплоэнергетике и электроэнергетике появление новых типов генераторов разделено десятиле¬ тиями. В этом очерке нет возможности подробно рассмотреть особенности и достоинства всех типов реакторов. Остано¬ вимся лишь на одном, который представляет особый ин¬ терес для атомной энергетйки. Это так называемый реак¬ тор-размножитель. Мы уже говорили о том, что в процессе деления ядер, в цепной реакции эффективно участвует не весь природ¬ ный уран, а только атомы изотопа урана, имеющие вес 235. Большая часть урана, состоящая из изотопа с весом 238, не дает нам энергии. Но, оказывается, уран-238, захватывая нейтроны, пре¬ вращается после этого в новый элемент—плутоний. А плутоний может, подобно урану-235, поддерживать цепную реакцию и давать нам энергию. Таким образом, «сжигая» уран-235, мы вместе с тем производим в том же реакторе новое атомное горючее — плутоний. Этот процесс производства горючего происходит в каждом реакторе, но обычно в сравнительно небольших размерах. В реакторах-размножителях удается получить нового горючего больше, чем израсходовано. Такой процесс рас¬ ширенного воспроизводства атомного горючего можно, грубо говоря, уподобить тому, как если бы из обычной пе¬ чи мы извлекали вместе с золой угля больше, чем его бы¬ ло сожжено. На первый взгляд может показаться, что здесь мы имеем дело с чем-то похожим на вечный двигатель. Но это, конечно, не так. Просто реакторы-размножители во¬ 42
влекают в процесс уран-238, который в реакторах других типов лежит почти мертвым грузом. Говоря о перспективах атомной энергии, мы должны, хотя бы коротко, упомянуть об ином пути получения энер¬ гии из атомных ядер — не за счет тяжелых расщепляю¬ щихся материалов, таких, как уран, торий, плутоний, а за счет синтеза, соединения ядер легкого элемента — водо¬ рода. Этот путь необычайно заманчив и потому, что в «водо¬ родном» горючем скрыто больше энергии, и потому, что запасов этого горючего несравненно больше, чем залежей тяжелых расщепляющихся материалов. Так называемая термоядерная реакция, позволяющая «сжигать» водородное горючее, уже осуществима, но по¬ ка только в виде взрыва водородной бомбы. Сейчас уче¬ ные ряда стран упорно работают над тем, чтобы научить¬ ся управлять этой реакцией, сделать ее регулируемой. Впереди решение больших и сложных проблем, но со¬ ветские люди уверены, что наша наука откроет еще один, поистине неисчерпаемый источник энергии.
12 ДНЕЙ В ЖЕНЕВЕ ГОРОД НА ГОРНОМ ОЗЕРЕ Ц ебесно-голубое Женевское озеро лежит в гигантской !■ горной чаше. В солнечный летний день дальние края ее только угадываются за дымкой, поднимающейся над водой. В том месте, где по берегу подковой раскинулся город, давший имя этому озеру, горы отступили от воды и образовалась слегка всхолмленная равнина. Здесь, в окрестностях Женевы, разбросаны редкие фермы, дачные поселки. На небольших участках растут клевер и куку¬ руза, виноград и овес. Столетние могучие дубы, вязы, каштаны, стоящие вдоль дорог, по межам, а то и прямо посреди посевов, оживляют пейзаж своей темно-зеленой листвой. Летом озеро умеряет жар солнечных лучей, зимой горы заслоняют долину от северных ветров. Климат здесь очень мягкий. Берега Женевского озера почти не знают зимы, и здесь рядом с пушистыми гималайскими голу¬ быми елями можно увидеть небольшие заросли теплолю¬ бивого бамбука. Человек очень давно оценил природу этого уголка. Более двух тысяч лет назад, на берегу озера, там, где из него убегают быстрые воды Роны, возвел он стены пер¬ 44
вых построек. Во времена Юлия Цезаря здесь был уже укрепленный пункт на пути из Рима в Центральную Европу. Теперь Женева — красивый город с высокими, боль¬ шими домами вдоль берегов озера и Роны. В городе оби¬ лие зелени: и большие парки, и маленькие скверы, ютящиеся на островках, омываемых автомобильными потоками, и просто отдельные деревья. Даже на молу, огораживающем бухту, растут три старых раскидистых дерева. В Женеве много и солнца. Благодаря прозрачному, чистому горному воздуху свет его здесь очень ярок, и в погожий день пешеходы надевают темные очки, стекла трамваев и автобусов затягиваются полупрозрачными шторами, над витринами повисают козырьки тентов, а на окна домов опускаются жалюзи. Город как бы зажмури¬ вается. Несколько мостов соединяют части города, разрезан¬ ного Роной. Поблизости от ее устья — плотина и гидро¬ станция. А в центре бухты, на конце каменной дуги мола,— столп величественного фонтана, выбрасывающего свои струи на 130-метровую высоту. В многовековой истории Женевы немало ярких и драматических событий. Многие десятки лет вели ее жители борьбу за свою независимость с герцогами Савой¬ ского дома. Город долго страдал от тирании вождя гуге¬ нотов Кальвина. Давно уже Швейцария не знает войн, давно ее гра¬ ниц не переступала нога солдата^завоевателя. Зато со всех стран света сюда устремляются туристы, привлекае¬ мые живописной природой и горными курортами этой страны. Женева — одно из излюбленных туристами мест. Справочник говорит, что еще столетие назад, как и сей¬ час, от трети до половины ее жителей составляли ино¬ 45
странцы, приехавшие сюда отдохнуть и полюбоваться чудесными видами голубого озера. Одно из важных занятий жителей Женевы — «сер¬ вис», обслуживание туристов, которые хотят увезти до¬ мой приятные воспоминания, а привозят с собой доллары, фунты, кроны... В Женеве множество отелей, гостиниц, роскошных и дорогих — на набережной озера, дешевых — в верхней части города. Киножурнал рассказал нам о последнем достижении швейцарского «сервиса». В одном из городов для удоб¬ ства приезжих сведения о свободных местах в гостини¬ цах автоматически передаются в единый центральный пункт, и турист не должен теперь метаться в поисках сво¬ бодного номера. Автомат сразу указывает ему адреса, где он может получить пристанище. А выйдя из кино, мы увидели старомодные извозчичьи пролетки, катающие туристов по набережной. Ку¬ чера со своих высоких сидений бесстрастно взи¬ рали на лавину автомобилей, обгоняющих нетороп¬ ливых лошадок: им не страшна конкуренция мотора — ведь только из такого медлительного экипажа, как пролетка, турист и может как следует рассмотреть же¬ невские красоты. Женева славится не только своим озером, нарядной набережной, фонтаном, но и часами. Об этом напоминает приезжему многоголосый хор реклам, который встре¬ чает его в аэропорту и не покидает до последнего шага по швейцарской земле. Бредет ли приезжий в толпе по аллее тенистых платанов, вытянувшейся вдоль набереж¬ ной, уединяется ли в пляжной кабине •— рекламы всюду твердят ему названия часовых фирм. Одни из реклам взгромоздились на крыши отелей и словно взывают ко всему свету, другие, крохотные, как бы нашептывают. И те и другие убеждают: «Купите часы». 46
Женевские часовщики стремятся уверить в своем искусстве и более наглядным образом. Мы не говорим уже об обычных ручных или карманных часах, сверкаю¬ щих своими корпусами в каждой третьей витрине. Чело¬ веческая фантазия, наверное, уже не в состоянии приду¬ мать иные сочетания часов с каким-либо другим пред¬ метом, чем это сделали здешние мастера. В магазинных витринах вы увидите часы с встроенным в них календа¬ рем на много лет вперед, часы-браслет, часы-брошку, часы-кольцо, часы, вделанные в дамскую сумку, в ста¬ туэтку, в шкатулку, в авторучку... Тысячи часовых стре¬ лок— в витринах, на фасадах домов, в помещениях, на вышке для прыжков в воду, наконец, в парках, на клум¬ бах, которые служат циферблатами, указывая приезжему время, торопят его расстаться с деньгами и приобрести изделие здешних часовщиков. Часовое искусство, история которого в Швейцарии насчитывает сотни лет, наложило свой отпечаток и на всю промышленность этой страны. Здесь развито прибо¬ ростроение, точное машиностроение. И можно думать, что, не будь швейцарских часовщиков, не появились бы на улицах города Ивердон, что неподалеку от Женевы, удивительные экипажи-гиробусы. У них вместо двигателя тяжелый, очень точно сделанный маховик, который раскручивается на стоянке до 15 тысяч оборотов в ми¬ нуту, а потом передает запасенную механическую энер¬ гию колесам машины. Гиробус может проехать без остановки более пяти километров, и говорят, что этот вид транспорта оправдывает себя, что он экономичнее, чем автобусы, пожирающие привозной бензин... Женева — один из крупнейших культурных центров Швейцарии. Здесь есть университет, несколько больших библиотек, музеев. Имя этого города и озера, на котором он стоит, не раз вписывалось в историю науки. В начале прошлого века на Женевском озере была впервые изме¬ 47
рена скорость распространения звука в воде. Позже здесь же была разгадана причина удивительного колебания уровня воды в озерах, напоминающего океанские при¬ ливы. Оказалось, что эти колебания — сейши — происхо¬ дят от неодинакового атмосферного давления на разные участки зеркала вод, и оно как бы наклоняется, подобно весам с различными гирями на чашках... У самого истока Роны, на крохотном островке, среди вековых деревьев стоит памятник великому просветителю Жан-Жаку Руссо, сыну женевского часовщика. А совсем неподалеку от Женевы, в маленьком городке Ферне, почти двести лет назад жил в добровольном изгнании ве¬ ликий мыслитель Франсуа Вольтер, скрывавшийся за швейцарской границей от преследований французского короля и католической реакции. В конце XIX века Женева стала центром революцион¬ ной эмиграции. В этом городе была создана русская сек¬ ция I Интернационала. Здесь работала известная группа «Освобождение труда». В Женеве подолгу жил Владимир Ильич Ленин в годы, когда зарождалась и крепла наша Коммунистиче¬ ская партия. Сюда приезжали к нему из России за со¬ ветом и указаниями его друзья и соратники. Отсюда шли в Россию пламенные номера ленинской «Ис¬ кры». В этом городе Ленин написал многие из своих бессмертных трудов. Среди них знаменитая книга «Мате¬ риализм и эмпириокритицизм» — труд, в котором даны философские основы современного естествознания. Есть что-то очень знаменательное в том, что именно здесь, в Женеве, почти полстолетия спустя после выхода в свет этой книги собрались ученые, пытающиеся овладеть не¬ исчерпаемостью атома и электрона, о которой писал В. И. Ленин в своем труде... Сейчас в Женеве можно увидеть дома, где оста¬ навливался В. И. Ленин. Но не одни камни хранят 48
память о великом вожде революции. Она и в сердцах людей. Однажды поздним вечером несколько советских уче¬ ных, участников конференции, гуляли по улицам Женевы. Около них, то обгоняя, то отставая, шел неизвестный по¬ жилой человек в старомодной шляпе, с седыми усами. Наконец он остановился и с трудом по-русски сказал: — Извините меня. Если не ошибаюсь, вы русские ученые? — Да,— последовал ответ. — Мне кажется, вам интересно будет узнать, что в том кафе, которое вы видите на углу,— он указал на све¬ тящуюся вывеску «Ландольт», — имел обыкновение обе¬ дать Ленин... Только потому я и решился остановить вас... Я помню те годы. Потом я бывал в России и там научил¬ ся немного говорить по-русски... Здесь неподалеку — один из домов, где жил Владимир Ильич... ТРУД, ОТДАННЫЙ МИРУ Делегации ученых уже заняли свои места в партере, наблюдатели и журналисты заполнили балконы зала Ассамблеи, и спокойный дневной свет, льющийся сквозь стеклянный потолок, перестал вздрагивать от бесчислен¬ ных вспышек фотографических ламп, когда на высокую трибуну взошел плотный человек с молодым, слегка смуглым лицом. Это был председатель конференции про¬ фессор Хоми Баба — индийский ученый, известный сво¬ ими исследованиями в области космических частиц. Радиорепродукторы разнесли по залу глухой удар председательского молотка по кафедре, и конференция началась... Девять месяцев отделяли этот торжественный момент от дня, когда Генеральная Ассамблея ООН приняла ре¬ 49
шение о созыве Международной конференции по мирному использованию атомной энергии. Эти месяцы были на¬ полнены напряженным трудом ученых и инженеров тех стран, которые приняли активное участие в ее работе. Они готовили доклады, руководили съемками кинофиль¬ мов, изготовлением макетов, диаграмм и других экспо¬ натов выставки. На окраину Женевы к белокаменному зданию Двор¬ ца Наций, растянувшемуся среди парка на склоне, сбе¬ гающем к лазурному озеру, стали прибывать ящики с экспонатами выставки. В первых числах августа 1955 го¬ да бетонные дорожки женевского аэродрома принимали самолеты с учеными, наблюдателями, журналистами. Женева встретила их солнечной погодой, пестрыми букетами флагов стран — участниц конференции, укреп¬ ленными на тентах кафе, приветливыми улыбками жите¬ лей, провожавших взглядами людей с делегатскими значками на лацканах. Одно из условий, которому обязаны были отвечать материалы, представленные на конференцию, гласило, что каждый из них должен сообщить об оригинальных, еще не опубликованных исследованиях. Это сделало кон¬ ференцию особенно интересной. Ученые таких стран, как, например, Уругвай или Либерия, где не ведутся работы в области атомной энергии, могли почерпнуть здесь са¬ мые новейшие сведения. Ученые стран, идущих впе¬ реди,— СССР, США, Англии,— могли впервые сопоста¬ вить результаты своих работ. И хотя это требование и осложняло подготовку к встрече ученых, секретариат конференции перед ее от¬ крытием получил более 2000 научных сообщений, пред¬ ставленных 39 странами. Не все они были зачитаны, часть распространялась в печатном виде. Программа конференции составила книжечку в 150 страниц мелкого шрифта. 50
Не много времени получали докладчики для сообще¬ ний, в среднем 20—25 минут, были даже десяти- и пяти¬ минутные выступления. Кстати сказать, эти «сверхкорот¬ кие» доклады, как правило, вызывали особый интерес: в них сообщались результаты, полученные в разных странах при исследовании одного и того же явления. Часть таких исследований до обнародования с трибуны Дворца Наций считалась секретной. И участников кон¬ ференции каждый раз радовало блестящее совпадение выводов, сделанных советскими, американскими, англий¬ скими и французскими учеными. Они радовались вдвой¬ не: как ученые — победе науки, как люди — тому, что побеждает «дух Женевы», который раскрывает перед атомной энергией путь в широкий мир. Ни минуты не было потеряно на заседаниях. Когда, например, в огромном зале Ассамблеи начиналось ко¬ роткое обсуждение только что прослушанного доклада, ученый, желавший высказать свое мнение, не должен был идти на трибуну. Служащий Дворца приносил к его месту микрофон. Но и при таком бережливом отношении к времени, отведенному для заседаний, его все же не хва¬ тало ученым для того, чтобы обменяться результатами исследований, обсудить свои планы на будущее. Автобусы, автомобили с учеными торопились к Двор¬ цу Наций, когда еще отдыхал фонтан в бухте, когда го¬ род совершал свой утренний туалет—мылись тро¬ туары, на которых под тентами расположились столики кафе, мусорщики собирали сор, оставшийся от минув¬ шего дня, а садовники, взобравшись на стремянку, поли¬ вали цветы в корзинах, подвешенных на фонарных столбах... К вечеру, после официальных заседаний, участников конференции все еще можно было увидеть во Дворце Наций. Парами и маленькими группами они продолжали обсуждать волнующие их проблемы. Излюбленным ме¬ 51
стом встреч и бесед являлась выставка, где было так удобно обмениваться мнениями о достоинствах какого- либо реактора или прибора, стоя рядом с макетом или действующим экспонатом... Поздно вечером, когда в кинотеатрах шли последние сеансы, когда стихал поток автомобилей и, надеясь на чужое счастье, совершал свой последний объезд города старик-велосипедист, продающий лотерейные билеты,— на улицах, у парапета набережной, за столиками кафе можно было увидеть людей с бело-голубыми значками участников конференции. Они и здесь с неутомимостью, которая может быть порождена только вдохновением, говорили о волнующих их проблемах науки... В этих неофициальных дискуссиях и беседах не было и следа академической холодности. Смех нередко оста¬ навливал карандаши, которыми собеседники по ходу разговора набрасывали формулы и схемы в своих блок¬ нотах. Однажды американские и советские физики долго смеялись, когда кто-то из участников беседы сказал, что золото в реакторе будет превращаться в ртуть, а сделать обратное превращение нельзя, и ученый, применивший в конструкции золото, окажется в положении средневе¬ кового алхимика... Но главное, что отмечало такие беседы и встречи,— дух сотрудничества. Ученые чувствовали себя людьми, перед которыми одна общая задача — поставить атом¬ ную энергию на службу созидательной деятельности человека. Внимательность к ученым другой страны, посетившим «чужую» часть выставки, готовность до бесконечности отвечать на вопросы собеседников, стремление подарить им как можно больше литературы — такова атмосфера, в которой происходили встречи ученых СССР, США, Англии, Франции и других стран. Член американской делегации профессор Принстон¬ 52
ского университета довольно хорошо знал русский язык. Его переводы, конечно, были более квалифицирован¬ ными, чем у обычных переводчиков: кроме языка, он хорошо понимал и суть разговора. Как и у всех участни¬ ков конференции, у него было очень мало времени — он готовился к выступлению, должен был изучать мате¬ риалы выставки по своей отрасли науки. Но все же, отрываясь от дел, он часто присутствовал при встре¬ чах советских и американских ученых иных специаль¬ ностей, чтобы своим переводом способствовать успеху беседы... Деловое сотрудничество, родившееся в залах Дворца Наций, дополнили личные симпатии ученых друг к дру¬ гу. Во Дворце у столов, где продавались фотографии об¬ щих видов заседаний, делегаций стран, просто групп ученых, всегда толпились люди. Англичанин и француз, русский и индиец, найдя в кипе снимков тот, где они за¬ печатлены вместе, заказывали копии, чтобы увезти их с собой на память... Десятки, если не сотни, соглашений об обмене науч¬ ной информацией, книгами, о поездках в лаборатории состоялись здесь, во Дворце Наций... Во Дворце Наций ученые заботливо охраняли этот дух делового сотрудничества. Вспоминается один слу¬ чай; он произошел на пресс-конференции, где председа¬ тели секций рассказывали о проблемах, обсужденных учеными за день. Один из журналистов — поборник «хо¬ лодной войны» — задал советскому ученому вопрос, не относящийся к его специальности, и когда тот ответил, что это не его область, журналист неприлично громко рассмеялся: вот мол, все уже открыли свои секреты, а советский ученый уклоняется от ответа на простой во¬ прос— таков примерно был смысл этого смеха. Это по¬ няли все сидящие в зале. Слово взял американский уче¬ ный, который вежливо, но твердо осудил неприличную 53
выходку журналиста. На этой же пресс-конференции другой сторонник «холодной войны» попытался повто¬ рить провокацию и тоже был осажен американским ученым... Несколько слов о журналистах. Их прибыло на кон¬ ференцию очень много — более девятисот. И, конечно, большинство из них видело свою задачу в том, чтобы рассказать читателям о вопросах, обсуждавшихся уче¬ ными, об обстановке во Дворце Наций. — Общественность моей страны,— сказал канадский журналист, с которым мы беседовали перед началом конференции,— с большим вниманием будет следить за событиями в Женеве. Успех встречи ученых явится еще одним шагом прочь от атомной войны. Мне придется много поработать. Хорошо еще, что у меня в запасе все¬ гда несколько лишних часов — ведь Канада живет на 6 часов позже, чем Европа,— улыбнулся он... Нам приходилось встречаться с канадцем и во время работы конференции. С наполненной папкой он спешил или в зал прессы, где трещала добрая сотня пишущих машинок, или к столу, на которрм раскладывались от¬ печатанные тексты докладов, или вниз, на первый этаж, в вестибюль, где всегда был кто-либо из ученых. Большинство журналистов походило на него, но не все. Нам довелось поговорить с корреспондентом одной южноамериканской газеты, который нетороп¬ ливо прохаживался по коридору. Началось с обычного вопроса: — Много ли передаете в свою газету? — И понемногу, и редко,— уныло ответил корреспон¬ дент. — Почему? — Видите ли, в газете не придают особого значения материалам отсюда. Они идут шестыми по значению. — А что же впереди? 54
— Отчеты о футболе, бегах, розыгрыше лотереи, за ними полицейский репортаж, коммерческие дела, а уж потом международные сообщения... При встречах журналисты обычно сетовали на то, что порой очень трудно понять суть сообщений ученых и еще трудней написать о них доступным языком. Мало помогали и захваченные некоторыми школьные и университетские учебники физики. И все ж'е газеты пи¬ сали и о новейших реакторах, и о тонкостях строения атомного ядра, и о сверхмощных ускорителях. * * * Двенадцать дней длилась встреча ученых в Женеве. За это время было прочитано более тысячи докладов. Они показывали уровень знаний о новой могучей силе, которой овладел человек, выдвинули проблемы, которые наука должна решить завтра, чтобы умножить мощь человека в егб борьбе за овладение богатствами при¬ роды. Печатные труды конференции — это настоящая энци¬ клопедия начала атомного века. Но, конечно, не только ими надо оценивать значение конференции, ее плоды. Их мы видим и в ускоряющемся темпе создания новой атомной техники — атомных электростанций мощностью 50, 60 и 100 тысяч киловатт; в новых исследовательских реакторах, излучающих сверхмощные потоки нейтронов; в применении для нужд промышленности нового элемен¬ та— технеция, обнаруженного в продуктах распада ура¬ на. Плодами конференции будет широкое применение новых видов пластмасс, новых методов удобрения сель¬ скохозяйственных культур, новых методов лечения бо¬ лезней — всего того обширного арсенала средств, который открыла нам атомная энергия. 55
ОКНО В ЗАВЕСЕ ВРЕМЕНИ Не каждый может познать всю сложность идей, кото¬ рыми обменивались ученые во Дворце Наций, и мыслен¬ ным взором представить себе все чудеса наступающего атомного века. И, может быть, именно поэтому такой интерес вызвала научно-техническая выставка у широкой публики. Для нее выставка была окном, прорезанным в завесе времени. Залы выставки открывались для всеобщего обозрения в четыре часа дня. К этому времени у входа на террито¬ рию Дворца Наций обычно уже толпились люди, стремя¬ щиеся посмотреть макет советской атомной электростан¬ ции, действующий американский реактор, фотографии строящейся в Англии АЭС. На несколько сотен метров вытягивалась вдоль обочины шоссе вереница автомоби¬ лей, привезших экскурсантов. Здесь буфер к буферу стояли и дорогие приземистые американские машины и дешевые проворные «ситроены», видавшие виды автомо¬ били довоенных выпусков и новенькие щегольские спор¬ тивные машины. Номера на машинах говорили о том, что сюда приехали люди из Франции, Италии, Германии. А вот, почти упираясь в задние «кили» модного автомо¬ биля, стоит четырехколесный современник первой ми¬ ровой войны. Кузов его помят и давно не блещет лаком, на крыше привязан брезентовый тюк, а к буферам — жестяные банки. Но люди с уважением смотрят на его борта, на которых белой краской размашисто выведено: «Южная Африка». Его владелец пересек полуденные страны, чтобы посмотреть на блеск нового атомного солнца, взошедшего впервые на параллели Москвы... Первый зал советской части выставки поражал вели¬ колепием коллекции минералов и руд урана. Подолгу стояли здесь люди у стеклянных витрин с образцами, у тумб, на которых величаво покоились огромные рудные 56
глыбы. Дары обильных недр советской земли в каждом рождали мысль о ее великом богатстве и мощи. Этот зал, знакомящий посетителей с природною ос¬ новой энергетики грядущих дней, логически как бы от¬ крывал всю выставку: в серо-зеленых, черных, буро-жел¬ тых урановых рудах дремлет та чудесная сила, которая вдохнет жизнь в создающиеся ныне мощные атомные энергоцентрали нашей страны, заставит действовать ма¬ шины и приборы, ускоряющие работу промышленности, даст в руки врача могучие целительные средства. «Век пара» основал свое могущество на каменном угле — этом «черном золоте», как привыкли мы его на¬ зывать. Атомный век будет черпать свою мощь из урана, для которого люди не нашли еще выразительного образа... Но для нас важнее не эта параллель, а то разительное различие в масштабах времени, которое присуще паро¬ вому и атомному векам. Три четверти столетия прошло от первого практиче¬ ского применения силы пара до создания паровой маши¬ ны. Еще почти полвека протекло, пока побежали по рельсам паровозы. В наше время все, кто побывал на выставке во Двор¬ це Наций, кто познакомился с тем обширным миром атомной техники, которая уже служит интересам челове¬ ка, все помнят год, когда новая сила, исторгнутая из недр атомного ядра, заявила о себе. Только десятилетие разделяет чудовищные взрывы над двумя японскими го¬ родами и те дни, когда люди пришли на эту выставку. Во втором зале советской части выставки на большом щите золотыми буквами на четырех языках написаны пророческие слова, сказанные академиком Владимиром Ивановичем Вернадским еще в 1922 году, когда мысль о возможности использования энергии атомного ядра была только гениальным предвидением: 57
«Недалеко время, когда человек получит в свои руки атомную энергию, такой источник силы, который даст ему возможность строить свою жизнь, как он захо¬ чет... Сумеет ли человек воспользоваться этой силой, на¬ править ее на добро, а не на самоуничтожение? Ученые не должны закрывать глаза на возможные последствия их научной работы». Часто здесь можно было увидеть, как кто-нибудь из посетителей, положив блокнот на краешек стола, поддер¬ живающего макет первой в мире советской атомной элек¬ тростанции, записывает на память эту мысль Вернадско¬ го, созвучную его собственным думам. Вопрос, поставленный русским ученым три десятиле¬ тия назад, не получил окончательного разрешения: атом¬ ное оружие еще не запрещено. Но атомная энергия уже вышла из кабинетов страте¬ гов и, как убеждала каждого выставка, уже влила новые силы в промышленность, сельское хозяйство, медици¬ ну. Этот факт укрепляет радостные надежды чело¬ века. Выставка была открыта 14 дней. За это время по ее залам прошло несколько десятков тысяч человек. Многие из них никогда не увлекались раньше техникой и, навер¬ ное, не смогли бы ответить на вопрос, как устроена элек¬ трическая лампочка. Но здесь, в толпе, окружающей экскурсовода, на всех лицах написан неподдельный инте¬ рес к его рассказу. Говорит ли он о приборе, с высочай¬ шей точностью измеряющем толщину проката с помощью гамма-лучей, о применении радиоактивных изотопов для раскрытия секрета образования углеводов и белков в зе¬ леном листе растения, о радиоактивном методе, позво¬ лившем узнать, что1 2000 миллионов лет назад на Украи¬ не действовали мощные вулканы, слушатели неизменно забрасывают его вопросами. Им хочется как можно боль¬ 58
ше знать о могуществе новой силы, хозяевами которой они себя теперь почувствовали. Толпа, окружающая экскурсовода, двигаясь от стен¬ да к стенду, все время росла, как лавина, присоединяя к себе тех, кто только что вошел в зал. Подолгу задерживались люди у отделов выставки, показывающих новые возможности медицины, вооружен¬ ной радиоактивными изотопами. В советском зале на одной из стен — ряд фотографий, развешанных попарно. В каждой паре на левом сним¬ ке— лицо больного человека, обезображенное отврати¬ тельной раковой опухолью. И тут же, справа, этот же человек после радиоактивного лечения: нет и следа от чудовищного нароста, грозившего Оборвать жизнь. Здесь же, на выставке, можно было увидеть и мощные исце¬ ляющие гамма-аппараты, которые побеждают неодоли¬ мей ранее рак. В канадском и советском залах были представлены те¬ рапевтические аппараты, способные облучать злокачест¬ венные опухоли, гнездящиеся глубоко в теле больного. Гамма-лучи, которые разрушают клетки раковой опу¬ холи, известны человеку давно. Давно познал он их чудо¬ действенную силу, но только появление атомной энергии открыло гамма-терапии двери в тысячи больниц и поли¬ клиник. Раньше источником гамма-лучей служил редчайший элемент — радий. Для добычи только одного грамма ра¬ дия нужно тончайшим образом переработать в лабора¬ тории 500 тонн руды, использовав при этом столько же химических реактивов, 10 тысяч тонн воды, сжечь 1000 тонн угля, чтобы поддержать ход реакций. Редкая клиника располагала тогда не только граммом радия, но и долями его. Здесь, на выставке, посетители увидели аппараты для гамма-терапии, дающие мощные потоки целительных 59
лучей, какие можно было бы получить от 10, 20 и 400 граммов радия. Но порция радиоактивного кобальта, рождающая гамма-лучи даже в самом мощном из этих аппаратов, не потребовала для своего приготовления и тысячной доли того титанического труда и тех затрат, кото¬ рые нужны были бы для эквивалентного количества радия. Кобальт, испускающий гамма-лучи, получает¬ ся простым облучением вещества потоком нейтронов в реакторе! Да, увлекательны не только энергетические, но и дру- 1 ие перспективы, открывшиеся человеку. Когда экскурсовод заканчивал свой рассказ, толпа, окружавшая его, рассыпалась. Но люди не уходили с вы¬ ставки. Если экскурсия проходила в советском зале, многие возвращались к стендам, где были выставлены приборы, использующие радиоактивные изотопы. Вот высокий человек с кожаной папкой в руках — инженер-металлург из Англии, как представился он на¬ учному работнику выставки,— задает один вопрос за другим, чтобы узнать, как используются у нас в стране изотопы для контроля химического состава стали. Рядом другой сотрудник выставки объясняет посетителю устройство прибора для проверки толщины труб. Тот внимательно слушает. Ему что-то осталось неясным, и он просит нарисовать схему хода гамма-лучей через стен¬ ку трубы. Несколько карандашных линий на обложке проспекта выставки делают все понятным. Посетитель улыбается и несколько раз по-французски благодарит собеседника. В другом углу стайка ребятишек зачарованно смот¬ рит на автомат, считающий бутылки с лимонадом. Тол¬ стый, добродушно улыбающийся воспитатель пытается увести их дальше, но это ему не удается. Мальчишки, ви 60
димо, недавно, постигшие премудрость арифметики, дружно ахают, словно при виде чуда, когда на счетчике, после того как через аппарат прошла очередная бутылка, появляется новая цифра... Большинство группы, прослушавшей объяснения, са¬ дится на стулья, которые в несколько рядов установлены перед небольшим экраном, врезанным в стену. На экране еще ничего нет. Но скоро должны показывать фильм «Первая в мире» — о советской атомной электростанции. Люди терпеливо ждут, пока очередная группа прослу¬ шает объяснения экскурсовода и присоединится к ним. Но не всегда так бывало. Однажды мне довелось ви¬ деть, как посетитель выставки, одетый в легкую куртку, с фотоаппаратом, болтающимся на ремешке, видимо ту¬ рист, вскочил со стула и, обращаясь к администратору, взволнованно просил: — Пожалуйста, поторопите экскурсовода. Так хочет¬ ся скорее увидеть фильм! — Но ведь люди хотят узнать обо всем, что здесь по¬ казано. — Ах, я же знаю, что их вопросам не будет конца,— с отчаянием и даже чуть сердясь воскликнул человек в куртке... У входа в американский зал выставки разместился прибор, около которого всегда толпятся люди. Подобно телескопу, открывающему нам звездные бездны, этот прибор позволяет человеческому глазу заглянуть в столь же бесконечные глубины мира атомов и элементарных частиц. Под толстой стеклянной крышкой плоского ящи¬ ка, наполненного пересыщенным паром, в каждое мгно¬ вение можно увидеть полтысячи тонких серебристых ни¬ тей— следы пролетевших элементарных частиц и оскол¬ ков атомов. Одни из них прямолинейны, как струны, другие свертываются в спирали, третьи лучами разле^ 61
таются из одной точки. И все они, сменяя одна другую, тают, оседая на дно ящика. Около прибора нет никаких искусственных источни¬ ков радиоактивных излучений. Следы, видимые под стек¬ лом, рождены частицами, составляющими природный фон радиоактивности, который незримо, неощутимо окру¬ жает человека всю его жизнь. Часть этого фона порож¬ дается лучами, примчавшимися из глубин космоса, другая — радиоактивностью горных пород и, наконец, третья — самими живыми существами, в том числе и че¬ ловеком, в костях которых концентрируется радиоактив¬ ный кальций. За полтора миллиарда лет, которые насчитывает исто¬ рия жизни на Земле, этот фон стал привычен живому организму. Но там, где человек своими атомными установками поднял уровень этого фона, нужна осторожность, чтобы творение не повернулось против творца. Выставка наглядно показала систему мер защиты здоровья людей, работающих с радиоактивными веще¬ ствами. Была показана специальная одежда, которая полностью изолирует человека от среды, где находится ядовитая радиоактивная пыль. Шаровой шлем этого ко¬ стюма, отлитый из органического стекла, под который подается воздух, заставляет вспомнить о космических путешественниках из фантастических романов. Посети¬ тели выставки подолгу рассматривали приборы-манипу¬ ляторы, позволяющие человеку, защищенному от опас¬ ных излучений толстой прозрачной стеной из стекла и воды, легко и уверенно обращаться с химическими соеди¬ нениями радиоактивных веществ... Выставка убеждала в том, что наука нашла средства защитить людей, приблизившихся к могучему и в то же время грозному светилу — атомной энергии. Человече¬ ству не будет грозить судьба Икара — героя древнегре¬ 62
ческого мифа, поднявшегося на крыльях к Солнцу и по¬ гибшего от его жарких лучей. С чувством удовлетворения покидали люди выставку, унося с собой проспекты и описания экспонатов, чтобы, читая их, еще глубже вдуматься в значение всего увиден¬ ного в залах Дворца Наций. Выставка показала, как много сделано учеными и ин¬ женерами разных стран, работавшими до этой поры изолированно, разобщенно. И вместе с тем она убеждала каждого в том, что наше движение в атомный век будет происходить быстрее, если ученые станут работать сооб¬ ща. Тогда скорее распахнется завеса времени, и челове¬ чество овладеет поистине сказочными чудесами атомной энергии! Женева, 1955 г.
ЯДЕРНАЯ АРТИЛЛЕРИЯ Перед тем как отправиться в гости к физикам, штур¬ мующим сегодня тайны атомного ядра, разгадываю¬ щим природу частиц, составляющих его, я вновь про¬ смотрел книгу об атоме. Листая ее страницы, я словно поднимался по ступеням лестницы, ведущей из глубины времен. Вот мысленный взор рисует древнегреческих филосо¬ фов, рассуждающих о мельчайших, невидимых частич¬ ках, образующих тела,— об атомах. Встает перёд глазами маленькая лаборатория Ломо¬ носова, где опытами была укреплена догадка об атомном строении вещества. Вот я вижу Беккереля, рассматривающего фотопла¬ стинку, потемневшую под воздействием частиц, вырвав¬ шихся из атомного ядра. Вот, наконец, скромный прибор Резерфорда, позволивший человеку впервые расщепить ядро атома. За какой-нибудь час чтения крошечный шарик, каким еще в начале века представлялся ученым атом, превра¬ щается в сложное тело, подобное Солнечной системе, с электронными оболочками на поверхности, с шариком- 64
ядром в центре. Перевернуто еще несколько страниц, и ядро предстает слепленным, подобно комочку икры, из частиц—протонов и нейтронов. И вот последняя стра¬ ница. Ядро рисуется уже не простым комком или каплей. Оказывается, частицы занимают всего пятидесятую часть его объема. Угадывается какой-то порядок внутри ядра. Но каков он? Книжка не дает ответа. И снова мысль пробегает этапы познания атома и его ядра. Как много оно уже принесло нам! Проникновение в тайны ядра, открытие некоторых его свойств уже дало человечеству могучий источник энергии, который на на¬ ших глазах преображает технику, умножает мощь че¬ ловека — покорителя природы. Великие плоды! И тем горячее желание узнать о том, что не вошло еще в книж¬ ки, чем живет сегодня авангард физиков. И вот я в Объединенном институте ядерных проблем, в кабинете заместителя директора лаборатории профес¬ сора Венедикта Петровича Джелепова. Он рассказывает мне о задачах, решаемых здесь физиками. Формулируют¬ ся они просто: изучение природы ядерных сил и элемен¬ тарных частиц. Но как гигантски сложна эта работа! Я снова вспоминаю опыты Резерфорда, обстреливав¬ шего ядра атомов частицами, выбрасываемыми распа¬ дающимися радиоактивными атомами. Очень скромной по сегодняшним масштабам была энергия снарядов Ре¬ зерфорда, хотя она и выражается большим числом — 7 700 000 электроновольт. Сегодня физикам, чтобы изу¬ чить силы, сцепляющие протоны и нейтроны в ядре, узнать строение самих протонов и нейтронов, надо рас¬ полагать частицами, имеющими энергию в сотни мил¬ лионов электроновольт. В природе есть частицы таких энергий — в космиче¬ ских лучах. Но куда удобней располагать своей, под¬ властной экспериментатору ядерной артиллерией. Мы идем в главный корпус. 65
С порога глаз не может охватить разом весь огром¬ ный зал, открывшийся передо мной. Но я и не пытаюсь его рассматривать. Все внимание сразу приковала к себе громада ускорителя — синхроциклотрона, стоящего в центре помещения. Мой спутник профессор Венедикт Петрович Джелепов удерживает меня, когда я пытаюсь приблизиться к уско¬ рителю. — Снимите часы, иначе они намагнитятся и остано¬ вятся,— говорит он. — Разве электромагнит включен? — Нет. Но и остаточного магнетизма в этих семи ты¬ сячах тонн, которые весит ярмо магнита, хватит, чтобы остановить часы. Пока мы обходим ускоритель, профессор Джелепов рассказывает о его агрегатах, называет удивительные цифры. В обмотках магнита ускорителя протекает ток в 4500 ампер, причем эта величина выдерживается с точ¬ ностью полутора ампер. Полюсы магнита имеют в попе¬ речнике шесть метров, а обмотка — двенадцать. Она со¬ стоит из витков толстой медной шины. Когда по обмотке идет ток, ее охлаждают воздухом. Мощность вентилято¬ ров охлаждения 400 киловатт — столько, сколько потреб¬ ляют все станки обычного по размерам механического цеха. В ускорителе работает не только магнитное поле, но и высокочастотное электрическое. Семьдесят раз в се¬ кунду меняет оно свою частоту — от 25 миллионов коле¬ баний в секунду до четырнадцати миллионов. Эти цифры кажутся еще более грандиозными, когда вспоминаешь, что все это нужно для разгона частиц, име¬ ющих ничтожно малый вес, 0,0000000000000000000000016 грамма — такой вес имеют протоны, ускоряемые этим гигантом. 66
Как происходит их разгон? Стремясь сделать свой рассказ о работе ускорителя более доходчивым, профессор Джелепов упомянул о древнем метательном оружии — праще. С пращой знаком каждый, кто в детстве привязывал к камню веревку, раскручивал его и, отпустив потом, следил за его стремительным полетом. В работе ускори¬ теля много сходного с тем, как действует праща. Толчки руки, раскручивающей камень, здесь заменяют толчки высокочастотного электрического поля, подгоняющего частицы. «Веревкой», мешающей протонам улететь, удер¬ живающей их, служит магнитное поле. Точнее говоря, оно подобно не веревке, а резинке: по мере того как ча¬ стицы набирают скорость, они все дальше и дальше от¬ ходят от центра, то есть летят по спирали. Когда протоны набрали нужную скорость (а она не маленькая — 280 километров в секунду), ток в электро¬ магните выключается, «резинка» рвется, и частицы уле¬ тают из ускорителя. Таков принцип гигантской электромагнитной пращи. Сложнейшее оборудование понадобилось, чтобы убрать с пути разгоняемых протонов воздух. Онй уско¬ ряются в пустоте, в вакууме. Но одно дело откачать воз¬ дух из баллона радиолампы, другое — из камеры в три¬ дцать кубических метров, то есть из объема, который имеет обычная десятиметровая комната. Я с уважением смотрю на ребристые трубы паромас- ляных насосов, откачивающих воздух из камеры. Их два. Удивляет не только их мощность, но и их способность создавать в камере разрежение, равное миллиардным долям атмосферы! Профессор Джелепов обращает мое внимание на вде¬ ланные в мощную бетонную стену толстые трубы, подоб¬ ные пушечным стволам. Это коллиматоры. Через них потоки частиц устремляются в соседнее помещение — 67
туда, где стоят приборы исследователей. В этом втором зале сотнями змеятся по полу провода, расставлены при¬ боры, штабели из железобетонных блоков, служащие за¬ щитой от опасных для человека излучений. Несколько физиков налаживают установки, готовят их к «обстрелу» частицами. Здесь различные камеры, которые могут фо¬ тографировать следы частиц, разлетающихся после со¬ ударений, здесь многотонные магнитные спектрометры, «сортирующие» частицы по массе, по электрическому за¬ ряду, по энергии... Скоро ускоритель заработает, и экспериментаторы торопятся. Когда из коллиматоров полетят пучки частиц, люди должны будут уйти из помещения. Они соберутся в третьем зале, куда по бесчисленным проводам побегут электрические сигналы, рассказывающие обо всем, что происходит при столкновении частиц. Там, защищенные железобетоном, физики будут заносить в журналы пока¬ зания приборов. Длинные столбы цифр — вот плоды игры электрических и магнитных полей могучего ускори¬ теля, столкновений быстролетных частиц. Эти цифры — пища для теоретиков, осмысливающих результаты экс¬ периментов, создающих наши представления об устрой¬ стве микромира. Наш разговор переходит к исследованиям, проведен¬ ным на ускорителе. Основные работы — изучение упругого рассече¬ ния протонов протонами, нейтронов нейтронами и нейтронов протонами, которое происходит при их соуда¬ рении. Здесь широко исследовались также процессы образо¬ вания частиц, называемых пи-мезонами, и взаимодей¬ ствие их с другими частицами и ядрами. Мезоны были от¬ крыты физиками в космических лучах больших энергий. Синхроциклотрон позволяет получать их «искусствен¬ ным» путем. 68
Сегодня мы с уверенностью Можем говорить о слож¬ ной структуре нуклонов, опираясь не только на бессмерт¬ ную ленинскую формулу о неисчерпаемости атома и электрона, но и имея экспериментальные доказательства этого. Теперь мы также знаем, что размеры протона в три раза меньше, чем считалось раньше. Это нынешнее представление о частицах ядра роди¬ лось из работ физиков разных стран. Опыты, проведен¬ ные на синхроциклотроне, показали также, что ядерные силы, действующие между двумя протонами и двумя ней¬ тронами при высоких энергиях, одинаковы. Можем ли мы сейчас видеть практические послед¬ ствия этих работ? Вряд ли. Ядерная физика шагает далеко впереди практики. Вспомним для примера о том пятнадцатилетии, которое отделяет открытие цепных ядерных реакций от постройки первой атомной электростанции, действующей на их основе. Знакомство с синхроциклотроном окончено, и вот я уже с новым спутником, заместителем директора другой лаборатории, кандидатом физико-математических наук Иваном Васильевичем Чувило, иду к корпусу, где разме¬ стился второй ускоритель — синхрофазотрон. Кажется, после увиденного трудно удивляться еще бо¬ лее грандиозным масштабам. И все же я останавливаюсь в изумлении перед панорамой, открывшейся мне на по¬ роге нового зала. Его диаметр — восемьдесят метров. Металлические конструкции на десятки метров вознесли его потолок. Здание Московского цирка, наверное, легко бы уместилось здесь. Весь этот зал занят ускорителем, который разместил¬ ся в нем гигантским кольцом. По металлическим мосткам мы входим внутрь кольца. В моем блокноте появляются новые цифры, еще более разительные. Вот некоторые из них. 69
Вес ярма электромагнита — 36 000 тонн. Этого метал¬ ла достаточно было бы для постройки самого крупного линкора. Мощность мотор-генераторов, питающцх током элек¬ тромагнит, 10 000 киловатт. Такую же мощность имеет станция, снабжающая электричеством средний по разме¬ рам город. Вакуумная камера, лежащая внутри кольца, имеет объем двести кубических метров. Пятьдесят шесть мощ¬ ных насосов поддерживают в ней разрежение. Энергия, которую приобретают в ускорителе прото¬ ны,— десять миллиардов электроновольт! Мой спутник рассказывает о принципе работы синхро¬ фазотрона. Это тоже электромагнитная праща, метающая протоны. Но в ней частицы разгоняются не по спирали, а по кругу за счет того, что вместе с ростом скорости частиц растет и магнитное поле. Здесь оно подобно не резинке, а веревке. Мы осматриваем устройство для впуска протонов в синхрофазотрон. Это сложная комбинация электромагни¬ тов и конденсаторов, которая должна направить пучок предварительно ускоренных протонов в вакуумную ка¬ меру. Проделав в камере три миллиона оборотов, совершив путь, вдвое превышающий расстояние от Земли до Луны, всего через три секунды после начала разгона, частицы покинут ускоритель, устремившись в жерла коллима¬ торов. Дубна, 1956 г.
СИНХРОФАЗОТРОН РАБОТАЕТ! Ц ад входами в огромное циркульное здание, знакомое " многим по газетным фотографиям, горят разрешаю¬ щие зеленые огни трехцветных светофоров. Синхрофазо¬ трон сейчас не включен, в здание можна войти. В огромном зале, где под куполом, поддерживаемым мощными колоннами, свернулся в гигантскую баранку ускоритель. Зеленый огонек над входом, мерцающие- со¬ звездия световых сигналов на щитах и пульте, беспокой¬ ная змейка на экране осциллографа говорят о том, что гигантское сооружение готово к действию. Невидимые, но могучие магнитные и электрические силы уже готовы по команде человека своей титанической игрой разгонять крохотные частички — протоны до скоростей, подсту¬ пающих к предельной, к скорости света. У небольшого пульта, стоящего в центре кольца, мы встречаемся с группой инженеров и техников — участни¬ ков запуска ускорителя. Как и все советские люди, они говорят о своей работе, как об обычном, ничем не приме¬ чательном деле. Приходится допытываться у них, в чем сложность запуска этого великана, какие препятствия им пришлось преодолеть. Инженеры Е. Кулакова, В. Саранцев, дежурив¬ шие в корпусе, рассказали о днях, предшествовавших 71
пуску. Да, работы было много, но это в обычае лабора¬ тории. Каждый стремился вложить и свою частицу труда в сооружение и пуск новой замечательной атомной уста¬ новки. Самое главное сделано, машина пущена. — Пожалуй, одна из сложнейших задач, которая пе¬ ред нами стояла,— рассказывает руководитель группы запуска инженер Л. Зиновьев,— наладка впускного устройства. Дело в том, что протоны, которые должны быть ускорены, «впрыскиваются» в кольцевую камеру небольшим линейным ускорителем. Но они полетят по кольцу и будут набирать скорость только в том случае, если впускное устройство, эта своего рода переводная стрелка, сработает исключительно точно. Отклонение протонов из расчетного пути не должно составлять угол более 8 минут, то есть трехтысячной доли окружности. — Как ваша группа работает сейчас, в дни запуска ускорителя? — Днем наши инженеры и техники продолжают от¬ ладку отдельных агрегатов. Видите,— указал Леонид Петрович на вспыхивающий синий щар, укрепленный над ускорителем,— это сигнал о том, что включено напряже¬ ние высокой частоты. А там дальше горит красная лам¬ почка — значит, отладчики включают линейный ускори¬ тель. Он одновременно порождает и рентгеновские лучи4. Вот почему и горит сигнал опасности в зоне, от которой нас отделяет толстая бетонная стена. — Запуск ускорителя,— продолжал Л. Зиновьев,— мы производим по вечерам. Тогда все собираются сюда, в центр, к отладочному пульту. Находиться за кольцом ускорителѣ нельзя. В процессе разгона частиц внешние стороны синхрофазотрона испускают опасное для чело¬ века излучение. При запуске мы пользовались пучками протонов в сотни раз меньшей интенсивности, чем расчет¬ ная. При пучке полной мощности и здесь, в центре коль¬ ца, нельзя оставаться. 72
— Значит, управление ускорителем будет дистан¬ ционным, из другого корпуса? — Да, сейчас мы завершаем подготовку к переходу на такое управление. Вчера запуск ускорителя был уже осуществлен из другого корпуса, с главного пульта. О торжественном моменте пуска ускорителя нам рас¬ сказал заместитель директора лаборатории высоких энергий Объединенного института ядерных исследований профессор Валентин Афанасьевич Петухов. — В корпусе, где находится ускоритель,— говорит он,— 15 марта 1957 года и днем и ночью было людно. Вечером сюда собрались ученые, инженеры — все те, кто создавал синхрофазотрон. В 9 часов после очередной пробы наступил кульминационный момент: осциллограф зафиксировал первый импульс частиц, самостоятельно существующих в ускорительной камере. Все мы сразу же забыли об усталости. Готовы были сидеть хоть до утра у нашей машины. — Пуск синхрофазотрона в короткий срок,— продол¬ жал В. Петухов,— в значительной мере был облегчен тем, что все основные физические процессы, связанные с работой ускорителя, были отработаны на модели, постро¬ енной в физическом институте Академии наук СССР. — Были и трудности,— добавляет профессор.— Они во многом зависели от необычного сочетания колоссаль¬ ных габаритов машины с очень большими требованиями к топографии магнитного поля. Потребовалось провести десятки тысяч измерений. Приятно отметить сейчас, что этот труд оплачен ныне сторицей. Поведение пучка ча¬ стиц в ускорительной камере уже на первых оборотах показало, что поле хорошее. Как известно, равноправными членами Объединенного института ядерных исследований являются двенадцать государств. В этом научном атомном центре созданы все возможности для выполнения обширной программы науч¬ 73
ных работ. С пуском гигантского ускорителя все больше возрастает значение Института. Государства — члены Объединенного института получат новое мощное орудие научного исследования. В лаборатории высоких энергий нам пришлось встре¬ титься с профессором Ван Гань-чаном, командированным сюда Академией наук Китая. На наш вопрос, как он оце¬ нивает советский синхрофазотрон, ученый ответил: — Я и мои коллеги, научные работники, рады успехам советских ученых.— И тут же ученый задумался.— Нет, это, пожалуй, не то слово.— С помощью словаря он со¬ ставил новую фразу так:—Мы восхищены советским ускорителем. Запуск его в кратчайший срок свидетель¬ ствует о высоком уровне развития науки и техники в Со¬ ветском Союзе, о высокой индустриальной мощи страны. — Ученые Китая,— продолжал Ван Гань-чан,— ве¬ дут в Объединенном институте ядерных исследований ин¬ тересные наблюдения в области изучения элементарных частиц с помощью фотопластинок и электроники. Я с группой готовлю большую пузырьковую камеру для ис¬ следования взаимодействия частиц высоких энергий с веществом. Мой коллега профессор Ху Нин занимается теоретической физцкой. Совместная работа в институте с советскими учеными, физиками других стран, в частности Чехословакии и Польши, дала нам многое. Пуск синхро¬ фазотрона в Дубне позволит нам вести глубокие иссле¬ дования и, несомненно, обогатит наши знания. Мы в кабинете Владимира Иосифовича Векслера — директора лаборатории высоких энергий Объединенного института ядерных исследований. Им разработаны те принципы, на которых основано действие ускорителя. — Запуск этой установки,— рассказывает В. И. Векс¬ лер,— для нас, сотрудников лаборатории, а также для коллективов Научно-исследовательского института элек¬ трофизической аппаратуры и Радиотехнической лабора¬ 74
тории Академии наук СССР, для всех людей, вложивших в создание синхрофазотрона несколько лет труда,— это, конечно, большое событие. Число участников проектиро¬ вания, изготовления, отладки ускорителя — очень велико, всех их перечислить невозможно. Огромный труд проделан советскими учеными Д. В. Ефремовым, Е. Г. Комаром, А. Л. Минцем, С. М. Рубчинским, А. М. Столовым, Н. А. Моносзоном, М. С. Рабиновичем, А. А. Коломенским и руководимыми ими научными работниками и инженерами. — В настоящее время,— продолжает В. Векслер,— мы проводим исследование самого синхрофазотрона. Проверяем его параметры, их соответствие расчетам. При запуске установки нами получен уже пучок протонов, ускоренных до энергии 8,3 миллиарда электроновольт. Как известно, по расчету синхрофазотрон должен сооб¬ щать протонам энергию в 10 миллиардов электроновольт. Мы не видим пока препятствий, которые помешали бы нам получить в дальнейшем предельную энергию. Иссле¬ дования и отладка синхрофазотрона, вероятно, займут еще несколько месяцев, но и до их завершения мы уже начнем производить некоторые эксперименты. Для этого придется провести исследование пучков тех частиц, кото¬ рые будут возникать в ускорителе.— Владимир Иосифо¬ вич обернулся к приколотому на стене плану.— Мы сей¬ час определяем места для расположения аппаратуры. Каждый такой маленький значок на плане,— пояснил он,— обозначает очень массивный и сложный прибор. Например, электромагнитные спектрометры нашей лабо¬ ратории будут весить от 50 до 500 тонн. — Расскажите о самом процессе запуска. — Считают, что трудности запуска ускорителя прямо пропорциональны квадрату или кубу энергии, на которую он рассчитан. Так, например, запуск ускорителя, дающего частицы в два раза меньшей энергии, проще в четыре — 75
восемь раз. И все же в этих условиях мы затратили на запуск всего около двух с половиной месяцев. Этот ре¬ кордно короткий, как мне кажется, срок стал возможным благодаря высоким знаниям и энтузиазму коллектива, запускавшего ускоритель. — Что можно сказать о перспективах работы ученых на новом ускорителе? — Мы рассчитываем, что наш синхрофазотрон позво¬ лит легче, в большем количестве получать новые, сравни¬ тельно мало изученные частицы микромира — антипро¬ тоны, антинейтроны и тяжелые мезоны. Кроме того, наши физики вправе ожидать и обнаружения новых, не извест¬ ных еще частиц. Когда заканчивалась наша беседа, секретарь подал В. Векслеру вместе с пачкой приветственных теле¬ грамм со всех концов света письмо с пестрой каемкой. — Это из США, от известного физика Э. Лоурен¬ са,— пояснил он нам, посмотрев на конверт. Быстро пробежав письмо, Владимир Иосифович улыб¬ нулся: — Благодарит за посланные ему материалы. Но глав¬ ное не в этом. Он пишет: «Надеюсь услышать этим летом о запуске вашей машины». Как видно, для него события этих дней — приятный сюрприз! Теперь в арсенале физиков новая гигантская ядерная пушка и, несомненно, они пробьют новые дороги в таин¬ ственные глуби микромира. Мы уже и сейчас знаем, что эта атака не будет последней. Как неисчерпаема в своем многообразии материя, так и беспредельно стрем¬ ление человека к познанию. Дубна, 1957 г.
РАДИОИЗОТОПЫ ВООРУЖАЮТ НАУКУ Закончилась первая неделя работы Международной конференции по применению радиоизотопов в научных исследованиях. На конференцию в Париже съехалось более 1200 ученых, представляющих 50 стран. Уже про¬ слушана почти половина официальной программы докла¬ дов. Первый характерный штрих, который отчетливо виден и тому, кто участвует в заседаниях, и тому, кто' далек qt науки и просто просматривает каждый день газеты,— это внимание и интерес, проявляемые печатью к работе кон¬ ференции, и в частности к советской делегации и научным сообщениям наших ученых. Надо сказать, что советская делегация не так много¬ численна, как, скажем, французская или американская. Но из 224 докладов, которые вынесены на обсуждение, почти четверть принадлежит советским ученым. Мы знаем, что важно не только количество, но и каче¬ ство. Первые же заседания, первые же доклады наших специалистов показали, что и с этой стороны советский вклад в парижскую встречу ученых достоин высокой оценки. 77
Конференция открылась 9 сентября 1957 года в «Большом амфитеатре» — Актовом зале — Сорбонны, од¬ ной из крупнейших аудиторий Парижского университета. Вступительную речь произнес директор департамента точных и естественных наук ЮНЕСКО французский уче¬ ный Пьер Оже. Он известен тем, что обнаружил в спектре космических лучей частицы, обладающие сверх¬ высокими энергиями, которые в его честь именуются те¬ терь «ливнями Оже». Открыл конференцию выдающийся английский физик сэр Джон Кокрофт. Кокрофт подчеркнул глубокую символичность того факта, что конференция, призванная обсудить широкий круг проблем применения радиоизотопов в научных целях, проходит в стране, выдающимися гражданами которой были заложены основы этой отрасли знания. Как извест¬ но, французским физиком Беккерелем была в прошлом веке открыта естественная радиоактивность, а в тридца¬ тых годах нашего века Ирен и Фредериком Жолио-Кюри открыта искусственная радиоактивность. В понедельник днем начали работать две секции — физическая и биологическая, на которые разделились участники международной научной встречи. Первое заседание физической секции было посвящено методам получения радиоизотопов. Ученые США, Шве¬ ции, Англии, СССР рассказали о том, как ведутся поиски путей создания новых, основанных на радиоактивности средств исследования, пригодных для постановки тех или иных экспериментов с живой или мертвой природой. Наи¬ больший интерес вызвали два доклада: американский— о способе получения радиоактивного алюминия-26, отли¬ чающегося своей долговечностью, и советский — о новых методах приготовления источников радиоактивного1 излу¬ чения. В общих чертах суть последней работы заклю¬ чается в том, что1 вместо радиоактивных «сандвичей», где радиоактивный препарат помещается между обкладками, 78
задерживающими часть излучения, были найдены пути нанесения радиоактивных материалов на особым образом разрыхленную поверхность металла. Благодаря этому излучение не фильтруется каким-либо слоем и может не¬ посредственно действовать на исследуемый объект. На следующем заседании привлекло внимание сооб¬ щение французских ученых о любопытном применении стекла для определения дозы облучения гамма-лучами. Оказалось, что стекло чернеет под действием этих лучей и тем значительнее, чем большая доза излучения пропу¬ щена сквозь него. Несложное сравнение оптических свойств такого облученного стекла с эталоном дает до¬ статочно точную величину использованной дозы. Этот простой и дешевый метод измерения, кстати, известный и в Советском Союзе, будет, очевидно, полезен не только в научной работе, но и в промышленности. Большой интерес вызвал доклад советских ученых о созданном ими мощном источнике гамма-излучения для радиационно-химических исследований. Этот источник по действию эквивалентен 21 тысяче граммов природного радия. Не удивительно, что нынешние мировые запасы радия, накопленные за десятилетия, во много раз усту¬ пают по мощности излучения изготовленному нашими соотечественниками источнику. Новый источник гамма-излучений поможет сделать дальнейшие шаги в области еще очень молодой, но много¬ обещающей отрасли науки — радиационной химии, поз¬ воляющей осуществлять новые типы реакций, получать новые по свойствам вещества. Достижения советской науки по праву попали в заголовки отчетов о конферен¬ ции, данных на следующий день рядом французских газет. Два дня, 11 и 12 сентября, были посвящены сообще¬ ниям О' применении радиоизотопов для изучения физики металлов и твердых тел. 79
Хотя конференция посвящена строго научному, иссле¬ довательскому аспекту применения радиоизотопов, есте¬ ственно стремление попытаться увидеть перспективу прак¬ тического применения того, о чем говорится сегодня с ее трибуны. Все мы, например, свидетели того, как на про¬ тяжении короткого времени возникла и необычайно быст¬ ро развивается техника полупроводников. Даже тот, кто заметил только разительные перемены, происшедшие в витринах радиомагазинов, где все чаще вместо громозд¬ ких приемников можно видеть миниатюрные, размером с дамскую сумку приемники на полупроводниках, может оценить значение этих удивительных германиевых и крем¬ ниевых кристаллов. Вполне понятно, почему сообщение об этом обсуждении газета «Фигаро» сопроводила заголов¬ ком «Возможности больших успехов в технике полупро¬ водников», а в самой заметке сообщала: «У физиков не¬ обходимо отметить целый ряд работ, особенно русских, о явлениях диффузии внутри монокристаллов германия и кремния». Не менее интересно идет работа в биологической сек¬ ции. Здесь следует отметить сообщение французских уче¬ ных, сумевших с помощью радиоактивного йода-131 пока¬ зать, что различные части щитовидной железы имеют не¬ одинаковые функции. Это открытие, несомненно, будет иметь значение при лечении заболеваний щитовидной же¬ лезы. О важном исследовании доложил представитель Дании. Благодаря применению радиоизотопов удалось показать связь, существующую между обменом веществ в щитовидной железе у рогатого скота и свиней и их мо¬ лочной и мясной продуктивностью. Замечательный успех имели доклады советских уче¬ ных, посвященные изучению обмена веществ в головном мозге и периферических нервах. Проведенные нашими специалистами исследования важны как по своим резуль¬ татам, так и по методам использования нового орудия 80
познания — радиоизотопов. Они являются значительным шагом вперед к осуществлению мечты великого физио¬ лога И. П. Павлова, подчеркивавшего, что последнее сло¬ во в изучении высшей нервной деятельности принадлежит физике и химии. В докладе академика А. Палладина было показано, что в головном мозге обмен веществ идет различным об¬ разом в различных его частях: более интенсивно — в се¬ ром веществе, менее интенсивно — в белом. Работы про¬ фессора Г. Владимирова, пользовавшегося аминокис¬ лотами с мечеными радиоизотопами, позволили устано¬ вить, что средний срок жизни белков мозга—12 суток. В результате непрерывного обмена белки постоянно об¬ новляются. Удалось установить характер этой замены в отдельных частях мозга и условия, влияющие на ее ско¬ рость. Определено значение температуры на этот про¬ цесс. В частности, пролит свет на такое важное для но¬ вейшей хирургии явление, как повышение устойчивости мозга к кислородному голоданию при низких темпера¬ турах. Надо подчеркнуть, что подобные исследования стали возможны только1 благодаря радиоизотопам, благодаря тому, что ученые могут «пометить» вводимые в организм вещества и следить за их судьбой в живом теле. Как ошибочно звучат ныне слова Гете «природа немеет на пытке», то есть во время эксперимента. Сегодня наука нашла способ вести с природой непринужденную беседу. На конференции состоялась церемония вручения по¬ четных медалей Парижа, которыми городские власти наградили 12 видных деятелей науки — участников кон¬ ференции. Из советских ученых медали получили акаде¬ мики А. Топчиев и В. Энгельгардт. Была совершена экс¬ курсия в Саклэ, один из французских центров атом¬ ных исследований, расположенный неподалеку от Парижа. 81
Советские и иностранные уче'йые осмотрели отделы электроники, биологических исследований, познакомились с небольшими математическими машинами «Камилла», «Джиоконда» и «Дафнис», на которых проводятся про¬ ектные расчеты. Была показана полугорячая лаборатория, где в специальных шкафах-камерах со стенками из орга¬ нического стекла и свинца происходит приготовление не¬ которых радиоактивных препаратов. Познакомились экскурсанты также с атомными реак¬ торами, предназначенными для исследовательских целей. Один из них сооружен в 1952 году и, несмотря на срав¬ нительно малую мощность—1500 киловатт,— имеет вну¬ шительные размеры, так как работает на необогащенном уране. В качестве замедлителя в нем используется тяже¬ лая вода, охладителем служит углекислый газ. Второй реактор, на 15 тысяч киловатт, находился в стадии пуска. В нем используется слегка обогащенный уран. В заключение был показан сооружаемый в Саклэ ускоритель «космотрон», который будет разгонять прото¬ ны до энергии в три миллиарда электроновольт. Это до¬ вольно большая машина, для которой сооружено особое здание, напоминающее ангар. Однако оно кажется чуть ли не игрушечным тем, кто видел гигантский синхрофа¬ зотрон в Дубне под Москвой. * & & Конференция заслужила высокие оценки. Самый непосредственный ее результат в том, что совместное обсуждение новых работ сразу же позволило поставить на них печать научной достоверности. Ее положительное значение в этом смысле несомненно. В той или иной форме ее участники присоединились к мысли, высказан¬ ной главой советской делегации академиком А. Топчие¬ 82
вым о том, что совместное обсуждение научных вопросов позволит ученым использовать для развития науки силы всего человечества. Пожелания, связанные с дальнейшим развитием со¬ трудничества, советские ученые слышали почти при каж¬ дой встрече со своими зарубежными коллегами. Глава американской делегации д-р Либби заявил на пресс-кон¬ ференции: «Две недели нашей совместной работы были, несомненно, полезны для науки. Почему бы не продол¬ жить такое сотрудничество и в дальнейшем?» Из рассмотренных докладов во вторую неделю конфе¬ ренции, пожалуй, наибольшее внимание привлекли к себе сообщения о советских исследованиях в области физиоло¬ гии растений, в частности фотосинтез. Фотосинтез — процесс, при котором энергия солнечно¬ го света превращает в зеленом листе углекислоту атмо¬ сферы в органические вещества. Этот процесс совершает¬ ся на Земле в грандиозных масштабах. За год он создает 450 миллиардов тонн органических веществ, то есть в среднем по 180 тонн на каждого человека. Тем не менее проблема питания в ряде стран довольно остра. Одна из причин этого еще очень низкая урожайность, далекая от той, какую показывают теоретические расчеты. Напри¬ мер, изучение возможностей фотосинтеза говорит, что мы можем получать в среднем по 120 центнеров зерна, по 2 тысячи центнеров картофеля и свеклы с каждого гектара. Большой круг научных работ должен быть решен прежде, чем мы сможем достигнуть такого уровня про¬ дуктивности растений. И в решении их одним из важных путей является метод меченых атомов. Из школьных учебников мы знаем, какой глубокий переворот в естествознании произвело изобретение микроі- скопа. Значение радиоизотопов не менее революционно. Как средство исследования они примерно так же превос¬ 83
ходят микроскоп, как кинофильм — разрозненные фото¬ графии. Изучение фотосинтеза с помощью меченых ато¬ мов ПО1 существу еще только начато, но ученые уже смог¬ ли серьезно пересмотреть свои представления об этом процессе. Например, работами лаборатории профессора А. Нечипоровича доказано, что фотосинтез дает не один, а много различных продуктов. По-новому рассма¬ тривается теперь жизнедеятельность растений в целом. Исследованиями академика А. Курсанова установлено, что до одной трети веществ растительного организма на¬ ходится в постоянном круговороте. С большим интересом были приняты сообщения о работах, проведенных академиком А. Виноградо¬ вым по изучению изотопного состава земной коры и ме¬ теоритов. Здесь речь шла о раскрытии тайн, которые природа зашифровала миллиарды лет назад,— о природе проис¬ хождения метеоритов и земной коры. Метеориты — един¬ ственный документ из вселенной, который ученые-геохи¬ мики могут иметь сейчас в своих лабораториях. Неодно¬ кратны были попытки заставить их заговорить. На осно¬ вании изучения структуры и состава метеоритного веще¬ ства были сделаны предположения, что оно родственно глубинным породам земли. Была высказана также догад¬ ка, что метеориты — осколки некогда распавшейся пла¬ неты. Тончайшее исследование атомного состава метео¬ ритов и земной коры, проведенное нашими учеными, по¬ казало ошибочность этих представлений. Вестники, при¬ летающие к нам из Галактики, образовались в иных усло¬ виях, нежели наша планета. Этот ответ на один из важ¬ нейших вопросов космогонии — науки, которая во все времена волновала человечество, захотели услышать не только специалисты. С большим успехом прошла публич¬ ная лекция на эту тему, прочитанная академиком А. Ви¬ ноградовым. 84
Из большого числа других докладов, представленных в течение второй недели конференции, хочется отметить сообщение о так называемой проблеме четности в физике. Этот вопрос настолько специален, что вряд ли удастся его сколько-нибудь популярно изложить. Скажем лишь одно: радиоизотопы помогают формировать такие основопола¬ гающие представления, как представления о времени и пространстве. Известно, что в начале нашего века великий физик Альберт Эйнштейн показал ошибочность наших так на¬ зываемых классических, представлений о времени и про¬ странстве, когда речь идет о скоростях, приближающихся к скорости света. Новые явления, наблюдаемые при ядер- ных процессах, требуют от ученых более глубоких иссле¬ дований, чтобы привести в соответствие наше понимание времени и пространства с этими фактами. Нынешнее со¬ стояние этой проблемы на конференции не без основания сравнивалось с первыми шагами эйнштейновской теории относительности. Конечно, преждевременно пытаться увидеть практиче¬ ские результаты этих поисков. Кто в начале нашего века мог увидеть или даже предугадать все практические плоды работ Эйнштейна? Но уже по тому энтузиазму, с которым здесь обсуждали этот вопрос (вместо предусмот¬ ренных по программе двух докладов было зачитано шесть), мы можем представить их значительность. Как метко заметил известный советский ученый Д. И. Блохин¬ цев, не было еще случая, когда физики, вторгаясь в новую область, возвращались бы из нее с пустыми руками. В последние дни конференции состоялись встречи с журналистами. Журналисты с интересом выслушали заявление главы советской делегации академика А. Топчиева. В СССР, рассказал академик, в настоящее время происходит строительство новых предприятий для производства 85
изотопов. В частности, в ближайшие годы будет сдан в эксплуатацию новый центр по изготовлению различ¬ ных соединений с радиоактивными изотопами произво¬ дительностью до 2 тысяч кюри в год и комплекс цехов изотопного производства: мощных источников гамма- излучений и изделий с радиоактивными изотопами. Академик А. Топчиев указал попутно, что СССР произ¬ водит и поставляет широкую номенклатуру — более 200 наименований — различных стабильных изотопов с высокой степенью обогащения. Париж, 1957 г.
НА ВОСХОДЕ НОВОГО СОЛНЦА D начале сентября 1958 года в Женеве состоялась И вторая Международная конференция Организации Объединенных Наций по применению атомной энергии в мирных целях. Из 66 стран прибыло в Женеву две ты¬ сячи ученых — делегатов конференции, три тысячи экс¬ пертов и наблюдателей, примерно вдвое больше специа¬ листов, чем на первую Женевскую конференцию 1955 года. Несравненно богаче были и материалы по мирному использованию атомной энергии, представленные на этот раз. Новой проблемой, обсуждавшейся учеными на второй Женевской конференции, были исследования в области управляемых термоядерных процессов. В 1955 году о воз¬ можности получать энергию с помощью синтеза ядер атомов тяжелого водорода было произнесено не более десятка фраз. В ту пору было немало ученых, которые вообще сомневались в принципиальной возможности вос¬ произвести в лаборатории регулируемую термоядерную реакцию. На второй встрече ученых в Женеве уже не было таких скептиков. Ученые были единодушны в том, что это задача громадной сложности. 87
В этом причина того, что в сентябре 1958 года в Же¬ неве термоядерные процессы были в центре внимания как делегатов конференции, так и представителей печати. Ученые обменялись результатами своих поисков способов управления термоядерными реакциями, которые они вели до этого в обстановке глубокой секретности. В этом важ¬ ном прогрессе международного сотрудничества ученых трудно переоценить роль нашей страны, которая знаме¬ нитой лекцией академика И. В. Курчатова, прочитанной в 1956 году в английском атомном центре, в Харуэлле, положила начало «цепной реакции» рассекречивания работ по термоядерным процессам. На конференции были зачитаны сообщения об устрой¬ стве различных термоядерных установок, о результатах опытов на них, о теоретических работах, прокладываю¬ щих путь дальнейшим экспериментам. Ныне покойный академик И. В. Курчатов как-то сказал: «Решающее значение для жизни людей имеет энерго¬ вооруженность. Наличие электроэнергии в любой точке земли в нужном количестве обеспечило бы возможность создания необходимой степени благосостояния всех чле¬ нов человеческого общества». И специалист и простой человек прежде всего ценит высокогуманную идею, которой руководствуются совет¬ ские исследователи: помочь людям добиться высокой степени благосостояния. Путь, который может привести к этой великой цели,— это осуществление управления термоядерной реакцией. В термоядерных реакторах будет сжигаться не обыч¬ ный, а тяжелый водород. Легче всего осуществить управ¬ ляемую термоядерную реакцию на смеси из равных частей дейтерия (водорода с атомным весом 2) и трития (водорода с атомным весом 3). Трития в природе ни¬ чтожно мало. Поэтому главное значение в будущем будут 88
иметь термоядерные реакторы, работающие на чистом дейтерии, которого в природе вполне достаточно — в воде на каждые 6 тысяч ядер обычного водорода приходится одно ядро дейтерия. Один литр обычной воды по энергии равноценен приблизительно 400 литрам нефти. Простые расчеты показывают, что дейтерия как топлива хватит на Земле на сотни миллионов лет при самом бурном разви¬ тии энергетики. С созданием термоядерных реакторов забота о топ¬ ливе отпадет практически навсегда. «А как обстоит дело с экономической точки зре¬ ния?» — спросит читатель. Вот ответ: издержки на извле¬ чение дейтерия из воды велики. Но стоимость дейтерия как горючего (то есть стоимость каждого киловатт-часа энергии, полученной из дейтерия) составляет менее одного процента стоимости киловатт-часа, полученного из угля. Всего этого, бесспорно, с лихвой хватает для того, чтобы назвать термоядерный процесс замечательным. Есть у этого процесса еще одно великолепное достоин¬ ство: термоядерная энергия может быть прямо, непосред¬ ственно преобразована в электрическую. Гигантские па¬ ровые котлы и турбогенераторы, с которыми мы вынуж¬ дены мириться даже на атомных электростанциях, станут ненужными, когда начнется новая энергетическая эпоха, центральной фигурой которой будет ТЯЭС — термоядер¬ ная электрическая станция. Успешные исследования управляемых термоядерных процессов проводят в Институте атомной энергии ака¬ демики А. Сахаров и И. Тамм. Эти исследования, как и в целом все поиски управ¬ ления термоядерной реакцией, преследуют одну цель — нагреть водород до такой температуры, при которой атомы не только теряют свои электронные оболочки, но обнаженные атомные ядра могут, сталкиваясь, сливаться 89
и выделять энергию. Для этого нужен нагрев на десятки миллионов градусов, если мы имеем дело со смесью трития и дейтерия, и сотни миллионов, когда исполь¬ зуется один дейтерий. Очевидно, что при этом проблема тепловой изоляции плазмы, как называют этот ядерно- электронный газ,— одна из важнейших. Ее решение в том, чтобы сжать плазму, отделить ее от стенок реак¬ тора с помощью магнитного поля. В этом состоит в самых общих чертах суть задач, над которыми бьются сейчас физики многих стран. В работах академиков А. Сахарова и И. Тамма была рассмотрена возможность термоизоляции горячей плазмы магнитным полем и нагрев ее джоулевым теплом протекающего в плазме тока, то есть таким же способом, как греет ток спираль электрической плитки. Чтобы предотвратить ускользание частиц плазмы и рассеивание ее облака, как мы уже знаем, следует при¬ менить магнитное поле. Но, поворачивая вспять частицы, устремившиеся прямо к стенке реактора, оно бессильно воспрепятствовать их движению вдоль магнитных линий. Чтобы избавиться от этой неприятности, можно свернуть трубу реактора в кольцо, в тор, как сказали бы геометры. Благодаря такой реконструкции магнитное поле, поро¬ ждаемое током, в витках, охватывающих тор, становится замкнутым. Частице, как бы нанизанной на линию, за¬ труднено движение к стенкам реактора. Значит, проблема решена? Нет. Уже первые теорети¬ ческие исследования показали, что в подобном реакторе возникнет так называемый «тороидальный дрейф» ча¬ стиц. Что это такое, мы легче представим себе, если упо¬ добим магнитное поле сжатому пучку прутков. Свернув его в кольцо, мы обнаружим, что теперь прутки с разной силой прижимаются друг к другу — на внутренней части кольца плотнее, чем на наружной. Сходным образом на¬ 90
рушается однородность и при свертывании магнитного поля, и, путешествуя вдоль его линий, частицы плазмы одновременно, подобно кораблю, попавшему в течение, дрейфуют, сносятся к стенкам реактора. Но и здесь мысль ученых нашла способ борьбы с по¬ мехой. Выровнять строение магнитного поля помог боль¬ шой ток, пропускаемый через плазму. Он создает соб¬ ственное поле, которое в результате сложных взаимодей¬ ствий с другими полями устраняет нежелательный «дрейф». Поле тока, идущего через плазму, полезно и тем, что оно само по себе участвует в ее термоизоляции. Таковы в нашем схематическом изложении идеи* соот¬ ветствующие одному из направлений исследований. Ему соответствуют такие тороидальные термоядер¬ ные установки, как английская «Зэта» и советская «Альфа». Другое направление — исследование поведения плаз¬ мы не в торах, а в прямых трубах. О нем рассказывалось в печати вскоре после харуэллской лекции академика И. Курчатова. Напомним лишь, что в этом случае удерживает плаз¬ му, сжимает ее в шнур только одно магнитное поле, то, которое сопровождает разряд тока, нагревающий водо¬ род. Новое направление в исследованиях по управляемой термоядерной реакции, не связанное с мощными им¬ пульсными разрядами, начало развиваться у нас после того, как Г. Будкер в 1953 году предложил, а в 1954 году рассчитал систему с так называемыми магнит¬ ными пробками. В дальнейшем такие системы получили название адиабатических ловушек. Применение их позво¬ ляет в принципе поставить вопрос об осуществлении стационарной термоядерной реакции. Адиабатическая ловушка в простейшем виде пред¬ ставляет собой прямой цилиндр с достаточно большим 91
продольным магнитным полем, усиленным на концах цилиндра. Можно сравнить магнитное поле такой ловуш¬ ки с тем же пучком прутьев, концы которого сильно сжаты как бы обручами. Именно так выглядит схемати¬ ческий рисунок этого поля, который для наглядности вам нарисует физик. Математические соотношения и уравнения доказы¬ вают очень важную истину: при известных условиях за¬ ряженная частица будет колебаться между магнитными пробками, как шарик в трубке с закрытыми концами или как рыба (если позволительно сравнить адиабатическую ловушку с вершей, а частицу уподобить рыбе), попавшая в хитроумное орудие лова. Правда, как и в случае с вершей, здесь тоже есть условия, при которых частица может удрать из ловушки и унести с собой принадлежащую ей долю энергии, на¬ копленной в плененном облаке плазмы. Расчеты могут показать, как складывается баланс потерь и выделения энергии в зависимости от темпера¬ туры, до которой нагрета плазма. Рассчитаны два слу¬ чая— при дейтерий-дейтериевой и дейтерий-тритиевой реакциях. С ростом температуры потери энергии через пробки уменьшаются, вместе с тем растет выделение полезной энергии. Точки пересечения этих кривых с линией потерь — это моменты, когда сравнивается утечка энергии через пробки и ее приток от термо¬ ядерной реакции. В области над этими точками мыс¬ ленный взор уже рисует действующий термоядерный ге¬ нератор. Но как достигнуть этих точек? Если изобразить график, то на линии абсцисс мы увидим соответствующие числа: 100 и 1000 килоэлектроновольт (100 — для смеси дейтерия и трития, 1000 — для чистого дейтерия). На гра¬ фике дается косвенное значение температуры в виде энергии движения частиц. 92
Чему же она равна, если обратиться к шкале обыч¬ ного градусника? Ответ способен поразить любое вообра¬ жение: 1 миллиард и 10 миллиардов градусов. В случае реакции дейтерий-тритий каждый кубиче¬ ский метр плазмы позволит получить до 200 тысяч кило¬ ватт мощности, и при этом термоядерная установка будет иметь приемлемые размеры. Для реакции дейтерий-дей¬ терий размеры системы сильно возрастают, однако все еще остаются в практически разумных размерах. Какими способами получают горячую плазму в адиа¬ батических ловушках? В Институте атомной энергии рассматривалось несколько таких способов. При одном из них это достигается быстрым сжатием плазмы магнит¬ ным полем, подобно сжатию воздуха в цилиндре дизель¬ ного двигателя. Многообещающий метод получения плазмы с темпе¬ ратурой в несколько миллиардов градусов — впуск в реактор ионов, которые предварительно ускорены до нужной энергии. Интересно отметить, что атомные ионы, захваченные магнитным полем, при числе ионов 10 тысяч миллиардов в одном кубическом сантиметре должны будут двигаться в ловушке в течение сотен секунд, проходя до выхода через пробки путь более 100 тысяч километров! ГЛАВНАЯ МАГИСТРАЛЬ Есть много общего между первой и второй Женев¬ скими конференциями не только в таких чисто внешних атрибутах, как форма организации работы, но и в том духе сотрудничества между учеными разных стран, кото¬ рые установились здесь с первого же дня. Сходны между собой и названия проблем, которые обсуждались уче¬ ными на заседаниях. Но как разительно изменилось 93
содержание докладов. Атомная наука успела за эти годы уйти очень далеко. В 1955 году только советская делегация рассказала об устройстве и работе своей атомной электростанции. На этот раз такие доклады смогли представить и другие страны — Англия и США. Самый большой опыт эксплуатации атомной электро¬ станции имеет наша страна, запустившая свою АЭС в 1954 году. И потому понятен большой интерес, с кото¬ рым присутствующие в зале Ассамблеи Дворца Наций выслушали сообщение, представленное советскими уче¬ ными. Профессор А. Красин, зачитавший доклад, кратко напомнил о принципе устройства первой в мире атомной электростанции, о которой подробно рассказывалось еще на первой Женевской конференции. Самый важный вы¬ вод, говорит советский ученый, который позволила сделать работа этой электростанции, состоит в том, что ее тепловыделяющие элементы — основная часть реак¬ тора — обладают очень высокой надежностью. В них до¬ стигнута очень высокая степень выгорания ядерного топ¬ лива— 25 килограммов при расчете на одну тонну. Четырехлетняя эксплуатация станции показала также исключительную надежность системы, предотвращаю¬ щей последствия разрушения тепловыделяющих эле¬ ментов. Все это дало основание, говорит докладчик, принять конструкцию тепловыделяющих элементов первой стан¬ ции для сооружаемой в Советском Союзе мощной атом¬ ной электростанции. А. Красин рассказал также о других исследова¬ ниях, связанных с действием различных узлов станции. Одновременно, как сообщил он, была проверена система биологической защиты. Все виды радиоактивных отходов станции контролируются. Вода и воздух после необхо- 94
димого разбавления до безопасных концентраций уда¬ ляются из станции. Так, например, вода, сбрасываемая ею, имеет радиоактивность меньшую, чем, скажем, мине¬ ральная вода из бутылки, на которой написано «радио¬ активная». Тщательный контроль местности, где нахо¬ дится станция, в радиусе ста километров убедил в том, что на ней нет никаких следов заражения. На первой атомной электростанции были поставлены широкие опыты, о которых А. Красин сообщил во второй части доклада. Эти эксперименты позволяют значительно поднять технико-экономические данные АЭС. Важный шаг представляет изменение режима работы реактора. Если первое время после пуска станции тепло, рожденное в реакторе, уносилось водой, находящейся под давлением, то теперь вода кипит в самом реакторе. Вначале на «кипящий» режим был переведен один тепло¬ выделяющий элемент, а в прошлом году уже больше половины элементов реактора работали в «кипящем» режиме. Особое внимание всех участников конференции вы¬ звало заседание, посвященное тому направлению ядер- ной физики, которое можно по праву назвать главной магистралью современной науки. Речь шла о проблемах управляемого термоядерного синтеза. Идеи управления термоядерными процессами для получения энергии, говорилось в докладе советского академика Л. Арцимовича, выдвигались уже давно. Но понадобилось много лет инкубации этих идей, прежде чем появились обоснованные надежды на решение столь грандиозной проблемы. Когда это произошло, началось быстрое расширение масштаба исследований. Поиски способов управления термоядер¬ ными реакциями стали самой важной проблемой атом¬ ной техники. 95
Большую роль в ускорении темпов научных исследо¬ ваний в этой области сыграло смягчение тех жест¬ ких рамок секретности, которые ранее полностью изолировали друг от друга физиков, работающих над этой проблемой в разных странах. Этот сдвиг произошел после того, как в 1956 году были впервые сообщены некоторые результаты работ, выполненных в СССР. Однако в настоящее время, несмотря на широкий размах исследований по управляемым термоядерным реакциям, по существу, идут еще только поиски путей подхода к проблеме и ни в одном еще направлении ученые не ушли так далеко, чтобы быть уверенными в правильности своего выбора. Общепринято только убеждение, что разрешить проблему можно правильным выбором способа магнитной термоизоляции горячей плазмы. В советском докладе далее говорилось об общих свойствах будущих термоядерных реакций, о возмож¬ ности прямого преобразования термоядерной энергии в электрическую. Источником энергии должен служить синтез либо дейтерия — водорода с атомным весом два, либо его смеси с другим изотопом водорода — тритием, имеющим атомный вес 3. По-видимому, считает академик Л. Ар¬ цимович, раньше удастся осуществить реакцию дейтерий- тритий. В докладе сообщались результаты проведенных в по¬ следние годы в Советском Сощзе теоретических и экспе¬ риментальных работ по управляемым термоядерным процессам. С интересом выслушали участники конференции рас¬ сказ об устройстве термоядерной установки типа магнит¬ ной ловушки, модель которой они уже успели осмотреть на советской выставке. 96
В ЦЕХАХ И В ЛАБОРАТОРИЯХ Если физики, занятые проблемой получения термо¬ ядерной энергии, пока что ищут наиболее верный путь исследования, то в области использования изотопов такой путь уже давно выбран. Пожалуй, из всех много¬ численных способов применения атомной энергии в мир¬ ных целях изотопы дают сейчас человечеству наибольший технический и экономический эффект. Первым на конференции выступил американский уче¬ ный У. Либби, сообщивший о применении изотопов в США. Следом за ним на трибуну зала Ассамблеи под¬ нялся вице-президент Академии наук СССР академик А. Топчиев. В его докладе приведены многие примеры большого эффекта, который дают изотопы в научной и производственной деятельности. Тысячи учреждений Со¬ ветского Союза, говорилось в докладе, десятки тысяч людей в той или иной мере используют радиоактивные изотопы. По ориентировочным подсчетам применение изотопов в промышленности Советского Союза в 1957 го¬ ду дало народному хозяйству экономию порядка 1,2— 1,5 миллиарда рублей. Академик А. Топчиев сделал обстоятельный обзор различных применений изотопов. Ученый особо выде¬ лил проблему использования изотопов в химической про¬ мышленности, где они обещают произвести революцион¬ ные изменения в технологии. Так, например, при производстве полиэтилена гамма-облучение позволяет вести реакцию полимеризации при давлении не в 1100—1500 атмосфер, как обычно, а всего лишь при 50—100 атмосферах. Докладчик сообщил, что в настоящее время в СССР проектируются и строятся полупроизводственные уста¬ новки различных назначений, например, для получения этилена, фенола, крашения тканей, В этих установках 97
будут применяться ядерные излучения такой мощности, какую способна дать тысяча тонн радия. О больших воз¬ можностях использования в промышленности радиацион¬ но-химических процессов говорит такой пример, приве¬ денный в докладе: атомные электростанции тепловой мощностью в два миллиона киловатт дают в год столько «ядерной золы», что ее вполне достаточно для производ¬ ства шестидесяти тысяч тонн полиэтилена или тридцати тысяч тонн фенола или для вулканизации ста тысяч авто¬ мобильных покрышек весом в сто килограммов каждая. ПЕРЕДНИЙ КРАЙ ФИЗИКИ Почти двадцать лет назад неровный пунктир на фото¬ пластинке сообщил физикам-экспериментаторам о том, что уран способен к цепной реакции деления. А сейчас, взяв в руки газету, мы читаем о 100 тысячах киловатт советской атомной станции, которая использует эту цеп¬ ную реакцию деления для нужд человека. Теперь не только физики понимают, какие последствия могут иметь лабораторные эксперименты, как бы туманна ни была их нынешняя связь с промышленной практикой. Никто не удивится, что о сложных проблемах современ¬ ной экспериментальной и теоретической физики, которые обсуждались на заседаниях второй Женевской конферен¬ ции, пишут сотни газет мира. Огромное значение физики в нашей жизни помогло ей получить серьезную поддержку промышленности. И ска¬ жем, гигантский ускоритель Объединенного института ядерных исследований — прекрасное олицетворение этого союза науки и индустрии. Синхрофазотрон — само по по себе великолепное достижение, но понятно внимание, с каким участники заседания выслушали рассказ акаде¬ мика В. Векслера о результатах исследований, сделан¬ ных на этом крупнейшем в мире ускорителе. 98
Особенности этой машины, сказал В. Векслер, позволяют получать почти параллельный пучок ускорен¬ ных протонов. Исследователи Объединенного института пользуются этим пучком как своеобразным лучом света, которым они как бы освещают вещество. Это позволяет изучать структуру атомных ядер и, что особенно важно, строение протонов и нейтронов, которые в менее мощных машинах ведут себя как однородные частицы. Физики из Дубны могут различать оболочку и как бы ядро этих частиц. Опыты на синхрофазотроне обещают выяснить один из основных вопросов науки — природу сил, скреп¬ ляющих атомное ядро, а пока они разрушают старые представления теоретической физики. Да, такова задача экспериментаторов: добыть новые факты, которые разрушили бы построения теоретиков. Здесь дело похоже на то, как если бы каменщикам, кото¬ рые подрядились возвести дом из всего строительного материала, который им доставят, время от времени привозили бы все новые и новые строительные дета¬ ли— то для фундамента, то для крыши, и им каждый раз приходилось бы начинать все сызнова. Таковы при¬ мерно взаимоотношения между теоретиками и экспери¬ ментаторами, и терпеливые каменщики — это, конечно, теоретики. В заключение своего доклада В. Векслер сообщил об одной новой идее, которая позволит получить чистый пучок интереснейших частиц — антипротонов, с которыми некоторые ученые связывают, может быть, отдаленные, но фантастические увлекательные надежды на практиче¬ ское использование нового вида ядерных реакций, кото¬ рые дают энергию большую, чем даже термоядерный синтез. С интересом выслушали собравшиеся в зале Ассамб¬ леи доклад крупного американского физика-теоретика Р. Фейнмана, в котором дан обзор нынешнего состояния 99
теории элементарных частиц и закономерностей их вза¬ имодействия. Прибегая к аналогии, мы можем ска¬ зать, что Р. Фейнман описал нынешний вид здания теоретической физики после того, как оно сравнительно недавно было серьезно перестроено из-за того, что опыты открыли целое семейство новых так называемых «стран¬ ных» частиц. Год назад весь мир облетело сообщение о том, что физика одержала новый успех, что академик Н. Бого¬ любов разработал полную теорию явления сверхпроводи¬ мости, которая не поддавалась осмысливанию многие десятки лет. Здесь, в Женеве, академик Н. Боголюбов в своем докладе развил интересную мысль о том, что ряд свойств тяжелых атомов — скажем, урана — можно объяснить как свойство сверхтекучести и сверх¬ проводимости ядерной материи. Большой коллектив со¬ ветских ученых, возглавляемый академиком Н. Бого¬ любовым, пришел к выводу, что, казалось бы, такие совсем различные явления, как сверхтекучесть жидкого гелия, как сверхпроводимость некоторых металлов и как некоторые особенности поведения тяжелых ядер, имеют одну общую глубокую причину. В заключение докладчик рассказал о приложении методов, найденных им и его сотрудниками, к теории тяжелых атомных ядер. «ПОЮЩИЕ ЭЛЕКТРОНЫ» В Женеве стояла такая жара, словно природа хотела показать собравшимся здесь физикам все могущество термоядерного реактора, который мы привыкли называть Солнцем. Кто-то из ученых высказал шутливую надежду, что Солнце прекратит свои предметные уроки, когда на конференции закончится обсуждение проблемы управ¬ ления термоядерными процессами. Расстаравшееся све¬ 100
тило будто бы поторапливает ученых, мечтающих о грядущем изобилии энергии. А пока мир еще испытывает энергетический голод. Он царит во многих странах, и об этом убедительно го¬ ворил в лекции индийский физик X. Баба. Профессор X. Баба посвятил свою лекцию роли атом¬ ной энергии в так называемых слаборазвитых странах. Его рассказ был очень своеобразным по форме. Индий¬ ский физик справедливо решил, что его аудитория, со¬ стоящая из специалистов, будет больше убеждена циф¬ рами, чем патетическими фразами, и предложил ее вни¬ манию более десятка таблиц, которые он лишь только прокомментировал. Эта манера преподнесения материала очень хорошо иллюстрирует мысль академика А. Виноградова. Речь шла о сравнении первой и второй Женевских кон¬ ференций. Три года тому назад, сказал А. Виногра¬ дов, ученые, как и все человечество, переживали пору романтического восторга перед только что открывшейся перспективой применения атомной энергии для созида¬ тельных целей. Теперь наступила эпоха для более зре¬ лых оценок и важное место заняли экономические расчеты. Мы не будем приводить цифр, собранных про¬ фессором X. Баба, дадим их главный итог: в противо¬ положность мнению некоторых, что атомная энергия на долгое время должна быть достоянием лишь развитых стран, расчеты показывают целесообразность строитель¬ ства атомных электростанций в слаборазвитых странах уже в настоящее время. Энергия, заключил свою лек¬ цию X, Баба,— ключ индустриализации стран, в которых живет три четверти населения земного шара. Каждый, кто побывал на женевской выставке «Атом для мира» или в атомном павильоне Всесоюзной про¬ мышленной выставки в Москве, может полюбоваться 101
таинственным свечением воды, окружающим урановые блоки в демонстрационном реакторе. Почти четверть века назад молодой советский физик на долгие часы погружал свою лабораторию в темноту, чтобы его глаза смогли увидеть призрачное сияние воды, порожденное в ней гамма-лучами. Оно было настолько слабо, что иные физики скептически объясняли этот факт световой галлюцинацией, вызванной долгим сидением в темноте. Но упорство ученого, поддержанного его учителем академиком С. И. Вавиловым, победило. Этим молодым ученым был П. Черенков. И теперь, когда, насладившись тихим сиянием в глубине реактора, люди в Женеве и Москве спрашивают, что это такое, им го¬ ворят: «Это свечение Черенкова». Я несколько изменил последовательность рассказа об эффекте Черенкова, которому посвятил свою лекцию на конференции академик И. Тамм. В последние годы все больше расширяется круг разнообразных применений этого эффекта в физике. Кажущаяся парадоксальность этого эффекта, узнаем мы из лекции, заключается в том, что свет, который наблюдал Черенков и который мы видим в реакторах, испускается частицами, движущи¬ мися со скоростью большей, чем скорость света. Мы твердо знаем, что скорость света является предельной для материальных тел. Как же возникает тогда свече¬ ние? Парадокс разрешится, если учесть, что эффект Черенкова можно наблюдать только в среде, отличной от вакуума, то есть там, где скорость света меньше сво¬ его предельного значения. Лектор изложил поучительную историю открытия эффекта, который напоминает нам, сколь много интерес¬ ного и неожиданного заключено еще в казалось бы хорошо изученных явлениях. Поясняя физический смысл эффекта Черенкова, И. Тамм указал, что полной аналогией этого явления слу¬ 102
жит полет ’реактивного самолета со сверхзвуковой ско¬ ростью, при котором возникают мощные звуковые волны. Одними и теми же уравнениями можно характеризовать конус звуковой волны, вызванной самолетом, и конус света, порожденного быстрой заряженной частичкой. И, как говорит И. Тамм, это в свое время дало основа¬ ние назвать эффект Черенкова «поющими электронами». Лектор рассказывал о различных применениях, ко¬ торые получил эффект Черенкова. Когда-то еле улови¬ мое, свечение теперь, подобно мощному прожектору, освещает многие тайники природы, входы над которыми обозначены такими многозначительными для физиков надписями: «элементарные частицы», «космические лучи», «микрорадиоволны», «плазма». Эффект Черенкова находится в основе нового типа счетчика частиц, и с его помощью, например, удалось обнаружить искусственно созданные частицы антипро¬ тоны, хотя они двигались в пучке других частиц, которых было в 44 тысячи раз больше. Черепковский счетчик стоял на третьем советском искусственном спутнике Земли, где он определял при¬ сутствие в космических лучах ядер атомов различного веса. Этот эксперимент нужен, чтобы установить время странствования частиц в Космосе. Эффект Черенкова может быть полезным для гене¬ рации микрорадиоволн. Он наталкивает ученых на идеи новых способов ускорения частиц, на новые пути нагрева плазмы. ВИТРИНА АТОМНОГО МИРА Рядом с Дворцом Наций, в парке, который его окру¬ жает, была открыта выставка, рассказывающая, как используется энергия атома в мирных целях, как ученые ведут наступление на тайны его ядра, чтобы заставить 103
еще более грандиозные силы ускорять прогресс челове¬ ческого общества. Для выставки сооружен специальный павильон. Его простая архитектура основана, говоря языком химии, на своеобразном сочетании двух полимерных материалов. Стены и фермы перекрытий сделаны из дерева, окна — из полиэтиленовой пленки. Каждый, кто направляется к зданию выставки, за¬ долго до того, как он переступил его порог и начал утолять свою любознательность, мог сделать важное и вдохновляющее заключение об успехах науки в овла¬ дении силами атомного ядра. О них выразительно го¬ ворят огромные размеры павильона. Он намного больше, чем помещения выставки во время первой Женевской конференции, когда только восемь стран смогли про¬ демонстрировать свои работы в области мирного приме¬ нения атомной энергии. На выставке представлено два¬ дцать стран, в их числе СССР, США, Англия, Франция, Чехословакия, Венгрия, Швейцария, Канада, Индия и другие — почти треть государств, участвующих в конфе¬ ренции. Экспозиция Советского Союза обширна не только по размерам и по числу экспонатов, но, главное, по много¬ образию и многочисленности представленных на ней направлений использования атомной энергии в интересах мирного прогресса. С особым интересом знакомятся посетители с разделом об исследованиях термоядер¬ ного процесса, которые ведутся в Советском Союзе смело и широко. Пожалуй, дольше, чем у других экспо¬ натов, задерживались люди у двух объектов этого раз¬ дела. Один из них уже сыграл историческую роль, дру* тому это суждено, по-видимому, сделать. Первый экспо¬ нат — действующая установка для исследований в об¬ ласти термоядерных процессов при помощи кратковре¬ менных мощных импульсов тока, на которой были по¬ 104
ставлены работы, изложенные в известной харуэллской лекции академика И. В. Курчатова. Связанная с этой установкой первая в истории публикация об изучении термоядерных процессов явилась мощным стимулом для рассекречивания американскими и английскими физи¬ ками материалов по этой проблеме. Другой экспонат, который еще должен занять свое место в истории,— это модель термоядерной установки «Огра», на которую физики возлагают большие надежды. Двадцать стран могли представить такое обилие экспонатов, что нескольких часов едва хватает для бег¬ лого знакомства с тем новым миром, который вызван к жизни учеными, инженерами и рабочими, покорившими силы атомного ядра. И все же главное заметно сразу — это огромный инте¬ рес к проблеме овладения управляемыми термоядер¬ ными реакциями. Наша «Огра», американские уста¬ новки «Д7Х», английская «Зэта» были в центре внима¬ ния. Стремление как можно обстоятельнее рассказать о главном направлении современной ядерной физики, ищу¬ щей пути управления синтезом ядер, которое руководило и устроителями выставки, породило знаменательные совпадения. Не сговариваясь, организаторы советской и американской выставок показывали большие красочные изображения космических термоядерных явлений, кото¬ рые собирается воспроизвести человек на земле. Три страны — СССР, США и Швеция — дают многометро¬ вые фотографии океанских просторов. Наверное, еще недавно эти панорамы, служащие сейчас фоном для ма¬ териалов о ядерных исследованиях, показались бы здесь неуместными. Ныне даже школьник видит тут глубокую связь, столь же закономерную, как соседство угольного комбайна с фотографией шахты, турбобура — с геологи¬ ческой картой. Воды мирового океана, содержащие несметные количества тяжелого водорода — топлива 105
непревзойденной мощности,— это будущая кочегарка нашей планеты, которой мы сумеем воспользоваться, когда ученые создадут термоядерную «печь». Знакомство с выставкой рождало и другое заклю¬ чение, относящееся уже к ее посетителям, которы¬ ми в день ее открытия были только участники конфе¬ ренции. Это — атмосфера сотрудничества. Осмотр экс¬ понатов нередко перерастал в обсуждения какой-либо насущной проблемы науки, и, скажем, советские и аме¬ риканские физики в подобной беседе, развернувшейся у термоядерной установки, выяснили, что, двигаясь в своих исследованиях разными путями, они пришли к тождественным выводам. Это тоже знаменательное сов¬ падение, еще раз подтверждающее тот простой факт, что природа одинакова перед лицом любого ученого. Две цели преследовала выставка достижений и про¬ ектов, связанных с мирным применением атомной энер¬ гии. Первая — дать наглядные иллюстрации к многочи¬ сленным докладам. Вторая — в популярной форме рас¬ сказать неспециалистам об успехах в использовании сил атомного ядра в созидательном труде человека. После шестнадцатидневной работы выставки можно было с полным основанием сказать, что обе задачи вы¬ полнены с успехом. Не было делегата конференции, ко¬ торый не уделил бы из своего жесткого бюджета времени несколько часов выставке. Более 100 тысяч жителей Женевы, экскурсантов из соседних городов и туристов из других стран осмотрели экспонаты выставки. Труд¬ но подсчитать, сколько представлено было всего моде¬ лей, действующих установок, графических пояснений, но, собранные все вместе, проспекты национальных отделов займут целую полку в книжном шкафу. Кстати сказать, эти проспекты пополнят личные библиотеки многих и многих специалистов. Было сделано несколько дополни¬ тельных тиражей проспектов советской выставки, так 106
как первый тираж был буквально расхватан в первые же часы. За шестнадцать дней работы выставки вполне опре¬ делились ее главные герои. В советском павильоне — это третий спутник, около которого почти всегда суетился человек с фотокамерой: все хотели получить свой пор¬ трет на фоне советской космической лаборатории. Очень популярны были также советские термоядерные установ¬ ки «Огра», «Альфа» и первенец этой отрасли науки — действующий прибор для изучения импульсных разрядов в плазме, модель атомного ледокола «Ленин», стенды, рассказывающие о советских атомных электростанциях. В павильоне США посетители, пожалуй, больше всего времени проводили в отделе термоядерных исследований. Этот же отдел был самым посещаемым в английском павильоне. Франция привлекала экспозицией по разде¬ лению изотопов урана. Чехословакия — материалами об атомной электростанции, строящейся на основе совмест¬ ного советско-чехословацкого проекта. В самых различных выражениях записана в книге впечатлений советского павильона одна и та же мысль: атом должен служить только миру. Известная всем ясная и четкая позиция Советского Союза, выступающего за запрещение атомного оружия, получила безоговороч¬ ную поддержку в этих словах людей, прибывших на вы¬ ставку из разных стран. Вызывало одобрение посетите¬ лей и намерение Индии ни при каких обстоятельствах не направлять энергию атома во вред человеку. Об этом говорила надпись при входе в индийский павильон. Женева, 1958 г.
ВЫСОКАЯ ЭНЕРГИЯ I/ ак ни велика дистанция от ядерной лаборатории до строительной площадки, мы лишь немного погрешим, проведя между ними параллель. Правда, сравнивая ра¬ боту физиков, создающих науку об атомном ядре и части¬ цах, его слагающих, со строительством, мы должны бу¬ дем описать стройку, где технология поставлена с ног на голову, где считается естественным, что сооружать зда¬ ние приходится без генерального проекта, где привыкли к тому, что дверные ручки на строительную площадку прибывают раньше, чем фундаментные плиты, и где все же с невиданным терпением стремятся соорудить из того, что у них под руками, нечто логически завершен¬ ное, чтобы без сожаления с приходом партии новых дета¬ лей все заново перестроить. Да, это сравнение справедливо, потому что и физики конструируют свои логические схемы из того, что дал эксперимент — зачастую досадно скупой, а иногда оза¬ дачивающее щедрый, потому что им не раз приходилось наново перестраивать эти схемы, и особенно в последнее время, когда природа, уступая их напору, выводит из своих тайников все новые и новые частицы. 108
Что же вселяет энергию и упорство в создателей теории микромира, которым с таким трудом приходится отвоевывать у природы ее тайны? Это не только неистощимая жажда познания, но и забота о благе человека. С каждым новым успехом уче¬ ных все сложнее становится архитектура идей ядерной физики, но уже сейчас очевидно, что в этом удивитель¬ ном сооружении мы сможем найти источники энергии еще более мощные, чем атомное ядро. Взаимоотношения природы и экспериментатора, как удачно заметил один из физиков, похожи на беседу, в которой ответы даются только на правильно поставлен¬ ные вопросы. Микрокосмос начинает «понимать» вопросы, когда населяющим его частицам сообщена высокая энергия — в сотни миллионов электроновольт. И чем энергия выше, тем «откровеннее» природа, тем более тонкие детали строения и жизни частиц открываются ученому. От¬ сюда — соревнование ядерных лабораторий, в котором наша страна идет впереди: знаменитый синхрофазотрон в Дубне — мощнейший в мире ускоритель. Отсюда и само название этой области науки — «физика высоких энергий». Наступление на тайны микрокосмоса ныне дает столь многочисленные трофеи, что на состоявшейся в 1959 году в Киеве Международной конференции физиков ради эко¬ номии времени все представленные доклады, подобно золотоносному песку, были «промыты» виднейшими уче¬ ными и только концентрат был предложен аудитории. Суть большинства экспериментов при изучении ча¬ стиц — исследование их взаимодействия с частицами другого «сорта» или себе подобными. Ведь и о человеке мы очень мало можем узнать, когда он спит, и, напро¬ тив, получим о нем полное представление, изучив его взаимоотношения с людьми. 109
Первая серия докладов на киевской конференции была посвящена взаимодействиям «обычных» частиц, и прежде всего давним знакомым физиков — протонам и нейтронам. Еще несколько лет назад казавшиеся элемен¬ тарными, в том смысле, что в опытах с частицами малой энергии они вели себя как монолиты, теперь протоны и нейтроны все более обнаруживают свое сложное строе¬ ние. Становится классическим раздел науки, исследую¬ щий их структуру. У обеих частиц она оказалась столь сходной, что ныне их часто объединяют под одним име¬ нем — нуклоны. Нуклон предстает перед нами в виде облачка из пи-мезонов, содержащего в центре ядро-керн. Сегодня физики стремятся пополнить эту грубую схе¬ му новыми деталями, выяснить количественные характе¬ ристики структуры нуклона. Не первый год обстреливают экспериментаторы нук¬ лоны гамма-квантами, которые при столкновениях с ними рождают пи-мезоны. Сейчас исследуются явления, со¬ провождающие этот акт. Сделан вывод, что попадания гамма-квантов, как и других частиц, приводят к образо¬ ванию ряда возбужденных состояний нуклона. Удалось потревожить и таинственный керн протона, установить, как под действием электромагнитных сил в этой частице перемещается ее электрический заряд, и таким путем определить некоторые величины, характеризующие его структуру. В атомном ядре нуклоны соединены воедино гигант¬ скими силами, носители которых — уже упоминавшиеся нами пи-мезоны. Эти частицы тоже применяются для бомбардировки нуклонов, и с их помощью сейчас полу¬ чены новые сведения о природе ядерных сил — источнике той энергии, которая ныне известна каждому как атомная. Подобно гамма-квантам, пи-мезоны при столкновении с нуклонами также порождают пи-мезоны. Оживленный 110
интерес вызвали на конференции данные об одновремен¬ ном рождении при таких столкновениях двух пи-мезонов. В этом явлении физики видят путь решения важной про¬ блемы — исследования взаимодействия пи-мезонов друг с другом. Особое место на конференции заняли результаты ис¬ следования соударений нуклонов с нуклонами. Особое потому, что речь шла о самых высоких энергиях, которые сейчас получены искусственно,— о десяти миллиардах электроновольт. Сопоставление этой «продукции» дуб¬ ненского синхрофазотрона с тем, что получено на трех¬ миллиардном ускорителе, говорит о более сложной кар¬ тине явлений, разыгрывающейся при столкновении этих частиц, чем рисовалось ранее. Сделан и такой вывод: встречающиеся протоны больших энергий зачастую взаи¬ модействуют не своими ядрами, а, как теория предвидела заранее, мезонными оболочками. Структура нуклонов и их электрические свойства рас¬ крываются при взаимодействиях с электронами, как мы можем заключить из другой серии обзорных докладов. Исследования, о которых в них рассказывалось, также пополнили наши знания по анатомии нуклонов. Известен, например, теперь радиус нуклона. Он, если измерять в сантиметрах, должен быть записан дробью, в числителе которой восьмерка, а в знаменателе — единица с четыр¬ надцатью нулями. Найдено, что электрический заряд протона распределен внутри него неравномерно — он резко уменьшается с удалением от центра частицы. Пожалуй, не обманчиво впечатление, что исследова¬ тели нуклонов в какой-то мере повторяют, но на высших «энергетических ступенях», тот путь, который в свое вре¬ мя был проделан при изучении строения атома. И можно надеяться, что важный фрагмент генерального плана микромира — теория нуклонов — будет столь же успеш¬ но создан. Ш
Еще в начале тридцатых годов была открыта частица позитрон, во всем, за исключением знака заряда, сходная с электроном. Долгое время на «строительной площадке» позитрон был той деталью, которую никак нельзя было разумно встроить в растущее здание теории. Подозрение физиков, что у каждой частицы есть свой двойник, сме¬ нилось уверенностью лишь три года назад, когда был открыт протон с отрицательным зарядом — антипротон, а затем и антинейтрон. Оказалось, если вспомнить еще раз о стройке, позит¬ рон, антипротон и другие члены семейства античастиц должны послужить деталями для создания другого кор¬ пуса, с архитектурой, симметричной тому сооружению, что уже многие годы возводится учеными. Ныне физика античастиц — один из важных разделов науки о микрокосмосе. Античастицы, как и их двойники, исследуются при соударениях, но здесь есть особенности. Встреча частицы и античастицы ведет к их обоюдной гибели — аннигиляции, в результате которой образуются пи-мезоны и другие частицы, и их следы запечатлевают на фотографиях финалы этих маленьких трагедий. Но с ними связаны вполне оптимистические надежды, что когда-нибудь удастся применить в интересах человека энергию аннигиляции, в сотни раз большую, чем дает деление ядра. Участники конференции познакомились с новыми данными о том, что происходит при встречах античастиц с протонами, дейтронами, углеродом. Впервые увидели они фотографию, зарегистрировавшую не акт «смерти» антипротона, а таинство его рождения. Несколько лет назад были обнаружены частицы, ко¬ торые удивили физиков так же, как смутило бы, скажем, древних строителей киевской Софии прибытие на строй¬ ку ящиков с электролампами. За этими частицами, об¬ ладающими необычными свойствами, в физике утверди¬ 112
лось название «странные» частицы. И вполне понятны энтузиазм и нетерпение, с которыми ученые принялись за их исследование. Какое место надлежит занять этим новым деталям в общей картине микромира, не совсем ясно и ныне, но ученые настолько освоились с ними, что установили даже меру «странности» и успешно их изу¬ чают, хотя живут такие частицы не более стомиллионной доли секунды. Участники конференции смогли отметить, что в этой молодой области физики сделаны новые шаги. Опыты с К-частицами, образующими одно из семейств «странных» обитателей микрокосмоса, в частности с отрицательно заряженными К-частицами, позволяют сделать вывод о некоторых общих свойствах всей группы «странных» частиц. Было рассказано также о взаимодействиях пред¬ ставителей другого «странного» семейства — гиперо¬ нов — с атомными ядрами. Несомненно, полная разгадка «странности» не столь далека от наших дней, как век начала каменного зодче¬ ства от века электричества. И, может быть, сообщение, сделанное на этом заседании об эксперименте, кото¬ рый заставляет предполагать существование еще одной, пока неведомой частицы, даст в руки ученых то долго¬ жданное звено, которое свяжет «обычное» со «стран¬ ным». Одно из последних заседаний конференции было по¬ священо так называемым слабым взаимодействиям. Они совершаются на столь же высоких ступенях энергетиче¬ ской лестницы, но действуют в этих процессах силы иной природы, в миллионы миллионов раз меньшие, чем, ска¬ жем, при соударении нуклонов. Участвуют в таких взаимодействиях пи- и мю-мезоны, «странные» частицы и, наконец, к этому же типу процес¬ сов принадлежит и бета-распад — составная часть явле¬ ния радиоактивности, которое еще в прошлом веке, после 113
открытия его А. Беккерелем, дало начало всей атомной физике. Нечто весьма новое обнаружилось в, казалось, хоро¬ шо изученном бета-распаде, когда на него посмотрели взором, отточенным на таком тонком оселке, как «стран¬ ные» частицы. Выводы, которые сделали ученые из ана¬ лиза слабых взаимодействий, оказались столь сильными, что если и не разрушили весь фундамент современной физики, то, во всяком случае, крепко поколебали наши представления о свойствах пространства: родилось подо¬ зрение, что в микрокосмосе оно несимметрично. Правда, теперь физики сумели справиться с этим осложнением, и мы уже не беспокоимся о том, что гримаса асимметрии исказит лицо микрокосмоса. Широким фронтом наступает наука на тайны микро¬ мира. Мощная техника, которой вооружены ныне лабо¬ ратории, работающие на границе нашего знания приро¬ ды, помогает ученым быстро двигаться вперед. В этом движении важную роль сыграли исследования, проведен¬ ные на крупнейшем в мире ускорителе — синхрофазотро¬ не Объединенного института ядерных исследований, где в одном коллективе работают физики социалистических стран. Новыми данными обогатили науку эксперименты на дубненском сихроциклотроне и ускорителе Физиче¬ ского института Академии наук. Наши физики — это ударный отряд на переднем крае науки. Киевская конференция, как это мог заключить каждый наблюдатель, прошла в дружественной обста¬ новке. Она показала хороший пример сотрудничества представителей трех десятков стран. Высокая энергия — такими словами можно определить тот творческий накал, которым отмечена была эта встреча ученых. Киев, 1959 г.
ПРИРУЧЕНИЕ СОЛНЦА Древний баснописец Эзоп по-своему оценил диалектику мира, объясняя людям, что каждая вещь содержит в себе равные доли добра и зла. Увы, нередко человеку раньше, чем добро, попадало в руки злое начало. Солнце, которое наши предки обожествляли, дало уче¬ ным пример непревзойденного по мощи источника энер¬ гии. Но свое маленькое солнце на Земле человеку впер¬ вые удалось воспроизвести в образе бомбы столь ужас¬ ной, что наше гуманное государство вкладывает весь свой авторитет и свое влияние в призывы запретить ее. Но оно щедро и широко организует поиск антипода злого солнца, который способен мирно трудиться на благо людям. Именно потому в Программе нашей партии одной из важнейших задач науки названо решение про¬ блемы управления термоядерными реакциями. Широта и щедрость. Их первый признак я обнаружил в том простом факте, что после беседы с одним из руко¬ водителей Института атомной энергии им. И. В. Курча¬ това нам для осмотра лабораторий вызвали автомобиль. То длинные и приземистые, как механические цехи, то высоченные, как судостроительные эллинги, здания лабо¬ 115
раторий института составили настоящий городок со сво¬ ими магистралями и площадями, окаймленными зеленью. А может быть, институт больше похож на крупный за¬ вод— завод открытий, который своим видом помогает осмыслить строки Программы, в которых говорится о слиянии науки с производством? Первая остановка. Лаборатория, где действует «Огра» — один из крупнейших аппаратов для исследова¬ ния управляемых термоядерных реакций. Коридор с ве¬ реницами комнат, и вот дверь, вводящая нас на балкон большого зала. В центре — громадный цилиндр «Огры». В зале не видно движения — только курятся над насо¬ сами белыми дымками баллоны с жидким азотом. У пульта люди, ведущие очередной опыт. На столе — журнал с колонками цифр. Нет, не о киловаттах получен¬ ной энергии говорят эти записи. Пока что энергию приходится только тратить, чтобы понять как следует природу и повадки материи, приве¬ денной в четвертое состояние. Твердое, жидкое, газообразное — три состояния тела. Четвертое — плазменное, в котором атомы частично или полностью лишены электронных оболочек. Из плазмы состоит и гремящий ствол молнии и беззвучный разряд трубок световой рекламы. Только в плазме может происходить таинство слияния водородных ядер, порождающее полезную энергию. Внутри могучего тела «Огры» в тот момент, когда мы стояли возле нее, была плазма. Точнее говоря, ее легкое облачко возникало в полости машины, чтобы через ка¬ кое-то время исчезнуть. Жизнь его досадно коротка: уско¬ ренные частицы плазмы, сталкиваясь с чужеродными атомами и молекулами, меняются с ними зарядами и, что называется, выходят из игры. Из четвертого состояния вещество возвращается в третье. 116
Но разве нельзя предоставить весь объем «Огры» в исключительное распоряжение плазмы? Шесть мощных вакуумных насосов говорят о том, что борьбе за вакуум в лаборатории придается первостепен¬ ное значение. Действительно, в недрах «Огры» царит почти межпланетный вакуум: в каждом кубическом сан¬ тиметре ее объема в сто миллиардов раз меньше частиц, чем в воздухе на уровне моря. Но это «почти» означает, что в «Огре» плотность содержимого все-таки в миллион раз больше, чем у космического газа. И меньше пока не удается сделать. Воистину, «природа не терпит пу¬ стоты». Чтобы опровергнуть эту поговорку, здесь пущены в ход не только насосы. В камере «Огры» после трго, как насосы выкачали из нее воздух, распыливается титан. Его частицы увлекают с собой на стенки камеры какую-то часть оставшихся в объеме молекул. Таким приемом пользуются теперь многие вакуумщики, но на «Огре» применено новшество: титан предварительно охлаждает¬ ся до температуры жидкого азота, и это позволяет ему улавливать в тридцать раз больше частиц. Еще в ту пору, когда условия термоядерного синтеза выяснялись теоретиками с помощью цифр и формул, было очевидно, что надо нагревать плазму до десятков, а то и сотен миллионов градусов. Тогда же физики обес¬ покоились: как сохранять тепло в плазме, как не подпу¬ стить ее к стенкам сосуда, в котором она будет заклю¬ чена, как помешать плазме отдать им тепло? Мыслью, что внутренние стенки плазменного реактора надо выстлать магнитными полями, воспользовались мно¬ гие создатели термоядерных установок. Машины типа «Огры» само название ведут от этого принципа: магнит¬ ная ловушка. Толстые стенки «Огры» — это обмотка электромаг¬ нита, который создает внутри ее поле, сжимающее облако 117
плазмы с боков и отражающее те ее частицы, которые пытаются ускользнуть через торцы. Казалось, хранилище для плазмы уготовано надеж¬ ное. Но плазма «не сдается» после первого же боя. За всю историю науки ученым еще никогда не прихо¬ дилось иметь дело с материей более капризной, упрямой и изменчивой. Впрочем, это не было для них пол¬ ной неожиданностью: теория сумела предсказать ее свойства. Один из исследователей, ведущий опыты на «Огре», рисуя на доске мелом схему за схемой, пояснил нам сущ¬ ность последних опытов. Вот перед нами начерчен ровный круг — сечение столба плазмы в камере реактора. Вот след одной из ее частиц — спираль, изогнутая по кругу: частица летит по пути, определенному для нее строением магнитного поля. Но оно оказывается таково, что как бы выжимает ее на периферию. Группа таких частиц образует опасное со¬ дружество, как говорят здесь, «язык». Мел пририсовывает к кругу выступ. Затем еще один, еще, и вот мы видим, как становится рифленой поверх¬ ность плазменного столба. Это последние мгновения его жизни. Еще миг — и, как говорит наш лектор, произойдет диффузия плазмы в магнитное поле. Иными словами, плазма, разъев, как кислота, магнитную оболочку, ри¬ нется к губительным для нее стенкам камеры. Сделан шаг вперед: изучена природа одного из видов неустойчивости плазмы. И, кажется, нащупываются пути борьбы с ним: два электрода, помещенные по торцам ка¬ меры, уменьшают «языковую» неустойчивость. Плазма, правда, все равно позже гибнет. Но это от других причин, которым тоже придет очередь отступить... Не часто даже бывавшему на заводах приходилось видеть таких размеров здание, как то, где разместились «Токамаки» — реакторы иного, чем «Огра», типа. 118
«Токамак» — несколько искаженное ради удобства произношения слово, составленное из первых слогов пол¬ ного названия установки: «торроидальная камера маг¬ нитная». Мы ходим около «Токамака-2» — большого металли¬ ческого бублика. Со всех почти сторон он обставлен при¬ борами, дымящимися азотом насосами, кабельными под¬ водками. Ко всему прочему его оседлало ярмо транс¬ форматора. В полости «Токамака» магнитная «облицовка» имеет иное, чем в «Огре», строение. Есть и другие отличия. Если ускоренные частицы плазмы «впрыскиваются» в «Огру» особым генератором, то здесь плазма нагревает¬ ся, подобно металлу в индукционной печи: газ в камере служит как бы единственным витком вторичной обмотки трансформатора. На «Токамаке», коротко говоря, решается та же про¬ блема: борьба с неустойчивостью плазмы. Но здесь она в иной форме. Индукционный ток, «поджигающий» газ, образует внутри тора горячее плазменное кольцо. Несколько мил¬ лионов градусов! Но увы! Плазма тут же остывает: ее частицы, соуда¬ ряясь с другими, более тяжелыми примесями — углеро¬ дом, кислородом,— отдают им свою энергию: плазмен¬ ный шнур начинает светиться все ярче и ярче. Парадоксальное противоречие с нашим повседнев¬ ным опытом: мы привыкли, что чем ярче светится тело, тем выше его температура. Для здешних физиков идеал — черная плазма. Дело в том, что свет излучает не сама плазма, а нагретые ею частицы примесей. И чем ярче их свечение, значит, тем большую долю энергии смогли они отнять у нее. Разу¬ меется, первое желание помочь плазме тем, что удалить прожорливые примеси. 119
Значит, опять проблема высокого вакуума, опять стремление поселить в реакторе космическую пустоту. Но совершенство нынешних насосов ставит пока что здесь предел. Помогает такое ухищрение: камеру прогревают, что¬ бы согнать с ее стенок «прилипшие» чужеродные молеку¬ лы и атомы и отдать их во власть насоса. Тепловая «тре¬ нировка» камеры, как называют этот прием, занимает 100—120 часов. Она помогает: плазма становится «чище». «Токамак» оснащен множеством приборов. Прежде всего это спектрографы, разгадывающие смыслы элек¬ тронно-атомных коллизий по виду излучений, рожден¬ ных этими актами. Часть приборов внедрена внутрь ка¬ меры: не каждое излучение удается вывести наружу. Ви¬ димое свечение плазмы выпускают из камеры через сап¬ фировый иллюминатор. Сапфир? Что это — магический кристалл алхимиков? Возможно, он оправдает когда-либо такое название, если поможет исследователям получить заветную черную плазму. А пока этот драгоценный камень оказался про¬ сто более подходящим, чем кварц, материалом: его про¬ ще сварить с металлом. Когда повысили чистоту плазмы, она смогла нагре¬ ваться до более высокой температуры. Но возросла ее неустойчивость. Обнаружилась быстрая потеря частиц плазмы. Значит, надо улучшать магнитное поле. Есть еще загадочный процесс: число ионов в газе уже после того, как оно начало уменьшаться, неожиданным образом вновь вырастает. Здесь, видимо, заложены ка¬ кие-то обнадеживающие возможности. Наша третья беседа — у маленькой торроидальной ка¬ меры. Два человека легко охватят эту металлическую баранку. Впрочем, это не младший брат «Токамака». Их отличают друг от друга магнитные поля: в большом торе — сильное, в малом — слабое. 120
Работы на этой камере позволили ответить на вопрос, озадачивший английских физиков, делавших опыты на подобном же реакторе «Зэта». Их удивило, что плазма нагревается значительно слабее, чем можно было бы ожидать, судя по величине тока в ионизированном газе. Какую каверзу на этот раз выкинула плазма? Оказалось, что она не хочет подчиняться классиче¬ ским законам электродинамики. Электрический ток, сжи¬ мающий своим магнитным полем заряженные частицы примесей, почему-то бессилен сделать это же с плазмой. В те мгновения, когда импульсы тока гонят ионы газа по кольцу, плазма как ни в чем не бывало спокойно рас¬ средоточена по всему объему камеры! Опыты на маленькой камере дали ответ: виной тому микронеустойчивость плазмы. Сколько же их всего — видов неустойчивости у этого многообещающего, но строптивого подопечного физиков? Теория насчитывает их десятки, если не всю сотню! Пока что экспериментально обнаружено и исследовано только несколько видов. Не безнадежны ли тогда поиски управ¬ ляемых термоядерных реакций? Не сходна ли плазма, ее неустойчивости со сказочной гидрой, у которой на месте отсеченной головы вырастает другая? Нет. Наверное, каждый с радостью присоединится к мудрому заключению, которое сделал физик, хорошо знающий, что такое плазма: число неустойчивостей плаз¬ мы ограничено, фантазия же человека беспредельна! Москва, 1961 г.
УКРОЩЕНИЕ СТРОПТИВОЙ Зальцбург — город старый. Первые камни крепости, вокруг которой он вырос, были положены еще в деся¬ том веке. Крепость росла много веков — последние по¬ стройки, если не считать туристского фуникулера, сдела¬ ны здесь в XIX веке. Сейчас ее башни и стены господ¬ ствуют над долиной, в которой расположился город. Зна¬ чительно древнее соляные промыслы, которые дали имя крепости и городу. Еще в каменном веке люди сумели оценить достоин¬ ство соли, из которой на 40—70 процентов состоят здеш¬ ние отроги Альп. Археологи, а чаще рабочие копей нахо¬ дят остатки грубых орудий, которыми многие тысячи лет назад наши предки вырубали съедобный минерал. Еще в середине века из Зальцбурга во все концы Европы увозили тяжелые соляные цилиндры. Но уже в ту пору Зальцбург начинает славиться своими народны¬ ми праздниками, полными музыки и веселья. И, навер¬ ное, не случайно именно здесь родился один из величай¬ ших композиторов Вольфганг Моцарт. Музыкальные традиции живы тут и сегодня, они лишь приняли совре¬ менную форму фестивалей, собирающих сюда со всего света ценителей классической гармонии. 122
Город искусства и старины был выбран для встречи пятисот ученых 28 стран, ведущих исследования в обла¬ сти получения энергии с помощью управляемых термо¬ ядерных реакций или заинтересованных в них. Контраст не оказался противоречивым, и физики, работающие с материей, нагретой на миллионы градусов, сжатой на десятки тысяч атмосфер, не остались равнодушными к теплым и мягким звукам музыки Моцарта. Редкий энту¬ зиазм бушевал в их аплодисментах на праздничном кон¬ церте, устроенном для ученых гостей городскими вла¬ стями. Зальцбург позаботился не только о развлечениях. Для конференции было предоставлено удобное здание с хоро¬ шим современным залом. Здесь проводили все свое время люди, работающие для блага завтрашнего дня. Завтрашнего? А сегодняшнего? Сегодня исследования по управляемым термоядер¬ ным реакциям — это труд, труд и труд, плоды которого еще нужны только самим физикам. Труд эксперимента¬ торов и теоретиков, старающихся разгадать тайны жизни четвертого состояния вещества — плазмы. Многие годы людям казалось достаточным то, что они знали о плазме: это смесь электронов и ионизированных молекул или даже совсем голых атомных ядер. И профес¬ сора, и инженеры, и студенты удовлетворялись несколь¬ кими строчками, которые отводились плазме в учебни¬ ках физики. Сейчас недавняя золушка — королева бала. Ею увлечены физики, стремящиеся построить термоядер¬ ные генераторы энергии. Судьба всех их замыслов зави¬ сит от того, как сумеют они поладить с плазмой. Хотят с ней дружить и ракетчики — те, которые рассчитывают строить корабли для полетов далеко вне Земли. С плаз¬ мой связывают свое будущее инженеры, намеревающие¬ ся получать электроэнергию из угля, нефти, газа, торфа, минуя котел и турбину. Одним словом, плазма ныне — 123
это королева бала, на котором, однако, ритм задают не моцартовские менуэты, а хлорки электрических раз¬ рядов, где свет льют не свечи, а ионизированные моле¬ кулы, где вместо веселой болтовни звучит сухой и недву¬ смысленный язык математики. Хотя приглашение к танцу давно уже сыграно, коро¬ лева медлит; характер у нее, прямо скажем, не ангель¬ ский. В этом нас еще раз убедила зальцбургская встреча физиков. На конференции было представлено 476 докладов. Это лучшее из того, что проделано советскими, американ¬ скими и английскими учеными с 1958 года, когда они впервые обменялись результатами своих экспериментов. Но были в этом числе и работы ученых стран, начавших свои исследования позже. Разумеется, я здесь не смогу сколько-нибудь подроб¬ но рассказать даже о десятой доле того, что сообщили в своих докладах ученые. Не найдет в этой главе читатель и сенсационного сообщения о том, что проблема управле¬ ния термоядерными реакциями решена. Не надо разоча¬ ровываться — дело чересчур трудное, чтобы можно было сетовать на задержку. В чем же его сложность? Чтобы заставить ядра атома тяжелого водорода со¬ единяться друг с другом, надо нагреть его до многих миллионов градусов. При этой температуре атомы поте¬ ряют свои электроны, газ станет плазмой и ядра водоро¬ да будут сталкиваться с такой силой, что смогут сли¬ паться, соединяться. Возникнут ядра гелия, рождение которых будет сопровождать бурное выделение энергии. Нагреть плазму можно прежде всего электрическим током — мощным его разрядом. Но как сохранить тело? Малейшее касание стенок сосуда, в который помещена плазма,— и оно уйдет. Был предложен такой выход — окружить плазму магнитным полем. Ему не страшна 124
любая температура. И вместе с тем оно способно удер¬ жать плазму, не допустить ее к губительным стенкам. Такова простейшая схема любой термоядерной установки. Очень скоро, однако, обнаружилось, что с плазмой не так-то просто управиться. Во-первых, в объеме, который она занимает, всегда остается газ, и довольно много, хотя экспериментаторы могут теперь создавать в камерах очень высокое раздра¬ жение. Остатки газа, сталкиваясь с частицами плазмы, нейтрализуют их, и они уже перестают принадлежать ей. Облако плазмы быстро тает. Во-вторых, плазма оказалась удивительно неустойчи¬ вой. В ничтожные доли секунды она просачивается или прорывает магнитную изоляцию и, как говорят физики, «выбрасывается» на стенки камеры. Теоретики подсчитали, что плазма имеет несколько десятков видов неустойчивости. Как их преодолеть? Прежде всего их надо изучить. А для этого, еще рань¬ ше, их следует обнаружить, получить во время опытов: усмирять надо реальную плазму, а не формулы, расска¬ зывающие о ее нравах. Это, может быть, затянувшееся предисловие подвело нас к проблемам, которые обсуждались на Зальцбург¬ ской конференции. Один из главных, если не самый главный вопрос, ко¬ торый старались здесь выяснить ученые,— сколько их, этих видов неустойчивости, что они собой представляют. О том, как с ними бороться, говорилось тоже, но скорее в предположительном плане — это следующая по очере¬ ди задача. Плазма подданства не имеет, и потому она одинако¬ во строптива как в советском, так и в американском реакторе. Иное дело уметь задать ей вопрос, уметь по¬ нять ее ответ — словом, правильно поставить опыт и ис¬ толковать его результаты. 125
Многие опыты, поставленные в разных странах, хо¬ рошо согласуются друг с другом. Например, советский ученый Н. Федоренко был удовлетворен, когда узнал, что английские ученые, ставившие такой же, как и он, опыт, пришли к сходным выводам. Но когда возникает разногласие, ученые начинают не на шутку беспокоиться. Значит ли это, что кто-либо ошибся? Или это каверзы плазмы, которая при слегка отличных условиях меняет свое поведение? Тогда исследователи собираются на особое заседа¬ ние, вне программы конференции, чтобы докопаться до истины. Такой случай произошел, например, с экспери¬ ментами, которые ставили, с одной стороны, американ¬ ские ученые Р. Пост и Ф. Коэнсген, а с другой — совет¬ ские физики, в частности М. Иоффе. Американцы не смо¬ гли обнаружить один из видов неустойчивости, который был не только найден, но и хорошо исследован советски¬ ми учеными. Дискуссия, на которой обсуждалось это расхожде¬ ние, привлекла больше половины всех участников кон¬ ференции — как не послушать мысли представителей стран, самых авторитетных в этой новейшей области зна¬ ния! Мне, журналисту, трудно давать оценки качеству и уровню тех или иных исследований. Но я должен сказать, что зарубежные ученые не раз отмечали отличное экспе¬ риментальное искусство наших физиков. Английский уче¬ ный А. Фолкерский высоко оценил исследования, прове¬ денные советским физиком И. Кварцхава. Мы уже говорили, что теория позволила заранее пред¬ видеть большое число неустойчивостей у плазмы. «Но не увлеклись ли теоретики? — предположил И. Кварцха¬ ва.— Может быть, реальная плазма обнаружит куда меньшее число «дурных наклонностей», чем насчитано по формулам?» 126
Физик обратился к такому классическому методу ис¬ следования, как фотография. Правда, аппарат, которым он пользовался,— это своего рода чудо техники. Он по¬ зволяет получать фильм со скоростью два миллиона кадров в секунду. Такая тончайшая анатомия времени позволила установить, что в процессе разряда плазма не представляет собой единого образования. Она состоит из множества отдельных волокон. Препарировав живую плазму, И. Кварцхава смог сделать вывод, что число неустойчивостей, какие она имеет в реальных условиях, меньше, чем предвычислено теорией. Свое умение вести разговор с природой показали и другие наши соотечественники — муж и жена Н. и Т. Фи¬ липповы. Они вели свои опыты на так называемой им¬ пульсной установке, о которой еще в 1956 году докла¬ дывал в Харуэлле академик И. В. Курчатов. Еще в то время стало очевидным, что такого рода аппараты не способны стать генераторами энергии, рож¬ даемой синтезом водородных ядер. Но физики не сдали их в архив и продолжают строить, потому что они ока¬ зались удобными для изучения свойств плазмы. Филипповы создали установку, в которой электриче¬ ский разряд, создающий плазму и греющий ее, длится всего десятимиллионную долю секунды, то есть намного меньше, чем в других подобных устройствах. Это дало многое: плазма столь быстро насыщается энергией, столь быстро нагревается, что каверзные неустойчивости не успевают начать свое разрушительное действие. Плазма получает температуру в 10 миллионов граду¬ сов, в ее ядре возникает давление в 100 тысяч атмосфер и... начинается долгожданная термоядерная реакция. Об этом свидетельствует сильный поток нейтронов, испускае¬ мых в это мгновение плазмой. Годы опытов показали, что нейтроны нередко вводят исследователя в заблуждение — они оказываются «не 127
теми», иного, не термоядерного происхождения. Филиппо¬ вы очень придирчиво проверили родословную этих ча¬ стиц. Испробовали для этого чуть ли не полтора десятка разных способов, и все они единогласно подтвердили «благородное», термоядерное происхождение нейтронов, вылетающих из их установки. Этот интереснейший результат наши физики считают, однако, побочным: реакция быстро обрывается, и нет средств поддерживать ее долго. Главное для них — воз¬ можность исследовать,плазму, находящуюся почти при звездных давлениях и температурах. В докладе приведе¬ ны результаты таких измерений. Любопытно, что для одновременного фотографирования разных участков раз¬ ряда ученые построили оптический прибор, сходный по строению со сложным глазом насекомого* Вскоре после второй Женевской конференции, когда выяснилось, что плазмой не так легко управлять, один из видных физиков так обрисовал ситуацию: — Представьте себе больного,—‘говорил он,— кото¬ рого лечили грелками, рентгеном, пиявками — всем, что под руку попадалось, но безуспешно, потому что врачи не догадались предварительно установить диагноз. Дела больного пошли куда лучше, когда узнали, что за недуг у него. Примерно так же, намаявшись с плазмой, физики решили как следует понять — что же она такое? Эти слова, сказанные несколько лет назад, может быть, и не вполне верно отражают суть дела. Но тем не менее многие доклады рассказывали о разных методах исследования свойств плазмы при помощи аппаратуры, которая и в самом деле называется диагностической. Из той же медицины позаимствовал образ молодой советский физик А. Березин, когда делал небольшое вступление к сообщениям на пресс-конференции. — Когда заболевает человек,— сказал Березин,— ему обычно ставят градусник. И прибор отмечает повышение 128
температуры. Когда «заболевает» плазма, ее температу¬ ра падает. Но, главное, с больным человеком, если ему поставить градусник, ничего не случится. Плазма от та¬ кой процедуры «умрет» — она передаст все свое тепло прибору. Поэтому все измерения экспериментаторы ста¬ раются вести так, чтобы не касаться плазмы. Распознать состояние плазмы можно по виду излуче¬ ний, которые она испускает. Для этого пользуются при¬ борами, заимствованными у астрономов,— спектрогра¬ фами. Но они могут иметь дело с видимыми излучения¬ ми, тогда как плазма испускает очень широкий спектр — начиная от радиоволн и кончая гамма-лучами. Сравнительно легко были найдены диагностические приборы для измерения всех участков спектра плазмы — кроме одного, заключенного между радиоволнами и иш фракрасными лучами. Этот «неприступный» участок был взят английскими физиками. С помощью дифракционной решетки они направили излучения на полупровод¬ никовые кристаллы, охлажденные жидким гелием. Степень нагрева кристалла излучением плазмы по¬ зволяет судить об энергии, заключенной в лучах этого диапазона. В докладе, представленном В. Афросимовым, рас¬ сказывалось о том, как можно узнать характеристики протонов, находящихся в плазме. Протоны не испускают лучей. Их нельзя извлечь из плазмы, не разрушив саму плазму. Как поступать в этом случае? На границе плазмы протоцы нейтрализуются и пре¬ вращаются в быстрые атомы, которые улетают из обла¬ ка. Оказалось, что они наследуют характеристики поро¬ дивших их протонов. Когда физики установили это об¬ стоятельство, они смогли по характеру быстрых нейт¬ ральных атомов представлять себе, что происходит с про¬ тонами, находящимися внутри плазмы. 129
Значительная часть докладов была посвящена теоре¬ тическим работам. Расскажем коротко об одной из них. Она больше других привлекла к себе внимание. Новый участок исследований взял советский ученый Б. Кадомцев. Во многих случаях, когда не удавалось объяснить поведение плазмы каким-либо видом неустой¬ чивости, говорили обычно: плазма турбулентна. Беда со¬ стояла в том, что каждый физик вкладывал в это поня¬ тие то, что ему хотелось. Между тем в науке, имеющей дело с газами и жидкостями, есть вполне точное поня¬ тие о турбулентности. Оно говорит, что струи, состав¬ ляющие поток, движутся не параллельно друг другу, а перемешиваются, что внутри потока есть вихри. В своей теоретической работе Кадомцев и начал пер¬ вым рассматривать плазму, подобную такому беспокой¬ ному потоку. Новая теория позволила объяснить, почему плазма ведет себя так, а не иначе при различных видах электрического разряда. Но надо ли с такой скрупулезностью изучать все при¬ хоти плазмы? Нельзя ли поступить решительнее. Ведь можно было бы, например, много времени и сил убить на то, чтобы помешать клокотать и разбрызгиваться ки¬ пятку, подогреваемому в открытой кастрюле. Как изве¬ стно, поступают проще — закрывают кастрюлю крышкой. Примерно таким образом рассуждал советский физик Р. Демирханов, применяющий для удержания плазмы высокочастотные поля. В самом деле, постоянное маг¬ нитное поле, выстилающее внутренние полости реакто¬ ров, может только пассивно сопротивляться плазме. Вы¬ сокочастотное поле подвижно и способно воздействовать на нее активно, грубо говоря, отталкивать ее при попыт¬ ках «выброситься» на стенки. Первый же эксперимент показал, что это так. Демир¬ ханов и его сотрудники работают на торроидальной уста¬ новке, то есть имеют дело с кольцами плазмы. И вот, 130
если в случае постоянных полей такое кольцо не удается удержать сколько-нибудь долго, бегающее высокочастот¬ ное поле выравнивает, как бы срезает все «языки», вытя¬ гивающиеся из плазмы навстречу стенкам. Беспокойная плазма вынуждена смириться. В установке Демирханова она живет часами. Правда, здесь пока возникла новая трудность: плазма сама вовлекается во вращение. Но именно «пока»: иссле¬ дователь видит способ остановить ее. С нынешних рубежей еще не видна цель атаки — мощный термоядерный генератор. Но у бойцов отличное настроение. Зальцбургская конференция показала, что наступление медленно, но верно и неуклонно продол¬ жается. Природа сумела создать термоядерные генераторы — звезды и Солнце, щедро льющее нам энергию. Чтобы удерживать плазму, она воспользовалась грубой силой гигантского тяготения. У человека нет в распоряжении этой силы, но у него есть разум, который всегда одержи¬ вал верх в соревновании с природой. Зальцбург, 1961 г.
СОДЕРЖАНИЕ Первая в мире 7 12 дней в Женеве 44 Ядерная артиллерия 64 Синхрофазотрон работает! 71 Радиоизотопы вооружают науку 77 На восходе нового Солнца 87 Высокая энергия 108 Приручение Солнца ..... 115 Укрощение строптивой 122 БИБЛИОТЕКА «ИЗВЕСТИИ» Георгий Николаевич Остроумов ПРИРУЧЕНИЕ СОЛНЦА. М., «Известия», 1962, 132 с. Редактор В. Гольцев Художник Ю. Глезаров Художественный редактор В. Селиванов Технический редактор А. Березина Корректор Л. Сегаль Ф 00301. Подп. в печ. 19/Ѵ 1962 г. Формат 7ОХ1О8Ѵ«2. Печ. л. 4,25. Усл. печ. л. 5,82. Уч.-изд. л. 5,35. Тираж 50 000 экз. Зак. 501. Цена 16 коп. Типография «Известий Советов депутатов трудящихся СССР» имени И. И. Скворцова-Степанова. Издательство «Известия Советов депутатов трудящихся СССР» Москва, пл. Пушкина, 5.
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ИЗВЕСТИЯ» ВЫПУСКАЕТ «БИБЛИОТЕКУ «ИЗВЕСТИЙ» В «Библиотеке «Известий» публикуют¬ ся повести и рассказы советских писа¬ телей; очерки журналистов о нашей Родине, о людях семилетки, о строи¬ тельстве коммунизма; статьи публици¬ стов по различным актуальным вопро¬ сам советского строительства, экономи¬ ки, хозяйства, культуры, морально-эти¬ ческим проблемам; беседы видных ученых о достижениях советской науки и техники; материалы для дома и семьи; путевые очерки, дневники, фельетоны, сатира.
В 1961 ГОДУ ВЫШЛИ СЛЕДУЮЩИЕ ВЫПУСКИ «БИБЛИОТЕКИ «ИЗВЕСТИЙ» Татьяна Тэсс. «При свете совести». Н. Хохлов, «Бурлящее Конго». «О родном нашем языке». «Острый угол». Фельетоны. Сборник. «Советский человек в космосе». A. Сахнин. «Чужие люди». «Растет человек». Сборник. Г. Ошеверов. «Щедрое сердце Фиделя». «700 тысяч километров в космосе». Б. Колоколов. «Земля на горизонте». Г. Рыклин. «Встречи приятные и неприятные». В 1962 ГОДУ ВЫШЛИ ОЧЕРЕДНЫЕ ВЫПУСКИ Павел Баранников. «Десять миллионов». B. Кудрявцев. «Япония вчера и сегодня». Зарубежные новеллы. Сборник. ПЕЧАТАЮТСЯ Татьяна Тэсс. «Поступи, как друг». «Бабушкин клубок». Сборник материалов для детей. «БИБЛИОТЕКА «ИЗВЕСТИЙ» ПРОДАЕТСЯ ВО ВСЕХ КИОСКАХ «СОЮЗПЕЧАТИ».
С 1961 года издательство «Известия» издает «БИБЛИОТЕКУ ИСТОРИЧЕСКИХ РОМАНОВ НАРОДОВ СССР» Включенные в библиотеку романы воссоздают важ¬ нейшие вехи исторического пути народов нашей страны, начиная с древнейших времен до победы Вели¬ кой Октябрьской социалистической революции. Наряду с избранными произведениями русской исторической романистики в библиотеку входят лучшие исторические романы писателей Украины, Белоруссии, Узбекистана, Грузии, Азербайджана, Литвы, Армении, Эстонии, Тата¬ рии и других союзных и автономных республик. Романы, последовательно повествующие о выдаю¬ щихся исторических событиях, сопровождаются после¬ словием и комментариями историков и литературоведов. «Библиотека исторических романов народов СССР» издается впервые. Книги «Библиотеки исторических романов народов СССР» издаются в тканевом переплете, в суперобложке и с иллюстрациями. В 1961 году вышли 12 книг «БИБЛИОТЕКИ ИСТОРИЧЕСКИХ РОМАНОВ НАРОДОВ СССР». Д. Демирчян — «Вардананк» (в двух книгах). С. Скляренко — «Святослав». К. Гамсахурдиа — «Десница великого мастера». Эстонские исторические повести. С. Бородин — «Дмитрий Донской». Айбек — «Навои». И. Лажечников — «Басурман». М. Загоскин — «Юрий Милославский, или Русские в 1612 году». П. Панч — «Клокотала Украина». А. Чапыгин — «Разин Степан». Г. Данилевский — «Мирович», «Княжна Тараканова», «Сожженная Москва».
В 1962 году выходят следующие 12 книг «БИБЛИОТЕКИ ИСТОРИЧЕСКИХ РОМАНОВ НАРОДОВ СССР»: С. Бородин — «Звезды над Самаркандом». Роман об историческом прошлом народов Средней Азии, о го¬ сударстве Тимура (в 2-х томах); И. Лажечников — «Последний Новик». Роман об осво¬ бождении Лифляндии от шведских захватчиков в начале XVIII века. Среди исторических лиц, изображенных ро¬ манистом, Петр I, Карл XII, фельдмаршал Шереметев, Паткуль — руководитель русской разведки во время военных действий в Лифляндии. По оценке В. Г. Белин¬ ского, роман «Последний Новик», "представляющий со¬ бой дебют И. И. Лажечникова, «необыкновенно жив... и юношески горяч»; А. Толстой — «Петр Первый» (в 2-х томах); А. Белиашвили — «Бесики». Перевод с грузинского. Историко-биографический роман о грузинском поэте XVIII века Виссарионе Габашвили, о дружбе русского и грузинского народов; A. Упит — «На грани веков». Перевод с латышского. Роман о судьбах латышского крестьянства XVII— XVIII веков (в 2-х томах); С. Злобин — «Салават Юлаев». Роман о казачье-кре- стьянском восстании под руководством Емельяна Пуга¬ чева, о дружбе русских повстанцев с башкирским и та¬ тарским народами; О. Форш — «Радищев». Историко-биографический -роман о великом русском революционере и мыслителе; Л. Смилянский — «Молодость поэта». Перевод с укра¬ инского. Роман о великом украинском поэте Т. Г. Шев¬ ченко; B. Миколайтис-Путинас — «Повстанцы». Перевод с литовского. Дилогия о восстании литовского крестьян¬ ства в 1863 году, о революционно-демократическом единстве литовского, белорусского, польского и рус¬ ского народов.
16 коп.