6. Осуществление цепной реакции деления ядер.

Теперь стал со всей силой вопрос о цепной реакции деления и о возможности получения разрушительной взрывной энергии деления. Этот вопрос роковым образом переплелся с мировой войной, развязанной фашистской Германией 1 сентября 1939 г. Напуганный возможностью получения гитлеровцами в свое распоряжение оружия огромной разрушительной силы, Эйнштейн подписал письмо президенту США Рузвельту, в котором предупреждал его об этой опасности и рекомендовал начать работу по атомной энергии.

Мы уже знаем, что первый ядерный реактор был запущен 2 декабря 1942 г. в Чикаго под руководством Э.Ферми. Атомная бомба была создана группой ученых из всех стран мира, работавших в Лос-Анджелосе под руководством Роберта Оппенгеймера. Испытание было проведено 16 июля 1945 г. в пустынной местности Нью-Мексика.

В Советском Союзе работы над получением атомной энергии начались в разгар Великой Отечественной войны. В этой тяжелой обстановке советские ученые совершили подвиг и добились успехов в деле создания атомного и водородного оружия. Руководителем и главным в этом подвиге был трижды Герой Социалистического Труда академик И.В.Курчатов.

Игорь Васильевич Курчатов родился 12 января 1903 г. в поселке Сим, на Южном Урале, в семье помощника лесничего В.А.Курчатова. К моменту поступления Игоря в гимназию семья переехала в Симбирск, где Игорь и начал гимназическую учебу. Однако вскоре из-за болезни старшей дочери Курчатовы переехали в Симферополь. Игорь Курчатов окончил гимназию весной 1920 г. и поступил в Таврический университет. В ноябре 1920 г. в Крыму установилась Советская власть. Учится было нелегко. Голод и разруха давали себя знать. Курчатов не гнушался никакой работы, чтобы поддержать существование. Он был чернорабочим, воспитателем детского дома, диспечером автоколонны, сторожем кинотеатра. В 1923 г. Курчатов досрочно окончил университет и решил продолжить образование в Петрограде в Политехническом институте. Здесь он поступил на 3-курс кораблестроительного факультета. Материальное положение питерского студента было трудное, и Курчатов устроился на работу в магнитно-метеорологическую обсерваторию города Слуцка. Здесь начался научный путь будущего ученого. Его статья «К вопросу о радиоактивности снега» была опубликована в 1924 г. Учеба в Политехническом институте оборвалась в том же, 1924 г. По предложению старшего физика обсерватории Н.Н.Калитина Курчатов поехал с ним в экспедицию в Феодосию в Гидрометеорологический центр. Кроме выполнения обычных функций наблюдателя, И.В.Курчатов проводил исследовательскую работу. Он публиковал результаты своих исследований в статьях. Осенью 1924 г. Курчатов приехал в Баку, куда его пригласил на должность ассисента его учитель по Таврическому университету. Здесь же работал и друг Курчатова по университету К.Д.Сидельников, сестра которого, Мария Дмитриевна, позднее стала женой Игоря Васильевича. В Баку И.В.Курчатов опубликовал работу по электролизу твердого тела. Он ощутил в себе призвание физика и решил попробовать в большой физике. Центром современной физики в те годы был Ленинградский физико-технический институт, организованный А.Ф.Иоффе. Туда уехал из Баку К.Д.Сидельников, туда же поехал и Курчатов. 1 сентября 1925 г. он был зачислен сотрудником Физико-технического института. Одной из первых публикаций бакинских физиков в Ленинграде была статья И.В.Курчатова и К.Д.Сидельникова «К вопросу о прохождении медленных электронов через металлические фольги». И.В.Курчатов разработал новую методику подведения напряжения к кристаллу. В качестве подводящих электродов Курчатов и Кобеко использовали насыщенный раствор сегнетовой соли. Так был открыт новый класс диэлектриков, названный И.В.Курчатовым сегнетоэлектриками. По своим электрическим свойствам сегнетоэлектрики оказались полным аналогом ферромагнетиков. Цикл многолетних исследований этого явления завершился опубликованной в 1933 г. монографией «Сегнетоэлектрики». И.В.Курчатов открыл большую и важную для науки и техники область физического исследования. С ним вместе работали его брат Борис Васильевич Курчатов и другие ученые. Он мог бы до конца своей жизни работать в этой области. Но 1932 г. выдвилул на первое место физику ядра. В Физико-техническом институте в ноябре 1932 г. был создан ядерный семинар. Его организаторами были А.И.Алиханов, Д.Д.Иваненко, И.В.Курчатов, Д.В.Скобельцын. С этого времени интересы И.В.Курчатова сосредоточились на ядерной физике. Он был активным участником семинара, председателем Оргкомитета Первой Всесоюзной конференции по атомному ядру, состоявшейся в Ленинграде 24-30 сентября 1933 г.

Следует отметить, что в 1932 г. положение ядерной физики в СССР было незавидным. Правда, еще до революции в России начались работы по радиоактивности, по преимуществу в связи с геофизикой и геохимией. Особенно важное значение имели исследования В.И.Вернадского, который начиная с 1910 г. исследовал месторождения урана и радия. Т.е. в целом ядерная физика в СССР до 1932 г. находилась в зачаточном состоянии. Приход И.В.Курчатова в ядерную физику стимулировал оживление работы в этой отрасли физики. Начали строится высоковольтные ускорители заряженных частиц. Такие ускорители были построены в Украинском физико-техническом институте в Харькове. На этих ускорителях были осуществлены первые реакции по расщеплению ядер. И.В.Курчатов руководил созданием ускорителя в Ленинградском физико-техническом институте. И.В.Курчатов работает не только в ЛФТИ и УФТИ, он ведет педагогическую и научную работу по ядерной физике в Ленинградском педагогическом институте.

В 1935 г. было сделано фундаментальное открытие в физике ядер. Облучая нейтронами два изотопа брома Br74 и Br81, И.В.Курчатов, Б.В.Курчатов, Л.П.Русинов и Л.В.Мысовский получили не два радиоактивных продукта, как ожидалось, а три с периодами 18 мин, 4,4 и 34 ч. Так было открыто существование у брома двух изомерных ядер. Открытие ядерной изомерии привлекло внимание зарубежных исследователей. Молодая советская ядерная физика внесла существенный вклад в эту бурно развивающуюся отрасль знания.

В 1935 г. вышла книга И.В.Курчатова «Расщепление атомного ядра», где он в доступной форме дал обзор опытов по расщеплению ядер.

20-26 сентября 1937 г. в Москве состоялась Вторая Всесоюзная конференция по атомному ядру. За четыре года, прошедшие со времени первой конференции, было сделано очень много. На конференции присутствовали В.Паули, известный французский исследователь космических лучей Оже, английские ученые Вильямс и Пайтерлс. На конференции И.В.Курчатов рассказал об опытах по поглощению медленных нейтронов и найденном им и его сотрудниками селективном резонансном поглощении нейтронов. За Второй конференцией последовали совещения по атомному ядру. И.В.Курчатов был непременным организатором и участником совещаний. Ведущей темой совещаний было деление ядра. На совещании в 1939 г. с докладом на эту тему выступили сотрудники И.В.Курчатова. Обзорный доклад «Деление урана» сделал А.И.Лейпунский. В докладе он подчеркнул возможность осуществления цепной реакции. На совещании по физике атомного ядра, состояшемся в Москве 20-26 ноября 1940 г., ученик И.В.Курчатова Г.Н.Флеров сделал доклад о самопроизвольном делении ядра урана. Об этом фундаментальном открытии советской ядерной физики говорил в своем докладе и И.В.Курчатов. Он обсуждал конкретные пути осуществления цепной реакции.

Курчатов работал также над созданием нового мощного циклотрона. Новый циклотрон должен был вспупить в строй 1 января 1942 г. Но планы Курчатова сорвала война. Сам Курчатов, Флеров, Петржак и Панасюк были призваны в армию. И.В.Курчатов работал над проблемой противоминной защиты кораблей Военно-морского флота. Ему пришлось работать в боевых условиях Черноморского флота. В ноябре 1941 г. группа Курчатова перебазировалась на Кавказское побережье, а в декабре был откомандирован в Казань, где размещался Физико-технический институт, работавший над военными заданиями. Поздней осенью 1942 г. Курчатова вызвали в Москву. Было решено начать работы по атомной энергии. В декабре Курчатов вернулся в Казань, полный мыслей о предстояшем большом деле. В начале января 1943 г. его вновь вызвали в Москву. Военный комиссариат Военно-морского флота добился разрешения на командировку Курчатова в Мурманск. Это была его последняя работа для флота, на этот раз для северного.

5 марта 1943 г. он вернулся в Москву, где энергично взялся за организацию работы над разрешением атомной проблемы. Работа была громадная, надо было собрать людей, установить необходимые контакты с промышленностью, наметить первоочередные задачи и т.п. Выдающийся организаторский талант И.В.Курчатова помог ему справиться с колоссальной задачей. 26 декабря 1946 г. на территории Института атомной энергии, ныне носящего имя своего основателя, впервые на континете Европы и Азии была осуществлена цепная реакция деления ядер урана. В августе 1949 г. под руководством И.В.Курчатова было произведено испытание советской атомной бомбы. Через четыре года 8 августа 1953 г., ТАСС сообщило о создании в СССР водородной бомбы. 12 августа 1953 г. водородная бомба была испытана.

Обеспечив безопасность Родины созданием атомного и водородного оружия, И.В.Курчатов стал напряженно трудиться над применением атомной энергии в мирных целях. Под его руководством разрабатывался проект первой в мире атомной электростанции в Обнинске, начавшей свою работу 27 июня 1954 г. В июле 1955 г. в Москве состоялась сессия Академии наук СССР. На ней было рассказано о работах, ведущихся по ядерной физике в Советском Союзе. В августе того же года в Женеве проходила Первая Международная конференция по мирному использованию атомной энергии. С докладом о первой в мире атомной электростанции выступил один из его создателей, член-корреспондент Академии наук СССР Д.И.Блохинцев. В апреле 1956 г. в Англию в составе правительственной делегации поехал И.В.Курчатов. Он был в атомном центре в Херуэлле, где его встретил директор атомного центра Нобелевский лауреат Джон Кокрофт. И.В.Курчатов выступил в Херуэлле с лекцией, в которой рассказал о работах по управляемым термоядерным реакциям, ведушимся в СССР. Эта проблема глубоко интересовала Игоря Васильевича. По возвращении из Англии он выступил 10 мая 1956 г. в «Правде» со статьей, в которой говорил о важности задачи управления термоядерным синтезом. «Решание этой задачи, - писал И.В.Курчатов, - навсегда сняло бы с человечества заботу о запасах энергии, необходимой для существования на Земле». Этой проблеме посвятил И.В.Курчатов свои силы и энергию в последние годы жизни. Напряженный труд надломил здоровье Игоря Васильевича. В ноябре 1957 г. он перенес инсульт. Но после тяжелой болезни он не прекращал трудится. В январе 1960 г. он побывал у своих старых друзей: К.Д.Сидельникова, А.К.Вальтера, А.И.Лейпунского – в Харькове. О своих впечатлениях о работе украинских атомщиков он написал статью, опубликованную в «Правде». Это была последняя публикация ученого. 7 февраля 1960 г. он скоропостижно скончался.

«Я счастлив, - говорил И.В.Курчатов на сессии Верховного Совета СССР 15 января 1960 г., - что родился в России и посвятил свою жизнь атомной науке великой Страны Советов...»

?? Вопросы на закрепление темы:

1. Открытие искусственной радиоактивности.

2. Фредерик Жолио.

3. Ирен Кюри.

4. Опыты Ферми.

5. Энрико Ферми.

6. Открытие атомной изомерии.

7. Деление урана.

8. Цепная реакция.

9. Игорь Васильевич Курчатов.

10. Развитие атомной энергетики в СССР.

Тесты по теме лекции

1. Супругам Жолио-Кюри присудили в 1935 г. Нобелевскую премию по ...

А. физике В. химии С. математике Д. биологии

2. Искусственная радиоактивность была открыта ...

А.Супругами Жолио-Кюри В. Э.Ферми С. И.В.Курчатовым

Д. Э.Амальди

3. На сколько лет И.Кюри была старше Ф.Жолио?

А. На 2 года В. На 5 лет С. На 1 год Д. На 3 года

4. Кто с 1949-1958 гг. возглавлял Всемирный Совет Мира?

А. И.Жолио-Кюри В. Ф.Жолио-Кюри С. И.В.Курчатов

Д. Д.В.Скобельцын

5. От какой болезни умерла И.Жолио-Кюри?

А. От чумы В. От рака С. От туберкулеза Д. От лучевой болезни

6. Для проведения своих опытов Ферми облучал элементы ...

А. α-частицами В. Электронами С. Нейтронами Д. Протонами

7. Статьи, написанные Э.Ферми

А. «Искусственная радиоактивность, наведенная нейтронной бомбардировкой» В. «Влияние водородосодержащих веществ на радиоактивность, наведенную нейтронами» С. «К теории β-лучей» Д. Все ответы верны

8. Энрико Ферми был ...

А. Глубоким теоретиком и первоклассным экспериментатором

В. Первоклассным экспериментатором С. Глубоким теоретиком Д. Все ответы не верны

9. Где родился Э.Ферми?

А. В Париже В. В Берлине С. В.Риме Д. В Нью-Йорке

10. Почему Ферми в 1938 г. покинул Италию?

А. Получил приглашение в Колумбийский университет

В. Фашистский режим угрожал благополучию семьи

С. Чтобы участвовать в разработке атомной бомбы В США

Д. Все ответы не верны

11. Где и когда был запущен первый в мире реактор?

А. В Чикаго, 2 декабря 1942 г. В. В Нью-Йорке, 5 декбря 1942 г.

С. В Москве, 15 декабря 1942 г. Д. Нет правильного ответа

12. Кто назвал Атомный взрыв в Хиросимы «красивой физикой»?

А. И.Ноддак В. Э.Амальди С. Э.Ферми Д. Н.Бор

13. В. 1935 г. советские физики открыли явление ...

А. ядерной изомерии В. искусственной радиоактивности

С. деления ядра Д. Все ответы не верны

14. Автор книги «Расщепление атомного ядра

А. И.В.Курчатов В. Э.Ферми С. Л.В.Мысовский Д. О.Фриш

15. Последний атомный номер элементов, полученных в результате изучения продуктов распада облученного урана

А. 94 В. 92 С. 93 Д. 96

16. Кто такая Ида Ноддак?

А. Немецкий физик В. Немецкий химик С. Американский физик Д. Английский химик

17. Основы теории Бора относительно атомного ядра

А. Энергия, полученная ядром распределяется между всеми частицами В. Ядро-это сложная система С. Захват нейтрона ядром приводит к образованию «компаунд-ядра» Д. Все ответы верны

18. Н.Бор и Я.Френкель рассматривали ядро как ...

А. жидкую каплю В. «твердую» модель С. газообразное образование Д. Все ответы не верны

19. Статья написанная Ганом и Штрассманом в 1939 г.

А. «О доказательстве возникновения щелочноземельных металлов приоблучении урана нейтронами и их свойствах» В. «Механизм деления ядра» С. «Расщепление атомного ядра» Д. «К теории β-лучей»

20. Кому было адресовано письмо, подписанное А.Эйнштейном, в котором он предупреждал о возможности использования разрушительной взрывной энергии деления ядер в военных целях?

А. Уникальному физику, автору первого в мире атомного реактора Э.Ферми В. Председателю Всемирного Совета Мира Ф.Жолио-Кюри С. Президенту США Рузвельту Д. Все ответы не верны

21. Руководитель группы ученых, работавших в Лос-Анжелосе над созданием атомной бомбы

А. Р.Оппенгеймер В.Э.Ферми С. Н.Бор Д. Дж.Уиллер

22. Дата испытания первой атомной бомбы

А. 16 июля 1942 г. В. 9 августа 1945 г. С. 10 июня 1945 г.

Д. 5 мая 1946 г.

23. Первая статья И.В.Курчатова

А. «Расщепление атомного ядра» В. «К вопросу о прохождении медленных электронов через металлические фольги» С. «Сегнетоэлектрики» Д. «К вопросу о радиоактивности снега»

24. Когда было произведено испытание советской атомной бомбы?

А. В августе 1946 г. В. В августе 1949 г. С. В октябре 1949 г.

Д. В январе 1950 г.

25. Дата испытания водородной бомбы в СССР

А. 12 августа 1949 г. В. 10 августа 1951 г. С. 12 августа 1953 г.

Д. 10 января 1950 г.

Правильные ответы на тестовые задания

№

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

1

С

А

В

А

А

Д

Д

Д

Д

А

В

В

2

С

А

В

Д

В

А

А

Д

А

Д

Д

А

А

В

С

В

А

Д

А

А

Д

Д

В

С

Д

3

С

С

В

Д

Д

Д

А

А

Д

Д

Д

Д

А

В

А

В

4

А

Д

Д

А

В

С

С

А

А

Д

В

С

А

С

А

Д

Д

А

А

В

5

Д

С

В

А

В

В

С

С

Д

В

Д

Д

Д

В

С

Д

А

А

Д

Д

А

Д

Д

А

6

Д

С

А

В

Д

А

В

С

Д

А

С

А

А

В

С

А

Д

А

Д

В

С

7

В

А

А

Д

Д

В

Д

Д

С

Д

В

А

С

А

А

Д

Д

А

А

С

А

А

8

Д

А

Д

А

В

С

Д

А

В

С

А

Д

Д

Д

Д

А

В

В

А

В

С

С

А

В

9

В

В

С

А

Д

А

В

А

С

А

С

А

С

Д

А

А

В

С

Д

10

В

В

А

А

С

Д

В

А

Д

А

А

С

А

Д

Д

В

С

Д

С

А

11

Д

С

С

Д

Д

Д

А

В

С

Д

С

А

А

С

Д

В

А

В

Д

С

А

А

Д

12

В

Д

С

В

Д

А

В

С

С

В

В

Д

Д

А

С

А

А

В

13

В

С

В

Д

А

В

Д

В

Д

Д

А

С

А

А

В

А

С

В

В

А

А

С

С

14

В

А

Д

В

Д

С

Д

А

С

В

А

С

А

А

Д

В

Д

В

А

С

А

А

Д

В

С