Люди и взрывы - Вениамин Цукерман

Это исследование стало предметом резкой критики со стороны руководителя немецкой школы химической кинетики — Макса Боденштейна. Он опубликовал статью, в которой отрицал возможность существования критического давления. Харитон уехал в командировку в Кавендишскую лабораторию в Кембридж. Семенов вместе с Шальниковым воспроизвели явление критического давления и его снижения от примеси благородного газа. Они выявили еще один критический параметр — размер сосуда. Н. Н. Семенов обобщил эти эксперименты и на их основании создал теорию разветвленных химических цепных реакций. Боденштейн был вынужден признать поражение. Молодая советская школа химической кинетики взяла верх над представителями немецкой школы.

Я. Б. Зельдович вспоминал потом: «Главным в этих первых работах были даже не сами работы, а вся тогдашняя обстановка переднего края науки. Главным был научный энтузиазм и тесное общение людей. Старшему в этой группе — А. Ф. Иоффе — было чуть больше сорока лет. Семенову, который тоже причислял себя к старшим, было тридцать. И было более десяти человек совсем молодых — 20—22-летних будущих академиков, членов-корреспондентов, которые работали с огромным увлечением. Они обменивались мнениями, работали, не считаясь со временем, и в этой обстановке зарождалось то, что сейчас можно назвать школой Иоффе».

Поездка Харитона в Кавендишскую лабораторию в Кембридже — событие настолько важное для становления Харитона-ученого, что следует особо рассказать о нем.

В 1921 году Абрам Федорович Иоффе получил согласие Резерфорда на стажировку в его лаборатории П. Л. Капицы. Петр Леонидович проработал в Кавендишской лаборатории с 1921 по 1934 годы. В 1926 году по рекомендации Капицы Резерфорд согласился принять к себе на стажировку еще одного физтеховца — Ю. Б. Харитона. П. Н. Семенов помог оформить Юлию Борисовичу зарубежную командировку, и он на два года уезжает в Англию.

«Кавендишская лаборатория,— рассказывает Харитон,— построена более ста лет назад — в 1874 году. Снаружи здание выдержано в готическом стиле. Нормального подъезда нет. Вход в арочном проезде. Небольшая лестница налево ведет в ряд лабораторий трехэтажной части здания... В конце двора находилась лаборатория Петра Леонидовича. В рабочих комнатах не было штукатурки. Просто аккуратно сложенный голый кирпич. Это нарушало привычное представление о лабораторном помещении, но нисколько не мешало работать. Налево от арки на самом верху было чердачное помещение. Оно так и называлось — «чердак» (garret!). Каждый из вновь прибывших должен был пройти через этот «чердак» — поработать там некоторое время, чтобы освоить простейшие операции с радиоактивными веществами. Я тоже пробыл там около месяца.

В небольшой мастерской работали несколько механиков и слесарей. В исключительных случаях, когда предстояло сделать что-либо сложное — типа вильсоновской камеры, Резерфорд давал разрешение на заказ приборной фирме. Я немного умел работать на станке и поэтому пользовался благоволением заведующего мастерской. Он иногда разрешал смастерить что-нибудь, не занимая чрезвычайно загруженных мастеров. Станок, на котором я работал, был без мотора, с ножным приводом, как у ножной швейной машины. У нас в России в это время такие станки уже не применялись. Но англичане не любят менять традиции. Этот станок приобретен был, вероятно, еще в прошлом веке, но мастера лаборатории продолжали на нем работать.

С помощью такого простого оборудования делались в то время замечательные работы.

Применение счетчиков и усилительных электронных ламп еще только-только начиналось. Основными измерительными средствами были ионизационные каморы.

Во время пребывания в Кембридже мне довелось познакомиться со многими замечательными физиками. В то время в Кавендишской лаборатории работали еще совсем молодой Джеймс Чэдвик, Дж. Дж. Томсон».

По совету Резерфорда Юлий Борисович занялся исследованиями в области, пограничной между физикой и физиологией,— определял чувствительность глаза человека к слабому свету сцинтилляционных вспышек. Кусочек картона, покрытый сернистым цинком, вспыхивал зеленым светом при бомбардировке его поверхности альфа- или бета- частицами или под действием квантов жесткого электромагнитного излучения (рентгеновские и гамма-лучи). Харитон показал, что порог чувствительности глаза очень низок. Достаточно попадания в зрачок нескольких фотонов, чтобы хорошо адаптированный в темноте глаз обнаружил сцинтилляционную вспышку.

Эта работа была одновременно и темой диссертации Юлия Борисовича. В Англии процедура защиты проходит просто. Харитону предстояло сдать лишь один предмет — физику. Экзамен у него принимали сам Резерфорд и Чэдвик. Потом они познакомились с диссертационной работой и одобрили ее.

Все остальное происходило в духе средневековых традиций. В актовом зале при значительном стечении публики Харитон, среди других претендентов, опустился на колено перед одним из членов ректората Кембриджского университета. Последний особым образом положил пальцы правой руки на голову посвящаемого в ученые, произнес несколько слов по-латыни, и Харитону был вручен диплом доктора философии. В Ленинград он привез также черную мантию и традиционную четырехугольную шапочку — символы английских университетов.

Возвращаясь в Советский Союз через Германию в 1928 году, Харитон с тревогой наблюдал рост набиравшего силу фашизма, хотя немецкие физики в то время не придавали этому большого значения. Вернувшись в Ленинград, двадцатичетырехлетний Харитон через некоторое время организует лабораторию взрывчатых веществ в Институте химической физики, выделившемся из Физико-технического института. Следующие двенадцать лет он активно работает над разнообразными вопросами физики взрыва и детонации.

Особую роль в понимании физических процессов детонации цилиндрических зарядов ВВ играло исследование, проведенное Юлием Борисовичем в 1939 году совместно с молодым сотрудником В. С. Розингом. Оказалось, что каждое взрывчатое вещество имеет свой критический диаметр. Если его величина меньше определенного значения, вещество не детонирует. Если больше, оно способно детонировать. Было показано, что, когда время разлета продуктов взрыва меньше времени завершения химических реакций во фронте волны, детонация затухает.

В марте 1944 года Харитон сделал сообщение об этой работе на семинаре у Петра Леонидовича Капицы. В зале Института физических проблем в Москве собралось много физиков: А. Ф. Иоффе, Я. В. Зельдович, Л. Д. Ландау, И. В. Обреимов, А. И. Шальников и другие. В конце семинара Петр Леонидович задает вопрос: «Юлий Борисович, зачем, собственно говоря, вы нам все это рассказывали?» — «А вот зачем, Петр Леонидович. Представьте на минуту, что лилипуты у Свифта захотели применять в своих войнах гранаты, уменьшенные пропорционально своему росту. Так вот, если снаряжать такие гранаты тротилом, критический диаметр для которого превышает 10 мм, они бы вовсе не взрывались. А вот гексоген, для которого критический диаметр менее миллиметра, работал бы отлично». И помолчав немного, он добавил: «Могу привести еще один пример. В сочинениях Свифта, как известно, были не только лилипуты, но и великаны. Этот пример должен быть отнесен именно к большим количествам химических веществ, работать с которыми надлежало „великанам".