Чорні зорі
5 травня. Вникаємо, тобто вивчаємо звіти про попередні досліди. Власне кажучи, ідея їхня гранично проста: опромінити мезонами всі елементи Менделєєвської таблиці і встановити їх реакцію на опромінення, — точнісінько так, як хіміки пробують на всі можливі реакції незнайому, щойно одержану речовину.
Однак це не хімія. Мезони — саме ті частинки, яким приписують ядерну взаємодію. Подібно до того, як атоми взаємодіють один з одним за допомогою зовнішніх електронів, так і внутріядерні частинки притягуються одна до одної з допомогою гаданих мезонних оболонок. Отже, мезони — це ключ до пояснення величезних внутріядерних сил притягання, найпередовіша ділянка на фронті ядерних досліджень.
Після опромінювання мезонами всі речовини стають радіоактивними. Можливо, Голуб і намагається встановити зв’язок цієї “післямезонної радіації” з періодичними змінами властивостей елементів? Мабуть, що так. Цікаво… Особливо цікаві досліди з негативними мезонами — вони легко проникають у позитивні ядра і викликають найнесподіваніші ефекти. При кількох дослідах навіть одержано “мезонні атоми” — негативні мезони деякий час (мільйонні частки секунди) оберталися навколо ядер, як електрони.
О, все це дуже цікаво, але хотілося б уже самим приступити до дослідів. А то читаєш, читаєш…
Сьогодні — спеціально для нас із Якіним — увімкнули мезонатор. Сердюк із байдужим виразом на обличчі, недбало торкнувся важелів і ручок на пульті. Застрибали стрілки приладів, спалахнули червоні й зелені сигнальні лампочки, забряжчали контактори. На осцилографічних екранах електронні промені почали креслити складні криві. Лабораторний зал сповнило стримане гудіння.
Оксана завісила шторами вікна, і в залі запанувала напівтемрява. Ми стояли перед розтрубом перископа й спостерігали, що відбувається там, у головній камері, за товщею двометрової захисної стіни з бетону й свинцю. Ми бачили, як до мармурової плити в основі головної камери потягся бузковий, прозорий і тремтливий промінчик — пучок негативних мезонів…
Я уявив собі, що там відбувається: з двох бетонних труб-прискорювачів у головну камеру вриваються з космічними швидкостями протони, розбиваючись на безліч скалок — мезонів. Ці скалки, підхоплені магнітними та електричними полями, й збираються у бузковий тоненький промінь…
27 травня. Нам не пощастило — програму вже вичерпано, і досліди, в основному, закінчено. Тепер Голуб готує звіт про проведену роботу для науково-технічної ради інституту. Нам робити нічого.
10 червня. Перекладаємо статті з журналів: я — з англійських, Яшко — з німецьких.
18 червня. Хто сказав, що нам не пощастило? Дайте-но сюди цього скиглія (тільки не показуйте дзеркала), і я з ним поквитаюсь!
Але все — по черзі. Вчора відбулося розширене засідання науково-технічної ради. Іван Гаврилович звітував про досліди з мезонами.
У конференц-залі, на третьому поверсі білого корпусу, поруч з нашим “акваріумом”, яблуку ніде було впасти. Зібралися майже всі інженери інституту: і ядерники, й електрофізики, й хіміки… В президії ми побачили Олександра Олександровича Тураєва. Ох, як він постарів відтоді, як читав нам лекції! Чуб і знаменита борідка клинцем не тільки посивіли, а навіть пожовкли, очі вицвіли, стали якісь матово-голубі. Що ж, йому вже восьмий десяток…
Голуб стояв за кафедрою, вільно розкинувши на ній руки, лисина його поблискувала при світлі люстр. Він читав конспект, що лежав перед ним, і час від часу спідлоба зиркав на присутніх. Зрідка підходив до дошки й писав цифри.
— Таким чином, можна виділити найістотніше, — казав Іван Гаврилович гучним і густим голосом досвідченого лектора. — Негативно заряджені мезони дуже легко потрапляють у ядро. Це по-перше. По-друге: з’єднуючись із ядром, мінус-мезон зменшує його заряд на одиницю, тобто перетворює один із протонів ядра на нейтрон. Тому після опромінювання ними зразків сірки знаходимо там атоми фосфору і кремнію, нікель перетворюється в кобальт, а кобальт — у залізо і так далі. Ми спостерігали також кілька перетворень ядер водню на нейтрони. Ці штучно одержані нейтрони поводилися так, як і природні, і розщеплювалися знову на електрон і протон через кілька хвилин. Ось кількісні результати цих дослідів, — Іван Гаврилович кивнув помічникові, який сидів біля великої проекційної установки — епідіаскопа: — Прошу вас!
У залі погасло світло, і на екрані позаду президії одна за одною почали з’являтися формули ядерних реакцій, криві радіоактивного розпаду, схеми дослідів. Коли помічник вийняв із епідіаскопа шостий рисунок, Іван Гаврилович знову кинув йому:
— Досить, дякую…
Екран погас, і в залі знову спалахнули люстри, освітивши уважні зосереджені обличчя.
— Для важчих, ніж водень, речовин, — казав далі Голуб, — мезонні перетворення також виявились нестійкими: атоми заліза знову перетворювались на атоми кобальту, атоми кремнію, викидаючи електрон, перетворювались на фосфор. Одначе, — тут Голуб підняв угору руку, — в деяких випадках ми одержували стійкі перетворення. Так іноді при опромінюванні заліза ми одержували стійкі атоми марганцю, хрому, ванадію і навіть титану. Це значить, що, наприклад, в останньому, в титані, кількість нейтронів ядра порівняно із звичайним збільшилася на чотири… Ці результати (поки що нечисленні) є не що інше, як натяк на велике і незвичайне явище, яке, можливо, вже здійснене природою, а можливо, першими його здійснять люди… Справді, чого можна досягти, якщо послідовно здійснювати стійкі мезонні перетворення ядер? Очевидно, всі протони ядра поступово перетворюватимуться на нейтрони. Позбавлені заряду ядра не зможуть утримувати електрони, вони зімкнуться і під впливом величезних ядерних сил утворять ядерний моноліт — речовину надвисокої густини і таких незвичайних властивостей, які виходять за межі нашого уявлення…
У залі загомоніли. Яшко штовхнув мене в бік ліктем і прошепотів:
— Колосально, га? Ти розумієш, Миколо, яка сила?! Колосально! А ми з тобою читали і нічого не второпали!..
— Давайте розглянемо інший бік питання, — вів далі Іван Гаврилович. — Ми маємо ядерну енергію, величезну, я б сказав, космічну енергію. А відповідних їй матеріалів немає. І справді, адже всі звичайні способи одержання енергії полягають у тому, що ми якимось чином впливаємо лише на зовнішні електрони атомів. Магнітне поле переміщує електрони в провіднику — виникає електрична енергія. Валентні електрони атомів вугілля взаємодіють з валентними електронами атомів кисню — виділяється теплова енергія. Перехід зовнішніх електронів з однієї орбіти на іншу дає світлову енергію і так далі. Це, так би мовити, поверхове використання атома (без участі його ядра) дає невисокі температури, невеликі випромінювання, і вони цілком відповідають нашим звичайним матеріалам, їх механічній, тепловій, хімічній, електричній міцності. А ядерна енергія — явище іншого роду. Вона виникає завдяки зміні стану не електронів атома, а частинок самого ядра — протонів і нейтронів, що, як відомо, зв’язані в мільйон разів міцнішими силами. Тому вона й створює температуру в мільйони градусів, радіацію, яка проникає крізь бетонні стіни у кілька метрів завтовшки. Звичайна речовина надто нетривка, надто ажурна, щоб протистояти їй… Кажуть про “епоху атома”, — але ж це невірно! Наш час можна назвати лише часом застосування ядерної енергії, причому застосування дуже недосконалого. Візьміть, наприклад, ядерні бомби. Це ж просто варварство! Візьміть примітивне у своїй складності використання подільного урану й плутонію в реакторах атомних електростанцій. Адже це смішно: при температурі в кілька сот градусів використовувати енергію, яка змушує палахкотіти зірки… Але ми не можемо досягти чогось більшого з нашими звичайними матеріалами. Отже, майбутнє ядерної техніки, і, мабуть, зовсім недалеке, залежить від того, чи буде знайдено матеріал, який зможе цілком протистояти енергії ядерних сил і частинок. Очевидно, такий матеріал не може складатися із звичайних атомів, скріплених зовнішніми електронами. Він має складатися з частинок ядер і скріплюватися могутніми ядерними силами… Ті досліди, про які я доповідав, показують, що можна одержати ядерний матеріал лабораторним способом із позбавлених заряду ядер. Властивості цього матеріалу, — назвемо його для зручності нейтридом, — кожен може в загальному уявиш: надзвичайно велика густина, ще більша міцність і стійкість проти всяких механічних та фізичних впливів…
