Иван Цацулин - Атомная крепость (Художник. И.Ефимов)

В неожиданной метаморфозе с профессором Макгайром, в превращении его в агента одной из иностранных разведок, во вражеского лазутчика было что-то непонятное, загадочное… Соколов знал, что генерал Тарханов через особые каналы примет все меры к тому, чтобы выяснить эту неприглядную сторону биографии Макгайра. Однако именно теперь, когда Макгайр получил от своих хозяев какое-то новое указание, за ним следовало смотреть в оба с тем, чтобы установить, во-первых, с кем он будет пытаться наладить связь, во-вторых, выяснить, что его конкретно интересует. Вот он приехал в Институт ядерных исследований — зачем? Для отвода глаз или ему некуда девать время? Вряд ли, раз Шервуд вынужден был спешить с передачей ему какого-то распоряжения, наверное, и Макгайр должен спешить и не стал бы тратить дни на развлекательные экскурсии — ведь он мог бы сегодня поехать не сюда, а туда, где ему нужно быть в соответствии с приказом Шервуда или самого Харвуда. Не значит ли это, в таком случае, что полученный им сегодня утром в Третьяковке приказ и обязывал его быть именно здесь и слушать объяснения маститого советского академика?

Но то, о чем с интересом может слушать известный английский ученый, профессор ядерной физики Джон Макгайр, ничего не даст Макгайру — шпиону Харвуда и Шервуда. И Соколов, внимательно слушая академика, продолжал незаметно наблюдать за англичанином.

Если сто миллионов атомов расположить в ряд, вплотную друг к другу, то длина этого ряда составит всего один сантиметр. А «сердце» атома, его ядро, примерно в сто тысяч раз меньше самого атома! Если мысленно увеличить атом до размеров здания в три десятка этажей, то мысленно увеличенное в такой же пропорции ядро атома имело бы размеры песчинки диаметром в несколько десятых долей миллиметра. Однако вся масса вещества атома заключается именно в его ядре, плотность которого тоже не имеет ничего общего с обычными представлениями, к которым человечество привыкло за тысячелетия своего существования: если например, спичечную коробку наполнить атомными ядрами, то она весила бы более трех миллиардов тонн.

Но и ядро атома не является чем-то неделимым, оно в свою очередь состоит из мельчайших частиц — нейтронов и протонов, количество которых в атомах таких тяжелых элементов, как, например, уран, превышает две сотни. Лишь ядро атома простейшего элемента — водорода состоит из одного протона. Однако недавно сотрудникам Института ядерных исследований удалось установить, что и протон — не простая элементарная частица, ибо он в свою очередь имеет ядро и оболочку. Гениальное утверждение В.И. Ленина о неисчерпаемости атома в каждой его частице подтвердилось.

Что же удерживает вместе частички ядра? Внутриядерные силы. Сила внутриядерного сцепления чудовищна.

Ученым пришлось вести изучение столь малых частиц материи, что по сравнению с ними частицы, видимые под микроскопом, — гиганты. С помощью какого же инструмента можно производить операции над «сердцем» атома и отдельно над каждой его частицей, порой одной из многих, входящих в ядро? Никакой самый тонкий инструмент тут не годился. Пришлось прибегнуть к бомбардировке атомов атомными же частицами, которые принято называть «элементарными», а чаще — частицами высоких энергий. Попадая в ядро атома, такая частица, к примеру, нейтрон, электрически незаряженный, расщепляет ядро. При этом происходит превращение одного элемента в другой. Осколки ядра и радиоактивное излучение внимательно изучаются в лабораториях. Но, естественно, для работы нужны не отдельные частицы, а мощные потоки их. И чем выше быстрота движения этих частиц, чем больше их кинетическая энергия, тем большую возможность получают физики заглянуть в бездну мира бесконечно малых величин, имеющих колоссальное значение для овладения энергией атома, а также, в конечном счете, для судеб человечества в будущем. Ведь то, чего пока достигло человечество в подчинении себе энергии атома, — лишь первый шаг. Мы научились расщеплять только ядро атома урана, да и то плохо — в результате цепной реакции освобождается лишь ничтожная доля грандиозных запасов энергии в ядре атома урана — менее одной тысячной доли всей скрытой в нем «волшебной силы»! Так что работать ученым физикам есть над чем. Но им для этого нужен «инструмент» — частицы высоких энергий. Однако получить такие частицы было нелегко, добиться этого удалось лишь на ускорителях — огромных и сложных установках, перед одной из которых и находился сейчас полковник Соколов.

Он вспомнил о недавно прочитанной книге «Жизнь с молнией»… Соревнование с молнией устарело. Но колоссальные установки сверхвысоких электрических напряжений подвели к энергии только в 5-10 миллионов электрон-вольт. И стоп! Природа не хотела сдаваться: утечки электричества и сокрушительный пробой изоляторов не давали двигаться дальше.

Атака в лоб не удалась. Тогда ученые пошли в обход — решили вообще избавиться от необходимости идти только по пути увеличения мощности «прямого» напряжения электрического тока, а заставить ускоряемые частицы много раз подвергаться воздействию одного и того же электрического напряжения. Дело было в том, чтобы, обращаясь по почти замкнутой орбите, частицы с каждым оборотом накапливали все большую скорость. Так был создан циклотрон Лоуренса, позволивший, не прибегая к высокому напряжению, сообщать частицам энергию, равную 10-20 миллионам электрон-вольт. Однако этого было совершенно недостаточно, ибо чем выше скорость частиц, тем больший эффект получают ученые при изучении ядра атома. Но и позволив опередить молнию, природа снова не хотела открывать своих тайн: 20 миллионов вольт стали пределом на целое десятилетие — при попытке дальнейшего ускорения частиц циклотрон вместо того, чтобы способствовать их ускорению, наоборот, замедлял их движение. И вот ученые одержали новую победу: Векслер в Советском Союзе, а затем Макмиллан в Америке нашли выход из тупика. Векслер предложил принцип автофазировки, открывший дорогу для колоссального повышения энергии ускорителей ядерных частиц. На этом принципе в Советском Союзе и был построен мощный ускоритель — синхроциклотрон, дающий пучки прогонов с энергией в 680 миллионов вольт, нейтронов — с энергией в 600 и альфа-частиц с энергией в 840 миллионов вольт. В синхроциклотроне «элементарные» частицы ускоряются ритмическими толчками электрического поля. По спирали частицы заставляет двигаться сильное магнитное поле — только магнит установки весит 7 тысяч тонн, ширина его полюса достигает шести метров. Между полюсами магнита помещена камера для разгона частиц размером с большую комнату. Воздух из камеры выкачан. В стенке камеры — «окна» из алюминия, через которые поток частиц проходит так же легко, как свет через стекло.