Солнце на Земле
К их числу принадлежит Отто Хан. Его обуревали сомнения, правильно ли он поступил, когда открыл человечеству путь к получению атомной энергии.
Хан, открывший вместе с Штрасманом деление атомного ядра, считал, что наилучшим выходом как для энергетики, так и для политики является ядерный синтез гелия из легких элементов. В таком термоядерном реакторе не образуется ни твердых радиоактивных продуктов распада, ни взрывчатого вещества плутония. В своем докладе "К истории деления урана и последствиям этого достижения", сделанном в 1958 году. Хан высказался следующим образом: "В настоящее время у нас есть водородная бомба - грозный призрак взрывчатого превращения водорода в гелий. Однако на нашем Солнце идет совсем другой процесс: саморегулирующийся синтез гелия из водорода, протекающий уже миллиарды лет, которому мы обязаны тем, что наша Земля еще обитаема и не охладилась до мертвой груды камней... Наши дети и внуки, должно быть, овладеют этим процессом; они принесут Солнце на Землю - если им разрешат до этого дожить".
Солнце на Земле - это не только научная проблема.
В переносном смысле это означает победу прогресса человечества. В настоящее время осуществление управляемой термоядерной реакции - первоочередное требование, которое поставлено перед наукой и техникой. А как считали прежде?В 1897 году Клеменс Винклер, старейшина химии, выразился по поводу этой проблемы весьма своеобразно: "Мы, обитающие на Земле, приковываем свой взгляд к сверкающим небесным светилам над нашими головами; мы следим за их движением, даже рассчитываем его с поразительной точностью, однако наше горячее желание проникнуть в суть их происхождения, в их сущность и назначение остается неутоленным. По отношению к загадкам Космоса все мы являемся вопрошающими детьми".
Для ученого это поразительно поэтические слова. Винклер считал, что можно лишь гадать о том, что происходит на Солнце, наблюдая раз в году солнечное затмение. Тогда "на несколько минут нам приоткрывается картина грандиозного движения материи, химического и механического разрушения, которое бушует на Солнце и не имеет себе равного на Земле".
Какая древняя космическая сила орудует здесь? Физики Аткинсон и Хоутерман во время своего учения в Геттингене, то есть уже в 1927/28 годах, развили знаменитую теорию возникновения солнечной энергии: жар Солнца и свечение звезд вызваны атомной энергией: она выделяется в результате превращения элементов, слияния ядер атомов самого легкого элемента - водорода - с образованием гелия. Фриц Хоутерман с удовольствием вспоминал эти годы в Геттингене и любил рассказывать следующую историю: "Я гулял с хорошенькой девушкой, а когда стемнело, появились яркие звезды, одна за другой.- Как прекрасно они сверкают!- воскликнула моя спутница. А я ударил себя кулаком в грудь и сказал: со вчерашнего дня я даже знаю, отчего они сверкают..."
Несколько лет спустя Карл фон Вейцзекер и Ганс Бете интерпретировали ядерные реакции на Солнце как круговой процесс. Начинаясь с углерода-12, этот цикл протекает далее с выделением энергии через стадию образования изотопов углерода, азота и кислорода и вновь возвращается к исходному изотопу.
По балансу четыре атома водорода соединяются в гелий. Разность их атомных масс выделяется в форме энергии.Упомянутые исследователи были не единственными и не первыми из тех, кто занимался загадкой солнечной энергии, искал решений и находил правильные ответы. Сегодня мы знаем, какие мощные усилия предпринимаются в высокоразвитых промышленных странах, чтобы осуществить на Земле процессы, протекающие на Солнце. По осторожным оценкам, термоядерные реакторы начнут работать лишь в 2000-м году. Такая оценка мало понятна, ибо в специальной литературе прошлых лет уже были сообщения о том, что проблема термоядерного синтеза разрешена или разработаны пути ее разрешения. Быть может, здесь тот же случай: давно известный процесс превращения водорода в гелий будет покоиться в забвении прошлого и надо будет воскрешать его вновь,- так же, как в свое время тайный рецепт алхимиков для получения золота?
Выдающийся химик Эмиль Фишер, скончавшийся в 1919 году, вспоминал, что еще в 1898/99 годах он вместе с физиком Фридрихом Кольраушем проводил опыты, которые имели своей целью ни больше, ни меньше, как превращение элементов друг в друга. Оба ученых уже тогда предполагали, что такого рода превращения элементов осуществляются на Солнце. Они хотели подтвердить эту гипотезу экспериментом. Фишер и Кольрауш воздействовали катодными лучами на водород при пониженном давлении и надеялись с помощью спектрального анализа обнаружить его превращение в благородный газ гелий. К сожалению, они не достигли определенного результата.
Великий физик Резерфорд также не сомневался в том, что такое превращение водорода в гелий может происходить; это можно увидеть из его обращения к British Association[74] в сентябре 1923 года в Ливерпуле. По словам Резерфорда, источником энергии Солнца и звезд является синтез гелия из водорода. Обнаруживаемый при этом дефект массы должен выделяться в виде энергии. Хотя Резерфорд был вполне уверен в реальности такого превращения элементов, он мало верил в то, что подобный космический процесс можно будет воспроизвести на Земле.
Было бы "очень сложно, даже невозможно получить гелий из водорода в лабораторных условиях".Не прошло и трех лет, как эта проблема, казалось, была решена. Панету и Петерсу из Химического института Берлинского университета удалось провести такое превращение в лаборатории! В своих рассуждениях оба ученых исходили из энергетического баланса следующей реакции:
4*1,008 г (Н) = 4,003 г (Не) + 0,029 г
Дефект массы в 0,029 г, который испытывает водород при превращении в моль атомов гелия приводит к выделению энергии - около 2,7*10[9] кДж по формуле Эйнштейна. Таким образом, при синтезе 4 г (1 моль атомов) гелия из водорода выделяется столько же энергии, сколько при сгорании более 80 т высококачественного каменного угля. Поэтому оба химика сделали вывод, что вряд ли надо вообще подводить энергию для того, чтобы заставить идти эту реакцию. Атомы Н должны превратиться в гелий просто с помощью катализатора, например палладия. Образовавшийся гелий можно обнаружить спектральным путем уже в количестве 10[-8] - 10[-10] мл.
Оба исследователя приступили к работе. Опыт был так продуман, чтобы гарантировать невозможность проникновения в вакуумную аппаратуру природного гелия из воздуха. Панет и Петерс получили положительные результаты, то есть обнаружили гелий. В августе 1926 года они сообщили, что найденный гелий образовался в результате воздействия палладия на водород. Было ли это разрешением вопроса, первым шагом к появлению искусственного Солнца на Земле? Сообщения в прессе спешили указать на практическую сторону открытия: неограниченная возможность получения редкого гелия могла явиться неожиданным стимулом для воздухоплавания, ибо этот негорючий газ можно безопасно использовать для заполнения воздушных шаров и аэростатов.
Однако, куда же девалась та огромная энергия, которая выделяется при синтезе гелия? Берлинские исследователи, к своему великому сожалению, ее не обнаружили: ни теплоты, ни радиоактивного излучения. Это было их слабым местом. Профессор Панет и его сотрудники занимались этим вопросом в течение двух лет.
В начале 1927 года, уже через несколько месяцев после первой публикации, они сообщили о некоторых сомнениях: асбест - основа для палладиевого катализатора - содержит, как все минералы, следы гелия. Даже стекло аппаратуры содержит гелий. В вакууме все эти следы благородного газа должны диффундировать в реакционный сосуд. К сожалению, появление гелия в их опытах следует объяснить попаданием естественной примеси. Позднее Панет с сотрудниками обнаружили даже неон, который никак не должен был образоваться при синтезе. В своей последней работе от сентября 1928 года разочарованные ученые объявили, что результаты их многочисленных опытов являются неверными: наличие неона доказывает, что в аппаратуру проникли следы воздуха.26 марта 1951 года. Возбуждение в Буэнос-Айресе. Президент Хуан Перон собрал всю мировую прессу, чтобы объявить, что Аргентина имеет намерение стать атомной державой. Несколько недель тому назад в центре атомных исследований страны была якобы в промышленном масштабе осуществлена термоядерная реакция. Рядом с диктатором с самодовольной улыбкой на устах находился австрийский физик Рональд Рихтер, отныне государственный подданный Аргентины. Это был тот человек, который уже много лет по поручению Перона работал над проблемой ядерного синтеза и теперь обнародовал эту блестящую победу. В ответ на вопросы журналистов Рихтер гордо объявил: "Я умею вырабатывать атомную энергию без урана". На глазах у собравшихся пресс-атташе президент прикрепил ему на грудь высший знак отличия страны: медаль Перониста.
Перон решился на некоторые сообщения. На острове Хемуль в глубине страны Рихтер построил стенд для атомных испытаний. Эта область отгорожена и недоступна для общественности. Капиталовложения в предприятие Перон оценил свыше 100 миллионов долларов. Удача якобы оправдала столь большие затраты.
Сенсационное сообщение об удавшемся контролируемом термоядерном синтезе, как молния, распространилось по всему миру. Расспрашивали Манфреда фон Ардена, находившегося в ту пору в СССР, о личности этого Рональда Рихтера.
Было известно, что во время войны в институте Ардена в Берлине работал физик с той же фамилией. Был ли это тот же Рихтер? Предположение подтвердилось. Мнение Ардена о Рихтере как о научном работнике было не слишком высоким: он охарактеризовал его как фантазера.Вскоре выяснилось, что диктатор Перон попался на удочку шарлатана, которому, хотя и удалось "атомизировать" 100 миллионов долларов, но было не под силу получить атомную энергию путем термоядерного процесса. Надувательство было обнаружено комитетом по расследованию, созданным аргентинским парламентом. Вот еще один пример того, как "алхимик" смог водить за нос своего повелителя. Рихтер, в течение многих лет обласканный как авторитетный атомщик, осыпанный деньгами и почестями, обладатель многих вилл и бронированной машины, подаренной президентом, впал в немилость.
Глава государства ненадолго пережил на своем посту бывшего фаворита. В сентябре 1955 года участь Перона была решена произошедшим военным переворотом. Предполагают, что одной из причин падения аргентинского диктатора была афера его "придворного алхимика". Во всяком случае "алхимика" милостью Перона можно заслуженно поставить в один ряд с его коллегами типа Зейлера, Эмменса и Таузенда. Во все времена, вплоть до наших дней, они дурачили свои жертвы. Их жизнь, полная приключений, могла бы служить сюжетом для детективного романа. Мы привели лишь некоторые эпизоды из жизни этих мошенников, полное же описание их судеб ждет своей книги. Когда же она будет написана, эта книга - "Путь алхимика"?