«Дядя» атомной бомбы

Взрыв первой советской атомной бомбы РДС-1. Фото: Музей ядерного оружия РФЯЦ-ВННИЭФ

110 лет назад родился известный советский радиохимик Борис Васильевич Курчатов

Илья Носырев

3 августа, 2015 17:35

8 мин

Игорь Курчатов был «отцом» советской атомной бомбы, а Борис Курчатов — младшим братом Игоря; впрочем, «дядей» атомной бомбе он приходился не только по формальному родству, но и благодаря участию в работе над ней. Именно ему удалось первым в СССР синтезировать плутоний, который физики уже в середине 40-х годов рассматривали в качестве перспективного сырья для производства ядерного оружия.

Борис Васильевич Курчатов

Борис Васильевич Курчатов. Фото: 7iskusstv.com

Борис Васильевич родился 3 августа 1905 года в поселке Симский Завод под Уфой. Его родители принадлежали к сельской интеллигенции: отец был землемером-землеустроителем, мать — учительницей. Семья жила скромно: денег с трудом хватало на еду и одежду. В 1908 году семья Курчатовых перебралась в Симбирск, а четыре года спустя — в Симферополь. Здесь оба сына поступили в Таврический университет, причем Борис — на естественно-историческое отделение физико-математического факультета. В 1924 году университет был временно закрыт, и, проучившись всего два курса, Борис вынужден был переводиться на химический факультет Казанского университета. В студенческие годы подрабатывал в обществе «Долой неграмотность», выполнял случайные работы в Доброхиме — Обществе друзей химической обороны и промышленности.

Окончив учебу, Борис поступил на работу в Ленинградский физико-технический институт, где с 1936 года стал возглавлять лабораторию. Ныне этот вуз носит имя Абрама Иоффе, среди первых учеников которого был и Борис Васильевич. Другим наставником молодого ученого был Виталий Хлопин, первым в России получивший препараты радия. Начинал будущий знаменитый радиохимик, впрочем, с областей, далеких от радиоактивности: вместе с Игорем Курчатовым они изучали физику диэлектриков и полупроводников. Так, Борису Васильевичу удалось создать сульфатный выпрямитель, который позволял работать с гораздо более высокими плотностями тока, чем это «умели» все другие советские выпрямители. Результаты этих работ послужили основой для разработки Игорем Курчатовым теории сегнетоэлектриков — кристаллов, способных к спонтанной поляризации. За работы по физике диэлектриков и полупроводников Борис Васильевич получил степень кандидата наук. Лишь позже он стал принимать участие в первых советских работах по изучению искусственной радиоактивности.

Сотрудничество с братом оказалось плодотворным: Борису Васильевичу принадлежала вся радиохимическая часть первых исследований Курчатова-старшего. Именно Борис Васильевич во многом обеспечил успех знаменитой работы 1935 года команды физиков (Игоря Курчатова, Льва Мысовского и Льва Русинова), в ходе которой было открыто явление ядерной изомерии искусственно радиоактивных ядер. Облучая атомы брома нейтронами, команда физиков обнаружила, что радиоактивность полученных образцов характеризуется тремя периодами полураспада — при том что бром имел всего два стабильных изотопа. «Под действием нейтронов у одного изотопа брома появляются две разные активности,— рассуждал Игорь Курчатов. — Вроде двух близнецов. Их стукнули кулаком, оба побежали домой, один — переулочками, другой — по проспекту. А дома — оба, но в разное время». Борис вспомнил, что в химии соединения, одинаковые по составу, но отличные по свойствам, являются изомерами — их структура организована по-разному. Не наблюдается ли нечто подобное у атомных ядер? Эта работа впервые показала, что у ядра атомов могут находиться в метастабильных возбужденных состояниях, обладающих значительным временем жизни. С этой работы началось изучение явление изомерии радиоактивных ядер во всем мире.

В годы Великой Отечественной Борису Курчатову довелось снова поработать в здании Казанского университета, в стенах которого расположился эвакуированный Ленинградский физико-технический институт. А в 1943 году Борис Васильевич был переведен в Москву: здесь ему дали допуск к работе над ядерным оружием в секретной Лаборатории № 2 АН СССР, которую возглавлял Игорь Курчатов. Старший брат предложил младшему заняться получением и изучением свойств трансурановых элементов — нептуния и плутония, представлявшихся перспективным сырьем для создания ядерного оружия. Предшествующие теоретические расчеты показали, что изотоп плутония с атомным весом 239, подобно урану-235, способен делиться под действием тепловых и быстрых нейтронов, что делает его пригодным для осуществления цепных реакций, в том числе управляемых.

Вести первые опыты с получением нептуния Борису Васильевичу приходилось в наспех приспособленном для химических работ подвале Сейсмологического института в Пыжевском переулке. Предполагалось, что нептуний — химический элемент с номером 93 — станет первым в новой группе актиноидов, имеющей схожие свойства с ранее известной группой лантаноидов — редкоземельных элементов с номерами от 57 до 71. В природе нептуний практически не встречается — когда его в 1940 году удалось искусственным образом получить американским физикам, он стал первым трансурановым элементом. Из-за того что химические свойства урана и нептуния чрезвычайно близки, даже в случае успешного получения нового элемента отделить его урана представлялось весьма сложным. Борис Васильевич разработал для этого сложную методику: облучая уран нейтронами, получил искомое вещество. Изучение полученного образца вполне соответствовало теоретическим расчетам — его свойства оказались сходными со свойствами лантаноидов. Тесты полученного вещества на бета-радиоактивность подтвердили, что это действительно уже не уран. Чуть позже Борис Васильевич разработал отличающийся высокой надежностью так называемый лантано-сульфатный метод очистки нептуния.

Получение плутония было сопряжено с еще большими трудностями: Борису Курчатову удалось синтезировать его в лаборатории, поместив колбу с перекисью урана в сосуд с водой, которая играла роль замедлителя. Внутри колбы находился радиево-бериллиевый источник нейтронов. Процесс облучения перекиси урана длился три месяца. Полученный элемент обладал альфа-активностью. Через полтора года, в начале 1946-го, ученому удалось получить плутоний на циклотроне М-1. Так СССР стал второй в мире страной (после США), освоивший получение этого сырья для ядерной промышленности: начиная с 1946 года в Челябинске-40 было построено несколько предприятий по производству плутония и оружейного урана. За эти успехи ученый был награжден двумя Сталинскими и одной Ленинской премией.

Впрочем, ученого интересовала не только возможность использовать в интересах СССР плутоний, но и то, чем человечество будет вынуждено за это заплатить. Как и старший брат — Игорь Курчатов, Борис Васильевич рано понял, насколько грозное оружие им удалось создать. В круг его научных интересов вошла радиоэкология — он вел работы по изучению загрязненности биосферы Земли (почвы, воздуха, продуктов питания и т.п.) продуктами ядерных взрывов. Эти работы стали одними из первых исследований по влиянию атомного оружия на окружающую среду — в том числе благодаря им человечество сумело удержаться от безумия ядерной войны.

В начале 50-х годов Борис Васильевич руководил разработками в Дубне: под его началом осуществлялись масштабные исследования ядерных реакций при высоких энергиях бомбардирующих частиц, ускоренных на синхроциклотроне — крупнейшем в мире фазотроне, использующем энергию ускоренных протонов. А в Лаборатории № 2, куда Борис Васильевич попал в годы войны, ему предстояло работать до конца своих дней — ведь именно на ее базе будет сформирован знаменитый Институт атомной энергии (ИАЭ) имени И.В. Курчатова (ныне Курчатовский институт). Правда, работу здесь ученый совмещал с исследованиями в ряде других крупнейших НИИ — таких, как Институт атомной энергии, а также в Научно-исследовательском физическом институте (ныне Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына), где Борис Васильевич руководил радиохимической лабораторией.

Борис Курчатов был автором более 150 пионерских работ в области химии ядерных превращений и 8 изобретений. Работы ученого по химии трансурановых элементов и продуктов деления, методики анализа и технологические процессы переработки облученного урана широко применялись в отечественной атомной промышленности. Под его руководством получили развитие многие пионерские исследования и экспериментальные работы по радиохимии.

Ученый скончался 13 апреля 1972 года в Москве. Его похороны на Новодевичьем кладбище прошли с участием почетного караула — правительство почтило огромные заслуги ученого перед государством.

ТЕГИ

поддержать проект

Для поднятия хорошего настроения, вы можете угостить наших редакторов чашечкой кофе

Маленькая чашка кофе