Атомный век Игоря Курчатова - Александр Анатольевич Цыганов

Значение этой работы можно увидеть уже в том, что выполненный в 1923–1926 годах П.Н. Тверским анализ выхода радиоактивной эманации из почвы стал затем одной из основ радиометрического метода разведочной геофизики. Была в этом также значимая польза и для «чистой» метеорологии.

Дело в том, что в атмосфере наличествует небольшое количество газа радона. Он выделяется при радиоактивном распаде содержащихся в земной коре (прежде всего в гранитах) урана и тория, в силу своей инертности относительно свободно покидая кристаллическую решётку «материнского» минерала. В свою очередь, взвешенные в воздухе продукты распада радона в виде радиоактивных ионов становятся центрами конденсации водяных паров. Потому от изучения радиоактивности осадков учёные продвигались к объяснению механизма их образования [31, с. 10].

Что примечательно, молодой Курчатов не побоялся в своей первой публикации полемизировать с научным руководителем обсерватории В.Н. Оболенским. Он отметил, что применяемый тем метод измерения β-радиоактивности снега не позволял установить, каково соотношение продуктов распада радона в осадках. А посему необходимо проводить измерения радиоактивности осадков по α-частицам, усовершенствовав методику таких работ. После чего дал математическое обоснование своей методики, где учитывался распад короткоживущих продуктов, что происходил за время собирания снега. Кроме того, Курчатов предложил формулу, которая учитывала поглощение α-частиц в талом снеге, то есть в воде.

Таким образом, Курчатов доказал, что предложенный им подход меняет результат измерений в несколько – до двадцати – раз. Конечно, и в этом случае радиоактивность снега при попадании его на почву составляет ничтожную величину – 5,5⋅10–11 кюри на грамм, то есть примерно 2 беккереля, они же – 2 распада на грамм в секунду. В начале снегопада чуть больше – на первые снежинки «налипает» больше активных продуктов, нежели на последующие.

Но долго такая работа не продлилась. В уже упомянутой автобиографии Курчатов, отметив, что во время работы в Слуцкой магнито-метеорологической обсерватории «окончательно оформилось… желание работать в области научного исследования», указал: «В 1924 г. летом в связи с семейными обстоятельствами уехал из Ленинграда и вернулся в Крым, где поступил на работу в Феодосии в Гидрометеобюро Черного и Азовского морей.

Переезд был связан с тяжелым материальным положением семьи, т. к. к тому времени я не получал уже помощи от отца» [65, с. 311].

Правда, в некоторых воспоминаниях говорится, что подлинной причиной возвращения в Крым стала высылка отца Игоря в Уфу – будто бы по доносу о чтении антисоветской литературы. В Уфе Василий Алексеевич действительно три года провёл, но в правах поражён не был, работал там и жил свободно. Так что глухой сей слух вполне можно так и оставить глухим.

В любом случае стоит, однако, заметить, что слова «не получал уже помощи от отца» относились не только к старшему сыну, но и к жене с младшим сыном Борисом. Тоже уже студентом. Семья осталась без кормильца – сколько бы тот ни присылал денег из Уфы. Этим кормильцем по логике всех русских семей должен был стать старший из мужчин. То есть Игорь.

Вот он и вернулся в Крым из Ленинграда. И по рекомендации профессора Н.Н. Калитина, знавшего его по ММО (и выручившего его в мерзкую питерскую зиму роскошным подарком – тёплым чёрным тулупом, в котором Игорь ходил и под которым спал при ночёвках в обсерватории), поступил на работу в Гидрометеобюро Чёрного и Азовского морей. Располагалось оно в Феодосии.

В Гидрометеорологическом бюро Курчатов значился инструктором. Работа его заключалась в наблюдении за физикой и динамикой моря, для чего он и должен был совершать регулярные «круизы» на моторной лодке вдоль зачарованных берегов Карадага.

Кроме того, в обязанности Курчатова входило ежедневное снятие показаний различных приборов. Но этим, впрочем, ни одного метеоролога не удивишь. Да и Феодосия – всё ж не Маточкин Шар на острове Северный архипелага Новая Земля на 73‐й параллели.

Наверное, такую работу можно было бы счесть даже и курортной, тем паче что провёл Игорь на ней всего три месяца. Однако за эти три месяца он не только вполне проник в другую, новую для себя область науки, не только овладел её экспериментальными методиками и приборами, изучил и освоил математическую теорию гармонического анализа, но и сумел сформулировать итоги своих наблюдений в двух научных работах. Они были выполнены под научным руководством профессоров Н.Н. Калитина, А.П. Лондиса и А.С. Шимановского.

В первой публикации были описаны результаты наблюдений подъёмов и опусканий уровня воды в Чёрном море, обработанные методом гармонического анализа. Интерес для науки тут представляло разделение величин амплитуд таких колебаний, вызванных солнечными и лунными приливами, с одной стороны, и метеорологическими факторами – с другой. Штормами, проще говоря. До Курчатова считалось, что в таких относительно небольших по площади водоёмах, как Чёрное и Азовское моря, к тому же отрезанных от Мирового океана двумя (или, считая Гибралтар, тремя) узкими проливами, чисто приливных волн вообще не бывает. Ну в самом деле – кто их когда видел, приливы и отливы, в этих водах? Не Камчатка, чай, и не полуостров Котантен во Франции. И тем не менее эти приливы и отливы тоже фиксируются – им, Курчатовым Игорем Васильевичем, – пусть колебания и равны лишь нескольким миллиметрам.

Вроде бы просто, в особенности по нынешним-то временам? На уровне студенческой практики? Да, но только нужно взять в расчёт, что сама метеорология как наука пребывала в младенческом состоянии. Достаточно сказать, что «отец научной метеорологии», норвежский учёный Вильхельм Бьёркнес (Vilhelm Friman Koren Bjerknes), предложил рассматривать атмосферу Земли в качестве математически анализируемой физической системы всего 20 лет назад, в 1904 году. Только после его программной статьи наука догадалась интегрировать наблюдаемые показатели состояния атмосферы по времени. Сама первая научная школа в области метеорологии была рождена только в 1917 году! А фундаментальная работа сына Вильхельма Бьёркнеса, Якоба, «О структуре движущихся циклонов» появилась в 1919 году.

Удостоверение инструктора гидрометеорологической службы И.В. Курчатова. [НИЦ «Курчатовский институт»]

Так что исследования Игоря Курчатова по динамике Чёрного и Азовского морей были вполне актуальными для тогдашнего уровня науки.

Другое дело, что это – нет, это не физика. Простая скрупулёзность, никак не тянущая на открытие, оставляющее твоё имя в истории. Хоть и в самом деле в Шопенгауэра окунайся, как тогда писал Вере Тагеевой…

Но ещё интереснее работа Курчатова о сейшах – стоячих волнах, не связанных прямо с влиянием небесных тел (хотя от них тоже зависящих) и возникающих в замкнутых водоёмах под воздействием внешних сил. Включая – или в особенности – атмосферные явления. Как раз случай для Чёрного и Азовского морей.

Оно, конечно, стоячие волны здесь