Когда ядра гелия сливаются с ядрами бериллия, в крошечном стеклянном сосуде происходит чудо сотворения: два протона и два нейтрона гелия сливаются с четырьмя протонами и четырьмя нейтронами бериллия, образуя таким образом необходимый для жизни элемент — углерод с ядром из шести протонов и шести нейтронов.
Когда же происходит слияние ядер двух легких элементов в более тяжелый элемент, около пяти сотых процента общего количества массы всего гелия и бериллия превращается в ядерную энергию, которая приблизительно в 1 500 000 раз больше энергии, высвобождаемой при сгорании такого же количества угля, и в десять миллионов раз больше взрывчатой силы тротила. Но все это, конечно, происходит в очень небольшом масштабе, так как сливаются всего несколько атомов.
Однако Ферми и его группу интересовало не получение углерода и не высвобождение энергии синтеза. Их интересовал седьмой нейтрон, освобождаемый в процессе превращения элементов. Они построили небольшой аппарат для синтеза, желая иметь источник свободных нейтронов, ведь свободные нейтроны — явление очень редкое во Вселенной, где все они накрепко связаны в ядрах атомов.
Этот небольшой стеклянный сосуд со смесью порошка бериллия и газа радона должен был служить Ферми нейтронной пушкой для получения изотопов элементов — тех элементов, которые в силу своей высокой радиоактивности давно исчезли на Земле,— или служить для создания совершенно новых, никогда ранее не существовавших в природе элементов.
Дело в том, что нейтрон — по-своему самый замечательный из основных компонентов природы. Так как он электрически нейтрален, то может проникать сквозь гигантскую стену положительного электричества, окружающую ядро атома, которое состоит из положительно заряженных протонов. Это свойство делает нейтрон самым мощным орудием для проникновения в цитадель Вселенной — атомное ядро — с целью изучения ее сокровенных тайн.
Другое замечательное свойство нейтрона — его способность подвергаться полному превращению. Когда нейтрон попадает в ядро атома, то при определенных условиях может потерять отрицательный электрон и таким образом стать протоном. Или же нейтрон может выбить положительный заряд у одного из протонов ядра, таким образом превратив его в нейтрон.
Итак, природа создала свои девяносто два элемента, от водорода — элемента № 1 (один протон в ядре) до урана — элемента № 92 (девяносто два протона в ядре), из определенного числа протонов, уравновешенных определенным, но не всегда равным числом нейтронов. Для устойчивых легких элементов отношение числа нейтронов к числу протонов равно один к одному. Для более тяжелых элементов это соотношение неуклонно возрастает. Например, как мы уже видели, ядро углерода содержит шесть протонов и шесть нейтронов, а ядро последнего и самого тяжелого природного элемента, урана, состоит из 92 протонов и 146 нейтронов, т. е. отношение числа протонов к числу нейтронов в нем составляет примерно 1 : 1,6.
Когда в ядро атома любого элемента стреляют лишним нейтроном, природа всячески старается восстановить утраченное равновесие. Она достигает этого несколькими путями: превращением нейтронов в протон, таким образом прибавляя еще один протон к ядру и создавая элемент, находящийся на одну ступеньку выше в периодической системе элементов, или превращением протона в нейтрон, что в свою очередь заставляет элемент спуститься на одну ступеньку ниже по природной лестнице.
Ферми и его группа первыми начали бомбардировать из своей нейтронной пушки ядра всех элементов, начиная с самого легкого (водорода) и кончая самым тяжелым (ураном). После целого ряда разочарований, когда, казалось, ничего не происходило, они начали пожинать богатый урожай радиоактивных элементов.'Один за другим элементы, бомбардируемые из нейтронной пушки, стали превращаться под действием нейтронов, излучаемых из маленького стеклянного сосуда, в доселе невиданные радиоактивные элементы.
И вот в 1934 г. наступил день, когда Ферми и его коллеги нацелили свою нейтронную пушку на цитадель самого тяжелого элемента в природе — на ядро урана, и в атомном мире поднялась настоящая буря.
Исследователи возлагали большие надежды на эксперимент с ураном, ибо этот элемент обещал принести ни с чем не сравнимые результаты. Природа создала девяносто два элемента, из которых уран был последним, и на этом остановилась. Если элементы тяжелее урана когда-нибудь и существовали, они уже давно исчезли. И вот Человек хочет пойти дальше, чем смогла Природа. Из урана, элемента 92, он создаст еще более тяжелый элемент, элемент 93. А после этого, возможно, даже и элемент 94. Он воздвигнет новые надстройки на здании, созданном Природой.