Но сад должен и плодоносить. Этот физтеховский детский сад принес свои плоды, и, я бы сказал, плоды неплохие. <…>
Свойственное молодости непочтение к авторитетам никак не преследовалось в Физико-техническом институте. Оно вызывало к жизни шутки и остроты, и сам директор – при всей общей любви и уважении к нему в коллективе – бывал иногда их мишенью. Он не обижался на это, так как умел ценить юмор. На институтских вечерах было немало остроумных шуток, сценок, кукольных представлений, над которыми он заразительно хохотал, хотя ему не раз доставалось от доморощенных остряков.
Институт, в соответствии с принятыми в 1921 году установками, должен был проводить исследования в области рентгеновских лучей, электронных и магнитных явлений, структуры материи, а также содействовать применению технических результатов этих работ на практике. Наркомпрос, которому подчинялся институт, делал все необходимое, чтобы поддержать эти работы необходимыми фондами. Однако ресурсы, которыми располагал комиссариат, были ограничены, и финансовые проблемы оставались серьезными. Институт добывал какие-то средства за счет производства и продажи рентгеновских трубок и другого оборудования, но этого было явно недостаточно для обеспечения всех потребностей.
В 1924 году Иоффе обратился в Научно-технический отдел Высшего Совета народного хозяйства (ВСНХ) с идеей новой лаборатории, в которой должны были быть сконцентрированы прикладные исследования. Многие из работ его института могли найти применение в электроэнергетике и металлургической промышленности. И такая лаборатория была создана.
К концу десятилетия Физико-технический институт и лаборатория выросли в большое и сложное исследовательское учреждение, где постоянно трудилось более сотни физиков, причем за спиной у многих из них были учеба и работа на Западе. Некоторые сотрудники института получили международную известность. Так, Яков Ильич Френкель возглавил теоретический отдел, где в то время работали еще не известные тогда молодые теоретики: Дмитрий Дмитриевич Иваненко, Владимир Александрович Фок, Лев Давидович Ландау. В стенах института начал свои исследования Николай Николаевич Семёнов – будущий нобелевский лауреат по химии.
Интерес к ядерной физике резко усилился в Советском Союзе после 1932 года – «года чудес», в течение которого было сделано несколько важных открытий. Джеймс Чедвик в Кавендишской лаборатории открыл нейтрон, а Джон Кокрофт и Эрнест Уолтон расщепили ядро лития на две альфа-частицы. Определенное отношение к проведению последнего эксперимента имел Георгий Антонович Гамов, входивший в штат сотрудников Радиевого института. В 1928 году он развил на основе новой квантовой механики теорию альфа-распада. Из нее следовало, что частицы со сравнительно небольшой энергией могут за счет туннельного эффекта проникнуть сквозь «кулоновский» барьер отталкивания одноименно заряженных частиц, окружающий ядро, а потому имеет смысл построить установку, которая могла бы разогнать частицы до нескольких сотен тысяч электрон-вольт. Кокрофт и Уолтон приняли это предложение и построили аппарат, способный ускорять протоны до энергии в 500 тысяч электрон-вольт, которые они и использовали для расщепления ядра лития. В том же году Эрнест Лоренс в Беркли использовал изобретенный им циклотрон для ускорения протонов до энергии в миллион электрон-вольт. В Калифорнийском технологическом институте Карл Андерсон идентифицировал положительный электрон (позитрон). Гарольд Юри из Колумбийского университета открыл изотоп водорода-2 – дейтерий.
Советские ученые с большим энтузиазмом встретили известие об открытиях, сделанных в 1932 году. Они внимательно следили за тем, что делалось на Западе, и быстро откликались на эти достижения. Дмитрий Иваненко, теоретик из института Иоффе, выдвинул новую модель атомного ядра, включив в нее нейтроны. В Украинском Физико-техническом институте группа ученых повторила опыт Кокрофта и Уолтона. В том же году в Радиевом институте решили построить циклотрон, а Вернадский пытался заручиться поддержкой властей для кардинального расширения технической базы. В декабре 1932 года Иоффе создал группу ядерной физики и в следующем году получил от народного комиссара тяжелой промышленности Серго Орджоникидзе 100 тысяч рублей на новое оборудование, необходимое для ядерных исследований.
Требовалось скоординировать усилия советских физиков на очередном рубежном этапе, и Абрам Иоффе решил созвать Всесоюзную конференцию по атомному ядру. На эту конференцию, собравшуюся в сентябре 1933 года под Ленинградом, он пригласил несколько иностранных физиков. Среди докладчиков были Фредерик Жолио-Кюри, Поль Дирак, Франко Россетти (сотрудник Энрико Ферми) и Виктор Вайскопф (в то время ассистент Вольфганга Паули в Цюрихе). В кругу молодых исследователей, принимавших участие в ее работе, было и несколько человек, которые позднее сыграли ведущую роль в советском атомном проекте: Игорь Евгеньевич Тамм, Юлий Борисович Харитон, Лев Андреевич Арцимович и Александр Ильич Лейпунский.
Академик Иоффе не принуждал своих молодых коллег перейти к работе в области ядерной физики, но он поддержал их, когда они приняли такое решение. До 1932 года только одна практическая работа, выполненная в институте, могла быть отнесена к области ядерной физики: то было исследование космических лучей, которое проводил Дмитрий Владимирович Скобельцын. А к началу 1934 года в отделе ядерной физики института было уже четыре лаборатории, в которых работало тридцать сотрудников. Ядерная физика стала второй по важности после физики полупроводников областью исследований.
По мнению Юлия Харитона, который был студентом Иоффе и работал в Институте химической физики, руководимом Николаем Семёновым, поддержка начинаний в области ядерной физики была смелым поступком со стороны академика, «потому что в начале 30-х годов все считали, что ядерная физика – это предмет, совершенно не имеющий никакого отношения к практике и технике».
«Генерал» Курчатов
Итак, в 1930-е годы Физико-технический институт под руководством академика Абрама Иоффе стал ведущим советским центром атомных исследований. Первым заведующим отделом ядерной физики в нем стал уралец Игорь Васильевич Курчатов, получивший образование в Таврическом университете (Симферополь).
Для расширения своих знаний Курчатов уехал в Ленинград, где поступил в Политехнический институт. Чтобы обеспечить себе средства к существованию, он нашел работу в магнитно-метеорологической обсерватории в пригородном Павловске и по полученным там результатам опубликовал статью, посвященную радиоактивности снега. Потом опять последовали переезды, но весной 1925 года академик Иоффе, услышав о талантливом ученом, пригласил двадцатидвухлетнего Курчатова в свой институт.
Игорь Курчатов поначалу работал в руководимой Иоффе лаборатории физики диэлектриков. Несмотря на значительные успехи в этой области, в конце 1932 года Курчатов решил переключиться на ядерную физику. Уже в ту пору Курчатова прозвали «генералом», потому что он любил проявлять инициативу и отдавать команды. По воспоминаниям близких друзей, одним из его любимых слов было «озадачить». У него были энергичные манеры, и он любил спорить. Он мог выразительно выругаться, но, если доверять памяти тех, кто с ним работал, никого не оскорблял. При этом у него было хорошее чувство юмора.
