Академик Юрий Оганесян – один из самых известных в мире российских ученых. Он руководит знаменитой Лабораторией ядерных реакций имени Флерова Объединенного института ядерных исследований в Дубне и является главным автором выдающегося открытия наших дней – новых элементов периодической системы Менделеева. Вопрос о том, сколько может существовать таких элементов, не только химический, но и философский. Это вопрос о том, где кончается наш материальный мир, и кончается ли вообще. Юрий Оганесян убежден, что ядерная физика открывает секреты сотворения мира и попутно дает обществу новые технологии.
О том, что происходит сегодня в этой области науки, как открывают новые элементы и что представляют собой современные физики-ядерщики, академик Оганесян рассказал в интервью «МН».
– Когда-то Резерфорда спросили, какое практическое применение может найти открытие атомного ядра. На что он ответил: «Абсолютно никакого». А через несколько лет была открыта цепная реакция, что повлекло за собой изобретение ядерного оружия и ядерной энергетики. Что может извлечь общество из открытия новых элементов и изучения их свойств?
– Обычные люди много извлекают для себя из электричества? Колоссально много. И обязаны мы этим Фарадею, Максвеллу и их последователям, которые создали строгую теорию. И то, что общество обладает электромагнитной теорией, позволяет ему вести вычисления и делать самые тонкие и изощренные технологии, имея за плечами полное понимание того, что вы делаете. Такой строгой теории нет в ядерной физике. Необходимо добиться пусть не полного понимания, а хотя бы получить представление о том, насколько правильны существующие модели, где их можно применять, с какой степенью точности они описывают реальные процессы. Это чрезвычайно важно, и это надо делать. И в этом смысле ядерная физика не является каким-то исключением среди других наук, таких, как, например, биология, химия. В биологии тоже нет точных знаний о том, как сотворить живой организм, но есть большой прогресс в знаниях о молекулах ДНК, РНК – кирпичиков, из которых состоит жизнь. Это есть завоевания науки.
Вместе с тем параллельно с исследованиями сверхтяжелых элементов говорится о новой энергетике, о втором этапе развития атомной энергетики, о создании реакторов 2-го и 3-го поколения. Это масштаб глобальной энергии. Но сколь успешен будет этот прогресс, прямо зависит от того, сколь успешен будет прогресс науки. Пока наши представления о ядерных силах ограниченны и аналогичны игре ребенка с кубиками. Если у него десять кубиков, он немногое может с ними сделать. Дайте ему тридцать, сорок, и возможности его что-нибудь из них построить резко возрастут.
– Этой осенью подтвердилось очередное открытие ученых вашей лаборатории – 118-го, самого тяжелого элемента Периодической системы. За последние годы вы уже несколько раз «отодвинули» ее границы. Есть ли предел? Сколько вообще может существовать элементов?
– Сложно сказать. Все это из-за того, что об атоме мы знаем много, а об атомном ядре – мало. Движение электронов вокруг ядра определяется электромагнитными силами, которые, повторяю, хорошо изучены. Вы можете строить гигантские электростанции или микрочипы в компьютере, но законы электродинамики выполняются одинаково четко на разных уровнях. Когда же мы говорим о ядерной физике, мы не знаем сил, которые здесь действуют. Их природа неизвестна, и поэтому вместо теории есть модели. И каждая пытается представить эту систему знакомым нам образом, опираясь на аналогии из макромира. Получается, что ядро – какой-то многоликий Янус: то он как жидкость, то он как газ, то он, как твердое тело. А кто он на самом деле – пока неизвестно. Тем не менее, ядерная физика – это большая наука, она широко эксплуатируется для познания окружающего нас мира, познания астрофизических явлений, процессов образования и распада элементов. Мы используем ее для построения реакторов. Вытаскиваем из ядра энергию, хотя, повторяю, не знаем природы сил.
По сравнению с известными силами это тысячные доли, но одна тысячная в виде гирьки на одной из чаш весов играет критическую роль: маленькими изменениями можно добиться громадных эффектов. Но для этого надо уйти на самую границу существования, дойти до точки «быть или не быть» и в этой точке начинать вести исследования. Именно этим и обусловлен чисто научный интерес к сверхтяжелым элементам. Это действительно «критическая точка», которая проверяет очень многие наши знания относительно пределов существования материального мира.
– Получается, что это некая модель «сотворения мира»: вы заново творите те элементы, которые до нас не дожили.
– К сожалению, планета очень старая, ей 4,5 миллиарда лет. Поэтому мы с вами сегодня довольствуемся теми элементами, что живут дольше 4,5 миллиардов. Это те, что располагаются в периодической таблице до урана. А те, что за ним и тяжелее – не дожили до нас. Поэтому люди вынуждены производить плутоний, строить реакторы с большой «головной болью», потому что период полураспада плутония всего 25 тысяч лет. По сравнению с человеческой жизнью это много, а по сравнению с жизнью Земли – мало. Он существовал раньше, но распался. А то «ковыряли» бы его из земли и строили бы реакторы. Но его нет. Теперь его надо производить искусственно, причем не отдельные атомы, а сотни тонн…
Но «сотворение мира» мы не можем воссоздать в лабораторных условиях. То состояние материи при тогдашних температурах в миллиарды градусов, в лаборатории не получишь. Поэтому «сотворить» элементы в точности так, как это происходило тогда, мы не можем. То, что мы делаем, называется искусственным синтезом. Мы находим пути их получения теми средствами, которые нам доступны, и получаем правильное представление о том, как тогда могло это быть тогда, и происходит сейчас на далеких звездах.
Вот как упрощенно выглядят наши эксперименты. Возьмем кальций. Постепенно к его ядру добавляем нейтроны, до тех пор, пока он не перестает принимать их. Последний принявший изотоп, перегруженный нейтронами, живет очень мало. И тут начинается самое интересное: это и есть граница, предел существования. И если мы посмотрим на наш мир – «гряду» в море нестабильности, то возникает вопрос, а сколько вообще может быть в ядре протонов и нейтронов, т. е. грубо говоря, какой можно построить самый большой дом? Из скольких этажей? Из скольких кирпичей? Из 1200, а 1201-й уже его обрушит? Ты пробуешь и видишь, что дом стоит, можно идти и дальше. Только надо быть внимательным на 18-м этаже, потому что он определяет устойчивость всего сооружения. Но если очень внимательно его пройдешь, построишь 19-й, 20-й, 21-й и задумаешься уже только на 35-м этаже. Но это уже конструкция...
Чтобы создать ее, требуются годы ежедневной кропотливой работы. Нужны очень крупные ускорители, новые методы измерения, суметь регистрировать атомы поштучно, набраться терпения и ждать месяц-другой, пока один атом распадется. Суметь из 10 миллиардов событий, «вытащить» одно, которое будет иметь отличительные признаки, составить специальные программы, протеститровать их. Кстати, насчет прямой пользы – с чего мы начали разговор: когда занимаешься фундаментальными исследованиями, находящимися на переднем крае знания и незнания, то, словно неводом, гребешь за собой колоссальное количество новых технологий, которые прямо сейчас могут получить путевку в жизнь.
Однажды мы работали над детектором для фиксации факта одного ядерного распада за месяц. В один прекрасный день я получаю письмо от атташе по науке английского посольства, который сообщает, что к нему обратились с просьбой английские радиобиологи. Им нужен был сверхчистый изотоп плутония, но не 239-й, который используется в атомной промышленности, а 237-й, безопасный, который дает только рентгеновское излучение. Они читали наши статьи и просили нас помочь им получить такой плутоний. Мы сделали его – чище английского не в десять раз, как они просили, а в тысячу. И два английских профессора совершенно безбоязненно ввели себе в вену этот чистый плутоний, чтобы увидеть, как он распределяется по организму, где оседает, как выводится. В Англии это стало сенсацией: русский плутоний инжектируют английским профессорам. Этот изотоп плутония совершенно безопасный – он живет всего 40 дней. Такой метод исследования организма – своего рода рентгеновский аппарат изнутри. А доза меньше, чем та, которую человек получает, просто идя по улице. Это уникальное исследование вызвало такой большой спрос на наш плутоний во всем мире, что мы задумались, а не сделать ли технологию его промышленного получения. И один из моих коллег, Сергей Николаевич Дмитриев, посвятил этому свою диссертацию. Вот вам пример побочной разработки для соседней науки – радиобиологии.
– Пожалуй, работа физиков-ядерщиков недооценивается обществом…
– Очень сильно недооценивается. Потому что в это дело вмешались политики, которых интересует либо прямой профит, либо опасность, безопасность, ядерное оружие, проблемы контроля. На самом деле это величайшее открытие человечества – создание нового элемента, и ядерный взрыв – наиболее примитивное использование этой области науки. Меня восхищают французы: 80% энергии они получают с помощью ядерной энергетики. Рядом с атомными электростанциями ездят машины, стоят дома, живут люди. Все сделано четко и хорошо, никакой опасности не представляет. Много лет все это работает, и страна, которая не имеет ни нефти, ни газа закрыла свои проблемы с энергией.
В мире есть, на мой взгляд, необоснованная боязнь атомной энергии.
– Эта волна пошла после Чернобыля?
– Да, и мы потеряли много времени. Только сейчас в правительстве начинают говорить о том, что надо удвоить количество энергии, получаемой на атомных электростанциях. Пока ее вклад около 15%. Собираются довести до 25%, но нужна работа, чтобы повысить эффективность и безопасность этих установок.
Развитая страна должна не бояться трудностей. Развитие ядерной энергетики – это и развитие науки, и технологии, и подготовка квалифицированных кадров. Все это можно делать. Можно и нефтью торговать, и одновременно с этим не отставать в науке и технологиях. Потеря каждого года очень существенна. Если кто-то идет впереди тебя – ты уже не актуален. Развивающиеся страны будут покупать реакторы у той страны, у которой они наиболее совершенны. Пока Индия и Китай интересуются нашими реакторами, и это надо поддерживать.
– А разве у Китая нет собственных разработок?
– Есть, конечно. У них все есть. Но у них такой темп роста, что они не могут все делать сами. Они правильно поступают – используют международную интеграцию. Заводить домашнее хозяйство по всем направлениям – это неправильно. У нас пытались реанимировать автопром. А зачем? Лучше покупать чужие автомобили, но развивать собственную энергетику. Компьютеры мы покупаем, но трагедии в том нет, что название компьютера не русское, а японское. Имея ограниченные средства, каждое общество решает для себя, сколько оно кладет на сиюминутные задачи – жилищные потребности, медицину, питание, зарплату и прочее, – и сколько оно кладет на другую чашу весов – проблемы, которые не решаются сию минуту, – образование, науку. Не положив сюда, мы не получим ничего и в будущем, когда на первой чаше все исчерпается.
– А сколько, на ваш взгляд, должна тратить на науку Россия?
– Все познается в сравнении. Сегодня расходы развитых стран на науку значительно больше, чем наши. А если оглянемся назад на себя, когда мы были Советским Союзом, то увидим, что тогда тратили больше, чем они. Другое дело, что большая часть научных разработок имела военное предназначение, правда от этого они хуже не были. Например, в освоении космоса, на которое было затрачено много денег, военная составляющая была приличной.
До сих пор говорят о том, каким хорошим было советское образование. А оно ведь было бесплатным. Вместе с тем наши молодые люди в то время получали образование более сильное, чем на Западе. Я как-то сказал своим французским коллегам: «Извините, но у меня такое впечатление, что ваши специалисты, слабее наших». Я подумал, что обидел их, но они сказали: «Да, мы это знаем. Просто у нас разные ценности. У вас самые способные люди идут в науку, в культуру, а у нас – в коммерцию». Это пример того, как по-разному общество видит свое будущее.
– А изменилось ли наше общество в этом отношении?
Конечно, изменилось. Теперь мы пытаемся копировать западное общество. Находясь здесь, в наших условиях, копировать один к одному то, что есть там, неправильно. Нужно взять оттуда только хорошее, и оставить то наше хорошее, традиционное, что у нас было.
Я в студенческие годы жил в общежитии и жил на стипендию, все мы жили на стипендию и не голодали. А сейчас может студент жить на стипендию? У него не хватит на проезд. Спрашивается, как он будет учиться? Если человек не москвич, а приехал издалека, он вместо того, чтобы учиться, должен где-то подрабатывать: в лавке, в палатке или еще где-то. Если человека взяли в вуз и надеются, что он его закончит и будет обеспечивать прогресс нашей страны, то нужно позаботиться о том, чтобы он жил и учился нормально.
Кроме того, мы видели перспективу. Сегодня молодой человек смотрит на людей, которые уже работают в науке: что они имеют, чем занимаются. Он видит это все и туда не идет. Многие приходят, им очень нравится - новая наука на краю знания о материи! – а потом уходят.
– Уезжают за границу?
–За границу у нас как раз мало уезжают, можно пересчитать по пальцам. В основном уходят в другие структуры. Люди образованные, прекрасные программисты, знают математику, иностранные языки. Все крупные компании их и берут, сами они таких не готовят. В конце концов, ничего плохого в этом нет. Пусть работают в нашей стране, приносят пользу. Я и студентам говорю: мы хотим вам дать такое образование, чтобы независимо от того, где будете работать, вы бы чувствовали себя комфортно. Вы должны быть достаточно развиты, чтобы познать любую вещь, даже ту, которая вам неясна. Это дает только образование, причем, не только высшее, но и школьное.
– Посоветовали бы вы сегодня молодым людям заниматься наукой, несмотря на все трудности?
– Не знаю, можно ли здесь советовать. Потому что занятия наукой есть одно из свойств человеческого характера. Так уж человек устроен, что его познавательная составляющая очень сильно развита, начиная с младенческих лет. Наука – это не только физика. Это и биология, и археология, и история, и литература и так далее. Познавательный «бзик» – черта человеческого характера, и нельзя ее не принимать ее во внимание, а если ее игнорировать, то это может стать трагичным. Когда я учился в художественной школе и хотел после 4-го класса уйти из средней школы в специализированную школу, чтобы стать художником, мой отец воспротивился. Он сказал, что я должен сначала получить среднее образование, а потом заниматься, чем угодно. И я бросил живопись совсем. Причем бросил так, что через год, когда я взял кисти, я стал бояться, что у меня ничего не получится. Не мог преодолеть этот барьер. Ну, я был мальчишкой тогда, в конце концов. А если это случается попозже, то может вообще человеку искалечить жизнь. И мы можем потерять очень многих людей, которых изначально природа устроила по-другому, и которые могли бы стать очень интересными личностями. Эти проклятые обстоятельства. Чем меньше их влияние, тем лучше.
Я хотел стать художником, потом, попозже – архитектором, и ничего плохого бы не было. Я не могу сказать, что мне не нравится. то, что делаю сейчас. У меня были хорошие знания по физике и математике, и была медаль. В стране тогда было всего несколько вузов, где медалистов принимали без экзаменов. И я решил испытать один из вузов. Меня приняли. Одновременно я решил попытать счастья в архитектурном – там нужно было сдавать живопись и рисунок, а уже потом, если прошел, сдавать документы. Оба предмета я сдал на пятерки. С медалью меня должны были сразу зачислить. Я – назад в МИФИ: «Хочу забрать документы». А мне отвечают: «Ты что, с ума сошел? Документы твои уже в КГБ, их будут проверять минимум 3 месяца».
Хороша и физика, хороша и архитектура. И все же хорошо, если человек свой выбор делает независимо от обстоятельств. Нельзя говорить человеку, если он к чему-то стремится: ты туда не суйся, там ты не выживешь. Это губит любое творческое начало. Надо дать ему выбор.
– А в чем вы видите роль научного руководителя: направлять ученика на тот путь, где он наверняка добьется правильного результата или дать ему полную свободу?
–Научный руководитель должен прежде всего создать атмосферу, в которой ученик мог бы проявить свои способности и стремления. Нельзя обрезать его. Если он упорно идет «не туда», не надо его за шиворот оттаскивать назад. Ты можешь ему объяснить свою точку зрения, но не как наказ или приказ. Пусть дойдет, набьет немножко шишек – сам все поймет. Тому, у кого шишки, – цены нет...
– Но тут важно не потерять веру в себя, хочется, чтобы кто-то подсказал, как дальше быть…
– Когда они хотят подсказки, то приходят и заводят на эту тему разговор. Конечно, им помогаешь. Но я считаю, лучше бы он сам попробовал, по-своему. Таких «ершистых» ребят, к сожалению, все меньше и меньше.
– А с чем вы это связываете?
– Не знаю. Жизнь сейчас какая-то приземленная: скажи, что надо сделать – я сделаю. Даже в эмоциональном смысле: есть неудача – это не трагедия, есть успех – это не радость. Все как-то немножко сглажено, и это на самом деле плохо. Я сам иногда радуюсь, как ребенок, а они совершенно спокойны…
Опубликовано в газете "Московские новости" 14.12.2006 г.