Через несколько месяцев Мария умерла. Но осенью 1935 г. Жолио-Кюри получили Нобелевскую премию по химии за открытие искусственной радиоактивности. Вспомнив о толпе журналистов, осаждавшей дом ее родителей, Ирен в день объявления лауреатов сбежала из дома, потащив мужа в магазин за скатертью для обеденного стола. Но на церемонии в Стокгольме в декабре того же года она присутствовала и получила свою премию из рук того же короля, Густава V, который дважды вешал медаль на шею ее матери.

Совершенно заслуженно вместе с Ирен и Жолио на сцене присутствовал человек, чье открытие нейтрона заставило их так переживать, – нобелевским лауреатом по физике в том году был объявлен Джеймс Чедвик. Но все последующие годы большинство присутствовавших будут вспоминать, причем с содроганием, другого лауреата – немецкого биолога Ханса Шпеманна. В финале своей речи он приветствовал аудиторию странным жестом – вытянув руку с раскрытой ладонью вперед на уровне плеча. Вскоре этот жест узнает весь мир – Sieg Heil.

Как часто бывает с этапными событиями в семейной жизни, совместное получение Нобелевской премии изменило ситуацию для Жолио-Кюри, особенно для Фредерика. Один коллега как-то назвал его «наиболее честолюбивым человеком со времен Рихарда Вагнера», и, едва вернувшись из Стокгольма, Фредерик начал работать над планом сооружения самой амбициозной на тот момент в мире научной установки – циклотрона. Эти ускорители элементарных частиц позволяли физикам исследовать субатомный мир, сталкивая атомы друг с другом. Циклотроны также лучше всего подходили для масштабного производства радиоактивных изотопов.

Была только одна проблема. Циклотрон был машиной большой и дорогой, а в институте Жолио и Ирен не было для него места. В результате Жолио пришлось переехать в новую лабораторию на заброшенной электростанции в нескольких километрах от института. И с этим переездом для Ирен и Фредерика все изменилось. Как писал один биограф, они «легко могли дойти друг до друга пешком, но это было совсем не то, что находиться в одной комнате, склонив головы над одним экспериментом». Впервые в своей профессиональной жизни Жолио-Кюри стали работать раздельно – распалась одна из самых продуктивных научных команд в мире.

Жолио, впрочем, не только не сожалел о расколе, но и настаивал на нем. Как муж и жена они с Ирен все еще были в прекрасных отношениях и крепко любили друг друга. Однако в научном плане ему надоело быть «жиголо Ирен». Он хотел вырваться из-под гнета матриархата Кюри, стать самостоятельным человеком. Пусть у Кюри были их граммы радия и семейный коттедж – у него будет свой циклотрон. Он не представлял, к каким тяжелым для него последствиям приведет это решение.

В речи Фредерика Жолио при вручении ему Нобелевской премии содержалось грозное предостережение. Он предупредил, что искусственная радиоактивность может когда-нибудь привести к «превращениям взрывного характера» с использованием так называемой «цепной реакции». Никто еще не применял этот термин к ядерному процессу, и Жолио, несомненно, полагал, что опасность относится к далекому будущему. Но не прошло и нескольких лет, как эти два слова уже были на устах каждого физика-ядерщика на планете – во многом благодаря открытиям резвых ученых из Рима.

Как и Жолио-Кюри, итальянцы бомбардировали образцы различных элементов радиоактивным излучением. Разница заключалась в том, что вместо альфа-частиц они использовали нейтроны. Итальянские исследователи также действовали более системно, начав с самых легких элементов периодической таблицы и постепенно переходя к тяжелым.

Их экспериментальная установка была хороша всем, за исключением одного недостатка: из-за ограниченного пространства все оборудование для облучения образцов располагалось в одном конце длинного коридора, а для детектирования частиц – в противоположном. Хуже того, многие их проявляющие искусственную радиоактивность образцы распадались за считаные секунды – гораздо быстрее, чем можно было пройти по этому коридору. И вот, стараясь выжать максимум из неблагоприятных обстоятельств, руководитель лаборатории Энрико Ферми превратил каждый эксперимент в игру, предложив ассистентам устраивать в коридоре гонки на скорость, чтобы выявить, кто сможет быстрее доставить образцы к детектору. (Оказавшиеся в коридоре коллеги быстро научились уступать дорогу.) Эти гонки поддерживали боевой дух в лаборатории, и каждый из участников клялся, что именно он – самый быстрый физик в Италии.

Однажды утром в октябре 1934 г., когда была пройдена уже половина периодической таблицы Менделеева, один из ассистентов Ферми, Эдоардо Амальди, отметил нечто странное, обстреливая образец серебра. Если серебро стояло на мраморной полке, то облученный и со спринтерской скоростью доставленный по коридору образец вызывал лишь несколько всплесков радиоактивности. Но если эксперимент проводился на деревянном столе, количество звуковых сигналов увеличивалось стократно. Амальди не понимал, в чем дело. Почему поверхность имеет значение? Он позвал Ферми. По наитию Ферми поместил серебро в брусок парафина и снова облучил его. Когда они на этот раз рванули к детектору, прибор словно обезумел: сигналы звучали с такой скоростью, что не поддавались подсчету. Как позднее вспоминал один из физиков, в этом было что-то от «черной магии».

Озадаченная команда сделала перерыв на обед. Но, пока остальные занимались набиванием желудков, Ферми продолжал обмозговывать странный результат. Он не зря считался самым быстрым физиком – и речь здесь, конечно, не о том, как он бегал, а о том, как он думал, – поэтому, когда все снова собрались в лаборатории, Ферми уже разгадал загадку. (Впрочем, стоит помнить, что типичный итальянский обед длится несколько часов.) Все дело, объявил он, в скорости нейтронов.

Когда нейтроны врезаются в образец, может произойти одно из двух. Либо они срикошетят и улетят, либо будут поглощены его атомами. Ферми утверждал, что именно скорость нейтронов определяет их судьбу. Обычно нейтроны движутся с огромной скоростью (10 000 км/c), но некоторые элементы просто оказались прекрасными ловцами – подобно кетчеру Мо Бергу, они ловили все, что в них бросали. Однако, возможно, такие элементы, как серебро, были менее ловкими и не могли справиться с фастболами. Может, они предпочитали нейтроны, движущиеся с более умеренной скоростью (скажем, 1 км/c). Ферми, естественно, использовал более сложные доводы, но в целом суть сводилась к следующему: каждый элемент взаимодействует с нейтронами с определенной скоростью, и, когда его бомбардируют нейтронами с этой скоростью, он поглощает их и становится радиоактивным. В противном случае у него это не выходит.

Но как, спросили его помощники, это объясняет разницу между мраморной и деревянной столешницами? Спокойно, отвечал Ферми. Представьте летящий нейтрон. Возможно, он не попадает в цель напрямую, а сначала отскакивает от ближайшей поверхности. Если материал поверхности содержит в основном тяжелые атомы, нейтрон будет отскакивать, не теряя импульса, – точно так же, как бильярдный шар отскакивает от борта гораздо более тяжелого стола, не теряя скорости. Но если материал поверхности содержит более легкие элементы, то нейтрон будет терять импульс, так же как бильярдный шар теряет скорость, врезаясь в другой шар такого же размера. Главное, что древесина и парафин содержат гораздо больше легких элементов, особенно водорода, чем мрамор. Поэтому, когда серебро было окружено этими материалами, срикошетившие нейтроны довольно существенно замедлялись, позволяя серебру их улавливать.

Это было виртуозное объяснение. Ферми, по сути, открыл в обеденный перерыв новый закон физики. Но он еще не закончил. Согласно его логике, вещество с еще более высоким содержанием водорода – скажем, H₂O – должно замедлять нейтроны еще более эффективно. Поэтому итальянцы решили набрать немного воды и проверить эту теорию. Почему они не наполнили ведро в ближайшей раковине, никто не знает. Вместо этого Ферми, Амальди и остальные промчались вниз по лестнице, как мальчишки после последнего школьного звонка, и направились к пруду позади университета. Обычно там ловили саламандр и пускали игрушечные лодки, но сегодня они залезли прямо в пруд и, отгребая тину, зачерпнули воды.