Примечательно, что эти счетчики Бруно делал сам. Об этом в своих воспоминаниях пишет З. В. Ершова[8], которую в 1935 г. советское правительство послала в лабораторию Кюри на стажировку. Она вспоминает, как встретила там Бруно и он подарил ей счетчик Гейгера-Мюллера собственного изготовления.
Другое замечательное открытие Бруно – существование ядер-изомеров, стабильных относительно бета-распада. В обычном бета-распаде из ядра вылетает электрон, а в распадах таких изомеров испускаются не электроны, а гамма-кванты. Жолио назвал это явление «ядерной фосфоресценцией». Обычная фосфоресценция состоит в том, что некоторые вещества после облучения их светом начинают светиться. Происходит это из-за того, что световое облучение переводит электроны атома на высшие энергетические уровни, а снятие возбуждения идет через различные метастабильные состояния с большим временем жизни. То есть высвечивание может длиться довольно долго. Ровно такой же эффект возникает у изомеров после облучения нейтронами или гамма-квантами, у них снятие возбуждения может происходить через попадание в метастабильное состояние с большим временем жизни. Вещество начинает после возбуждения светиться в диапазоне жестких гамма-квантов, причем такое высвечивание может тоже длиться долго по ядерным временам. Бруно увидел это явление, облучая 115In рентгеновскими квантами с энергией 3 МэВ.
Обнаруженный эффект понравился Ферми. Он прислал поздравление с интересным результатом, чему Бруно очень обрадовался. До этого у него было подозрение, что он интересен Ферми только как партнер по теннису[7].
Важное замечание сделал биограф Бруно Дж. Фидекаро [25]. Он говорил, что в Риме Бруно был учеником, а работа в Париже сделала его настоящим ученым. Конечно, роль Бруно в открытии эффекта замедления нейтронов значительна. Но все-таки тогда он был начинающим физиком, который хорошо справился с порученной задачей – увидел необычный инструментальный эффект и не прошел мимо. Однако работы по изомерии – это проверка своих собственных физических идей. Можно сказать, что как самостоятельный ученый Понтекорво начался именно с работ по изомерии. Причем тут сразу проявилась особенность его таланта – он не только выдвигал идеи, но и проверял их экспериментально.
Впоследствии в автобиографии Бруно с гордостью писал:
“ Я предсказал существование стабильных (относительно бета-радиоактивности) ядерных изомеров и экспериментально нашел (1938 г.) первый пример: кадмий, возбужденный быстрыми нейтронами. Я предсказал, что переходы между изомерами, в общем, должны иметь очень большие коэффициенты внутренней конверсии, и независимо, но несколько раньше Г. Сиборга и Э. Сегре занялся поиском и нашел (1938 г.) на примере родия, а также в других случаях, радиоактивные ядра нового типа, в том смысле, что они распадаются, испуская монохроматическую линию электронов вместо обычного непрерывного бета-спектра. Наконец, совместно с А. Лазардом мне удалось получить (1939 г.) бета-стабильные изомеры (115In* и другие) путем облучения стабильных ядер непрерывным спектром рентгеновского излучения высокой энергии (3 МэВ) [7].
Чувствуется, как в этих строках сквозит законная гордость выполненной работой.
Несколько слов про источник рентгеновского излучения 3 МэВ. Бруно работал в лаборатории, которая находилась в пригороде Парижа Иври. Жолио трансформировал ее из заброшенной фабрики. Там был собран передовой для своего времени ускоритель – импульсный генератор Ван де Граафа. В отличие от лабораторных опытов на столе в Риме, Бруно впервые столкнулся с аппаратурой, на которой, как он писал [24], можно было даже отрабатывать альпинистские навыки. Бруно говорил, что вся обстановка в Иври сильно напоминала декорации фантастического фильма. От генератора летели двухметровые молнии и каждый импульс сопровождался жутким грохотом [24]. Видно, что с техникой безопасности у Жолио были явные проблемы.
За работы по ядерным изомерам Бруно получил премию Кюри-Карнеги и это позволило ему оставаться в лаборатории Жолио до 1940 г.
6. Антисемитские законы Муссолини
Официально с 1934 г. Понтекорво числился ассистентом в Институте физики Королевского университета в Риме. Это была временная позиция, которая каждый год возобновлялась. В мае 1937 г. ее решено было перевести в разряд постоянных и был объявлен конкурс на замещение должности [26]. У Бруно возник реальный шанс получить постоянное место работы. Но для этого ему надо было вернуться в Италию Муссолини. В самый разгар торжества фашизма. Наверное, это был его первый сложный жизненный выбор, который он сделал, сообразуясь со своими политическими убеждениями, Бруно не стал участвовать в конкурсе, не поехал в Рим и остался с временным контрактом, но в свободном Париже. Жизнь показала, что он поступил правильно.
14 июля 1938 г. правительством Муссолини был принят расистский антисемитский закон. Он запрещал евреям занимать любые государственные должности, например, преподавать в школах или в университетах. Запрещались смешанные браки. Евреям нельзя было иметь компании, в которых больше 100 сотрудников. В свидетельстве о рождении Бруно появляется позорный штамп «Razza ebraicа» (Рис. 6–1).
Рис. 6–1. Свидетельство о рождении Бруно с расистским штампом (мемориальный кабинет Б. Понтекорво в ОИЯИ).
Эти антисемитские законы привели к сильнейшим последствиям для семьи Понтекорво. Все взрослые дети Массимо эмигрировали. Гуидо уехал в Эдинбург заниматься биологией. Вместе с ним в Англию эмигрировали Джованни, Лаура и Анна. Паоло уехал в США заниматься инженерной деятельностью. Джулиана вместе со своим мужем Дуччио Табетом эмигрировала в Швейцарию. Поскольку государственные заказы перестали поступать, отец Бруно вынужден был продать фабрику венецианскому негоцианту Марзотто. Родители Бруно переехали в Милан.
Для Бруно стало ясно, что его выбор в 1937 г. был правильным. Возврат в Италию не дал бы ему никаких перспектив, тем более, что Ферми тоже эмигрировал в США. Бруно остался в Париже, где позже к нему присоединился брат Джилло.
7. Коммунистические идеи
На фоне фашистских режимов окружающих стран Франция 30-х годов была землей обетованной для всех демократических сил. В июне 1936 г. впервые в истории Франции премьер-министром был избран социалист Леон Блюм. Был создан Народный фронт – коалиция левых политических партий, включающая социалистов и коммунистов. Министром науки и исследований назначена Ирен Кюри. Она стала первой женщиной во Франции, которая получила министерский пост.
В своих воспоминаниях Бруно отмечает, что именно в Париже он впервые познакомился с рабочим движением и коммунистическими идеями. Если в Пизе рабочие появлялись в доме Понтекорво только в исключительных случаях, в Риме физика поглощала все и Бруно не пересекался с этими слоями общества, то в Париже студенты, профессора и рабочие сидели в одних и тех же бистро бок о бок.
В Институте Радия тоже было все совсем по-другому, нежели в группе Ферми, который жил под девизом – я физик, я вне политики. Большинство сотрудников и сам Жолио придерживались левых взглядов и активно их пропагандировали. Как писал Бруно:
“ В это время во Франции физическая общественность, как я понял через несколько месяцев, была разделена на два довольно антагонистических лагеря: «левая» физика с якобинскими традициями, ассоциировавшаяся с именами Перрена, Кюри, Ланжевена, Жолио, Оже, и «правая» физика, ассоциировавшаяся с именами князя Мориса де Бройля, Луи де Бройля, Лепренса-Ренге. Поскольку я работал у Жолио, я автоматически попал в общество физиков первого лагеря. По вторникам, в 18 часов, физики первого лагеря собирались на «чай у Перрена» в Лаборатории химии и физики, директором которой был старейшина физиков, лауреат Нобелевской премии Жан Перрен [26].