Заведующий обсерваторией профессор В. Н. Оболенский вскоре действительно поручил новому сотруднику самостоятельное исследование. И тема его по поразительному совпадению оказалась близкой к тому, с чем в дальнейшем связал свою жизнь Курчатов. Ему поручили исследовать радиоактивность снега.
Нельзя без волнения смотреть на пожелтевшие страницы отчета об этой работе: «К вопросу о радиоактивности снега». Он был опубликован в 1924 году. И до и особенно после этой работы радиоактивности снега посвящалось немало трудов. Но вот эту всего в семь листиков историки науки берут в руки с особым чувством. С нее начинался путь Курчатова-ученого.
Каким образом снег становится радиоактивным? «Падающие капли и хлопья, – пишет Курчатов, – захватывают и увлекают с собой вниз подвешенные в атмосфере радиоактивные частицы». Для подтверждения этого объяснения он ссылается на опыт одного американского ученого, который измерил содержание активных веществ в воздухе около Ниагары и в находящемся в стороне от реки городке. В последнем содержание активных частиц оказалось в пять раз выше, чем у водопада, где они увлекались брызгами.
Краткая работа Курчатова обращает внимание обстоятельным обзором мировой литературы по интересующему его вопросу.
Много позже он удивит одного из сотрудников своим замечанием о его работе:
– Нет, вам это непростительно. Ученых многих стран перечислили, а японских забыли. И совершенно незаслуженно.
Оказывается, с первых самостоятельных шагов в науке Курчатов берет за правило: прежде чем двигаться вперед, надо оценить все, сделанное до тебя другими. Но к работам предшественников Курчатов обращается именно для того, чтобы самому продвинуться вперед. Он рассматривает научные сообщения критически, стремится проверить их экспериментом.
По методике, разработанной вместе с профессором В. Н. Оболенским, он проводит 25 наблюдений со 2 по 29 января 1924 года. В течение 10 минут он собирает в чашку свежевыпавший снег, помещает его в ионизационную камеру. В ней электрически нейтральные частицы воздуха под действием радиоактивного излучения превращаются в заряженные частицы – ионы. Электрометр фиксирует степень ионизации, а по ней уже можно судить о степени радиоактивности снега.
Полученные результаты хорошо согласуются с данными других исследователей. Кажется, можно успокоиться... Но нет. Ведь радиоактивное излучение неоднородно. Оно состоит из альфа-, бета-частиц и гамма-лучей. Предшественники измеряли активность снега по гамма-излучению, и они по-своему были правы – это самое проникающее излучение. Но у него есть и минус – оно слабее альфа– и бета-частиц ионизует молекулы воздуха. Значит, его действие труднее обнаружить и измерить. А если взять альфа-частицы? Они оставляют в камере самый сильный след. Наблюдать за ними легче.
