Бруно Понтекорво

Бруно Понтекорво уехал из Италии еще раньше. В 1936 году он получил премию Министерства национального образования Италии для стажировки за границей и отправился на работу во Францию, где работал в Институте радия, в лаборатории Ирен и Фредерика Жолио-Кюри. Ф. Жолио-Кюри Б. Понтекорво считал своим вторым после Э. Ферми учителем.

В Париже Понтекорво заинтересовался ядерной изомерией, предсказал существование стабильных (относительно бета-радиоактивности) ядерных изомеров и в 1938 году экспериментально нашел первый пример: кадмий, возбужденный быстрыми нейтронами. В 1939 году совместно с А. Лазаром ему удалось получить бета-стабильные изомеры путем облучения стабильных ядер непрерывным спектром рентгеновского излучения высокой энергии. Эта работа понравилась Ф. Жолио-Кюри, а также Э. Ферми, который прислал поздравление с «отличным результатом исследования». За исследования изомерии Б. Понтекорво получил премию Кюри-Карнеги.

В 1938 году в Париже Бруно Понтекорво женился на шведке Марианне Нордблом, и в том же году родился их первенец Джиль.

В Париже ученый находился на стажировке, но официально числился на временной позиции ассистента в Институте физики Королевского университета в Риме (с 1934 года). В 1937 году позицию решено было перевести в статус постоянной, и у Бруно появился шанс стать сотрудником Института. Однако для этого ему пришлось бы вернуться в Рим, в Италию, где в это время господствовал фашизм. 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. В паспорте Понтекорво появилась печать «Razza ebraicа» («Еврейская раса»).

13 июня 1940 года Бруно Понтекорво, его брат Джилло и несколько их близких и коллег на велосипедах выехали из Парижа в Тулузу, где жила сестра Бруно Джулиана, и куда с началом войны он отправил жену Марианну и первенца Джиля. 14 июня в Париж вошли немецкие войска. До Тулузы по запруженным беженцами дорогам велосипедистам пришлось пробираться 10 дней. Оттуда воссоединившаяся семья Понтекорво выехала в Лиссабон и далее на лайнере добралась до Нью-Йорка.

Из Нью-Йорка путь лежал к новому месту работы Бруно в городе Талса (Оклахома). Здесь по рекомендации Эмилио Сегре Понтекорво получил место специалиста по нейтронам в компании Well Surveys Inc., занимавшейся поиском нефти при помощи ядерно-физического метода — гамма-каротажа.

Бруно Понтекорво предложил использовать для исследования геологических пород источник нейтронов. «Метод нейтронного каротажа, который придумал Понтекорво, активно используется и для поисков нефти. По сути, это важнейшее технологическое открытие, и его роль аналогична прорывам в фундаментальных науках, которые оцениваются Нобелевской премией. <…> Сам Бруно не обогатился ни на цент, поскольку по условиям контракта все патенты на изобретения, которые он придумал, становились собственностью WSI» (М. Сапожников, «Жизнь и идеи Бруно Понтекорво»). Метод нейтронного каротажа, предложенный Понтекорво, до сих пор активно используется для поиска нефти. Сам ученый впоследствии рассказывал, что именно эта работа принесла ему наибольшее удовлетворение среди прочих его работ: он сам придумал метод, сам успешно опробовал. Кроме того, это стало одним из блистательных примеров пользы, приносимой фундаментальной наукой в прикладной сфере.

«Денег, однако, я заработал очень мало, поскольку как раз когда посыпались выгодные предложения частных фирм, я решил принять предложение занять место исследователя в англо-франко-канадском атомном проекте, в котором работали многие известные ученые, с которыми я был знаком…» (Б. Понтекорво, Una Nota Autobiografica)

В 1943 году Бруно благодаря рекомендациям своих друзей по парижской лаборатории Ф. Жолио-Кюри, которые в свое время тоже бежали из Парижа, получил приглашение работать в англо-франко-канадской компании Tube Alloys. Компанию заинтересовал опыт работы Понтекорво с нейтронами. Вблизи деревни Чок-Ривер, в 130 милях от Оттавы, Tube Alloys строила большой исследовательский реактор на тяжелой воде. С 1943 по 1948 год Бруно Понтекорво работал здесь и как теоретик, и как экспериментатор. В его задачи входило проектирование реактора, расчет его параметров, решение возникающих по ходу строительства проблем. В общей сложности им были написаны 25 внутренних отчетов по проведенным работам.

В 1946 году Бруно Понтекорво написал отчет «Inverse β process», посвященный радиохимическому хлор-аргоновому методу обнаружения нейтрино, с помощью которого впоследствии было доказано существование различия между нейтрино и антинейтрино и впервые зарегистрирован поток солнечных нейтрино.

В 1948 году он разработал пропорциональный счетчик малых размеров с большим фактором усиления сигнала. Счетчик такого типа позднее использовался в эксперименте по регистрации нейтрино от Солнца. Он позволял считать ничтожные количества радиоактивных ядер аргона или германия, выделенных из многотонных масс растворов хлора или галлия, которые облучали этими нейтрино.

В Канаде, в группе Пьера Оже, Бруно Понтекорво вместе с Э. Хинксом выполнил серию уникальных экспериментов по изучению фундаментальных свойств мюонов, источником которых были космические лучи. Опираясь на замеченную им глубокую аналогию между мюоном и электроном, Понтекорво впервые обратил внимание на то, что вероятность µ-захвата характеризуется константой Ферми, определяющей вероятность β-распада, и впервые высказал гипотезу о существовании единого µ-e универсального слабого взаимодействия. Само словосочетание «слабые взаимодействия» принадлежит именно Бруно Понтекорво (1947 год).

В Чок-Ривере в 1944 году родился второй сын Бруно и Марианны, Тито, а в 1945 г. — третий сын Антонио.