Уиллард Френк Либби

Один из ученых, выдвинувший в 1960 г. кандидатуру Либби для присуждения Нобелевской премии, так охарактеризовал его работы: "Очень редко одно единственное открытие в химии оказывало такое огромное влияние на мысли ученых в столь разнообразных областях человеческой деятельности. Редко открытие вызывало такой широкий интерес . . ."

Уиллард Френк Либби родился 17 декабря 1908 г. в Гран Вэлли (штат Колорадо, США) в семье Ора Эдварда Либби и Евы Мей Риверс. Когда Уилларду исполнилось 5 лет, семья переехала в Калифорнию, обосновавшись в ранчо на берегу Санта Роза. С 1913 по 1926 г. он учился в средней и высшей школах в небольшом городке вблизи Себастопола. В 1927 г., проработав год на ранчо отца, он поступил в Калифорнийский университет в Беркли для обучения специальности нефтяного инженера. В университете проявилось его всестороннее развитие - он был редактором университетского журнала, председателем студенческого общества, членом футбольной команды. Через полтора года два аспиранта (их имена сейчас широко известны в США-Георг Кэди и Френк Спзддинг) убедили Уилларда стать химиком. В Беркли Либби получил степень бакалавра (1931) и доктора наук (1933). В это время он заинтересовался радиохимией и ядерной химией. В возрасте 35 лет Либби стал адъюнкт-профессором химии, а через семь лет он получил мемориальную стипендию Гуггенгейма (присуждаемую молодым ученым Принстонского, Колумбийского и Гарвардского университетов) и место в Принстонском университете. Однако эта работа продолжалась менее года. Началась вторая мировая война, и с 8 декабря 1941 г. Уиллард принимал участие в "Манхэттен-ском проекте" атомной бомбы, работая на химическом факультете Колумбийского университета над проблемой разделения изотопов урана под руководством Г. К. Юри. "Радиохимику Либби была поручена диффузионная задача, так что во время войны он не держал в руках даже счетчика Гейгера" Горячка с "радиоактивностью" завершилась после поражения Японии; к этому времени Либби разработал теоретические основы для создания мощных реакторов и ускорителей.

В 1945 г. Либби стал профессором химии Чикагского университета и вновь организованного Института ядерных исследований, который в настоящее время носит имя Энрико Ферми. Здесь он начал исследования космических лучей, которые привели к созданию классического метода радиоуглеродного датирования. В 1939 г. С. Корф показал, что космическая радиация (ядра атомов водорода, постоянно бомбардирующие Землю со скоростью, близкой к скорости света) уже в верхних слоях атмосферы сталкивается с ядрами азота и кислорода. В результате ядерной реакции образуются свободные нейтроны, которые, взаимодействуя с основным элементом атмосферы-азотом ¹⁴N, вызывают новую ядерную реакцию-превращение азота в радиоактивный углерод ¹⁴С. В 1946 г. Либби и Корф подтвердил эти наблюдения. Следующим этапом работы была командиривк ученика Либби- Е.К.Андерсена - в кругосветное путсшествие с целью измерения количества радиоуглерода в атмосфер и определения уровня атмосферной радиоактивности.

Атомы ¹⁴С в момент образования обладают высокой энергии и быстро окисляются в радиоактивную двуокись углерода, которая равномерно распространяется среди СО₂, воздуха: в каждом миллиарде молекул атмосферной СО₂ есть 1 атом ¹⁴С. Столь малую концентрацию можно определить благодаря тому, что   ¹⁴С является радиоактивным изотопом, который при испускании электронов опять превращается в азот: ¹⁴C₆ ¹⁴N₆. Перио; полураспада ¹⁴С-5570 лет. Эти атомы вместе с обычными усваиваются растениями, животными организмами и человеком. В любом живом организме есть радиоуглерод, который постоянно распадается и обновляется, оставаясь приблизительно на одном уровне. Либби установил, что концентрация этого изотопа во всем живом на нашей планете одинакова и совпадает с концентрацией ¹⁴С в атмосфере. Когда организм гибнет, он перестает участвовать в круговороте углерода. Новый радиоуглерод в него уже не поступает, а радиоактивный распад продолжается. Через 5570 лет в грамме углерода, извлеченного, например из дерева, срубленного 5570 лет назад, чувствительные счетчики -частиц (созданные Либби и Гроссе) за минуту зафиксируют не 14 (как в "живом” углероде), а лишь 7 актов распада. Поэтому с помощью радиоуглерода можно определить время с момента гибели практически любого предмета, сделанного из материалов растительного или животного происхождения.

Теория радиоуглеродного датирования была опубликована Либби в 1947 г. Справедливость и точность этого метода проверены определением возраста серцевины стволов шеститысячелетних секвой и дугласской пихты. Результаты радиоуглеродного метода сравнивались с количеством годовых колец.

Естественно, что метод Либби нашел самое широкое применение в археологии, геологии, геофизике, биологии, медицине и других отраслях науки. С помощью этого метода были определены даты древнейших вулканических извержений и время вымирания различных животных, разоблачена не одна археологическая подделка и определен возраст самых разнообразных древних находок. Но самой главной заслугой метода является, по-видимому, установление времени ледниковых периодов. Радиоуглеродное датирование показало, что за последние 40 тыс. лет на Земле было три ледниковых периода, последний 10 400 лет назад. Правда, в распоряжении археологии и геологии уже были методы определения возраста древних предметов, например пыльцевой анализ. Открытие Либби дало исследователям новое, более точное и универсальное орудие. К 1952 г., когда Либби опубликовал монографию "Радиоуглеродное датирование", его метод снискал самое широкое признание. Изобретатель "атомных часов" предсказывал: "Врачи будущего будут извлекать из своих чемоданчиков радиоактивные пилюли от всех болезней . . . Работа промышленных предприятий будет под контролем радиохимии . . ."

1 октября 1954 г. Либби прервал педагогическую деятельность в связи с назначением его первым среди химиков членом Комиссии по атомной энергии США. Один из его учеников, Дж. Арнольд, выразив сожаление, что Либби оставил науку, поздравил комиссию с удачным выбором. Работа Либби в комиссии не всегда была подчинена здравому смыслу и пользе для человечества. В то время он выступал за продолжение испытаний ядерного оружия, сознательно преуменьшая опасность радиации. "Мирное использование атомной энергии возместит наши военные расходы",— заявлял Либби. И в то же время он причислял себя к республиканцам: "Я никогда не произносил политических речей и чувствую себя школяром, когда речь заходит о политике".  Типичная маскировка опытного политика. 19 июня 1956 г. Либби был назначен на новый срок, однако 30 июня 1959 г. он оставил работу в комиссии и вернулся к преподаванию в Калифорнийском университете (Лос-Анжелес). 1 января 1962 г. Либби стал директором Института геофизики и физики планет. Кроме радиоуглеродного датирования, он занимался гидрологией, изучая с помощью трития скорость испарения и возраст океанов, глубину проникновения дождевых вод и т. п. Либби постоянно выполняет широкий круг научно-исследовательской, производственной и административной работы, консультирует многие фирмы, научные и правительственные организации, министерство обороны. Лишь простое перечисление занимаемых им должностей займет не одну страницу. С 1963 г. Либби является директором авиационной компании "Дуглас" членом Национального генерального комитета по науке, управления академическими институтами. В числе наград Либби медали Гиббса (1958), Эйнштейна (1959), Дэви (1961) и другие. В 1960 г. ему была присуждена Нобелевская премия, в 1972 г. -премия Лехмана. Он является членом многих научных обществ США, Швеции, ФРГ. В 1960 г. Либби избран в издательский совет "Трудов Национальной Академии наук", а в 1962 г.-редколлегию "Science"

Сотрудники считают Либби "человеком, делающим все, что ему хочется”, но, тем не менее, "личностью, уважающей других".Уиллард Либби женат на Леоноре Хики; у них дочери-близнецы-Жанет и Сусана (род. 1945).

ЛИТЕРАТУРА

1. Les Prix Nobel en 1960. Stockholm, 1961.
2. H. G oodwin. Proc. Roy. Soc. (London), 153, 287 (1961).
3. А. Кjelberg. Tidsskr. kjemi, bergv. metall., 21, 84 (1961).

B. M. ТЮТЮННИК