В Харькове ядерные исследования вел Александр Ильич Лейпунский, тоже один из учеников Иоффе. Он экспериментировал с нейтронами в Украинском физико-техническом институте еще до открытия Гана. Проблема ядерного деления захватила и его. Но явной цели осуществить цепную реакцию Лейпунский до войны не ставил. Зато после войны, когда уже шло строительство уран-графитовых реакторов на медленных нейтронах, он углубился в разработку несравненно более эффективных реакторов на быстрых нейтронах, и его заслуги в этой области исключительно велики.
Итак, весной 1939 года во многих странах шел интенсивный поиск условий для осуществления цепной реакции уранового распада. Как будто все предпосылки успеха были налицо: внешние, первичные нейтроны делят ядро урана, при этом возникают внутренние, вторичные нейтроны, которые, в свою очередь, должны делить соседние ядра, — и бурно нарастающая лавина нейтронов приведет к высвобождению энергии. И тем не менее цепная реакция, такая, казалось бы, реальная, не разжигалась. Физики недоумевали…
Решение загадки дал Нильс Бор в те же весенние месяцы бега экспериментов. Оно стало фундаментом и будущей атомной энергетики и всех конструкций ядерного оружия.
Завидна судьба этого великого физика! Еще перед первой мировой войной он создал теорию атома — теоретически обосновал планетарную модель своего учителя Резерфорда: в центре атома — массивное ядро, а вокруг него по сложной системе орбит вращаются легкие электроны, Законы Бора послужили стимулом к разработке новой отрасли науки — квантовой механики. Мировая слава датского физика зиждилась именно на теории «атома Бора». Влияние ее на умы было так велико, что особенности структуры атома ученые стремились перенести и на строение атомного ядра. Молодой русский исследователь Дмитрий Иваненко и немец Вернер Гейзенберг, один из создателей квантовой механики, доказали, что ядро состоит из протонов и нейтронов. В легких атомных ядрах этих частиц поровну, а чем ядро тяжелее, тем нейтронов больше. Именно излишек нейтронов, освобождающихся при делении тяжелых ядер, и лежит в основе ядерной цепной реакции.
Разумеется, это очень заманчиво — применить к протонно-нейтронному ядру планетарную структуру, предложенную Резерфордом для атома и теоретически обоснованную Бором. И было бы вполне естественно, если бы сам Бор попытался распространить открытые им законы на новую область. Но Бор поступил иначе. «Бор выступил против Бора», — с изумлением констатировали физики. Он доказал, что найденные им для атомной структуры законы неприменимы к строению ядра, и предложил рассматривать ядро не как планетарную систему, а как некую каплю, образованную смесью протонов и нейтронов и скрепленную своеобразными ядерными силами поверхностного натяжения — энергетическим барьером, как его называют физики.
Надо сразу отметить, что капельную теорию ядра одновременно с Бором выдвинул крупный советский теоретик Яков Ильич Френкель, На том самом семинаре 10 апреля 1939 года, о котором уже говорилось, он подробно докладывал о ней. Так что у этой теории два автора: Нильс Бор и Яков Френкель.
На основе капельной теории ядра Бор объяснил, почему в массе урана не может возникнуть цепная реакция. Природный уран слагается из двух изотопов: более тяжелого ядра с атомным весом 238 и более легкого с весом 235. В природном уране изотопа-238 около девяноста девяти и трех десятых процента, а урана-235 всего семь десятых процента. И Бор теоретически показал, что уран-235 делится нейтронами любых энергий, а уран-238 только нейтронами чрезвычайно высоких энергий. Зато этот тяжелый уран без деления поглощает все нейтроны, кроме очень медленных, скорости которых соответствуют скоростям теплового движения атомов и молекул.