15 сентября 1910 г. была учреждена Радиевая комиссия Академии наук. Вернадский представляет в эту комиссию записку «О необходимости исследования радиоактивных минералов Российской империи», которая включала следующие разделы: значение радия; радиоактивные руды вне России; запасы радиоактивных элементов в земной коре; уран в земной коре; торий в земной коре; радий и его аналоги в земной коре; состояние знаний о радиоактивности поверхности России; обзор месторождений радиоактивных минералов России; общие задачи исследования радиоактивных минералов в России. В этой записке ученый формулирует широкую научную программу с учетом работ, ведущихся за рубежом, а также мировоззренческой и социальной перспективы этой проблемы.
«Задачи дня в области радия» — так назвал свой доклад Вернадский 29 декабря 1910 г. на Общем собрании Академии наук. Это было выдающееся событие не только в жизни ученого, но и в науке. В докладе открытие радиоактивности охарактеризовано как победа атомистического представления о структуре мира. Это событие имеет большое значение для всех людей. О его будущем Вернадский говорит так: «Перед нами открылись источники энергии, перед которыми по силе и знанию бледнеют сила пар, сила электричества, сила взрывчатых химических процессов. Мы, дети XIX в., на каждом шагу свыклись с силой пара и электричества, мы знаем, как глубоко они изменили и изменяют всю социальную структуру человеческих обществ, больше того, как глубоко они меняют более мелкую бытовую обстановку человеческой личности, охватывают самые медленно сдвигающиеся навыки и привычки, переживающие без изменения целые исторические периоды. А теперь перед нами открываются в явлениях радиоактивности источники атомной энергии, в миллионы раз превышающие все те источники сил, какие рисовались человеческому воображению». В 1911 г. Вернадский начинает подготовку экспедиций по поиску в стране радиоактивных руд, в следующем году он уже руководит этими экспедициями.
Мысли Вернадского о радиоактивности направлены и на решение насущных практических задач человечества. Еще в 1914 г. в Петрограде на Первом Всероссийском съезде по борьбе с раковыми заболеваниями ученый одобрил работы одесских медиков по применению радиоактивных минералов для лечения болезни; съезд высказался за создание «Лиги борьбы против раковых заболеваний».
Один из институтов, создание которых предусматривалось планами КЕПС, был Радиевый. Осенью 1921 г. Вернадский смог заняться организацией Радиевого института. С 1 января 1922 г. Радиевый институт начал функционировать как самостоятельное научное учреждение в структуре Академии наук. Вернадским была поставлена задача: «Радиевый институт должен быть сейчас организован так, чтобы он мог направлять свою работу на овладение атомной энергией».
В одной из своих записок Вернадский указывает, что в Радиевом институте должно быть три связанных в работе и управлении, но раздельно построенных сектора-отдела: физический (и космофизический); геохимически-геофизический; химически-технологический. Кроме этого, должен быть особый, возможно государственный фонд радия, которым должен распоряжаться особый Междуведомственный Комитет.
Радиевый институт объединил три учреждения: минералогическую, позже названную радиогеохимической, лабораторию при геологическом и минералогическом музее Российской Академии наук, существующую с 1911 г.; Коллегию по организации и эксплуатации пробного Радиевого завода, находящегося около пристани Тихие Горы на реке Каме, преобразованную в 1921 г. в специальную Радиевую лабораторию при Академии наук; Радиевое отделение Государственного Рентгенологического и Радиологического института. Вернадский пишет: «Я решился принять на себя обязанности директора Радиевого института лишь при условии связи его с Академией наук в полном сознании, что только этим путем можно избежать всяких осложнений для Академии при явно совершенно необходимой правильной реорганизации Государственной исследовательской работы в этой области. Оставлять дело в старом стиле дальше было невозможно, с другой стороны Российская Академия наук первая больше 10 лет тому назад организовавшая изучение радия в России и до сих пор стоит во главе этого дела, работы ее ослабленные с 1914 года не прерывались и не закончены и всякая иная комбинация организации этого дела грозила бы разрушением достигнутых результатов. Создание Государственного Радиевого Института при Российской Академии Наук является лишь необходимым следствием его работ в этой области. Оно же даст возможность сохранить Российской Ака- демии Наук в своих руках распоряжение запасами радия, столь необходимого в интересах научной работы».
В 1922 г. Вернадский тревожно спрашивает: готово ли человечество к неизбежному и близкому овладению энергией атомного распада, употребит ли оно эту энергию для расширения своего благосостояния или самоуничтожения? До Хиросимы и Нагасаки оставалось 23 года...
Комплексный, межотраслевой характер мирных исследований радиоактивности убедительно прослеживается по первой Производственной программе Радиевого института на 1922 г., в которой значатся темы: исследование радиоактивности почвы и атмосферы и влияние ее на растительный и животный мир; связь явлений радиоактивности с электромагнитными излучениями коротких волн и тяготением; влияние радиоактивности на условия кристаллизации; изучение роли живого вещества и истории радиоэлементов в земной коре; спектроскопия живого вещества; химическое исследование живого вещества и выделение чистых изотопов из природных тел и живых организмов.
Вернадский большое внимание уделял вкладу Радиевого института в естественнонаучные исследования. 20 ноября 1934 г. он выступил на заседании Ученого совета Радиевого института, в котором сказал: «В настоящее время, в связи с изучением радиоактивных явлений, в геологии происходит такой же перелом, как и при основании учения о стратиграфии. Впервые на возможность определения абсолютного возраста пород по радиоактивным данным указал П. Кюри. 10 лет тому назад в Вашингтоне мнение геологов и радиологов в отношении продолжительности геологических периодов разошлись примерно на полмиллиарда лет. В настоящее время мнение склонилось к цифре, данной радиологами, — двум миллиардам лет. Второй вопрос, о шкале геологического времени, еще не получил разрешения. Разрешение обоих вопросов у нас может быть сделано легче, чем в других странах. Необходимо учитывать, что в течение геологических периодов земной шар меняет свой состав вследствие радиоактивного распада. Количество выделяющейся при радиоактивных явлениях энергии с избытком достаточно для теплового баланса Земли. Изучение радиохимических процессов почти еще не начато. Необходимо учитывать, что они аккумулируются в наиболее древних участках земной коры. Необходимо включить определение геологического времени по радиоактивным данным в текущую геологическую работу. В первую очередь перечисленные работы должны быть поставлены в Радиевом Институте. Эти работы должны быть проведены к Международному Геологическому Конгрессу, который будет у нас в 1937 году».
Много Вернадский затрачивает усилий на приобретение оборудования, создание новых уникальных установок. В 1937 г. в Радиевом институте был запущен первый советский циклотрон. Записки, статьи, выступления тех лет проникнуты заботой Вернадского об обеспечении института необходимым оборудованием, борьбой с бюрократизмом, вниманием к молодым ученым... Вокруг него сформировалась группа талантливых ученых, которые в последующем продолжили отечественные работы в области «проблемы радия».
7. Рождение радиогеологии
Вернадский оценил радиоактивность с точки зрения геолога. Он настаивал на том, чтобы в радиоактивном распаде видеть важный источник энергии глубинных геологических процессов. Наряду с лучистой энергией Солнца радиоактивный распад служит источником тепловой энергии Земли. Со свойственной ему научной широтой Вернадский успехи радиационной физики переносит в геологию, дополняя уже начатые им геохимические исследования. Он дает научное определение целей и задач радиогеологии: «Радиогеология изучает ход радиоактивных процессов в нашей планете, их отражение и их проявление в геологических явлениях». В качестве ближайших задач новой ветви геологической науки он называет для радиогеологии: 1) выяснение древнейших участков суши; 2) установление гелиевого дыхания Земли как меры радиоактивного распада во всей нашей планете.
Зарождение и развитие радиогеологии произошло благодаря объединению усилий геологов, химиков и физиков, обративших внимание на изучение радиоактивности горных пород и минералов: В. И. Вернадский, А, П. Соколов, А. Е. Ферсман, К. А. Ненадкевич, А. П. Герасимов, В. Г. Хлопин и др. Радиогеология использует данные и методы радиохимии и ядерной физики, затрагивает вопросы космогонии и астрофизики.
Радиоактивные элементы присутствуют во всех минералах. Их распад сопровождается выделением тепловой энергии, вызывая определенные геологические процессы. Для геологии важным является вопрос о содержании радиоактивных элементов (радия, урана, тория) в земной коре. Открытие радиоактивности позволило по-новому подойти к оценке возраста Земли. Стало возможным выявление древнейших минералов. Радиогеология позволила в общих чертах представить далекое прошлое нашей планеты и установить длительность того геологического и космического времени, которое не отражено в каменном материале. Определение абсолютного геологического возраста минералов и горных пород — одна из наиболее детально разработанных проблем радиогеологии.
Однако радиогеология охватывает и другие актуальные проблемы геологических наук: тепловой режим и тектоническое развитие Земли, выяснение скорости течения различных геологических процессов в далеком прошлом, исследование древнейшей догеологической истории Земли и даже космической предыстории ее вещества. Радиогеоло- гия, по мнению Вернадского, влияет на другие науки: «Науки о Земле начинают меняться под влиянием явлений радиоактивности, как 24 года назад менялись науки физические и химические».