ТЕРМОЯДЕРНОЕ ГОРЕНИЕ
Академик Евгений ВЕЛИХОВ, президент РНЦ «Курчатовский институт»
От первых работ по физике рентгеновских лучей, выполненных в начале 1930-х годов, до руководства советской программой
исследований в области управляемого термоядерного синтеза, от препаратора лаборатории Ленинградского физико-технического института до члена Президиума АН СССР, руководителя одного из ведущих отделений АН -таков творческий путь Льва Андреевича Арцимовича (академик с 1953 г.) -блестящего ученого, сочетавшего высокий теоретический уровень с прекрасным владением экспериментальной техникой, выдающегося организатора науки, талантливого педагога. 25 февраля 2009 г. научная общественность России отмечает его 100-летний юбилей.
Академик Лев Арцимович.
Наука в России №1, 2009
У первой экспериментальной установки в ленинградском Физико-техническом институте. 1931 г.
Прежде чем оценить научный вклад Арцимови-ча, хочу попробовать передать цельное представление о нем как о могучей личности в мировой науке, культуре, гражданской жизни в 50-70-е годы прошлого века. Пока такие люди были в России, было и гражданское общество, возможно, ограниченное в масштабах, но высокое по качеству человеческого материала.
Первая характерная особенность, с которой я сразу же столкнулся при знакомстве с Арцимовичем, — его ответственность перед собой. В науке он оказался самым жестким собственным критиком. Вспомним историю с обнаружением нейтронов — спутников термоядерной реакции — из прямых электрических разрядов в Лаборатории измерительных приборов АН СССР (нынешнем РНЦ «Курчатовский институт») в 1952 г. Всем казалось, что они теплового происхождения, а значит, путь к термоядерному синтезу открыт. В коллективе царило «победное» настроение. И только один из исследователей скептически отнесся к результатам своей работы. Это был Лев Андреевич. Он приглушил восторг, рекламирование данного факта, заставил провести ряд контрольных экспериментов. Именно трезвый анализ полученных данных позволил избежать крайне заманчивого, но ошибочного вывода о термоядерном происхождении нейтронов. Хотя специалисты действительно вторглись в неизведанную область: позднее наблюдаемое явление нейтронного излучения
сильноточных импульсных разрядов в дейтерии зарегистрировали как открытие, а Арцимович с сотрудниками получил в 1958 г. Ленинскую премию.
Уровня мировой драмы достиг эпизод на I Международной конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу, проходившей в 1961 г. в Зальцбурге (Австрия). Американская группа с большой помпой объявила там и в прессе о существовании длительной термоядерной реакции в открытой ловушке. Но Лев Андреевич не пропустил этот «мяч», т.к. имел большой опыт работы с нейтронами. К тому времени его коллеги по институту, тщательно проводившие в течение нескольких лет измерения и перепроверившие их, экспериментально подтвердили: в таких системах плазма подвержена неустойчивостям, вызванным, как предсказывали теоретики, уходом поперек магнитного поля, а потому в подобных устройствах ее вообще не удержать. И вдруг, повторяю, американские ученые сообщают: полученная ими в простой ловушке с магнитными пробками плазма живет чуть ли не в 5-10 раз дольше, чем в других аналогичных системах. Правда, это утверждение основывалось главным образом на измерении времени испускания нейтронов, рождавшихся за счет термоядерных реакций. Арцимович сразу же обнаружил их ошибку. На конференции он объяснил результат просто (нейтроны, прежде чем попадали в счетчик, отражались от окружающих предметов), но сделал это на высочайшем
ЛевАрцимович и Игорь Курчатов. Конец 1950-х годов.
професиональном уровне. Американская делегация попыталась превратить научную дискуссию в политический скандал, что дало Арцимовичу прекрасную пищу для сарказма на полном моральном основании, т.к. сам он никогда и ни при каких обстоятельствах не предавал правду. Даже коллеги пытались унять его, но Лев Андреевич правильно решил, не без влияния итальянского мыслителя Никколо Макиавелли (1469-1527): пусть сначала боятся, а уж потом любят.
Поразительная эрудиция во всех тонкостях физических проблем, трезвость, порой и беспощадный критицизм в оценке результатов, исключительное физическое чутье сделали Арцимовича лидером международного термоядерного сообщества. За этим последовало, без всякого нажима с его стороны, признание концепции токамака* центральной, что, в свою очередь, привело к беспрецедентному в научном мире объединению ученых в рамках создания Международного экспериментального реактора ИТЭР**. К сожалению, уже после смерти исследователя...
Я подробно остановился на этих эпизодах, чтобы подчеркнуть исключительную важность для продвижения крупного проекта научной базы и моральной цельности его зачинателя.
"Токамак — тороидальная камера с магнитными катушками (прим. ред.).
**См.: В. Глухих. На пороге термоядерной эры. - Наука в России, 2003, № 3; Л. Голубчиков. Токамак — интернациональный проект. — Наука в России, 2004, № 1 (прим. ред.).
Такую же принципиальную позицию он, по воспоминаниям коллег, занимал и в Пагуошском движении*, что, несомненно, способствовало успеху последнего. В Нобелевской премии мира, полученной этой международной организацией в 1955 г. за вклад в области разоружения, есть и значительная доля труда Арцимовича.
Он родился в 1909 г. в Москве в семье профессора статистики. В 1928 г. окончил физико-математическое отделение Белорусского государственного университета (Минск) и через два года начал работать в Ленинградском физико-техническом институте, руководимом Абрамом Иоффе (академик с 1920 г.). В то время ЛФТИ занимал ведущее положение среди физических институтов страны**. Атмосфера энтузиазма и преданности науке, характерная для этого коллектива, сыграла исключительно благотворную роль в формировании научного мировоззрения Арцимовича.
Первые работы, выполненные им в лаборатории Петра Лукирского (академик с 1946 г.) в 1930-1932 гг., относились к оптике рентгеновских лучей: вместе с
*Международное Пагуошское движение по науке и мировым проблемам возникло во второй половине 1950-х годов, когда в условиях «холодной войны» и продолжающейся гонки вооружений над планетой нависла угроза атомной катастрофы (прим. ред.).
**См.: Б. Дьяков. Физтех во времени и пространстве. - Наука в России, 2003, № 3 (прим. ред.).
Академики Анатолий Александров (слева), Лев Арцимович (справа) и английский физик Дж. Кокрофт, директор атомного центра в Харуэлле (Великобритания). 1950-е годы.
Памятная встреча в Курчатовском институте с французским физиком и радиохимиком, лауреатом Нобелевской премии 1935 г., иностранным членом АН СССР Фредериком Жолио-Кюри.
Слева направо: Фредерик Жолио Кюри, Игорь Курчатов, Дмитрий Скобельцын, Лев Арцимович и Абрам Алиханов. 1958 г.
Абрамом Алихановым (академик с 1943 г.) он исследовал, в частности, полное внутреннее отражение в рентгеновской области спектра. Однако вскоре его интересы переключились на ядерную физику -наиболее интригующее и волнующее направление, привлекавшее к себе внимание многих специалистов.
В 1934-1935 гг. Арцимович занимался изучением свойств медленных нейтронов. Совместно с Игорем
Курчатовым* (академик с 1943 г.) впервые экспериментально показал: их поглощение в водородсодер-жащих веществах обусловлено реакцией захвата нейтрона протоном. Спустя год совместно с Абрамом Алихановым и Артемом Алиханьяном (член-коррес-пондент с 1946 г.) опытным путем доказал справедливость законов сохранения энергии и импульса при
*См.: Е. Велихов. Его мечта — создать солнце на Земле. - Наука в России, 2003, № 1 (прим. ред.).
В 1961г. в Курчатовском институте принимали датского физика, лауреата
Нобелевской премии 1922 г., иностранного члена АН СССР Нильса Бора. Слева направо: ЛевАрцимович, Нильс Бор, Игорь Тамм, Анатолий Александров.
Артем Алиханьян и ЛевАрцимович. 1968 г.
аннигиляции* позитронов, что в то время подвергал сомнению даже Нильс Бор, известный датский физик, лауреат Нобелевской премии (1922 г.).
Однако центральной темой изысканий Льва Андреевича в ЛФТИ, где в полной мере проявились его отличительные особенности - ясность анализа и
*Аннигиляция — реакция превращения частицы и античастицы при их столкновении в какие-либо иные частицы, отличные от исходных (прим. ред.).
высокая надежность получаемых результатов, стало изучение процессов взаимодействия быстрых электронов с веществом. Следует напомнить: в те годы наши сведения в этой области были весьма неполными и существенно расходились с теорией. Работы Арцимовича, выполненные в 1935-1940 гг., подтвердили выводы, сделанные предшественниками в рамках квантовой механики, и открыли путь для дальнейших, более прецизионных опытов.
В 1969 г. в городе Дубна (Московская область) на международном совещании обсуждали результаты советско-английского эксперимента, проведенного в Курчатовском институте.
Слева направо участники эксперимента: директор Калэмской национальной лаборатории (Англия) Дерек Робинсон, Владимир Санников и Лев Арцимович.
В 1937 г. Арцимович защитил кандидатскую диссертацию («Поглощение медленных нейтронов»), а в 1939 г. — докторскую на тему «Тормозное излучение быстрых электронов». В эти годы он исполнял обязанности заместителя директора ЛФТИ по научной работе, а затем был назначен начальником одной из его лабораторий.
С началом Великой Отечественной войны ее сотрудников переключили на разработку приборов ночного видения. После эвакуации института в Казань коллектив приступил к работам по многокаскадным электронно-оптическим преобразователям*. На июльской сессии Отделения физико-математических наук АН СССР 1944 г. Арцимович выступил с докладом «Электронно-оптические свойства эмиссионных систем». В 1945 г. вместе с физи-ком-теоретиком Исааком Померанчуком (академик с 1964 г.) подробно исследовал магнитотормозное излучение электронов в бетатроне.
В 1944 г. по предложению Курчатова его привлекли к работам по атомному проекту, и он перешел в Лабораторию № 2 (преобразованную в Лабораторию измерительных приборов АН СССР, а затем — в Ин-
*Эл
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.