Размер шрифта: A A
Цвет сайта: A A A A

АЛИХАНОВ Абрам Исаакович

АЛИХАНОВ Абрам Исаакович

Герой Социалистического Труда, трижды лауреат Сталинской премии, кавалер двух орденов Ленина и ордена Трудового Красного Знамени, академик Абрам Исаакович Алиханов был выдающимся физиком, крупным организатором науки и незаурядной личностью. Он родился 4 марта 1904 г. в Тифлисской губернии, в 1923 г. поступил во 2-й Петербургский политехнический институт, в 1927 г., будучи студентом, поступил на работу в ЛФТИ, где сразу приступил к научным исследованиям в области физики твердого тела.

Его первые работы были посвящены изучению рассеяния рентгеновскихлучей в металлах и сплавах в связи с проблемой старения металлов. Совместно с Л.А. Арцимовичем он выполнил серию рентгенооптических исследований. Было показано, что процессы преломления и полного отражения жестких рентгеновских лучей хорошо описываются законами классической оптики (Максвелл, Френель).Результаты этих работ были обобщены в монографии «Оптика рентгеновых лучей»

В 1933 г. А.И. Алиханов вместе с коллегами обращается к ядерной физике. Директором ЛФТИ А.Ф. Иоффе был создан отдел ядерной физики (который вскоре возглавил И.В. Курчатов), а в отделе физики твердого тела образована лаборатория позитронов, руководителем которой стал А.И. Алиханов. Лаборатория оказалась на передовых позициях науки, поскольку о только что открытых (в 1932 г.) позитронах известно было очень мало. Для измерения энергетического спектра позитронов Абрам Исаакович применил модернизированный магнитный спектрометр Даниша. Регистрация частиц велась с помощью телескопа, состоявшего из двух счетчиков Гейгера–Мюллера, работавших на совпадения. Схема совпадений Росси впервые в ядерной физике была собрана на электронных лампах с большим усилением. Электроникой в лаборатории А.И. Алиханова занимался М.С. Козодаев. Можно считать, что тогда в ЛФТИ было положено начало ядерной электронике в СССР.

На этом приборе были выполнены систематические исследования энергетических спектров электронов и позитронов, испускаемых природными и искусственными источниками. Последние были получены в ядерных (a, n)- и (a, р)-реакциях. Искусственные радиоактивные нуклиды были получены независимо от работ супругов Кюри, но сообщения о получении таких источников были опубликованы на несколько месяцев позже. В конце 1933 г. –начале 1934 г. А.И. Алиханов со своими коллегами впервые подробно исследовал спектр позитронов внешней парной конверсии во всем энергетическом диапазоне и показал, что в соответствии с теорией, максимум спектра расположен вблизи энергии позитронов, равной половине максимальной.

С помощью этого спектрометра А.И. Алиханов наблюдал явление внутренней парной конверсии, состоящей в том, что энергия возбуждения ядра снимается не путем испускания реального кванта, а путем испускания виртуального гамма-кванта, который мгновенно превращается в е+ е - пару, исходящую из ядра. Спектр позитронов внутренней парной конверсии был измерен А.И. Алихановым совместно с М.С. Козодаевым. Этими исследованиями было положено начало современной ядерной спектроскопии, которой занимался один из учеников А.И. Алиханова Б.С. Джелепов, впоследствии член-корреспондент РАН, ставший всемирно признанным лидером в этой области ядерной физики.

А.И. Алихановым и его коллегами впервые были измерены величины коэффициентов внутренней конверсии aпар= Nпар/Nγ – отношение числа е+ е- – пар к числу гамма-квантов для данного перехода. Результаты оказались в согласии с теорией. В период 1934–1940 гг. группа Абрама Исааковича стала мировым лидером в этой области исследований.

В специальном эксперименте А.И. Алиханов тщательно измерил угловое распределение гамма-квантов аннигиляции е+е–пары и для мягких позитронов показал, что два гамма-кванта разлетаются под углом 180°. Этим было доказано, что закон сохранения энергии-импульса справедлив в микромире, и была поставлена «точка» в многолетней дискуссии на эту тему, инициированной в свое время Нильсом Бором.

Группа А.И. Алиханова впервые обнаружила и исследовала влияние кулоновского поля ядра на форму бета-спектра (как е+, так и е-) в мягкой части спектра, более того, пыталась исследовать форму бета-спектра вблизи границы спектра, где интенсивность близка к нулю. Целью этих исследований была попытка уже тогда измерить массу нейтрино, но в то время необходимая точность измерений была еще недоступна. Проведенные в ЛФТИ А.И. Алихановым исследования поглощения и рассеяния релятивистских электронов доказали справедливость предсказаний релятивистской квантовой механики.

В связи с успешностью физических исследований в 1935 г. А.И. Алиханов сразу был удостоен степени доктора физико-математических наук, в 1939 г. он был избран членом-корреспондентом АН СССР, а в 1943 г. стал ее действительным членом.

В 1943 г. Абрам Исаакович был привлечен к проекту по созданию атомного оружия (Атомный проект СССР). Возглавил проект академик И.В. Курчатов, который руководил специальной Лабораторией No 2 АН СССР (впоследствии ЛИПАН, ИАЭ им. И.В. Курчатова, НИЦ «Курчатовский институт»). В рамках Атомного проекта для исследования тяжеловодных реакторов, ториевых систем, свойств бета-радиоактивности и ядерных частиц совершенно секретным постановлением Совнаркома СССР 1 декабря 1945 г. была создана Лаборатория No 3 АН СССР (впоследствии ТТЛ, ИТЭФ), руководить которой тем же постановлением было поручено академику А.И. Алиханову. Абрам Исаакович привлек к работе В.В. Владимирского, Л.Д. Ландау, С.Я. Никитина и других выдающихся ученых.

Группа А.И. Алиханова впервые обнаружила и исследовала влияние кулоновского поля ядра на форму бета-спектра (как е+, так и е) в мягкой части спектра, более того, пыталась исследовать форму бета-спектра вблизи границы спектра, где интенсивность близка к нулю. Целью этих исследований была попытка уже тогда измерить массу нейтрино, но в то время необходимая точность измерений была еще недоступна. Проведенные в ЛФТИ А.И. Алихановым исследования поглощения и рассеяния релятивистских электронов доказали справедливость предсказаний релятивистской квантовой механики.

Первый в СССР и Европе тяжеловодный исследовательский ядерный реактор (ТВР) был введен в строй в Лаборатории No 3, ставшей Теплотехнической лабораторией (ТТЛ), уже в 1949 г. Реактор был создан в рекордно короткий срок – за 3 года. Все технические и научные проблемы решались при личном участии А.И. Алиханова. После реконструкции в 1955 г. мощность реактора была увеличена до 2,5 МВт, а поток тепловых нейтронов в центре – до
4 .1013 нейтронов/(см2.с). А.И. Алихановым и В.В. Владимирским с сотрудниками на реакторе ТВР были выполнены измерения ядерно-физических констант, важные для проектирования и сооружения промышленных тяжеловодных реакторов.

Менее чем через 2 года после пуска ТВР были проведены пусконаладочные работы и ввод в эксплуатацию первого промышленного тяжеловодного реактора ОК-180 на комбинате «Маяк». В 1950–1960-е годы были разработаны и сооружены и другие промышленные реакторы для производства плутония, урана-233, трития и изотопов, опытные реакторы в Югославии и КНР.

Несмотря на то, что в стране предпочтение было отдано более дешевым реакторам с графитовым замедлителем, А.И. Алиханов всегда отстаивал необходимость разработки и строительства тяжеловодных реакторов, обладающих высокой надежностью и устойчивостью в эксплуатации. С начала 1950-х годов по инициативе А.И. Алиханова в ТТЛ начались работы над проектами тяжеловодных реакторов для атомных электростанций. Таким был, в частности, спроектированный и запущенный специалистами института реактор на природном уране с газовым охлаждением КС-150 для атомной электростанции в ЧССР, который вступил в строй в 1972 г. и проработал до 1977 г.

В 1950-х годах под руководством А.И. Алиханова, В.В. Владимирского и С.Я. Никитина разрабатывались нейтронные спектрометры различных типов. Ю.Г. Абов, Г.Н. Караваев и др. создали спектрометр с изогнутым монокристаллом кварца. С помощью этого аппарата на реакторе ТВР были выполнены первые исследования по спектрометрии медленных нейтронов и другие измерения. Был создан уникальный α-спектрометр, на котором группа Л.Л. Гольдина осуществила изучение структуры уровней тяжелых ядер.

В 1960-е годы на реакторе ТВР впервые в стране Ю.Г. Абовым, А.Д. Гулько и П.А Крупчицким были созданы пучки поляризованных нейтронов и выполнены физические исследования на поляризованных ядрах. Все эти работы были инициированы А.И. Алихановым.

После выполнения основной задачи, связанной с разработкой тяжеловодных реакторов, главным направлением деятельности ТТЛ стала физика элементарных частиц. В 1950-х годах по инициативе и под руководством А.И. Алиханова и В.В. Владимирского для развития экспериментальной базы фундаментальных исследований начались расчетно-теоретические и опытные работы над проектами новых протонных синхротронов с жесткой фокусировкой.

А.И. Алиханов и В.В. Владимирский добились решения Правительства о постройке двух таких ускорителей – на энергию 7 ГэВ (У-7) и 70 ГэВ (У-70). В.В. Владимирский руководил разработкой физических проектов, академик А.Л. Минц (директор РАЛАН) и профессор Е.Г. Комар (директор НИИЭФА) со своими коллективами выполнили, каждый по своей специализации, разработку технологических систем и аппаратуры обоих ускорителей. Помимо В.В. Владимирского, основными авторами физических проектов У-7 и У-70 были Е.К. Тарасов и Д.Г. Кошкарев, в проектировании также приняли участие теоретики В.Б. Берестецкий, Ю.Ф. Орлов и А.П. Рудик.

Научным руководителем создания линейных протонных жестко фокусирующих ускорителей – инжекторов для протонных синхротронов был И.М. Капчинский. Для синхротрона У-7 был создан линейный ускоритель И-2 на энергию 25 МэВ, для У-70 – ускоритель И-100 на энергию протонов 100 МэВ.

Строительство протонного синхротрона У-7 началось в ИТЭФ в 1958 г., в 1961 г. состоялся его пуск. В экспериментах на его пучках получены важные научные результаты.

Работы по сооружению самого большого тогда в мире протонного синхротрона У-70 (У-7 был его прототипом) были начаты под руководством А.И. Алиханова и В.В. Владимирского в поселке Протвино Московской области, в филиале ИТЭФ. В 1963 г. Госкомитет по атомной энергии преобразовал филиал ИТЭФ в самостоятельный институт – Институт физики высоких энергий (ИФВЭ). Ускоритель У-70 вступил в строй в 1967 г. и работает до настоящего времени.

Большое внимание А.И. Алиханов уделял новым методам физического эксперимента. По его указанию был разработан пропорциональный счетчик, им инициированы создание первых в стране пузырьковых жидководородных и тяжеложидкостных камер и разработка методики обработки полученных на них снимков.

Поддержку А.И. Алиханова получили исследования по физике твердого тела – автоионо-микроскопические исследования, развивавшиеся с 1967 г. А.Л. Суворовым по инициативе Г.М. Кукавадзе и приведшие в последующие годы к формированию нового направления в радиационной физике.

После открытия несохранения четности в слабых взаимодействиях в конце 1950-х годов последовал цикл работ А.И. Алиханова, Г.П. Елисеева и В.А. Любимова, в которых были выполнены прецизионные измерения поляризации электронов в β-распаде ряда тяжелых ядер. Эти эксперименты А.И. Алиханова были первыми работами в СССР по проблеме нарушения дискретных симметрий. В это же время в ИТЭФ были осуществлены и другие исследования по β-распаду группой С.Я. Никитина и группой Н.А Бургова – Ю.В. Терехова. Подробное описание результатов экспериментов по этой тематике и их анализ даны в монографии А.И. Алиханова «Слабые взаимодействия. Новейшие исследования β-распада» (1960 г.).

А.И. Алихановым были энергично поддержаны поиски Р-нечетных явлений в ядерных процессах, инициированные И.С. Шапиро. В 1964 г. эти работы привели к открытию группой Ю.Г. Абова и П.А. Крупчицкого несохранения P-четности во внутриядерных взаимодействиях.

В 1959–1962 гг. под руководством А.И. Алиханова сотрудниками института была проведена серия экспериментов по изучению свойств мюонов на пузырьковой камере с использованием ядерных эмульсий. Результаты исследований изложены в монографии А.О. Вайсенберга «Мю-мезон» (1964 г.).

В начале 1960-х годов А.И. Алихановым с сотрудниками был обнаружен пик в дифференциальном сечении рассеяния π-мезонов на нейтронах при энергии несколько ГэВ и углах ~180°, незадолго до этого предсказанный теоретически.

Абрам Исаакович придавал исключительное значение сотрудничеству экспериментаторов с теоретиками. Развитие теории и методов расчета ядерных реакторов И.Я.Померанчуком и его ближайшими сотрудниками обеспечило успех всей реакторной программы института. А.И. Алиханов высоко ценил работу теоретиков. Это время отмечено широко известными работами И.Я. Померанчука и Л.Д. Ландау, а также работами В.Б. Берестецкого. В них были исследованы кардинальные проблемы квантовой электродинамики и квантовой теории поля. С участием теоретиков ИТЭФ были получены важные результаты в общей теории относительности и калибровочных теориях.

Для своих сотрудников Абрам Исаакович был требовательным, но справедливым руководителем и учителем. Его отношение к любой деятельности было инициативным, полным творчества и непрерывного желания помочь коллеге по совместной работе – ученому или инженеру. Научный успех сотрудника института всегда его радовал, и он гордился им, как своим собственным достижением. А.И. Алиханов сам любил работать и любил людей, которые умеют и хотят работать, ему были присущи деловой стиль и принципиальность. Абрама Исааковича невозможно было пригласить в соавторы, если в работе он оказывал лишь помощь или даже давал ценнейшие указания.

Академик А.И. Алиханов возглавлял ИТЭФ в течение почти 25 лет (до 16 июля 1968 г.). Под руководством А.И. Алиханова, В.В. Владимирского и И.Я. Померанчука к концу 1950-х – началу 1960-х годов ИТЭФ превратился в один из наиболее известных мировых центров теоретических и экспериментальных исследований в области физики элементарных частиц.

ИТЭФ был оснащен одним из лучших в СССР исследовательских ядерных реакторов и первым в стране протонным синхротроном с жесткой фокусировкой и выведенными пучками протонов и пионов. В институте была создана первая в СССР и Европе жидководородная камера и разработаны образцы новых трековых камер, на нейтронных пучках использовалась целая серия спектрометров для прикладных ядерно-физических измерений и фундаментальных исследований по физике частиц, были освоены новые методики изучения физических и химических свойств конденсированного состояния (β-ЯМР-спектроскопия, мюонная и позитронная спектроскопия).

Основы, заложенные А.И. Алихановым, способствовали тому, что институт уверенно занимал позиции в первых рядах исследовательских физических центров мира. Созданный им и его соратниками и последователями творческий коллектив обеспечил успешное развитие ИТЭФ как одного из ведущих мировых центров по теоретическим и экспериментальным исследованиям в области физики элементарных частиц, ядерных реакторов, ускорителей, радиационной физике твердого тела и других сфер.

Литература об А.И. Алиханове

  1. Академик А.И. Алиханов (воспоминания, письма, документы). – М.: Физматлит, 2004.
  2. Рошаль С.С. Академик А.И. Алиханов (воспоминания). – М.: ИТЭФ, 2004.
  3. Иоффе Б.Л. Без ретуши. Портреты физиков на фоне эпохи. – М.: ФАЗИС, 2004.
  4. Орлов Ю.Ф. Опасные мысли. – М.: АиФ, 1992.

По материалам Ю.Г. Абова, И.С. Цукермана


Возврат к списку