В ОИЯИ отметили 110-летие лауреата  Нобелевской премии Ильи Франка


https://www.youtube.com/jinrtv

Советский физик, академик, нобелевский лауреат – 110 лет назад родился Илья Михайлович Франк — организатор и многолетний руководитель Лаборатории нейтронной физики Объединенного института ядерных исследований.

В Доме ученых состоялся научно-мемориальный семинар, посвященный этой памятной дате. А на следующий день участники семинара посетили Лабораторию нейтронной физики имени И.М.Франка, его обновленный кабинет.  Если здесь что-то и поменялось за 28 лет, то совсем незначительно, столы и кресла остались прежними, но самое главное – не изменилась  атмосфера.  Все здесь напоминает об Илье Михайловиче Франке – его визитки на столе, сувениры, подаренные коллегами, причем очень необычные. Те, кто их дарили, наверняка знали, что академик Франк по достоинству оценит их  чувство юмора. Один из таких сувениров – избушка – не простая, а с реактором «действующим».

Валерий Швецов, директор Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ: «Избушка  — это второй реактор (ИБР-2) – это не макет действующий, а веселая поделка, мы ее подновили немножко.  Из нее пучки нейтроноводов торчат – эти стеклянные трубочки, по которым должны лететь нейтроны».

Илья Михайлович Франк создавал вокруг себя атмосферу чрезвычайно уважительную и деликатную. Это в полной мере относилось и к молодым коллегам, — вспоминали ученые на мемориальном семинаре.

Виктор Матвеев, академик РАН, директор Объединенного института ядерных исследований: «Я имел счастье общения с Ильей Михайловичем. Мы  обсуждали  проблемы  развития исследований,  проводимых в созданной  им  Лаборатории атомного ядра – сначала в рамках  Физического института имени Лебедева, а потом в рамках  вновь созданного Института ядерных исследований РАН. На меня произвело глубокое впечатление то,  как он относился к своей Лаборатории, к своим ученикам – как к живому организму, который в первую очередь  требует заботы и главное — нуждается в том, чтобы уберечь он влияния внешних проблем, предоставить возможность творчества. Для меня это пример  — как надо относиться к своим ученикам, его внутренняя глубокая интеллигентность производила впечатление. Мы знаем, как он любил литературу, природу – это уникальная личность, очень сильная личность — пример для всех нас».

При образовании  Объединенного института ядерных исследований  было принято решение (по инициативе первого директора Дмитрия Ивановича Блохинцева)  о создании Лаборатории нейтронной физики и строительстве  импульсного реактора  на быстрых нейтронах. Возглавил Лабораторию Илья Михайлович Франк. В 1958 году  он пригласил   сюда  Федора Львовича Шапиро. Тандем двух замечательных людей  сыграл огромную роль в истории Лаборатории.  В рекордные сроки  — к концу 1959 года завершилось  строительство здания реактора ИБР, физический пуск  которого состоялся  23 июня  1960 года.

Валерий Швецов, директор Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ: «Это темпы, которые сейчас невозможно себе представить. Сейчас время создания  установки — это десятилетие, и потому мы сейчас уже думаем,  как нам  с ИБР-2 быть, потому что  свой срок службы он  отработает к середине 30-х годов, и поэтому  наш долгосрочный  головной проект – это новый источник нейтронов.  А здесь в кабинете Ильи Михайловича Франка находится макет самого первого реактора, который назывался просто ИБР (без номеров, где-то его называют ИБР-1).  Его мощность была — всего лишь 1 кВт,  но из-за того, что он работал в импульсном режиме, он был эквивалентен реактору мощностью 3,5 — 5 мВт. Это колоссальное увеличение мощности за счет импульсности. Здесь показано, как он был устроен – две половинки активной зоны, а между ними — вращающийся стальной диск с вкладышами делящегося материала. Когда этот вкладыш оказывается внутри зоны, реактор переходит в «надкритичку» и вспыхивает. Здесь импульс получается. А вот это большой импульс  — аварийный импульс – сработала система аварийной защиты, реактор остановился».

ИБР, ИБР-30, ИБР-2… Илья Михайлович Франк — один из руководителей создания импульсных реакторов периодического действия, он
возглавлял Лабораторию нейтронной физики до 1989 года. А работать он начал в Ленинградском оптическом институте, затем занимался научной деятельностью в Физическом институте Академии наук им. П. Лебедева, где под руководством академика С.И. Вавилова вместе со своими коллегами И.Е. Таммом и П.А. Черенковым объяснил «эффект Вавилова-Черенкова».  Эта работа открыла новую область физики   — электродинамику источников, движущихся в преломляющей среде.

В Нобелевском дипломе Ильи Михайловича Франка значится: «Шведская королевская академия наук на своем собрании 28 октября 1958 года постановила поделить премию за важнейшие открытия или изобретения в области физики между И.М. Франком, П.А. Черенковым и И.Е. Таммом — за открытие и истолкование эффекта Черенкова».

Организатор и руководитель цикла научных исследований в области нейтронной физики и конденсированных сред — академик Франк  внес выдающийся вклад в мировую науку. Основные его работы принадлежат к области оптики, нейтронной и ядерной физики низких энергий. Точность, тщательность, законченность отличали его работы.  В Дубне особенно ярко проявились его уникальные человеческие качества. Почти все его коллеги отмечали, что он умел ценить инициативу и самостоятельность, доверять своим подчиненным, как-то особенно чутко поддерживать и ободрять.

Евгений Шабалин, ведущий научный сотрудник Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ: «Илья Михайлович был очень интеллигентным человеком, он создавал хороший климат.   Он был научным руководителем  реактора, потому присутствовал  на многих ответственных моментах. Он  не старался  вникать в глубину, доверял молодым инженерам, научным сотрудникам,   доверял и сидел спокойно, наблюдал».

Виктор Матвеев, академик РАН, директор Объединенного института ядерных исследований: «Приятно видеть на нашем семинаре представителей семьи И.М. Франка нескольких поколений.  Многие из них стали выдающимися физиками. Мы слушали доклад сына Ильи Михайловича, который продемонстрировал уникальное наследие  его трудов».

Доклад Александра Ильича Франка был посвящен нейтронной оптике. Как подчеркнул сын Ильи Михайловича, оптика медленных нейтронов позволит  создать нейтронный  микроскоп.

Александр Франк, главный научный сотрудник Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ, сын Ильи Михайловича Франка: «Я думаю, что не хватает сегодня очень немногого для того, чтобы  такой прибор  был. С точки зрения основных идей — и научных, и технических — почти все сделано. Что мы увидим в нейтронных лучах при большом увеличении – строго говоря, никто не знает. Можно предполагать, и мы предполагаем, что для исследований биологических объектов — клеточных и субклеточных —  это должно быть очень важно, потому что даже такие довольно грубые методы, которые очень средние характеристики клетки и ее отдельных  фрагментов позволяют исследовать – и те дают очень важную информацию, очень важные знания. Если  можно будет видеть с хорошим разрешением  отдельные фрагменты, их динамику — я думаю, это очень важно.  Самое большое влияние на меня произвели  не конкретные разговоры папы с сыном, а  соучастие молодого физика в каких-то научных событиях, которые проходили вокруг и с участием моего отца. Мне повезло присутствовать  на нейтронной школе в  1974 году, когда он докладывал совсем свежие результаты по ультрахолодным нейтронам, полученные буквально за несколько лет до этого, и они  были пионерсими  — это был передний фронт этой науки. Это тогда произвело на меня  сильнейшее впечатление».

Каждая  Лаборатория Объединенного института вписала в историю развития науки свои достижения и открытия. В Лаборатории нейтронной физики имени Ильи Михайловича Франка – это ультрахолодные нейтроны. Первый эксперимент по выводу ультрахолодных нейтронов из реактора был осуществлен в 1968 году  Федором Львовичем Шапиро с сотрудниками. Ставилась цель — использовать ультрахолодные нейтроны для поиска электрического дипольного момента нейтрона. Это принципиально важная задача физики взаимодействия элементарных частиц.

Возможность хранения  ультрахолодных нейтронов  в сосудах была продемонстрирована уже в первых экспериментах.  С 1973 года  сотрудники ЛНФ  совместно с группой исследователей  из НИИ атомных реакторов начали исследования  с ультрахолодных нейтронов  на самом мощном исследовательском реакторе мощностью  110 мВт в Димитровграде. Коллеги из Димитровграда в свое время подарили академику Франку баночку с ультрахолодными нейтронами —  по крайней мере, так на ней написано.

Валерий Швецов, директор Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ: «Баночка с ультрахолодными нейтронами – тоже подарок Илье Михайловичу, привезенная  из Димитровграда. Внутри — шарики пластмассовые. Конечно, нейтроны не живут столько времени, но ультрахолодные нейтроны могут храниться в этой баночке — не  40 лет, а секунд 10  —  будут прыгать, отражаться от стенок и никуда не денутся, потому что ультрахолодные нейтроны обладают таким свойством — храниться в вещественных ловушках.  Поэтому эта шутка, имеющая  под собой  физическое обоснование, там значок радиоактивности стоит, потому что они распадаются, превращаются в протон, электрон и антинейтрино. Антинейтрино оттуда вылетит точно. Это будет радиоактивность».

Прошло полвека с тех пор, как в Дубне на стареньком реакторе ИБР мощностью всего 6 кВт были впервые зарегистрированы ультрахолодные нейтроны. Их объемная плотность в сосуде составляла всего-навсего 1 нейтрон на 100 литров.  Этот эксперимент и  положил начало новой области исследований в нейтронной физике — физики ультрахолодных нейтронов.

Валерий Швецов, директор Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ: «Их чрезвычайно тяжело открыть, найти. Тем не менее, здесь на первом реакторе их нашли. Никто не хотел искать их на мощных реакторах, скептически все относились. Это была идея Шапиро — использовать эти нейтроны для экспериментов. Поэтому сделали здесь — на маленьком киловаттном реакторе. Это открытие. Это одно из наших открытий в Лаборатории  — ультрахолодные нейтроны.  В ядерной физике все нейтроны разгоняются с большими энергиями – 1 МэВ. А нам для исследований нужно 0,025 эВ – 25 миллиэлектронвольт.  Поэтому с такой энергией его надо замедлить, и для этого нейтрон запускают в вещество, лучше, если оно содержит много водорода, там он хорошо замедляется. И  вот,  после нескольких соударений  он  как шарик  сталкивается с другими шариками, часть энергии теряет своей кинетической и сам замедляется. И вот он придет в тепловое равновесие с тем веществом, в котором он находится.  А если это комнатная температура, у него будет распределение  по энергиям по максимуму, и  будет соответствовать комнатной температуре.  Ультрахолодные нейтроны — в самом начале этого распределения. Это маленький кусочек, распределение Максвелла называется. Начинается из нуля, имеет некий максимум, потом длинный-длинный хвост, и все это в начале сидит — их доля 10 в минус тринадцатой от полной доли всех нейтронов».

Физике ультрахолодных нейтронов, а также оптике источников света, движущихся в преломляющих средах, ядерной физике, физике реакторов, нейтронной оптике и работам по флуоресценции и фотохимическим реакциям посвящен  двухтомник  трудов Ильи Михайловича Франка, составленный доктором физико-математических наук Александром Франком. К юбилею выдающегося ученого  Лабораторией нейтронной физики ОИЯИ совместно с Физическим институтом имени П.Н.Лебедева Российской академии наук издан биографический фотоальбом, посвященный Илье Михайловичу.  Все это повествует об атмосфере научного поиска, которую  создавал в Лаборатории нейтронной физики Илья Михайлович Франк — лауреат Нобелевской премии,  двух Сталинских премий (1946, 1953) и Государственной премии СССР (1971).

Виктор Матвеев, академик РАН, директор Объединенного института ядерных исследований: «Этот человек в мире широко известен, он оставил глубочайший след  в развитии науки. Для нас это еще и память о человеке, который внес существенный вклад в развитие нашего международного Института.  Он стоял у истоков создания  Института. Им создана первая  Лаборатория нейтронной физики, которую предложил создать первый директор  Института Д. И. Блохинецев. На его долю пришлось решать очень непростую, но исключительно амбициозную передовую задачу – создать в  Институте, в Лаборатории, импульсный источник нейтронов на базе  самых современных и пионерских идей, которые возникли при развитии всей атомной проблемы».

Научно-информационный отдел ОИЯИ, 2018

Редактор портала: Инна ОРЛОВА
Видео: Евгений ГОРЯЧКИН

http://www.jinr.ru

http://www1.jinr.ru/News/Jinrnews_rus.html