Флаг России Флаг Великобритании
🏠 |Образование | Ядерная физика |

История кафедры ядерной физики физ-фака СПбГУ

Кафедра ядерной физики История кафедры
Конспекты и учебные материалы Статья в википедии

История кафедры ядерной физики физического факультета СПбГУ

Кафедра ядерной физики физического факультета была образована 26 января 1946 года. Её возглавил доцент Б.С. Джелепов, который и подготовил её создание: подобрал и подготовил кадры, подготовил первые приборы, организовал научный семинар по ядерной физике, разработал программы учебных курсов и читал их.

Сразу после организации кафедры проводилась большая работа по созданию учебных лабораторий, налаживанию лекционных курсов, разработке и осуществлению хороших научных приборов.

Научное направление кафедры определилось уже в 1945 году и заключалось в изучении спектров квантов и частиц, покидающих атомные ядра в результате радиоактивного распада.

К 1949 году кафедра достигла в постановке лаборатории и научной работы уровня лучших лабораторий того времени. За годы существования кафедры её сотрудниками было создано свыше 20 различных бета- и гамма- спектрометров, многие из которых не уступали приборам такого же класса лучших лабораторий за рубежом.

Лаборатория бета-спектроскопии

Руководителем лаборатории был А.В. Золотавин. Самая первая научно-исследовательская задача, стоявшая перед кафедрой ядерной спектроскопии - исследование электронных и позитронных спектров излучения радиоативных ядер. Для этой цели в конце 40-х - в начале 50-х годов были построены первые магнитные бета-спектрометры и проведены первые исследования. С развитием техники и методики на смену старым приборам приходили новые, на которых можно было решать более сложные задачи. К началу 80-х годов лаборатория обладала двумя сложными и современенными бета-спектрометрами.

1) Бета-спектрометр УМБ-2Б, Универсальный Магнитный Бета-спектрометр. Фокусировка электронов, испускаемых источником излучения, происходит по принципу оптического спектрометра. В начале магнитная линия собирает расходящийся пучок электронов в параллельный. Затем призма разделяет электроны по энергиям, поворачивая фокусируемые электроны на угол 150 градусов, а вторая линза собирает повернутый пучок на приемную щель, за которой стоит детектор электронов. Для уменьшения фона за фокусами спектрометра стоит дополнительная линза, которая ещё раз фокусирует пучок электронов на второй детектор. Такая сложня система позволяла получать рекордные характеристики: разрешающую способность до 0,01 % при телесном угле 0,05 % и 0,15 % при эффективном телесном угле 2,0 %

2) Бета-спектрометр с двойной фокусировкой на угол П*1,41 имеет разрешающую способность 0,17 % при телесном угле 0,3 % , специальное устройство для ускорения электронов позволяет измерять спектры, начиная с очень малых энергий - от одного до полутора кэВ.

Оба спектрометра рассчитаны на регистрацию больших скоростей счёта. Для этого используются полупроводниковые детекторы электронов. Указанные характеристики были необходимы для решения стоящих в то время физических задач. Основными проблемами были изучение структуры ядра, определения ядерных характеристик, энергии уровней, спинов и чётностей, волновых функций состояний вероятностей ядерных переходов. Получаемые данные позволяли давать ответы на вопросы, какие уровни относятся к системе одночастичных, а какие к системе коллективных состояний.

Широко изучались вопросы, связанные с взаимодействием ядра с оболочкой атома. Изучаемые на кафедре электроны внутренней конверсии и Оже-электроны - результат этого эффекта.

Студенты физфака, начиная с 3-4 курсов, а некоторые и раньше, принимали активное участие в научной работе лаборатории. В зависимости от своих возможностей и желаний они наибольшее внимание уделяли либо работе на спектрометрах, либо созданию различных узлов аппаратуры - радиотехнических устройств, систем регистрации и многого другого. Склонные к аналитической работе студенты занимались анализом свойств ядерных уровней, много работали с научной литературой.

Кафедра отнесла к лучшим дипломным работам в 1974 году диплом Шаблинского, в 1975 году - Амелиной, в 1977 году - диплом студента Некрестьянова. Некрестьянов показал на основе своих измерений и широкого привлечения литературных данных о ядерных реакциях, что одно и то же ядро может иметь различную форму. Ядро самарий-152 в основном состоянии описывается эллипсоидом вращения а в одном из возбужденных состояний имеет сферическую форму. Ядерная физика 80-х годов давала возможность делать такие выводы об объектах размером 10*Е-12 см.

🔝


Кафедре ядерных реакций 20 лет.

Предыстория кафедры.

Здание циклотронной лаборатории на Васильевском острове
Здание циклотронной лаборатории на Васильевском острове
Часть циклотронной установки
Пульт управления циклотроном
Циклотронная лаборатория на карте СПб
Меньшиковский дворец СПб

Строительство циклотронной лаборатории. Монтаж и пуск циклотрона, вывод пучка. Создание кафедры ядерных реакций.

Вскоре после окончания Великой Отечественной Войны, наше правительство приняло ряд мер по созданию новых ядерных центров и расширению подготовки кадров физиков ядерщиков, необходимых для использования ядерной энергии в целях обороны страны и научных исследований. Одной из таких мер явилось создание на физическом факультете Ленинградского Университета отделения строения вещества и строительства циклотрона с диаметром полюсов 73 см. Во главе будущей циклотроннй лаборатории, постановление о создании которой вышло в марте 1948 года, был поставлен профессор Григорий Соломонович Кватер.

Проектироване и изготовление оснвных узлов циклотрона велось в Научно-Исследовательском институте электрофизической аппаратуры под Ленинградом (в дальнейшем - институт имени Ефремова ), при этом учитывался отечественный и зарубежный опыт. Так, среди проектировщиков были Алхазов и Бриземейстер - участники запуска и эксплуатации циклотронов в Радиевом институте и Физтехе.

В стране шло восстановаление народного хозяйства, разрушенного войной, и был голод на металл, и другие необходимые для строительства материалы. Распределние их производилось самыми высокими органами. Например, выделение ста тонн металла для строительства лаборатории потребовало решения Политбюро ЦК партии за подписью Сталина. Первоначальный проект лаборатории предполагал полное благоустройство близлежащей территории (для ослабления угрозы наводнений она была поднята на полтора метра), строительство теннисного корта и посадку вдоль ограды ягодных кустов.

Правой рукой заведующего лабораторией в период её строительства и монтажа.. оборудования был Григорий Семенович Русинов. В начале 50-х годов в лаборатории появились В.С. Садковский, В.Н. Васильев, В.Р. Саулит, В.Ю. Падалко и Ю.А. Александров. Партгруппа кафедры строения вещества, в которую входила циклотронная лаборатория, много занималась вопросами строительства, монтажа и пуска циклотрона. На собраниях партгруппы бывал ректор университета А.Д. Александров . Вопросом ускорения запуска циклотрона занимался и Учёный Совет физического факультета, устроивший одно из своих заседаний в только что построенном здании циклотронной лаборатории.

В 1956м году заведующим циклотронной лаборатории был назначен выпускник кафедры строения вещества, защитивший в 1955-м году кандидатскую диссертацию, Пётр Петрович Зарубин. Незадолго до этого в лаборатории появился и стал активно работать Юрий Анатольевич Лакомкин, вскоре назначенный первым главным инженером циклотрона. Все научные сотрудники лаборатории участвовали в пуско-наладочных работах и отвечали за основные направления работ, например: высокочасточный генератор - Ю.А. Александров, В.Б. Устинов, магнитное поле, вакуумная система, источники - В.С. Садковский и Ю.А. Лакомкин. При этом широко использовался опыт циклотронных лабораторий Радиевого института, которой заведовал профессор кафедры Ю.А. Немилов, и Физико- технического института. В октябре 1956-го года был получен внутренний пучок, в июне 1957-го года пучок был выведен из камеры циклотрона. Таким образом, экспериментальная база кафедры была создана. Можно было начинать давно планировавшиеся научные и прикладные исследования. 18 июня 1957-го года было вынесено решение о выделении циклотронной лаборатории в самостоятельную кафедру ядерных реакций. В её состав кроме сотрудников циклотронной лаборатории выразили желание войти сотрудники кафедры строения вещества: О.В. Чубинский, Л.В. Густова. Немного раньше пришёл А.Е. Денисов, несколько позднее Я.В. Волков и А.И. Догинцева. В ноябре 1957-го года сотрудники новой кафедры участвовали в первой всесоюзной конференции по ядерным реакциям.

Второй этап

Реконструкция лаборатории. Пуск циклотрона У-120. Заграничные командировки сотрудников. Аспирантура и первые диссертации по ядерным реакциям. Создание теоретической группы. Создание экспериментальных методик. Строительство новых помещенй циклотронной лаборатории.

1958-1967.

Строительство кафедры и пуск малого циклотрона заняли около десяти лет. Ядерная физика в это десятилетие бурно развивалось, а возможности малого циклотрона были ограничены, поэтому было признано целесообразным заменить циклотрон на более соверменный - У-120, изготовлявшийся в то время для ряда стран народной демократии, а также для МГУ, киевского Института ядерной физики, свердловского УПИ, томского ПИ. Это было единодушное решение всех научных сотрудников, хотя для многих из них оно означало откладывание ещё на несколько лет начала научной деятельности. Строителями Главленинградстроя, монтажниками и наладчиками Главатома была проделана огромная работа по переделке помещений, усилению защиты от излучения, монтажу и запуску циклотрона. В разборке малого циклотрона (он отправлялся в Ростов-на-Дону) и строительных работах весь коллектив новой кафедры. Укладка бетона в защиту проводилась двумя строительными бригадами из сотрудников кафедры, которые работали в две смены.

При пуско-наладочных работах сильно помог опыт, приобретенный на малом циклотроне. Большую помощь в ускорении реконструкции оказали Обком и Горком КПСС, партком Университета.

В результате реконструкция заняла четыре с половиной года, что уже было большим достижением, параллельно с реконтрукцией шла подготовка научных кадров. В 1959 году при кафедре была открыта аспирантура. Первые аспиранты (В.С. Садковский, Г.Н. Белозерский, К.А. Гриднев, Л.В. Краснов, В.А. Комаров) вели экспериментальную работу в Радиевом институте. С 1962 года началсь научная стажировка сотрудников кафедры в зарубежных ядерных центрах (О.В. Чубинский - США, В.Е. Бунаков - Дания, П.А. Ваганов - Франция).

В 1966 году под руководством В.А. Крутова, пришедшего с кафедры ядерной спектроскопии была создана теоретическая группа кафедры, сыгравшая большую роль в поднятии уровня научной работы. В этом же году состоялись первые защиты кандидатских диссертаций по ядерным реакциям. А с 1968 года начались защиты диссертационных работ, выполненных на циклотроне У-120 (А.В. Плавко, Б.Н. Орлов, А.Е. Андропов). Ещё в 1955 году Советом Министров СССР было принято решение об оснащении лаборатории ядерной физики рядом установок и приборов, в соответствии с этим постановлением в циклотронной лаборатории были разработаны технический условия на несколько магнитных анализаторов. Эти анализаторы были спроектированы в НИИЭФА и почти все изготовлены в начале 60-х годов. Первый из них - магнитный спектрограф с секторным полем - уже в 1966 году выдал научную продукцию. Сотрудники кафедры разрабатывали и создавали и другие установки и приборы, необходимые для учебной и научной работы. Так в 1959 году одним из первых в мире заработал мультиспектрограф, разработанный сотрудниками кафедры и установленный на пучке циклотрона РЯАНА (Литвин В.Ф., Немилов Ю.А.). Создавались оригинальные камеры реакций, внедрялись в практику измерений полупроводниковые спектрометры. Кафедра оснащалась современными в то время многоканальными анализаторами (АИ - 100, АИ - 256).

В связи с острой нехваткой лабораторных помещений связанной с размещением циклотрона У-120, в 1965-1967 годах. был построен лабораторный корпус циклотронной лабораториии и закончены основные строительные работы по новому экспериментальному залу (вступившему в строй в 1970 году).
В 1976 году кафедра получила ряд лабораторных помещений в новом здании НИИФа в Старом Петергофе.

Третий этап.

Создание лаборатории ЛЯФВЭ. Всесоюзные семинары. Широкий фронт исследований циклотронной лаборатории. Научные связи кафедры, учебная база в Гатчине. Сегодняшний день кафедры и перспективы на будущее.

В 1969 году Фёдорович Литвин, пришедший на кафедру в 1960 году, на материале многолетних исследований реакций (d, p) в Радиевом институте защищает докторскую диссертацию и в 1970 году добивается организации научной лаборатории для исследования ядер пучками частиц высокой энергии (ЛЯФВЭ). Основные направления работ возглавили воспитанники кафедры старшие научные сотрудники К,А. Гриднев и Л.В, Краснов, а также Ю.П. Яковлев. Исследования велись на ускорителях высоких энергий Дубны и Гатчины. Уже в первые годы работы в лаборатории был открыт изотопический эффект при взаимодействии частиц высоких энергий с ядрами. В 1974 - 1976 годах новая лаборатория организовала Всесоюзный семинар по теме: "Изучение структуры поверхности ядер методом физики высоких энергий", и ей поручено Академией наук СССР проводить Всесоюзные семинары по этой проблеме постоянно.

На базе созданных экспериментальных методик и измерительного центра, образованного в 1972 году на базе многоканальных анализаторов АИ - 4096, в циклотронной лаборатории широким фронтом развернулись исследования по изучению механизмов ядерных реакций при средних энергиях частиц и структуры атомных ядер. Уже к 80 годам ХХ века было получено много новых данных о механизме рассеяния протонов и альфа-частиц, о взаимодействиях дейтонов с ядрами и обнаружено много новых уровней ядер и сотни новых гамма-переходов.

Работа теоретиков кафедры привела к созданию новой полуфеноменологической модели ядер (В.А. Крутовым), а также новой модели взаимодействия альфа-частиц с ядрами (К.А. Гридневым).

На кафедре был создан ряд программ для рассчёта на ЭВМ, некоторые из которых широко использовались во многих лабораториях страны.

Наряду с фунаментальными исследованиями уже с 1963-го года на кафедре проводились в рамках хоздоговоров и договоров по содружеству с отраслевыми институтами исследования прикладного характера, имеющие важное народно-хозяйственное значение. Объём вогоыполненных хоздоговоров составлял около одного миллиона рублей.

Кафедра проводила совместные работы с рядом лабораторий страны (ОИЯИ /Дубна/, РИАН, Институт атомной энергии, Институт ядерных исследований АН УССР, Киевский, Алма-Атинский и Тбилисский университеты), имеет связи и с зарубежными лабораториями. Сотрудники кафедры выезжали за рубеж с чтением лекций, для участия в совместных исследованиях и ознакомления с постановкой учебной и научной работы.

С целью совершенствования учебного процесса на кафедре в 1974м году был организован базовый сектор в Ленинградском институте ядерной физики с переводом части практической работы студентов на исследовательские установки ЛИЯФ.

Перспективы развития кафедры были связаны с созданием в Университете общеуниверситетского комплеса ядерных кафедр, включающего в себя несколько ускорителей на средние энергии. В их числе - циклотрон У-120, который необходимо было перевести в изохронный режим работы.

За фотографии циклотрона спасибо gs1894и сайту wikimapia

🔝


Объединение с КМЯ и СНФ

06 ноября 2013 года в соответствии с пунктом 26 Устава СПбГУ, рассмотрев предложения декана Физического факультета СПбГУ, члена- корреспондента РАН, профессора Ковальчука М.В. , путем объединения Кафедры ядерной физики СПбГУ и Кафедры нейтронной и синхротронной физики СПбГУ была создана Кафедра ядерно-физических методов исследования СПбГУ Приказ 4074/4 .

27.12.2013 к новой кафедре была также присоединена кафедра КМЯ Приказ 4822/2

Мои комментарии можно прочитать здесь

🔝


Ядерный потенциал

Кафедра ядерной физики нашего университета — старейшая ядерная кафедра в России, основанная в январе 1946 г. Она известна в стране и за рубежом подготовкой высококвалифицированных специалистов, теоретическими и экспериментальными исследованиями сотрудников и прикладными работами. А что могут ядерщики сегодня? Мы собрали «круглый стол» в лаборатории ядерных реакций, чтобы рассказать о научном потенциале кафедры. Важное замечание: финансовые вопросы (где взять на это деньги или кто нам это оплатит) мы вынесли за скобки и не обсуждали!

Валерий Владимирович Лазарев

В.В.Лазарев

Яков Васильевич Волков

Я.В. Волков

Александр Евгеньевич АНТРОПОВ

А.Е.Антропов

Петр Петрович ЗАРУБИН

П.П.Зарубин

Константин Александрович Гриднев

К.А.Гриднев

В беседе участвовали: профессор Константин Александрович ГРИДНЕВ, заведующий кафедрой ядерной физики, профессор Петр Петрович ЗАРУБИН, Александр Евгеньевич АНТРОПОВ, заведующий лабораторией ядерных реакций, Яков Васильевич ВОЛКОВ, начальник ускорителя, и Валерий Владимирович ЛАЗАРЕВ, старший научный сотрудник кафедры.

А.Антропов: Лаборатория ядерных реакций занята наработкой для экологии так называемых меток — т.е. изотопов, которые по своим характеристикам четко отличаются от всей реакторной цепочки. Что такое ядерные загрязнения? Это изотопы радиоактивных элементов цезия, плутония, стронция. И чтобы полноценно контролировать их извлечение из почвы, воды, живых объектов, необходимо уметь «узнавать» их, регистрировать наличие и количество. Для этого и пользуются метками. Циклотронные изотопы, очень специфичные по ядерным характеристикам, которые невозможно спутать, служат для того, чтобы контролировать уровень загрязнения и темпы его изменения (сколько изотопов, какие они?).

К.Гриднев: Представьте, что в результате аварии на ядерном реакторе произошел выброс. В нем находятся разные изотопы, которые нарушают экологическое равновесие и являются вредными для человека и природы. Есть специальные детекторы, которые регистрируют эти изотопы, ведется круглосуточный мониторинг окружающей среды. А определить, откуда идет выброс: от станции или нет — можно с помощью меток, о которых начал рассказывать Александр Евгеньевич.

А.Антропов: Например, плутоний-238 покрыл всю территорию до Скандинавии. Возникает вопрос: когда вы берете пробу почвы или мясо оленя, который съел плутоний вместе с ягелем, надо понимать, сколько его реально вы извлечете? На обнаружение и извлечение плутония задействована радиохимия, но процент его извлечения очень трудно соблюсти. Поэтому в почву или в организм животного вносится метка, которая позволяет контролировать, правильно ли вы все сделали: оценили примесь плутония и т.д. Например, плутоний-237, который вырабатывается у нас в лаборатории, финны скормили оленям и проследили, в каких органах оленя концентрируется плутоний. И нашли те опасные органы, которые надо изымать, не использовать в пищу и т.п. А плутоний-237 легко регистрировать: в отличие от всех других изотопов плутония, у него есть гамма-излучения (остальные — альфа-излучатели). Такой же плутоний-237, полученный в Дубне по улучшенной технологии, англичане дали человеку — для того, чтобы тоже проследить миграцию этого изотопа в человеческом организме. Этот изотоп не такой вредный, как все остальные. И как правило, метки — это короткоживущие изотопы, поэтому нет проблем с их утилизацией.

Подобные метки есть на стронций, который очень трудно извлекать. Есть метка стронций-85 (тоже гамма-излучающий — в отличие от всех других изотопов стронция). Существуют метки и на других изотопах. И такие метки можно изготавливать только на ускорителях.

К.Гриднев: После Чернобыльской аварии многие наши физики участвовали в ликвидации ее последствий, в том числе в Киеве. Там были выбросы плутония, и оказался загрязненным городской водопровод. Физики, специальность которых радиационная гигиена, все жили по разным гостиницам, и вдруг обнаружили, что вода везде несла следы плутония. Но в одной оказалась абсолютно чистая вода! Долго не понимали, в чем дело? Думали, что они работали с радиоактивностью, хватались за поручни в транспорте, люди сами несли эту «грязь» в гостиницы, пачкали краны и воду… Потом обнаружилось, что в этой гостинице вода поступала из скважины — это была гостиница ЦК. Они обезопасились на все случаи жизни… А обнаружили это, когда провели исследование воды, посмотрели схему городского водопровода.

А.Антропов: Другое направление: в нашей лаборатории сделана попытка производить медицинские радиофармпрепараты. Мы можем делать уникальный препарат на базе таллия-199 для целей кардиологии. Такого изотопа в городе просто нет, и вообще привезти его невозможно, потому что период полураспада у него — 12 часов! Его нереально привозить, его надо производить в городе. В радиофармпрепаратах сейчас тенденция — сдвигать их от естественных в сторону циклотронных изотопов, чтобы уменьшить вред, причиняемый пациенту. Таллий получать мы умеем. Медики его посмотрели и сказали, что изотоп хороший. Но что университету никогда не «поднять», так это организовать фармстатью — т.е. получить право на применение препарата на пациентах. Это очень дорогостоящая процедура, содержащая исследования и радиологические, и медицинские. Мы собираемся это сделать в кооперации с Радиевым институтом им. Хлопина, который уже производит фармпрепараты на своем циклотроне и имеет опыт аттестации.

Радиофармпрепараты (т.е. меченые радиоактивными изотопами) вводят внутривенно, а после специальными приборами зондируют человека и смотрят, где, что и как. Простейший пример — изучение с помощью радиоактивного йода несет информацию, где он локализуется в щитовидной железе, как работают различные области железы, как быстро они йод утилизируют и т.п. Талий — в основном кардиологический препарат. Например, можно диагностировать предынфарктное состояние с максимальной точностью, поскольку с его помощью мы можем отследить изменения толщины стенок миокарда.

П.Зарубин: Можно упомянуть также наши исследования радиационной стойкости приборов. Мы изучали воздействие излучения на свойства полупроводниковых приборов. Исследования проводились по заказу НИИэлектронмаша, Института прикладной физики.

К.Гриднев: Вся аппаратура на космических кораблях строится на базе полупроводниковой техники. Вокруг Земли — радиационные пояса, да плюс радиационное воздействие в результате вспышек Солнца и т.д. Необходимо, чтобы эти приборы работали стабильно. Для того чтобы быть уверенным в их работе, необходимы предварительные исследования: нужно облучать приборы и смотреть, что с ними происходит, насколько они стойки. В военных целях эти исследования тоже имеют смысл: после возможного атомного взрыва аппаратура должна работать и в условиях повышенной радиации.

В.Лазарев: Стоит заметить, что спектр солнечных протонов имеет максимум в районе 6 Мэв. И это как раз энергия нашего ускорителя — ровно 6 Мэв.

К.Гриднев: У нас проводились работы: какие элементы обшивки космического корабля наиболее стойки к облучению 6-мегавольтными протонами. И мы в свое время установили, что один из изотопов никеля как раз предпочтительнее в этом плане.

А.Антропов: Одна из последних работ, которую мы делали для НИИэлектронстандарта, была очень интересна тем, что мы исследовали сбои в электронной памяти машин. В поле излучения ячейки у нее начинают «вываливаться», информация портится, память «выкрашивается». Я думаю, что одна из причин того, что американские марсианские спутники прекращают работать, — попадание их в радиационные потоки. Мы исследовали процесс «выпадания» памяти, создавая ровные радиационные потоки, чтобы изучить вероятность выпадания, чтобы знать, как часто надо восстанавливать информацию в электронной машине, и исключить возможность аварий. Были исследованы элементы солнечных батарей, которые подвергаются воздействию протонов и другого излучения.

К.Гриднев: В военных целях тоже используются фотодиоды. Например, в головках наведения ракет фотодиоды не должны реагировать на космическое излучение. Чтобы они не реагировали на космическое излучение, нужно провести исследования — определить порог этого излучения.

А.Антропов: Еще одно направление исследований — методы элементного анализа с помощью ускорителя. Начиная от экологических проб (не радиационных, а простых) — состав аэрозолей, керамики, сплавов. Анализ на ионных пучках по выходу рентгеновских лучей позволяет проводить такой анализ с высокой точностью, это максимально чувствительный метод. Он нужен геологам — чтобы определять очень малые концентрации драгметаллов в руде (палладия, золота).

П.Зарубин: Или, например, определение ресурса прочности судового двигателя. При помощи облучения поверхности можно узнать, как изнашивается вал, поршни.

Я.Волков: Для исследования износа двигателя мы работали с Институтом надежности из Беларуси. Мы облучали детали трактора «Беларусь».

В.Лазарев: Рентгенофлюоресцентный экспресс-анализ сплавов прямо на заводах. Быстро и эффективно — на улице даже можно проводить.

А.Антропов: Институт водного транспорта перед тем, как корабль уйдет в море, при помощи нашего ускорителя ставил радиационные метки на поршнях, на кольцах, на валах. А когда корабль вернулся, по маслу смотрел: каков износ, что и где, степень износа, чтобы зря не заменять детали, что не надо.

В.Лазарев: Есть проблема создания гамма-лазера, очень грандиозная — как создание «Токамаков». Но некоторые вещи, входящие в этот проект, мы ведем потихоньку: изучение свойств изомеров, вероятности переходов, отбор реальных кандидатов на рабочее тело лазера.

А.Антропов: В прессе гамма-лазер преподносился как оружие, очень мощное и быстродействующее. Например, идея сбивать чужую ракету, которая только-только пошла со старта. По тепловому излучению вы видите, что она пошла — на другой стороне Земного шара, в очень маленькой стране, в Чечне, например. И на восходящей траектории вы сбиваете ее, можете ее уничтожить лазерным оружием.

В.Лазарев: Это чистая фантастика, которая может и не осуществиться никогда. Слишком много нерешенных проблем — и ядерных, и твердотельческих, и накачки лазера… Но могут и сделать!

А.Антропов: Причем это не обязательно оружие. Вы можете использовать этот мощный инструмент и для медицинских целей.

Недавно кафедра участвовала в работе по европейскому гранту МНТЦ «Алиса», программа «Церн» до 2005 г., и циклотрон использовался для испытаний отдельных элементов детекторов, планируемых для работы. Сотрудники кафедры моделировали новые типы детекторов, а здесь их испытывали. Готовится огромная установка для работы на встречных пучках, чтобы в физике элементарных частиц выйти на самый передний план ядерной физики.

В разговор вмешался Игорь Васильевич СТЕПАНОВ, главный эколог университета:

— Давно я собирался привести сюда ректора и показать Людмиле Алексеевне крупнейшую электрофизическую установку, которая действует — одна из немногих в стране! И в каких условиях работают научные сотрудники, поддерживая работоспособность ускорителя 10 лет. Например, начальник ускорителя Я.В.Волков, который получает предельные дозовые нагрузки, но не получает даже надбавки за вредность… Нужна помощь ректората — и в косметическом ремонте, и людьми, и оборудованием.

К.Гриднев: Для чего ведутся прикладные исследования (ведь университет — чисто научное, учебное заведение)?.. Причина очень проста: чтобы выживать! Чтобы модернизировать технику, чтобы можно было заниматься наукой со студентами. В системе комитета по образованию наш ускоритель — единственно работающий! Благодаря усилиям Александра Евгеньевича Антропова и Якова Васильевича Волкова.

В.Лазарев: Да и не только в системе нашего комитета, в том же «Позитроне» есть циклотрон, но он стоит. Денег нет… А у нас есть уникальная возможность — обучать студентов-физиков на базе циклотрона, это реальная экспериментальная работа. Ведь сейчас многие вузы готовят теоретиков, поскольку на постановку экспериментов нужны средства и техника.

К.Гриднев: Наших студентов готовы брать и берут зарубежные ядерные центры. Выпускники кафедры работают и в Берлине, и в США, и в Дубне в Объединенном институте ядерных исследований, в Курчатовском институте.

Источник - spbumag

🔝


Неэлементарные исследования элементарных частиц

Первые шаги

Б.С.Джелепов

Б.С.Джелепов. Фото 1970 г.

Грандиозные достижения науки о строении и свойствах атомного ядра, о его энергии во многом определили лицо уходящего ХХ века. Немалый вклад в создание наших представлений об атомном ядре внесли ученые Санкт-Петербургского (Ленинградского) университета.

Так, еще в 1928 году на физическом факультете ЛГУ будущий академик А.Н.Теренин с сотрудниками открыли сверхтонкую структуру спектральных линий, возникающую вследствие взаимодействия атомных электронов с ядром, что потом позволило измерять магнитные моменты ядер. Выпускник ЛГУ Г.А.Гамов создал в 1928 г. свою знаменитую теорию альфа-распада – первое приложение квантовой теории в ядерной физике. Вместе с Г.А.Гамовым в 1927 г. физический факультет нашего университета окончили всемирно известные физики Л.Д.Ландау и Д.Д.Иваненко, а чуть позже – безвременно погибший М.П.Бронштейн, вклад которых в теорию ядра неоценим. В 1930 г. в ЛГУ начались и экспериментальные исследования ядра, инициатором которых был академик П.И.Лукирский (разрядный ускоритель на 1,8 МэВ, закономерности поглощения позитронов). В начале 30-х годов Л.В.Мысовский провел на физическом факультете занятия по ядерной физике с группой студентов, среди которых был и будущий соавтор открытия спонтанного деления урана К.А.Петржак.

Новый этап развития ядерной физики в ЛГУ начался в 1935 г. с приходом доцента (а в дальнейшем профессора, члена-корреспондента Российской академии наук, лауреата государственной премии) Б.С.Джелепова (тоже выпускника ЛГУ). Он организовал дружную группу студентов, аспирантов и выпускников-лаборантов, среди которых были будущий академик, лауреат Нобелевской премии А.М.Прохоров и впоследствии известные физики-ядерщики Н.А.Власов и Н.А.Бургов. Изучалась аннигиляция позитронов, разработан магнитный анализатор, подготавливались измерения бета-спектров. Но эти работы прервала война.

Героический период

М.А.Листенгартен

М.А.Листенгартен открывает заседание семинара кафедры ядерной физики. Фото 1984 г.

В 1944 г. Б.С.Джелепов (по инициативе И.В.Курчатова демобилизованный из армии наряду с другими ядерщиками и проработавший некоторое время с Курчатовым над созданием атомного оружия) вернулся в ЛГУ, взяв на себя труд по подготовке ядерщиков, в которых тогда очень нуждалась страна. Была создана новая ядерная лаборатория. Подобрался коллектив молодых талантливых физиков-энтузиастов и учебная и научная работа закипела. В 1944 г. Б.С.Джелепов начал чтение курса лекций по ядерной физике в ЛГУ. Ко дню Победы 9 мая 1945 г. был получен первый ядерный спектр (радиоактивного К40), а осенью состоялся первый выпуск студентов, специализирующихся по ядерной физике (2 человека). И наконец, 26 января 1946 г. в ЛГУ была учреждена кафедра ядерной физики (вторая в стране после МГУ). Ее возглавил Б.С.Джелепов; к 1950 году выпуск достиг 30 человек.

Основным направлением научной работы кафедры стала ядерная спектроскопия, т.е. изучение альфа-, бета- и гамма-излучений ядер, дающих ключ к пониманию процессов, идущих в глубине атомного ядра. Б.С.Джелепов был создателем и главой отечественной научной школы ядерной спектроскопии. Под его руководством ядерная кафедра ЛГУ и другие ядерно-спектроскопические лаборатории страны, основу которых зачастую составлял «десант» наших выпускников (Объединенный Институт ядерной физики в Дубне, Всесоюзный НИИ метрологии в Ленинграде и пр.), превратились в научные центры мирового значения. В ЛГУ были сконструированы и построены оригинальные прецизионные приборы, выполненные на ювелирном уровне, и в свое время бывшие лучшими в мире. Измерялись энергия и интенсивность распада по разным каналам, форма и границы бета-спектров, гамма- и конверсионные спектры, квантовые характеристики основных и возбужденных уровней энергии ядер и периоды полураспада сотен нестабильных изотопов, часто впервые в мире.

П.П.Зарубин

П.П.Зарубин около протонного спектрографа

Ядерные реакции и деление кафедры

В 1948 г. вышло постановление правительства об организации и строительстве в ЛГУ циклотронной лаборатории. Ее возглавлял до 1956 г. профессор Г.С.Кватер, затем старший научный сотрудник П.П.Зарубин. Первый циклотрон Р-7 был запущен в работу в 1957 г., а второй, пришедший ему на смену и поныне действующий У-120, — в 1963 году.

К середине 50-х годов ядерщики составляли более четверти всего состава НИИ физики университета.

На базе циклотронной лаборатории в 1957 году была создана кафедра ядерных реакций путем разделения кафедры ядерной физики на две половины. Другая половина стала называться кафедрой ядерной спектроскопии. Образно говоря, атака на ядро с целью его исследования шла как бы с двух сторон изнутри (кафедра ядерной спектроскопии) и снаружи (кафедра ядерных реакций). Но, конечно, это был единый исследовательский процесс. Кафедрой ядерных реакций в течение 30 лет руководил ее организатор профессор Ю.А.Немилов, а с 1987 г. — профессор П.П.Зарубин.

Кафедру ядерной спектроскопии возглавил Б.С.Джелепов. И лишь в 1992 г. кафедры объединились в одну кафедру ядерной физики, которую возглавил профессор К.А.Гриднев.

В 1977 году спектроскописты и часть лабораторий ядерных реакций переехали в Петергоф. Значительное число исследователей переселившихся лабораторий стали ориентироваться на экспериментальную базу других институтов, городов и даже республик. Но вместе с тем отметим группу доцента В.А.Сергиенко, которая в сжатые сроки создала в Петергофе полупроводниковые спектрометры высокого класса. С их помощью были измерены вероятности захвата электронов атома ядром и энергии распада.

Переезд в Петергоф

НИИФ СПбГУ

Евгением Петровичем Григорьевым были получены многочисленные результаты исследований способов разрядки и структуры многих радиоактивных изотопов, важные сведения о реакциях с нейтронами. Отметим также его работы по деформированным ядрам, удостоенные премии петербургского физического общества в 1993 г.

Виктор Олегович Сергеев занялся изучением гамма-лучей в реакции на пучке протонов и установил положение и свойства возбужденных уровней многих ядер.

Ю.В.Наумов (при участии Ольги Евгеньевны Крафт и других сотрудников) активно исследовал гамма-распад так называемых «аналоговых» состояний ядер, явления, в изучении которого ленинградцы были одними из первых в мире. Он же стал успешно применять лазеры в физике ядра.



Дальнейшие работы кафедры ядерных реакций

Не все лаборатории кафедры переехали, часть осталась в Ленинграде и они успешно проводили исследования в области ядерных реакций при относительно малых энергиях частиц.

Базой научных исследований, проводимых научными сотрудниками, преподавателями, аспирантами и студентами в области ядерных реакций является классический циклотрон У-120. Используется также более современный ускоритель — изохронный циклотрон с регулируемой энергией МГЦ-20. Ряд работ был выполнен на циклотронах Радиевого института, Гамбургского университета, университета АБО Академии (г.Турку), университета в г. Ювяскюля ( Финляндия ). На кафедре силами сотрудников построен безжелезный бетатрон оригинальной конструкции, ускоряющий электроны до 5,5 МэВ. Работы в области более высоких энергий частиц выполняются на ускорителях Объединенного института ядерных исследований в г.Дубна.

Каждое новое поколение выпускников кафедры вносило и вносит свой вклад в совершенствование экспериментальных установок, разработку и реализацию новых методов исследования. В основном силами молодого поколения сотрудников осуществлена компьютеризация экспериментальных установок, разработаны программы для управления экспериментом и обработки экспериментальных данных.

Теоретические работы

Активную работу ведут теоретики кафедры. Они участвуют в анализе результатов, получаемых экспериментальными группами, и развивают собственную тематику. В.А.Крутовым выполнены пионерские работы по объяснению спин-орбитального потенциала. Развита новая теория ядра, успешно описывающая характеристики состояний ядер. Создана оригинальная теория вращения ядер. Развит единый подход к анализу взаимодействия нуклонов, альфа-частиц и тяжелых ионов с ядрами при низких энергиях. Коллективом теоретиков созданы вычислительные программы для анализа ядерных реакций в рамках различных методов, причем некоторые впервые в нашей стране (например, расчет ядерных реакций методом «искаженных волн»).

Теорию структуры атомного ядра разрабатывает В.М.Михайлов и его сотрудники. Ими выявлены законы «смешивания» ядерных состояний. Была развита теория ядерных вибраций, детально исследованы уровни особого типа (0+, 1+), многие интересные эффекты были предсказаны на основе общефизических законов сохранения, динамических симметрий. А.А.Листенгартену принадлежат фундаментальные работы по теории внутренней конверсии (то есть явления передачи энергии распада электрону, выбиваемому из оболочки атома), по аномальной конверсии, двойной конверсии. Совместно с Ф.Ф.Карпешиным созданы теории мезонной и резонансной конверсии. Им же (совместно с А.П.Фересиным) открыт новый вид электромагнитных моментов ядра, так называемых «тороидных переходных». В.А.Крутовым была создана теория внутренней конверсии в поле «электронного мостика». Большой цикл работ выполнил К.А.Гриднев и его сотрудники по теории коррелированного движения нуклонов в ядре и его изучения методом анализа прямых ядерных реакций. Впервые К.А.Гриднев применил разработанный им метод для исследования структуры легких ядер. Для изучения взаимодействия тяжелых ионов им было успешно использовано нелинейное (т.е. необычное) уравнение Шредингера.

Прикладные исследования

Большое развитие получили на кафедре и прикладные исследования, связанные с решением важных вопросов промышленности, медицины, техники. Основная часть этих исследований ведется с использованием циклотрона. Это — развитие новых эффективных методов выработки изотопов для медицины и техники, создания новых приборов обнаружения радиоактивного загрязнения и др. Полученные результаты имеют непосредственный выход в практику. Например, исследования стойкости материалов и приборов по отношению к радиоактивному облучению были использованы в Институте источников тока и научно-исследовательском Институте прикладной физики для усовершенствования технологии изготовления полупроводниковых приборов, а исследование износоустойчивости деталей радиоактивным методом привело к существенному увеличению ресурса судовых двигателей.

Учебная деятельность кафедры и публикации

За время существования ядерных кафедр ими выпущено более 1000 высококвалифицированных специалистов по ядерной физике, ныне успешно работающих в различных институтах и вузах, на промышленных предприятиях, в государственных и других учреждениях. На кафедрах прошли обучение много студентов из зарубежных стран. Так, только на кафедре ядерных реакций более 70-ти студентов из Кубы, Китая, Египта, Вьетнама, Чехословакии, Югославии, Польши, Болгарии, Румынии, Германии, Венгрии, Индонезии, Финляндии учились и защитили на кафедре дипломные работы.

Не меньше студентов, аспирантов и стажеров как из вышеперечисленных, так и других зарубежных стран (например, Англии) учились и на кафедре ядерной спектроскопии.

Студенты проходят производственную практику, выполняют дипломные работы также и в других учебных учреждениях Петербурга, а иногда и в Дубне под руководством сотрудников кафедры.

Среди выпускников кафедр ядерной физики 1 академик, 3 член-корреспондента Российской Академии наук, около 60-ти докторов наук, свыше 250 кандидатов наук, десятки наших питомцев становились потом директорами институтов, руководителями научных лабораторий и отделов. Более 120 кандидатских диссертаций защищено на кафедре сотрудниками, преподавателями и аспирантами кафедр и отдела ядерной физики НИИ физики университета.

Научно-организационная работа кафедры и международные связи

Активное участие принимали и принимают сотрудники кафедры в организации и работе общесоюзных, всероссийских и международных семинаров, симпозиумов, школ по ядерной физике, в том числе по нейтронно-дефицитным изотопам, по точным измерениям в ядерной спектроскопии, по избранным вопросам теории ядра.

Сотрудники кафедры и отдела ядерной физики принимают активное участие в различных научных программах и конкурсах. Так, в 1992 г. на конкурсе грантов из 20 грантов по ядерной физике для всей России обладателями четырех стали сотрудники кафедры.

Весьма широким является сотрудничество ученых кафедры с учеными других научно-исследовательских организаций, как нашего города (Радиевый институт, Институт ядерной физики, Физико-технический институт и др.), так и других городов (Москва — Курчатовский научный центр, НИИ ядерной физики МГУ, Киев — Институт ядерной физики, Харьков — Физико-технический институт, Алма-Ата — Институт ядерной физики, Дубна — ОИЯИ и др.).

Кафедра уже много лет сотрудничает с Гамбургским Университетом, Университетом АБО Академии (Финляндия), завязаны связи с ядерщиками университета г.Сант-Яго (Куба), Барселонского, Монреальского университетов, центра ядерных исследований в Юлихе (Германия) и др. Результаты международного сотрудничества весьма весомы. Например, сотрудничество с Гамбургским университетом обеспечило возможность сотрудникам кафедры работать на более совершенном циклотроне, опубликовано более 20 совместных работ.

Структура кафедры. Лаборатории и читаемые курсы

В коллектив ядерщиков входят сотрудники кафедры ядерной физики физического факультета университета и сотрудники отдела ядерной физики НИИ физики университета. Заведующим кафедрой и руководителем отдела является профессор К.А.Гриднев.

В настоящее время в составе кафедры ядерной физики действуют следующие лаборатории, в которых проводятся научные исследования и выполняются студенческие курсовые и дипломные работы, магистерские и кандидатские диссертации: лаборатория ядерной спектроскопии – зав. лаб. проф. В.М.Михайлов, лаборатория ядерных реакций – зав. лаб., в.н.с. А.Е.Антропов, лаборатория теоретической ядерной физики – зав. лаб. проф. К.А.Гриднев, лаборатория ядерной физики высоких энергий – зав. лаб. проф. Л.В.Краснов.

В.В.Лазарев, Я.В.Волков, А.Е.Антропов,
П.П.Зарубин, К.А.Гриднев

Слева направо: В.В.Лазарев, Я.В.Волков, А.Е.Антропов, П.П.Зарубин, К.А.Гриднев

Кафедра выпускает бакалавров наук (после 4-х лет обучения и защиты выпускной работы), специалистов (после 5,5 лет обучения и защиты дипломной работы) и магистров наук (после 6,5 лет обучения и защиты магистерской диссертации).

Планы и перспективы

На кафедре на ближайшие годы разрабатывается цикл новых экспериментальных работ, планируется дальнейшее расширение тематики как экспериментальных, так и теоретических направлений по изучению физики ядра и по механизму ядерных реакций, по развитию и усовершенствованию методов исследования. Будут укрепляться связи с ядерными лабораториями Института ядерной физики (Гатчина), ОИЯИ (Дубна) и другими. Будет продолжена активная деятельность по созданию учебников и учебных пособий, по дальнейшему совершенствованию учебного процесса.

К XXI веку кафедра подошла в расцвете сил и надеется внести достойный вклад в решение новых актуальных проблем физики атомного ядра.

П.П.ЗАРУБИН, доктор физико-математических наук,
М.А.ЛИСТЕНГАРТЕН, доктор физико-математических наук
Источник - spbumag
 
 


🔝

Эхо Фукусимы

Константин Александрович Гриднев

Авария на АЭС «Фукусима-1» в Японии — самая масштабная радиационная катастрофа последних лет. По оценке официальных лиц Агентства по ядерной и индустриальной безопасности Японии — это авария 5-го уровня по шкале INES. Журналисты быстро окрестили аварию на Фукусиме-1 «японским Чернобылем», заговорив о возможном радиоактивном цунами, о волнах радиации на планете.

Хотя скорее можно говорить о всколыхнувшихся волнах застарелых атомных фобий. Ведь страх, как правило, базируется на отсутствии информации или ее недостоверности. Да и сами разрушения на Фукусиме и в Чернобыле несравнимы, а меры по ликвидации и последствия этих двух катастроф тоже сильно отличаются. Специалисты-атомщики СПбГУ сдержаны в своих оценках происходящего в Японии и уверены в надежности российских АЭС.
25 лет назад, в 1986, через месяц после аварии, в район Чернобыля добровольцами отправились университетские студенты-физики и с ними заведующий кафедрой ядерной физики профессор К.А.Гриднев и декан физфака ЛГУ профессор А.А.Трусов. Основная задача — способствовать переселению населения из района Чернобыля и исследовать текущую ситуацию. А когда вернулись, Университет получил задание мониторить силами кафедры ядерной физики окружающую среду вокруг Петергофа и Ораниенбаума.

— Наши сотрудники действительно засекли следы радиоактивного заражения в районе Петергофа, — вспоминает профессор Константин Александрович Гриднев, заведующий кафедрой ядерной физики СПбГУ. Он единственный представитель от России в Комитете по ядерной физике Европейского физического общества. — Но откуда были эти следы — от ЛАЭС или от Чернобыля? По продуктам распада изотопов цезий-134 и цезий-137 установили, что это следы Чернобыльской аварии…Целый год мы вели мониторинг, проверяли продукты на рынках, овощи, грибы, ягоды. А знаете, какой гриб накапливает радиацию больше, чем другие? Оказывается, рыжик!..Уже после нас были созданы специальные подразделения в МЧС и в корпорации «Росатом», которые и сейчас занимаются мониторингом окружающей среды.

Выпускники кафедры ядерной физики Университета успешно работают на ЛАЭС в Сосновом Бору и других атомных станциях, в Петербургском институте ядерной физики (ПИЯФ) в Гатчине, в госкорпорации по атомной энергетике «Росатом».

Защита от катастроф

Профессор Валерий Андреевич
Рубченя у нового циклотрона в Ювяcкюля (построен петербургскими специалистами ВНИИЭФА им. Ефремова

Разговор с университетскими специалистами о сегодняшнем дне атомной энергетики мы начали с анализа событий, которые произошли в марте на АЭС Фукусима-1. Естественно, сравнивали японскую станцию с российскими.

— Реакторы BWR, или «кипящие реакторы», установленные на АЭС Фукусима-1, в России не используются. Это одноконтурный реактор — пар в нем образуется в самом корпусе реактора и сразу после очистки пара от капель воды идет на турбины, — объяснил Валерий Андреевич Рубченя, профессор кафедры ядерной физики СПбГУ, старший исследователь Университета Ювяскюля (Финляндия), ведущий научный сотрудник Радиевого института им.В.Г.Хлопина.
На ЛАЭС-1 реакторы РБМК-1000 — тоже «кипящего» типа, но они настолько модифицированы, что совершенно отличаются от BWR на Фукусиме. На ЛАЭС-2, которая строится в том же Сосновом Бору, устанавливают реакторы ВВЭР-1200. Это двухконтурные реакторы PWR, или реакторы под давлением. В корпусе вода нагревается, но пар там не образуется. Нагретая вода из активной зоны направляется в парогенератор, расположенный отдельно. Радиоактивная вода, которая может получиться из-за утечки радиоактивности из тепловыделяющих элементов, остается в корпусе реактора и не уходит в турбины. Это сделано специально — для повышения уровня безопасности АЭС.
Авария на Фукусиме-1 не техногенная, она произошла по причинам природным, стихийным. Все реакторы рассчитаны были на землетрясения магнитудой в 7 баллов по шкале Рихтера, но устояли при землетрясении почти в 9 баллов!
— Три работающих энергоблока АЭС были остановлены аварийной автоматикой. Ядерного взрыва не было и он невозможен, — уверен профессор В.А.Рубченя.
Но через час из-за цунами отключилось электричество и было прервано охлаждение реакторов. А их остаточное тепловыделение очень большое — примерно 10% мощности, и продолжается довольно долго. Энергоснабжение там нужно постоянно — для того, чтобы работали охлаждающие насосы. Например, в отечественном реакторе ВВЭР-1000 мощнейшие насосы прогоняют примерно 25 кубометров воды в секунду, и там не меньше! Но резервные дизель-генераторы на Фукусиме-1 через шесть часов тоже отключились из-за цунами, все разом. Реакторы стали постепенно разогреваться, повышалось давление образующегося пара.

В Японии нет единой системы энергоснабжения. Если бы нечто подобное произошло у нас, по электросети на АЭС было бы подано необходимое количество энергии — как это произошло во время аварии на Саяно-Шушенской ГЭС. А в Японии объекты энергетики принадлежат частным владельцам. Электроэнергии на АЭС не было — поэтому японцам пришлось охлаждать реакторы морской водой, пока была возможность. А образующийся пар стравливали в атмосферу.
— На АЭС урановое топливо (диоксид урана) загружается внутрь реактора в тепловыделяющих элементах (твэлах) — трубочках из циркония 9 мм в диаметре. Тепло, выделяемое в результате реакции деления урана, отводят, прокачивая теплоноситель — воду, которая является также и замедлителем нейтронов, — рассказал профессор В.А.Рубченя. — Из-за разогрева реактора без воды твэлы начали плавиться. А из пара, который взаимодействовал с цирконием при высокой температуре, в результате термохимических реакций стал образовываться водород. Для предотвращения сильного повышения давления внутри корпуса пришлось часть газов выпустить наружу, что привело к взрывам водорода вне корпуса реактора. В результате в атмосферу попали выбросы радиоактивных газов и других летучих веществ, произошло радиоактивное заражение окружающей среды, включая прибрежную акваторию… На российских двухконтурных реакторах типа ВВЭР меры безопасности не допускают образования пара внутри корпуса реактора.
На современных российских АЭС несколько барьеров безопасности для предотвращения выхода радиоактивных продуктов за пределы реакторного блока. Первый уровень — локализация радиоактивных продуктов в самом топливе, которая обеспечивается соответствующей структурой топливых таблеток. Второй уровень обеспечивает герметичная оболочка твэла. Третий — мощный герметичный корпус реактора. Четвертый — колпак станции. В современных проектах на случай тяжелых аварий с расплавлением элементов активной зоны и нарушением герметичности корпуса есть еще устройство локализации расплава — специальная ловушка под реактором, которая обеспечивает также охлаждение расплава. Впервые в мировой практике такое устройство реализовано на Тянваньской АЭС (Китай) с реакторной установкой ВВЭР-1000.

Ликбез для непосвященных, или Как увидеть радиацию?

Человек подвергается облучению двумя способами: внешним (космические лучи и радиоактивные вещества) и внутренним (радионуклиды, поступающие в организм с пищей, водой и воздухом). Но по отношению к радиации человек и «глух» и «слеп», мы не имеем никаких естественных механизмов регистрации радиоактивного излучения. «Увидеть» радиацию мы можем только с помощью приборов.
Что же такое радиоактивность? Это самопроизвольное превращение одних атомных ядер в другие, сопровождаемое испусканием частиц или квантов. К числу радиоактивных процессов относятся: 1) альфа–распад, 2) бета–распад, 3) гамма–излучение ядер, 4) спонтанное деление тяжелых ядер, 5) нейтронная и протонная радиоактивности.

Основной «вклад» в облучение человека дают четыре типа излучения: альфа — это поток ядер гелия, бета — это поток электронов, гамма — это поток гамма-квантов (фотонов) и нейтронное излучение. От альфа-излучения можно защититься листом бумаги, от бета-излучения — алюминиевой пластинкой (одежда защищает на 50–70%), от гамма-излучения — толстым слоем свинца или бетона, а от нейтронов — любыми водородосодержащими веществами (слоем воды, парафина, полиэтилена).

Альфа- и бета-частицы не представляют опасности для человека до тех пор, пока не попадут внутрь организма через открытую рану, с пищей или воздухом — тогда они становятся чрезвычайно опасными. Человек подвергается внешнему облучению в основном от гамма-излучения и нейтронов, а внутреннему — от альфа- и бета-излучения.

Как и чем измеряют радиацию?

Беккерель единица радиоактивности. Показывает число распадов в единицу времени:
1 Бк=1 распад в секунду.
Рентген единица экспозиционной дозы рентгеновского или гамма-излучения. Показывает количество образовавшихся пар ионов в кубическом сантиметре сухого воздуха.
Грей единица поглощенной дозы. Показывает, что килограмм живого веса поглотил энергию ионизирующего излучения в один Джоуль: 1 Гр = 1 Дж/кг.
ОБЭ относительная биологическая эффективность. Это коэффициент, характеризующий степень качественных изменений в живом организме при одинаковой поглощенной дозе в зависимости от вида излучения.
Зиверт единица эквивалентной дозы. Эквивалентная доза — это поглощенная доза, умноженная на ОБЭ. Вводится также понятие эффективной эквивалентной дозы — это эквивалентная доза, умноженная на коэффициент, учитывающий различную чувствительность различных тканей к облучению (облучить мозг или половые органы — это одно, а левую пятку задней ноги — совсем другое…).
Зиверт в час (или в год) — единицы мощности дозы. Показывают дозу облучения, полученную организмом за единицу времени.
Возможные дозы облучения
50 мкЗв перелет самолетом от Парижа до Нью-Йорка;
1 мЗв фоновое облучение за год;
5 мЗв допустимое облучение персонала в нормальных условиях;
50 мЗв/год уровень фоновой радиации, требуемый по нормам безопасности, вблизи ядерных электростанций. Фактическая доза вблизи ядерных объектов намного меньше;
0,1 Зв допустимое аварийное облучение населения (разовое);
0,25 Зв допустимое облучение персонала (разовое);
0,3 Зв облучение при рентгеноскопии желудка;
1 Зв нижний уровень развития легкой степени лучевой болезни;
6,5 Зв тяжелая степень лучевой болезни (погибают практически 100% облученных)

Альтернативы атому нет

Авария в Японии аукнулась по всему миру. Вновь всплыл старый вопрос о безопасности «мирного атома» и возможной замене атомной энергетики другими видами. Германия заявила о проверке безопасности своих реакторов, часть АЭС закрыли «на переучет». В Италии будет вообще проведен референдум об использовании АЭС. Но при нынешнем объеме промышленного энегопотребления атомные станции едва ли когда-нибудь закроют.

Лидеры по доле атомной энергии в энергетике отдельного государства — Франция (75%), Словакия (53%), Швейцария (40%). Другие страны: Япония — 30%, США — 19%, Россия — 18%.
— Если в современном мире мы хотим пользоваться плодами технического прогресса, то мы постоянно будем увеличивать потребление энергии. И на сегодняшний день альтернативы атомной энергетике нет, — убежден профессор К.А.Гриднев. — Европейское физическое общество работало над программой развития ядерной энергетики Европы, и выдало рекомендации правительствам ЕЭС.
— Ученые во всем мире упорно ищут новые эффективные и безопасные методы производства энергии для удовлетворения растущих потребностей мировой экономики. Много надежд связано с «зелеными» технологиями — солнечные батареи, ветряные установки, приливные станции. Но вряд ли оправданы надежды на их значительный вклад в энергетику в обозримом будущем. Перспективы термоядерной энергетики планируется проверить в результате экспериментов на создаваемой о Франции международной установке ИТЭР. Необходимо также учитывать «экологичность» этих технологий на всех этапах создания оборудования и эксплуатации.

Все разговоры о «зеленых» технологиях не выдерживают критики. Солнечную энергию можно получать только в небольших масштабах. И к тому же, производство солнечных батарей очень неэкологично, они недолговечны, — сообщил профессор В.А.Рубченя. — Выбросы урана при работе ТЭЦ гораздо больше, чем у АЭС. Ведь уран, торий и продукты их распада есть во многих месторождениях, пусть в небольших количествах. А когда вы сжигаете миллионы тонн топлива, то выбросы радиоактивности там огромны.
Многие специалисты уверены: атомную отрасль действительно ждет революция. Но АЭС не будут сворачивать — напротив, будут разработаны АЭС новых типов, призванные заменить старые, менее надежные.

В Японии почти 70% участников опросов негативно относятся к атомной энергетике, так как они не уверены в ее надежности (такие данные были получены еще до аварии на Фукусиме-1). Но страна не собирается останавливать свои полсотни реакторов, не отказалась от планов, согласно которым к 2020 году должны появиться 9 новых АЭС, а к 2030-му — 14… Германия вначале дала «по тормозам», но позже тоже решила не сворачивать атомную энергетику, чтобы не зависеть от закупок электроэнергии у соседней Франции.
«Урок Фукусимы-1 для России, — заявил не так давно глава корпорации «Росатом» Сергей Кириенко, — состоит в том, чтобы ускорить создание новых типов реакторов, более совершенных и безопасных, и быстрее уходить от реакторов предыдущих поколений».

Например, сегодня на АЭС применяют уран-235 — тот же, что и в атомных бомбах, но его в природном уране всего 0,72%. А на долю другого изотопа урана-238 приходится более 99% природного урана. Однако на атомных станциях он практически не использовался, поскольку не обеспечивает самоподдерживающейся ядерной реакции. Сейчас на АЭС сжигается менее 1% природного урана, что явно неэффективно. Необходимо создание эффективного ядерного топливного цикла для более полного использования добываемого урана. Надежды связаны с разработкой реакторов-размножителей, в которых количество сжигаемых делящихся ядер меньше вновь накапливаемых делящихся ядер. В нашей стране на Белоярской АЭС работает реактор на быстрых нейтронах, являющийся прототипом таких реакторных установок. Ядерная энергетика — одна из немногих высокотехнологичных отраслей, где Россия имеет заметное конкурентное преимущество.

Ядерный заряд кафедры

Межфакультетская учебная лаборатория ядерных процессов ведет фундаментальную и системную подготовку студентов СПбГУ в области теоретической и экспериментальной ядерной физики. Лаборатория использует богатый арсенал средств для проведения ядерно-физических экспериментов. В ней обучаются не только студенты-физики, но и студенты других естественнонаучных факультетов (географы, геологи, химики, биологи, специалисты по прикладной математике). Они изучают основы дозиметрии, радиометрии, спектроскопии, ставят лабораторные опыты с источниками ионизирующих излучений, учатся работать с детектирующей аппаратурой.
— Многие знают, что мощность дозы облучения имеет зависимость, обратно пропорциональную квадрату расстояния до источника, — рассказывает Владимир Иосифович Жеребчевский, заведующий лабораторией ядерных реакций и учебной лаборатории ядерных процессов. — Но одно дело — знать этот факт теоретически, и совсем другое — увидеть его на практике. Вот здесь, на лабораторном стенде, студент ставит источник гамма-излучения, а здесь — детектор. И, двигая источник вдоль линейки, видит, как изменяются показания детектора. По этим цифрам можно самостоятельно проверить формулу обратной зависимости.
Практикум по ядерной физике входит в образовательный стандарт для физиков СПбГУ всех специализаций, а не только для ядерщиков. И студенты нисколько не опасаются работать с излучением.
— Радиоактивного облучения боятся не специалисты, а простые люди — пожал плечами профессор К.А.Гриднев. — Но ведь в лабораториях — от учебных источников — радиоактивность такая же, как на набережной Невы от гранита. И фоновая радиоактивность на улицах Петербурга никого не пугает… Кстати, небольшая радиоактивность, видимо, даже полезна для организма. Среди сотрудников нашей кафедры много долгожителей: один профессор работал и в 98 лет, сейчас на кафедре трудятся 87-летний и 88-летний сотрудники.
Кафедра ядерной физики нашего университета — одна из двух старейших ядерных кафедр в России, она основана в январе 1946 г. За 65 лет кафедра выпустила около 1600 специалистов. Среди них — три академика РАН. На этой кафедре готовят специалистов-ядерщиков широкого профиля, которые могут работать и в научных институтах (ПИЯФ в Гатчине, ОИЯИ в Дубне, Курчатовский институт и др.), на ЛАЭС, в корпорации «Росатом», в зарубежных ядерных центрах.
Возможности научных исследований на базе кафедры широкие. Циклотрон, установленный здесь, может ускорять альфа-частицы до 27 МэВ и это — самый мощный ускоритель таких частиц на Северо-Западе России. С его помощью можно решать большой спектр задач. Использовать в современной медицине: получать изотопы, например, для диагностики на ПЭТ (позитронно-эмиссионного томографе) — самом совершенном приборе в области исследования мозга. Можно также изготавливать радиофармпрепараты (т.е. препараты, меченые радиоактивными изотопами). Их вводят внутривенно, а затем специальными приборами зондируют человека и смотрят, где, что и как. Например, с помощью изотопа талия-199 можно диагностировать предынфарктное состояние с максимальной точностью, отслеживая изменения толщины стенок миокарда.
В лаборатории ядерных реакций была разработана система мониторинга пучков заряженных частиц, выводимых из различных циклотронов. Это позволило визуализировать профиль пучка циклотрона в режиме on-line, что значительно улучшило систему вывода этого пучка из циклотрона, увеличило интенсивность пучка на мишени, сократило время на проводку пучка до мишени. Данная система мониторинга пучков является оригинальной разработкой, не имеет отечественных аналогов и может быть использована на различных циклотронах для усовершенствования механизмов проводки пучка. Все это, в конечном счете, приведет к повышению выходов необходимой радиоизотопной продукции.
Можно использовать циклотрон и в технике. Здесь исследовали сбои в электронной памяти ЭВМ, определяли ресурс прочности судового двигателя. Применяли методы элементного анализа на ионных пучках для изучения состава аэрозолей, керамики, сплавов. Этот максимально чувствительный метод нужен, к примеру, геологам — чтобы определять очень малые концентрации драгметаллов в руде (палладия, золота).
— У нас проводились работы на предмет исследования, какие элементы обшивки космического корабля наиболее стойки к облучению 6-мегавольтными протонами. Исследовали мы и аппаратуру космических кораблей, облучая приборы и изучая, насколько они стойки. Вокруг Земли — радиационные пояса, да плюс радиационное воздействие в результате вспышек Солнца и т.д. Необходимо, чтобы эти приборы работали стабильно, — рассказал профессор К.А.Гриднев.
Но, к сожалению, сотрудники кафедры ядерных реакций говорили о своих достижениях в прошедшем времени. С октября 2009 года в СПбГУ введен запрет на работы с источниками ионизирующих излучений. Истекли сроки действия лицензии Роспотребнадзора и соответствующего заключения СЭС — и до сих пор не возобновлены. Преподаватели кафедры не могут готовить полноценных специалистов, не могут проводить физический практикум на циклотроне. Студенты изучают только теорию. Срываются международные научные договоры, например, по подготовке специалистов для Мьянмы.
— Атомная энергетика в России сегодня, как и во всех странах, — это бизнес. И к выпускникам вузов предъявляются новые требования, — считает профессор В.А.Рубченя. — Надо пересмотреть и разработать новые магистерские программы обучения, чтобы выпускники Университета могли включиться в разработку фундаментальных проблем атомной энергетики нового, 4-го поколения. Мы готовы это сделать. Но кафедра нуждается в обновлении оборудования. Без него невозможно подготовить современного специалиста.
Университетские ядерщики готовы и далее активно развивать научные исследования для поиска новых видов ядерной энергии и разработки новых типов ядерных реакторов.

Евгений ГОЛУБЕВ

🔝


Борис Сергеевич Джелепов (К шестидесятилетию со дня рождения)

Член-корреспондент АН СССР, профессор Борис Сергеевич Джелепов является одним из пионеров в области исследований атомного ядра в нашей стране, создателем и руководителем Ленинградской школы ядерныйх спектроскопистов, под прямым или косвенным влиянием которой возникли почти все научно-исследовательские лаборатории по ядерной спектроскопии в СССР.

Б.С. Джелепов родился в 1910 г. в Одессе в семье служащего. Учился в средней школе в г. Новгороде до 1915 г. В 1926-1927 гг. учился по программе 1-го курса университета самостоятельно, так как не был принят по возрасту, и поступил на физический факультет Ленинградского университета в 1927 г. В 1931 г. Борис Сергеевич начал работать в Физико-техническом институте АН СССР в Ленинграде, сотрудником которого он был до 1945 г. С 1935 г. Б.С. Джелепов работает также в Ленинградском университете (где стал доцентом, когда ему не было ещё 25 лет). Работая во 2-й физической лаборатории ЛГУ, Б.С. Джелепов много сделал для развития этой лаборатории и поднятия уровня работ в ней.

Начало научной деятельности Б.С. Джелепова совпало по времени с открытием искусственной радиоактивности. В первых же работах, опубликованных ещё в 1934 - 1935 гг. (совместно с А.И. Алихановым и А.И. Алиханьяном), было исследовано излучение радиоактивных ядер азота-13, алюминия-26, фосфора-30 и других, исследовано влияние заряда ядра на форму бета-спектра. В тридцатые годы Б.С. Джелеповым был впервые сконструирован спектроментр для измерения энергии электронно-позитронной пары в радиоактивном распаде.

В это же время началась работа Б.С. Джелепова в Ленинградском университете по подготовке кадров физиков-ядерщиков, правда до войны лишь отдельные студенты занимались под руководством Бориса Сергеевича ядерной тематикой.

В 1943-1944 г. Б.С. Джелепов - в Советсвом военном флоте, он участвовал в работах по размагничиванию кораблей.

Летом 1944 г. ядерщики, которых И.В. Курчатов наметил ввести в состав своей лаборатории, были отозваны с фронтов Отечественной войны и демобилизованы, в их числе был демобилизован Б.С. Джелепов. В течение трёх месяцев он работал с И.В. Курчатовым в Москве, однако затем вернулся в Ленинград и продолжил работу в Ленинградском университете, а с мая 1945 г. стал сотрудником Радиевого института.

После возвращения в университет Борис Сергеевич создал специальную лабораторию ядерной физики в ЛГУ, собрал коллектив способных молодых сотрудников и активно включился в научные исследования по физике ядра. Уже в 1945 г. состоялся первый выпуск студентов, специализировавшихся по ядерной физике, а в январе 1946 г. на базе лаборатории Б.С. Джелепова была создана кафедра - ныне кафедра ядерной спектроскопии, - которую он возглавил. С тех пор кафедрой подготовлено свыше 400 специалистов в области физики атомного ядра, работающих ныне в разных лабораториях, научно-исследовательских учреждениях и вузах Советского Союза.

Б.С. Джелепов - талантливый лектор, своими ясными, остроумными и выдержанными на высоком научном уровне лекциями навсегда привлёк сердца многих студентов к своей любимой науке - ядерной физике.

Одним из главных дел Б.С. Джелепова в науке является создание новых прецизионных приборов - бета- и гамма-спектрометров различных типов, различного назначения, но всегда отличающихся оригинальным замыслом и ювелирным исполнением. Так, им (совместно с другими сотрудниками руководимых Б.С. Джелеповым лаборатории в Ленинградском университете, Радиевом институте и ВНИИМ) были созданы кэтрон (спектрометр конверсионных электронов), ритрон (гамма-спектрометр, использующий электроны отдачи), элотрон (магнитный гамма-спектрометр с улучшенной фокусировкой), гамма- и бета-годоскопы и многие другие приборы.

На этих приборах было исследовано громадное число различных радиоактивных изотопов в самых различных аспектах, от установления схем распада, измерения времени жизни до исследования массы нейтрино, резонансного рассеяния и аннигиляции позитронов. В то же время Борисом Сергеевичем были высказаны оригинальные идеи относительно свойств зеркальных ядер (свойства зеркальных ядер высших порядков), применена к исследованию ядерных возникшая незадолго до этого идея изобарных мультиплетов в ядрах, впервые указано (1951 г.) на возможность протонной радиоактивности ядер, существование который только что подтверждено экспериментом. В дальнейшем главное внимание было уделено изучению структуры ядер в области больших статических деформаций. Развернувшееся широким фронтом под руководством Б.С. Джелепова изучение нейтронно-дефицитных радиоактивных изотопов (Дубна, Ленинград) позволило выявить множество новых выжных деталей их структуры (доклад на II Женевской конференции по мирному использованию атомной энергии, цикл работ, удостоенный университетской премии, и другие работы, в том числе работы по систематике квадрупольных моментов ядер, ядер с K=1/2, уровней O+, 1- в деформированных ядрах). Много внимания Борис Сергеевич уделяет созданию различного рода таблиц, необходимых для успешной работы в области ядерной спектроскопии (таблицы для анализа бета-спектров, таблицы энергий бета-распада, таблицы атомных ядер, масс ядер, широкоизвестное в нашей стране и за рубежом фундаментальное справочное издание "Схемы распада радиоактивных ядер", без "консультации", с которым не начинается ни одна работа в области ядерной спектроскопии, др.)

Б.С. Джелепов - автор свыше 400 научных работ, под его руководством защищено свыше 30 кандидатских и докторских диссертаций, среди его учеников (бывших и настоящих) около 20 докторов наук, 2 члена-корреспондента АН. Деятельность Б.С. Джелепова как организатора науки ярко проявилась в организации им Ежегодных совещаний по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра (сейчас собиралось уже 21-е совещание). В свое время это было единственным местом, где могли регулярно встречаться и обмениваться идеями все физики, активно работающие в области исследования ядра, и сейчас эти совещания играют существенную роль в научной жизни страны. Б.С. Джелепов также инициатор и организатор многочисленных совещаний по спектроскопии нейтронно-дефицитных изотопов и теории ядра в Дубне.

Нельзя не упомянуть также созданый Б.С. Джелеповым ядерный семинар ЛГУ, первый постоянно действующий семинар по ядерной физике в СССР, который на определённом этапе являлся центром, притягивавшим к себе всех ленинградских физиков, интересовавшихся физикой ядра и работавших над этой проблемой, семинар, сыгравший заметную роль в воспитании физиков-ядерщиков. Наконец, надо отметить большую работу Б.С. Джелепова как редактора многих изданий, в том числе журнала "Известия АН СССР, серия физическая".

Научная, организаторская и педагогическая деятельность Б.С. Джелепова 1953 г. была отмечена правительственной наградой - орденом "Знак почета". в 1953 г. была отмечена правительственной наградой - орденом "Знак почета".

Все ученики Б.С. Джелепова, его сотрудники, товарищи и друзья горячо поздравляют Бориса Сергеевича с шестидесятилетием, желают ему здоровья и дальнейших успехов в его славной деятельности по познанию тайн атомного ядра и воспитанию новых поколений исследователей.

К.Я. Громов, В.М. Лобашов, Л.к. Пекер, В.Г. Соловьев, М.А. Листенгартен, А.В. Золотавин

Успехи физических наук

🔝


Воспоминания об Учителе. К 100-летию со дня рождения Б.С.Джелепова

Борис Сергеевич Джелепов (в центре) 
с сотрудниками кафедры

Все, кто знал Б.С.Джелепова, сходятся в том, что это была незаурядная личность. Характеризовать таких людей весьма сложно. Настоящее воспоминание представляет собой попытку воспроизвести в общих чертах то, что сохранилось еще в памяти об образе этого человека одного из многочисленных его учеников.

Более подробные сведения о жизни и деятельности Б.С.Джелепова содержатся в прекрасных статьях М.А.Листенгартена, посвященных юбилеям Бориса Сергеевича и кафедре, опубликованных в журналах «Известия РАН, Серия физическая», «Успехи физических наук», «Вестник ЛГУ», в газете «Ленинградский университет» и др.

Крупный ученый

Б.С.Джелепов был выдающимся ученым. Его имя было широко известно в СССР и далеко за его пределами. За свою жизнь он выполнил огромный объем научных исследований.

Свою научную деятельность по изучению взаимодействия альфа-частиц с веществом он начал в 1934 г. в Физико-техническом институте совместно с Алихановым и Алиханьяном. Они в числе первых ученых наблюдали искусственную радиоактивность, об открытии которой в том же году сообщили супруги Жолио-Кюри. Впоследствии, работая доцентом во 2-й физической лаборатории физического факультета Ленинградского университета, Борис Сергеевич сумел создать в январе 1946 г. кафедру ядерной физики, а затем образовать спектрометрические лаборатории в Радиевом институте им. Хлопина и во ВНИИМе. Во всех трех подразделениях были развернуты работы по созданию прецизионных, уникальных спектрометров для исследования излучения естественных и искусственных радионуклидов — альфа-, бета- и гамма-спектрометров различных типов и назначения. Всего было разработано и построено более 15 прецизионных для своего времени спектрометров, а именно: четыре линзовых — один для изучения бета-спектров и конверсионных электронов (П.А.Тишкин), линзовый спектрометр с ускорением электронов, сдвоенный бета-спектрометр для изучения временных корреляций электронов (В.А.Сергиенко), соленоидальный сверхпроводящего типа (В.Мясников), спектрометр с трехкратной фокусировкой (О.Е.Крафт), малый и большой кэтроны и спектрограф постоянным однородным полем (А.А.Башилов), универсальный магнитный бета-спектрометр (А.В.Золотавин), бета-спектрометр с фокусировкой на угол (А.В.Золотавин, Е.П.Григорьев, В.О.Сергеев), бета- и гамма-годоскопы (О.В.Чубинский-Надеждин, Ю.Н.Подкопаев), ритрон и элатрон (С.А.Шестопалова и др.), сцинтилляционные и полупроводниковые спектрометры и другие. На этих спектрометрах производились масштабные исследования как естественных, так и искусственных радионуклидов. Последние синтезировались на различных ускорителях, но по большей части на синхроциклотроне с энергией протонов 660 МэВ в г. Дубна.

Было изучено ядерное излучение от сотен радиоизотопов — определены их спектры возбуждения, структура и квантовые характеристики состояний ядер, построены схемы распада. Число научных публикаций, в которых Борис Сергеевич является автором или соавтором, превышает 700. Из них более 20 — книги и монографии. Такие книги, как «Бета-процессы в ядрах», «Разработка сложных схем распада ядер», «Ядерно-спектроскопические нормали», серия изданий «Современные методы ядерной спектроскопии» (1983–85 гг.), многочисленные обзоры свойств и характеристик атомных ядер, были и остаются настольными книгами ядерщиков, также было составлено большое число таблиц и справочников: таблицы для анализа и обработки бета-спектров ядер, определения граничных энергий электронов, приведенных вероятностей и др.; справочники-таблицы масс ядер, энергий гамма-лучей, схемы распада ядер и др.

В числе значимых научных предсказаний, сделанных Борисом Сергеевичем, находятся предсказание протонной радиоактивности, которая была открыта через 20 лет после ее обоснования Борисом Сергеевичем; конечной величины массы нейтрино, значение которой было оценено спустя несколько десятков лет; исследование подобных состояний ядер, которые явились предвестниками открытия аналоговых состояний, и их описания с помощью новой квантовой характеристики — изоспина. Занимаясь изучением резонансного рассеяния гамма-лучей ядер, он был весьма близок к открытию безотдачного испускания.

Следует отметить, что он никогда не становился соавтором научных работ, в которые не внес решающего или значительного вклада. Попытки включить его, конечно, делались. Но он их категорически отвергал. Борис Сергеевич очень дорожил своим научным именем. Все исследования очень тщательно выполнялись, делалось большое число контрольных опытов. Примером такого исследования может служить обнаружение очень слабого прямого перехода с энергией 2500 кэВ в Ni-60 при распаде Co-60. Этой работой Борис Сергеевич показал, что на хорошо изученных изотопах можно делать открытия. Контрольных опытов было сделано столько, что существование этого перехода ни у кого не вызывало сомнения, когда Борис Сергеевич об этом рассказывал на семинаре.

Борис Сергеевич не только дорожил своим научным имиджем, но и выше всего ценил научные достижения. Свидетельством этому может служить такой факт. В 70-х годах прошлого столетия отечественная промышленность начала выпускать амплитудные анализаторы АИ-4096 для научных исследований. Московские друзья по моей просьбе путем «хождения» по министерствам и главкам добились для кафедры получения одного экземпляра. За это те просили, чтобы Борис Сергеевич выразил им благодарность в письменном виде. Несмотря на мои просьбы, он ограничился устной формой.

Организатор науки

Борис Сергеевич был выдающимся организатором научных исследований по ядерной физике. В этом отношении его деятельность схожа с деятельностью таких известных ученых, как А.П.Александров и Б.П.Константинов. Действительно, в 1946 г. он создал кафедру ядерной физики при Ленинградском государственном университете, которой бессменно руководил 42 года. Спустя 12 лет по его инициативе там же была образована вторая кафедра — кафедра ядерных реакций, которой долгое время руководил Ю.А.Немилов. В этот же период лаборатории по ядерной спектроскопии были созданы и развивались под руководством Бориса Сергеевича в Радиевом институте и ВНИИМе. Несколько позже при его участии или по его инициативе возникли подобные лаборатории в ОИЯИ (г. Дубна), в городах Рига, Ташкент, Сухуми, Алма-Ата и др. Как отмечалось выше, в этих центрах мирового значения было разработано и создано большое число высокоточных приборов и проведено огромное количество научных исследований радионуклидов.

В 1950 г. Б.С.Джелепов провел первое после войны совещание ученых страны по ядерной спектроскопии и структуре атомных ядер, а последующие совещания приобрели статус международных конференций. С тех пор эти конференции стали проводиться ежегодно. В их работе принимали и в настоящее время принимают участие сотни ученых разных стран. Всего Борис Сергеевич провел 46 таких конференций. Как правило, совещания и конференции проходили в столицах союзных республик — Москве, Киеве, Риге, Тбилиси, Ереване, Ташкенте и крупных городах, таких как Харьков, Самарканд и др. На эти форумы, которые проходили в конце января — начале февраля каждого года, то есть в дни студенческих каникул, выезжали все сотрудники кафедры, а также студенты 4-го и 5-го курсов. Продолжительность конференций составляла порядка 10 дней. Добирались до места назначения самолетами, размещались в лучших гостиницах городов, питались в ресторанах. Все — за счет государства. Также, начиная с 1958 г., в Дубне по инициативе Бориса Сергеевича проводились ежегодные совещания по свойствам ядер, удаленных от полосы стабильности. Он провел 25 совещаний. Я присутствовал на многих из них, но больше всего запомнилось мне первое, на котором я выступал с сообщением о своих работах по исследованию временных корреляций конверсионных электронов нейтронно-дефицитных ядер. Число участников было невелико — порядка 20 человек. Запомнилось оно еще и тем, что финансирование совещания осуществлялось ОИЯИ.

Помимо дубненских совещаний и международных конференций, Борис Сергеевич организовывал и проводил школы по ядерной физике и семинары по точным измерениям в ядерной спектроскопии. На этих мероприятиях читались лекции и обсуждались проблемы ядерной физики и методы определения физических характеристик атомных ядер. Всего он провел 9 школ и 11 семинаров. Школы и семинары обычно устраивались вблизи крупных городов (Рига, Вильнюс, Псков, Саратов, Новороссийск, Ташкент и др.), часто на базе домов отдыха. Мне довелось побывать на 4–5 школах; на двух недалеко от Саратова и Новороссийска, а остальные были в горах Узбекистана. Последние произвели на меня особое впечатление, они располагались в райских уголках, окруженных садами и виноградниками. Школы проводились за счет научных учреждений.

Нельзя не отметить заслугу Бориса Сергеевича в организации и проведении научных семинаров кафедры. Это первый в стране семинар по ядерной физике в вузе. Первое заседание семинара состоялось в 1944 г. Семинар продолжает еженедельно работать и в настоящее время; число заседаний превысило 1900. Долгое время, до 1975 г., то есть до переезда кафедры в г. Петродворец, научный семинар кафедры являлся общегородским. В его работе участвовали ядерщики Университета, Радиевого института, ФТИ, ПИЯФ, ВНИИМ и других центров, а также ученые Москвы, Дубны, других ядерных учреждений СССР и из-за рубежа. Особый интерес вызывали заседания первоапрельских семинаров, на которых рассматривались и обсуждались еще неоткрытые и необычные ядерные явления и свойства ядер и микрочастиц. Во всех перечисленных выше собраниях ученых — всесоюзных совещаниях, международных конференциях, школах и семинарах — Борис Сергеевич принимал самое активное участие как руководитель, так и в качестве докладчика и лектора.

Руководитель кафедры и научных лабораторий

Борис Сергеевич был своеобразным руководителем преподавательского и научного коллектива кафедры и научных коллективов лабораторий Радиевого института и ВНИИМа. Он был крепким единоначальником, можно говорить даже о некотором «культе личности». Однако в его действиях полностью отсутствовали элементы диктата и произвола, не было случаев использования силового и административного ресурса. В силу высоких личных и профессиональных качеств Борис Сергеевич обладал непререкаемым авторитетом. Логическое и аргументированное обоснование его предложений приводило к глубокому убеждению в правильности принимаемых им решений.

В основе его руководства лежала широкая демократия, так же, как и во всем СССР. Вот некоторые особенности его руководства:

1. На кафедре существовал совет преподавателей — профессоров, доцентов и с.н.с. В него входили также профорг и парторг. Проводили совет либо заведующий, либо его заместители. На совете рассматривались многие вопросы жизни кафедры, в том числе кадровые и финансовые вопросы — вопросы зарплат, премий и др. В то время премии часто давались — 2–3 раза в год. Характерно, что совет ни разу не представил на премию Бориса Сергеевича или его заместителей, одним из которых одно время был П.А.Тишкин. На попытки включить П.А.Тишкина в список, он отвечал: «Если деканат сочтет нужным меня премировать, то он это сделает». Кандидатура Бориса Сергеевича просто исключалась.

2. Все вопросы жизни коллективов он решал самостоятельно. Руководство он никому не передоверял. Его помощники, заместители или руководители лабораторий точно выполняли его указания.

3. Известно, что у Бориса Сергеевича в руководимых им коллективах были женщины. Но ни одной из них он не позволял иметь никаких преимуществ перед другими сотрудниками, а тем более определять «погоду» в коллективе. Конечно, некоторые пытались это делать, но это, по-видимому, не находило поддержки у Бориса Сергеевича. Кроме того, они прекрасно уживались вместе.

4. Для Бориса Сергеевича главным в жизни была наука. Во взаимоотношения сотрудников он не вникал, нарекания их друг на друга он старался не слушать; конфликтные вопросы решал объективно с участием заинтересованных сторон. Помню такой случай. Измеряя спектры совпадений конверсионных электронов на спектрометре ночью, я был вынужден взамен вышедшего из строя пересчетного прибора взять его у П.А.Тишкина, установка которого — линзовый бета-спектрометр — была недалеко. Утром ушел спать. П.А.Тишкин, обнаружив отсутствие прибора, пожаловался Борису Сергеевичу. Последний в один из дней собрал Тишкина и меня вместе для обсуждения этого случая. Без нотаций и выговора было принято решение — если подобное случится в будущем, то нужно оставлять записку или по возможности в наиболее короткий срок сообщать хозяину прибора. Беседа прошла в доброжелательной обстановке.

5. Борис Сергеевич охотно контактировал с общественными организациями — профсоюзной и партийной. Терпеливо выслушивал их представителей и высказывал свое мнение, но никогда не вмешивался в их работу. Необходимо отметить, что в тот период времени как научная, так и общественная жизнь на кафедре, факультете и в Университете в целом была очень обширной и насыщенной. Профорганизация проводила празднование знаменательных дат — 7-го ноября, Нового Года, 23 Февраля, 8 Марта, 1-го Мая и Дня Победы. Это были шумные собрания с застольем, самодеятельностью, а в честь Нового Года — с елкой, музыкой и танцами. В конце мая или начале июня проводились семинары «Белые ночи», с посещением таких мест, как строительство университета в Петродворце, морского порта в гавани В.О., ЛАЭС и др. При переезде в Петергоф в майские праздники устраивались шашлыки на природе. Юбилейные даты сотрудников кафедры отмечались в ресторанах. Это помимо факультетских и университетских мероприятий — торжественных заседаний, концертов в Актовом зале Университета, вечеров отдыха и др. Также довольно часто проводились походы в театры, Филармонию и на праздничные концерты. Мне запомнилось посещение во главе с Борисом Сергеевичем кукольного Театра С.В.Образцова.

Педагог и воспитатель

Борис Сергеевич был прекрасным педагогом, блестящим лектором и внимательным воспитателем. Долгое время он читал основной курс по ядерной спектроскопии. Его лекции посещали не только студенты, но и многие сотрудники кафедры, сотрудники кафедры радиохимии химического факультета, сотрудники Радиевого института. Его лекции отличались полной ясностью, высокой научной и физической осмысленностью, определенной артистичностью. Все, кому довелось его слушать, запомнили его четкое и разложенное по пунктам изложение материала. Такими же особенностями отличались его многочисленные выступления на научных конференциях, школах и семинарах. Его выступления на семинаре НИФИ, как и ректора А.Д.Александрова, вызвали громадный интерес. По числу произнесенных им докладов на заседаниях научного семинара кафедры до настоящего времени его никто не превзошел, то есть до сего времени он чемпион по числу докладов. Лекции Бориса Сергеевича для школьников, проводившиеся ежегодно, с демонстрацией активации вещества нейтронами, вызывали огромный интерес. На эти лекции съезжались все школьники Ленинграда. Большая физическая аудитория, в старом здании НИФИ университета была забита полностью, как говорят, «негде было яблоку упасть», — были заняты все проходы.

Сотрудников на кафедру и в научные коллективы лабораторий он подбирал очень тщательно. Относился к ним очень доброжелательно, вежливо и корректно. Никогда не позво лял себе на заседаниях кафедры или совета отчитывать, делать замечания или читать нотации; ограничивался только рекомендациями и советами. Помню, на одном из заседаний кафедры при распределении обязанностей для проведения очередной конференции в г. Ленинграде мне было поручено обслуживание одной из демонстрационных установок. По какой-то причине я не выполнил это поручение и ожидал неприятностей. Но Борис Сергеевич даже словом не обмолвился. Как научный руководитель, он был очень доступен — 1–2 раза в неделю он проводил приемы на кафедре, а в Радиевый институт и домой можно было звонить в любое время.
От преподавателей он требовал внимательного отношения к студентам, часто встречался с последними. Принимал участие в совместных чаепитиях студентов и преподавателей. Борис Сергеевич вместе с сотрудниками кафедры посещал лекции других преподавателей. Помню также посещения лекций А.А.Башилова по экспериментальным методам ядерной физики и нейтронной физике. На заседаниях кафедры опрос мнений членов кафедры начинался с молодых сотрудников. На конференциях, школах и семинарах молодые ученые и аспиранты также пользовались приоритетом в изложении своих идей и взглядов.

У Бориса Сергеевича были сотни учеников. Им подготовлено множество высококвалифицированных специалистов по ядерной физике. Из его воспитанников выросли три академика, несколько член-корреспондентов РАН, десятки докторов и кандидатов наук, директоров институтов и лабораторий.

Гражданин и человек

Борис Сергеевич был человеком высокого гражданского долга. Во время ВОВ он служил в Красной Армии, занимался разминированием военных кораблей. После демобилизации работал с И.В.Курчатовым над атомной проблемой. Он один из первых понял перспективность развития ядерной энергетики и необходимость подготовки специалистов по ядерной физике для атомной отрасли и учреждений АН СССР. Он весь свой талант и силы отдал подготовке кадров и развитию научной работы в СССР. Помимо большой организационной, педагогической и научной работы, он 30 лет был главным редактором одного из ведущих журналов «Известия РАН, Серия физическая», возглавлял отделение АН СССР по ядерной спектроскопии. Вся его деятельность была пропитана духом патриотизма. Он всегда подчеркивал большую роль и значение отечественной науки и ее достижений. Об этом свидетельствуют также многочисленные издания сборников научных работ по ядерной спектроскопии и другой справочной литературы по определенным направлениям ядерной физики. Безусловно, он ценил достижения науки за рубежом, но никогда не преклонялся перед ней.

Как человек, Борис Сергеевич был прост в обращении, доброжелателен, отзывчив и доступен; с ним можно было обсуждать любые вопросы. В силу высоких личных качеств, Борис Сергеевич сконцентрировал в себе и своей работе всё лучшее, что было в то время и пропагандировалось — честность, порядочность, высокая научная добросовестность, бескорыстие, отзывчивость и доброта, — и являлся олицетворением высоких моральных свойств человека эпохи социализма. Лично у меня тот период жизни кафедры оставил весьма приятное и восторженное впечатление.


В.А.Сергиенко,
доцент кафедры ядерной физики

Источник - журнал Санкт-Петербургский Университет



🔝




На пути к европейской интеграции

К.А.Гриднев

Этой чести Константин Александрович был удостоен за свою плодотворную научно-педагогическую деятельность и за активную организаторскую работу по укреплению сотрудничества между физиками разных стран в рамках европейского научного пространства. Избирая профессора К.А.Гриднева членом Комитета, зарубежные коллеги ориентировались на необходимость углубления процесса интеграции российской физики в европейскую и мировую науку, начатого в конце прошлого века.

В этом процессе ЕФО принадлежит ведущая роль. Основанное в конце 60-х годов прошлого века, когда в Европе начала господствовать тенденция объединения национальных научных структур, ЕФО послужило прочным фундаментом такой интеграции.

Основными задачами физического общества являются участие в организации научного процесса в Европе, распространение информации о передовых физических достижениях среди различных слоёв гражданского общества, включая государственные, политические и общественные структуры, организация конференций и совещаний, обмена между учёными различных институтов и лабораторий, осуществление совещательных функций для властных структур и многое другое. Большое внимание уделяется контактам физиков западно- и восточноевропейских стран: с этой целью создана специальная группа, East-West, которая координирует работу всего общества по налаживанию и углублению этих контактов.

ЕФО объединяет многотысячный отряд физиков государств Европы. Само общество подразделено на 14 научных отделений, часть из которых, в свою очередь, подразделяется на секции. В отделении Ядерной физики, например, состоят около 600 учёных. Работой отделения руководит Комитет, состоящий из представителей разных стран Европы, по одному от каждой страны. В разное время Россию в этом комитете представляли академик Ю.Оганесян (ОИЯИ, Дубна) и профессор Ю.Новиков (ПИЯФ РАН, Гатчина). Сейчас эстафету принял профессор К.Гриднев.

В работе общества участвуют и ассоциированные члены, каковыми являются такие крупные научные центры, как CERN (Женева), ОИЯИ (Дубна), DESY (Гамбург) , GSI (Дармштадт), CEA Saclay (Париж), Nordita (Копенгаген), корпорация Philips и многие другие. ЕФО активно сотрудничает с другими физическими обществами: американским, японским и австралийским. Под эгидой ЕФО выпускаются многие научные журналы издательств Elsevier, Springer Verlag и другие. О новостях в науке и в жизнедеятельности общества оперативно сообщает журнал Europhysics News. О престижности ЕФО можно судить по галерее выдающихся имён его президентов: G.Bernadini, H.Casimir, M.Jacob, R.A.Richi, H.Schopper, A.Zichichi, A.Wolfendale.

Как известно, неотъемлемой частью научного процесса является живой обмен информацией о научных достижениях между исследователями. ЕФО широко использует такое испытанное десятилетиями средство, как организация международных конференций. Почти каждый год Комитет по ядерной физике ЕФО собирает научные конференции по весьма широкому кругу вопросов физики атомного ядра и сопредельным проблемам. В организации таких конференций участвуют и российские учёные.

В последние несколько лет взошла звезда Петергофа как летней резиденции международных научных встреч. Одна другую сменяют различные конференции, участники которых отдают должное не только чудесам микромира, но и восхищаются красотами окружающей среды в пору белых ночей. Константин Александрович Гриднев был одним из первых, кто проторил путь этому своеобразному паломничеству к фонтанам открытий и дворцов.

Избрание Константина Александровича Гриднева членом Комитета ЕФО является данью уважения зарубежных коллег престижа Санкт-Петербургского университета – кузницы специалистов высочайшей квалификации, альма-матер плеяды выдающихся физиков современности. Многие выпускники кафедры ядерной физики СПбГУ, ученики профессора К.А.Гриднева, приумножают авторитет университета, трудясь в отечественных и зарубежных лабораториях.

Поздравляя Константина Александровича с избранием в престижный европейский научный комитет, хочется пожелать ему больших успехов в этой нелёгкой и ответственной работе на благо российской науки и образования. Не секрет, что они именно сейчас нуждаются в действенной поддержке, и будем надеяться, что в лице профессора К.А.Гриднева мы будем иметь опытного лоцмана на пути к европейской научной интеграции.

Ю.Н.Новиков, профессор ПИЯФ РАН

spbumag



Контакты и сотрудничество:
Пишите на www.andreyolegovich.ru cобака yandex.ru если Вы:
1. Хотите написать статью для моего сайта или перевести статью на свой родной язык.
2. Хотите разместить на сайте рекламу подходящуюю по тематике.
3. Реклама на моём сайт имеет максимальный уровень цензуры. Если Вы увидели рекламный блок не допустимый для просмотра детьми школьного возраста, вызывающий шок или вводящий в заблуждение - пожалуйста свяжитесь со мной по электронной почте
4. Нашли на сайте ошибку, неточности, баг и т.д.
5. Статьи можно расшарить в соцсетях, нажав на иконку сети: