Кандидат химических наук Виктор ПОПОВ, Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (Москва)

В 2013 г. Академиздатцентр "Наука" РАН завершает выпуск пятитомного Собрания научных трудов академика Анатолия Петровича Александрова. Издание осуществляется по совместному решению Российской академии наук, Федерального агентства по атомной энергии РФ (ныне госкорпорация "Росатом") и Российского научного центра "Курчатовский институт" (ныне Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт") от августа 2004 г. Материалы к публикации готовят сотрудники Курчатовского института и "Росатома". Редакционную коллегию возглавляют президент РАН академик Юрий Осипов и его заместители академик Борис Мясоедов и член-корреспондент РАН Виктор Сидоренко.

Научная деятельность Анатолия Петровича, продолжавшаяся более 60 лет, охватывала ряд дисциплин: ядерную и молекулярную физику, физику твердого тела и физику полимеров, а также различные области техники. Благодаря уникальному сочетанию талантов ученого, инженера и организатора он получил всеобщее признание как руководитель крупнейших коллективов, обеспечивших решение важных и актуальных практических задач в атомной науке и технике.

К началу работы над его трудами обширное научное наследие Александрова не было собрано и систематизировано. Вышедшие в издательстве "Наука" сборники "Ядерная энергетика и научно-технический прогресс" (1978 г.) и "Наука - стране" (1983 г.) содержали его статьи и выступления, главным образом в средствах массовой информации, по общим вопросам развития атомной энергетики, науки и техники, организации научных исследований в СССР. Они практически не давали представления о его довоенных трудах в Ленинградском физико-техническом институте (ЛФТИ), не отражали вклад в решение задач уранового проекта в 1940 - 1950-е годы, создание отечественного атомного флота и ядерной энергетики в стране.

Работа над созданием пятитомника началась в первой половине 2004 г. со сбора публикаций в журналах и сборниках, отчетов, докладов на собраниях, статей в печати, выступлений на общественных и политических форумах, документальных источников.

Многое из научного наследия до недавнего времени хранилось в закрытых фондах (а значительная его часть остается там и сегодня). Поэтому было организовано экспертное рассмотрение этих материалов для дальнейшего рассекречивания, а также проведен поиск и отбор известных ранее только узкому кругу специалистов документов в открытых архивах. Отсюда и значительное количество работ ученого, впервые публикуемых в настоящем Собрании.

В 2006 г. из печати вышел первый том "Физика твердого тела. Физика полимеров" (ответственный

редактор академик Жорес Алферов) с работами, выполненными Александровым в ЛФТИ в основном в довоенный период и опубликованными в различных изданиях в 1932 - 1945 гг., и его докторской диссертацией (1941 г.). Они охватывают три основных направления: механическая прочность твердых тел, электрическая прочность диэлектриков и физика полимеров.

В первый физтеховский год (1930) академик Абрам Иоффе предложил Анатолию Петровичу заняться фундаментальной проблемой механической прочности твердых тел. Вместе с первым учеником Серафимом Журковым (впоследствии академик, основоположник кинетического учения о разрушении твердых тел) он изучал прочность кварцевых и силикатных стекол. Результаты этих поисков, отраженные в статьях "Явления хрупкого разрыва" (1933 г.), "Явление разрыва водомерных стекол и пути повышения их прочности" (1937 г.), "О хрупкости" (1944 г.), "Механические свойства твердых тел. Хруп-кость и механизм хрупкого разрушения" (1944 г.), включенных в первый том, имели важное стимулирующее значение в становлении общей проблемы прочности материалов. Вклад Александрова в ее разработку имеет непреходящее значение, поскольку задачи повышения механической прочности материалов остаются злободневными и, более того, их актуальность только усиливается в связи с требованиями развивающейся техники (от микроэлементной до космической).

В сфере интересов Физтеха находилась и проблема электрической прочности диэлектриков (пробоя при действии электрического напряжения). Первые публикации на эту тему появились у нас в 1920-х годах. Среди них была работа Абрама Иоффе, Игоря Курчатова и Кирилла Синельникова (1927 г.), указывающая на весьма интересный эффект: при уменьшении толщины диэлектрических пленок (стекло, слюда) до 1 - 2 мкм значение пробивной напряженности электрического поля резко (более чем на порядок) возрастало и достигало чрезвычайно высоких значений - до 2 ГВ/м и более. Естественно, у Иоффе появилась мысль о создании компактных конденсаторов с огромной емкостью.

В Киеве (до переезда в Ленинград) Александров вместе с Владимиром Тучкевичем занимался изучением проводимости диэлектриков. Это позволило ему при переходе в Физтех посмотреть на столь заманчивый эффект электрического упрочнения глазами исследователя с определенным опытом. К тому же вопросы электрической прочности, можно сказать, были созвучны с темой, порученной ему в ЛФТИ.

Предлагаемые физические объяснения эффекта (например, невозможность развития ударной ионизации на малой длине из-за небольшой толщины пленки) Анатолий Петрович счел неубедительными. Он обратил внимание на простой возможный источник получения завышенных значений пробивной напряженности - неправильную оценку толщины пленки - и показал: примененный авторами способ через определение емкости по разряду конденсатора ошибочен и связан с электропроводностью элементов измерительной системы и поляризационными явлениями.

Нельзя не отметить определенное мужество Александрова, тогда молодого сотрудника Физтеха, вступившего в полемику и отстоявшего свои позиции перед таким авторитетом, как академик Иоффе.

Надо отдать должное и Абраму Федоровичу, который согласился (без восторга, разумеется) со справедливостью критики и в совместной с Александровым статье "К вопросу об электрической прочности тонких пленок" (1932 г.) признал допущенные ошибки, объяснил их появление и вышел на правильное понимание электрической прочности тонких диэлектрических пленок. Иоффе и в дальнейшем высоко оценивал качества Анатолия Петровича как ученого и человека.

Ряд выполненных под руководством Александрова работ в Физтехе по электропроводности диэлектриков и ионизации в них открыл интересные и важные детали электрических процессов. Результаты этих

изысканий были опубликованы Анатолием Петровичем в соавторстве в 1934 г. в статьях "Об ионизации столкновением в твердых диэлектриках", "К вопросу об электропроводности гомеополярных соединений", "К вопросу о температурной диссоциации в жидких диэлектриках", включенных, как и упомянутая работа с Иоффе, в первый том Собрания. Здесь же читатель найдет написанную Александровым главу "Электропроводность диэлектриков" из монографии "Физика диэлектриков" (под редакцией профессора Александра Вальтера), вышедшей в 1932 г. в Государственном технико-теоретическом издательстве, где рассмотрены фундаментальные вопросы электрической прочности диэлектриков, заметку в "Журнал технической физики" (1938 г.) о совещании по изоляции, а также переведенную с английского статью "Проблемы технической физики в Ленинградском физико-техническом институте" ("Technical Physics", 1937, N 11/12) с обзором основных достижений в этой сфере.

Значительное место в первом томе занимают работы Анатолия Петровича по физике полимеров, дающие основания признать его одним из создателей направления. Не случайно в 1983 г. Академия наук СССР присудила Александрову премию имени А. Ф. Иоффе за фундаментальные исследования в этой области.

Результаты трудов Анатолия Петровича по полимерам, полученные в Физтехе в 1930 - 1940-е годы,

нашли отражение в его докторской диссертации "Релаксация в полимерах", а также в семи других публикациях, выходивших вплоть до 1945 г. Все они включены в первый том Собрания.

В 2010 г. вышел в свет второй том "Физико-технические проблемы атомного проекта СССР" (ответственный редактор член-корреспондент РАН Виктор Сидоренко) с работами 1946 - 1955 гг. (Институт физических проблем АН СССР, Лаборатория N 2 АН СССР), отражающими вклад Александрова в термодиффузионное разделение изотопов, получение ядерных материалов (дейтерия и трития), развитие технологии атомных реакторов, создание измерительных приборов и технических средств для экспериментов.

Особый интерес представляют его разработки в области термодиффузионного разделения изотопов урана в жидкой фазе UF₆. Анатолий Петрович и его сотрудники не только заложили теоретические основы метода, изучили физические процессы, протекающие в термодиффузионных колонках, но и предложили аппаратуру для работы с гексафторидом урана в производственных условиях, сделав оценки энергозатрат для создания продукта заданной степени обогащения. Все материалы по теме и большая часть статей, помещенных в других тематических разделах тома, публикуются впервые.

Содержательную часть составляют также письма, записки (1946 - 1955 гг.), адресованные руководству страны и атомной отрасли, относящиеся в основном к сооружению ядерных реакторов различного назначения. Они были рассекречены в 1990 - 2009 гг. и опубликованы в сборнике "Атомный проект СССР: Документы и материалы: в 3 т./Под общ. ред. Л. Д. Рябева". В приложении ко второму тому - тексты распорядительных документов правительственных органов СССР, имеющие прямое отношение к деятельности ученого в указанный период времени.

В атомный проект Анатолий Петрович включился в конце 1943 г. по предложению Курчатова. Тогда вместе с сотрудниками своей лаборатории, с 1941 г. находившейся в эвакуации в Казани, он приступил к первым экспериментам по термодиффузионному разделению изотопов. Работы в тот момент шли на модельных веществах, но уже в 1944 г., по возвращении в Ленинград, развернулись достаточно интен-

сивно. В изготовлении необходимой аппаратуры участвовали ведущие промышленные предприятия города.

В тех экспериментах Александров и его коллеги показали принципиальную возможность и техническую осуществимость термодиффузионного разделения изотопов урана. Опытным путем они определили основные параметры полупроизводственной установки, предложили удобные методы измерения концентрации урана-235 (по активности урана-234), подобрали материалы, пригодные для использования в среде UF₆. Результаты нашли отражение в отчете за 1946 г., публикуемом во втором томе.

Курчатов уже в 1945 г. ставил вопрос о существенном расширении работ по термодиффузии и переносу их в Москву. Переезд же лаборатории Александрова в столицу состоялся в конце 1946 г. Ему предшествовали важнейшие события. Точкой их отсчета можно считать 17 августа 1946 г., когда постановлением Совета Министров СССР (публикуется в приложении) Анатолия Петровича назначили директором Института физических проблем АН СССР (ИФП) вместо академика Петра Капицы, попавшего в немилость политического руководства страны. А с 23 сентября 1946 г., когда на заседании Научно-технического совета Первого главного управления (ПГУ) при Совете Министров СССР по докладу Александрова был утвержден план работ ИФП на первый квартал 1947 г., он начал официально сотрудничать с атомным ведомством страны. Год спустя его ввели в состав Научно-технического совета при ПГУ.

Институт физических проблем, согласно утвержденному плану, стал заниматься обогащением урана методом термодиффузии в жидкой фазе UF₆ и получением дейтерия при низкой температуре ректификацией (от лат. rectificatio - выпрямление, исправление) жидкого водорода. Уже в конце 1946 г. в Москве заработала полупроизводственная термодиффузионная установка. Но вскоре выяснилось, что этот метод для разделения изотопов малоэффективен и чрезвычайно энергоемок. Во втором томе впервые публикуются отчеты ИФП 1947 - 1948 гг. на эту тему.

Несмотря на фактически негативный результат - надежное доказательство низкой эффективности метода для изотопного обогащения урана, исследования по термодиффузии получили высокую оценку руководства атомного проекта, а их участники были удостоены престижной премии президента АН СССР.

Практически одновременно Анатолий Петрович трудился над другой актуальной задачей - разработкой метода получения дейтерия путем ректификации жидкого водорода, реализуя идею Капицы. Публикуемая во втором томе справка о некоторых результатах по теме, подготовленная им в апреле 1947 г. для доклада Спецкомитету, дает представление об основных научных и технических проблемах, решенных Институтом физических проблем для подтверждения возможности извлечения дейтерия этим методом и получения "всех данных для проектирования производственной разделительной аппаратуры".

Позднее такой завод запустили, а создателей метода, включая Александрова, в 1955 г. представили к награждению Государственной премией СССР Анатолий Петрович, в сентябре 1948 г. назначенный заместителем директора Лаборатории N 2 (с 1949 г. Лаборатория измерительных приборов АН СССР - ЛИПАН) и с этого времени возглавлявший ИФП по совместительству, уже полностью сосредоточился на работе у Курчатова. Поэтому о награждении ему сообщил по телефону восстановленный после смерти Иосифа Сталина в должности директора Института физических проблем Капица. Александров, однако,

попросил вычеркнуть свою фамилию из списка на присвоение лауреатского звания. Петр Леонидович, как стало известно позднее, сделал то же самое. С того времени между ними установились деловые и доброжелательные отношения. Тем более, вернувшись в институт после семилетнего отсутствия, Капица увидел: развиваемые при нем научные направления не свернуты, установки сохранены, сотрудники продолжают работать в привычной обстановке.

Еще до появления Александрова в Лаборатории N 2 Курчатов привлекал его и сотрудников ИФП к выполнению отдельных заданий в рамках программы создания ядерного, а затем и термоядерного оружия. Следует отметить, в частности, работы по получению трития. В разделе "Письма и докладные записки руководству" помещено сообщение Ванникова, Курчатова и Александрова о получении опытных образцов трития на комбинате N 817 (ныне Производственное объединение "Маяк", г. Озерск Челябинской области).

К этому направлению относятся и впервые публикуемые докладная записка Анатолия Петровича и Игоря Васильевича о пуско-наладочных работах на реакторе АИ-100 в Челябинске-40 и отчет о получении карбида лития. В том же разделе книги "Ядерные материалы. Ядерные реакторы" - отчет о работе по нанесению коррозионно-устойчивых в атмосфере гексафторида урана покрытий для устройства по разделению изотопов урана диффузионным методом.

Как известно, именно этот способ, разработанный под руководством академика Исаака Кикоина, оказался наиболее эффективным и был применен на первой советской промышленной установке для изотопного обогащения урана.

После пуска в 1948 г. первого советского промышленного ядерного реактора на комбинате N 817 руководство приняло решение о строительстве еще нескольких наработчиков оружейного плутония. В 1949 г., когда Александрова назначили научным руководителем новой серии промышленных реакторов, он предложил обновленные технические подходы к их разработке, о чем сообщал в письмах и докладных записках, адресованных Спецкомитету. Сегодня эти документы помещены в одноименном разделе второго тома.

В конце 1940-х - начале 1950-х годов Анатолий Петрович выдвинул ряд идей по созданию реакторов для флота, а также материаловедческих испытаний. Так, в публикуемом письме на имя куратора атомного проекта Лаврентия Берии от 23 июля 1949 г. он говорил о необходимости построить малогабаритный "экспериментальный реактор с мощностью порядка 10 000 кВт на килограмм ядерного горючего" для работ, связанных с созданием ядерного двигателя, и решения других проблем. Эти идеи легли в основу проектов по сооружению в ЛИПАНе реакторов ВВР-2 и РФТ Последний ввели в строй для материаловедческих задач в апреле 1952 г. Отчет о его физическом пуске, подготовленный совместно с Курчатовым

и группой сотрудников, помещен в разделе "Ядерные материалы. Ядерные реакторы".

Во втором томе представлены также результаты материаловедческих исследований 1952 - 1956 гг. в ИФП и Л И ПАНе различных типов резиновых покрытий, а также металлических конструкционных материалов в особых условиях.

В разделе "Документальные материалы", помимо упомянутых, помещены еще два источника, представляющие интерес с точки зрения истории атомного проекта: письма Берии от 19 августа 1946 г. (через два дня после назначения Анатолия Петровича директором Института физических проблем) с просьбой о предоставлении академику Капице возможности продолжать исследовательскую работу в ИФП и от 24 июля 1952 г. о целесообразности опубликования в центральной прессе статьи академика Владимира Фока "Против невежественной критики современных физических теорий" (последнее было подписано Александровым вместе с другими видными учеными). И если первое обращение осталось без последствий, то второе, решительно поддержанное Курчатовым, было воспринято руководством страны, осознавшим, что без физиков высокого класса сделать атомную бомбу невозможно. Это помогло физической науке избежать разгрома, подобного тому, которому в 1948 г. на сессии ВАСХНИЛ подверглась генетика. Можно сказать, благодаря своей роли в решении атомного проекта физики прошли тяжелые времена почти без потерь.

В 2013 г. мы планируем выпустить третий, четвертый и пятый тома, но уже сейчас можно поделиться с читателями, какие материалы будут там представлены.

В годы Великой Отечественной войны Александров руководил работами по размагничиванию кораблей Военно-морского флота СССР, начатыми в предвоенные годы. Именно в его лаборатории предложили метод их защиты. Разработанные в ЛФТИ устройства свели к нулю потери ВМФ, обеспечили его боеспособность, сохранили сотни кораблей и многие тысячи человеческих жизней. Материалы этого периода откроют третий том "Атомный флот" (ответственный редактор академик Николай Хлопкин).

Среди научных достижений Александрова особое место занимает его вклад в создание атомных энергосиловых установок для военного и гражданского флота СССР Над решением важной и сложной задачи под руководством Анатолия Петровича активно трудились десятки институтов, проектных и кон-

структорских организаций и промышленных предприятий. Документальные источники, отражающие эту сторону деятельности ученого, составят основное содержание третьего тома. Здесь же будут представлены статьи, отчеты, технические решения, имеющие отношение к разработке и строительству новейших видов морской техники - атомных подводных лодок и ледоколов, прежде всего первой советской АПЛ "Ленинский комсомол" и первого в мире атомного ледокола "Ленин".

Полностью сосредоточившись в 1955 г. на работе в качестве заместителя директора ЛИПАНа, Анатолий Петрович вместе с Курчатовым вкладывал талант и огромный опыт в создание научных основ развития отечественного реакторостроения. Возглавив в 1960 г. после смерти Игоря Васильевича Институт атомной энергии, он на протяжении почти трех десятилетий оставался научным руководителем важнейших научно-технических программ развития атомной энергетики в нашей стране. Статьи, отчеты, доклады на конференциях, выступления в средствах массовой информации по этим вопросам составят содержание четвертого тома "Атомная энергетика" (ответственный редактор член-корреспондент РАН Виктор Сидоренко).

На начальном этапе развития атомной энергетики роль научного руководства была особенно велика. Ввиду ограниченности знаний и недостатка практического опыта возникало огромное количество проблем, в решении которых Анатолий Петрович принимал постоянное и деятельное участие. Он создавал вокруг себя научно-инженерную школу, опираясь на специалистов института и других организаций отрасли, участвовавших в создании первых реакторов для наработки оружейного плутония и энергоустановок для флота, привлекая молодых людей, приходящих в новую область прямо с вузовской скамьи.

Под его научным руководством созданы корпусные водо-водяные энергетические (ВВЭР), а также канальные уран-графитовые реакторы большой мощности (РБМК) для атомных электростанций СССР. ВВЭРы действуют также и в ряде стран дальнего зарубежья (Болгария, Венгрия, Словакия, Финляндия, Чехия). Они и сейчас успешно развиваются в России и за ее пределами. АЭС с реакторами этого типа построены сегодня по нашим проектам в Китае, Иране, Индии.

В генеральном адресе на VII Конференции мирового энергетического конгресса в 1968 г. (Москва) Александров обобщил особенности ожидаемого внедрения ядерной энергетики в решение мировых топливно-энергетических проблем. Он последовательно пропагандировал мысль, что "ядерная энергетика будет иметь и важное социальное значение. Смягчение остроты топливной проблемы несомненно приведет к снижению значения этой проблемы как фактора политической напряженности".

В пятом томе "Наука - обществу. Вопросы организации научных исследований" (ответственный редактор академик Борис Мясоедов) будут собраны статьи и выступления Анатолия Петровича на вынесенную в заголовок тему, материалы, относящиеся к истории атомного проекта СССР, деятельности ряда выдающихся ученых нашей страны.

Вся научная жизнь Александрова была связана с АН СССР, действительным членом которой он стал в 1953 г. Спустя два десятилетия (1975 г.) его избрали президентом АН СССР. Превосходно разбираясь в потребностях народного хозяйства, он на заседаниях Общего собрания и Президиума АН СССР ориентировал ученых на тщательный анализ социально-экономических проблем, своевременное и широкое практическое использование достижений науки. В деятельности президента четко прослеживался государственный подход, забота об интересах страны, о благосостоянии народа. Его выступления и статьи по широкому кругу проблем развития отечественной науки и техники, организации исследований и практического использования их результатов войдут в заключительный, пятый том. Там же будет представлена полная библиография научных трудов академика.

В Собрание включено свыше 170 фотографий из архива семьи Александрова, мемориального Дома-музея И. В. Курчатова и других фондов.

Иллюстрации из архива лаборатории научно-технической фотографии Курчатовского института, семейного архива А. П. Александрова и интернет-источников

Постоянный адрес данной публикации: