VIVOS VOCO: Е.П. Велихов, "Не позволял душе лениться. К 95-летию со дня рождения академика Л.А. Арцимовича"

Прежде чем переходить к описанию жизни Льва Андреевича Арцимовича, хочу попробовать передать цельное восприятие его как могучей личности в науке, культуре в целом, гражданской жизни, включая и политические аспекты, и не только в масштабе страны, но и мира в 50-70-е годы прошлого века. Пока такие люди были в России, было и гражданское общество, очень ограниченное в масштабах, но высокое по качеству человеческого материала.

Первая характерная особенность, с которой люди сразу же сталкивались при знакомстве с Арцимовичем, - это ответственность. Перед собой. Он не позволял душе лениться никогда и ни в чем. В науке был самым жестким собственным критиком, - вспомним историю с нейтронами из прямых разрядов. Уровня мировой драмы достиг эпизод с ливерморскими нейтронами на первой Международной конференции по термояду в Зальцбурге. Американская группа с большой помпой объявила, в том числе и в прессе, об обнаружении длительной термоядерной реакции в открытой ловушке. Лев не пропустил этот мяч, так как имел "опыт работы" с нейтронами с самого зарождения ядерной науки. Он объяснил результат просто отражением нейтронов от окружающих предметов, прежде чем они попадали в счетчик, но сделал это на высочайшем театральном уровне. Было в нем что-то от Мефистофеля и во внешности, и во внутреннем облике. Американская делегация во главе с руководящим адмиралом не нашла ничего лучшего, чем попытаться превратить научную дискуссию в политический скандал, что дало Арцимовичу прекрасную пищу для сарказма на полном моральном основании, так как сам он никогда и ни при каких обстоятельствах не предавал правду. Даже уважаемые члены нашей делегации пытались унять его, но Лев правильно решил, не без влияния Макиавелли, что пусть сначала боятся, а уж потом любят. Он немедленно был признан лидером международного термоядерного сообщества, за чем последовало, без всякого нажима с его стороны, признание концепции токамака как центральной, что, в свою очередь, привело к беспрецедентному в научном сотрудничестве объединению в рамках проекта Международного термоядерного реактора (ИТЕР), уже, к сожалению, после смерти ученого. Я подробно остановился на этом эпизоде, одном из многих в многогранной жизни Льва Андреевича, чтобы подчеркнуть исключительную важность для успеха крупного проекта научной базы и моральной цельности его зачинателя.

Такую же принципиальную позицию он, по воспоминаниям коллег, занимал и в Пагуошском движении, что, несомненно, способствовало успеху последнего. В Нобелевской премии мира, полученной Пагуошем, есть и его значительная доля. Так же он вел себя и в других жизненных ситуациях. Никогда не проходил мимо безобразий и несуразиц окружающей жизни, которых было хоть отбавляй. Будучи грозой титулованных коллег и сильных мира сего, начинающих и слабых Арцимович никогда не обижал, наоборот, очень следил за их ростом и всячески тому способствовал.

Лев Андреевич родился в Москве 25 февраля 1909 г. Семья Арцимовичей происходила из старинного польского рода. Дед, М.И. Арцимович, участвовал в Польском восстании 1863-1864 гг. и был сослан в Сибирь, где женился на коренной сибирячке. Отец, Андрей Михайлович, родился в Смоленске, окончил Львовский университет по специальности "статистика и экономическая география". После переезда в Москву в 1907 г. служил статистиком в железнодорожном ведомстве и преподавал в Народном университете Шанявского. В 1908 г. женился на Ольге Львовне Левьен, получившей образование в пансионе в Швейцарии. У них родилось двое детей - Лев и Екатерина. В 1919 г. ЦСУ РСФСР поручило А.М. Арцимовичу организовать Губстатбюро в Могилеве, куда он и переехал с семьей. Из-за тяжелейшего положения с продовольствием Льва и его сестру Екатерину на короткое время пришлось даже отдать в приют (из которого мальчик сбежал и несколько дней бродяжничал с беспризорниками). С 1923 г. семья обосновалась в Минске, где отец стал доцентом, профессором, а затем и заведующим кафедрой статистики и экономической географии Белорусского университета.

В 1924 г. Арцимович экстерном окончил среднюю школу и поступил на физико-математический факультет Белорусского университета, который и окончил в 1928 г. в возрасте 19 лет. 1 апреля 1930 г. он был принят в Ленинградский физико-технический институт (ЛФТИ) в рентгенографический отдел на должность препаратора. Через полгода был переведен инженером в отдел электронных явлений, которым руководил Петр Иванович Лукирский. Вначале Лев Андреевич работал в лаборатории Абрама Исааковича Алиханова, совместно с которым выполнил свое первое серьезное научное исследование, посвященное изучению полного внутреннего отражения рентгеновских лучей от тонких пленок различных металлов (работа опубликована в "Zeitschrift fur Physik" в 1931 г.).

В 1934-1935 гг. Арцимович занимается физикой медленных нейтронов. Вместе с И.В. Курчатовым он впервые экспериментально доказал, что поглощение медленных нейтронов в водород-содержащих веществах обусловлено реакцией захвата нейтрона протоном. В 1937 г. по этой тематике он защищает кандидатскую диссертацию ("Поглощение медленных нейтронов"). Одновременно Лев Андреевич руководит бригадой по разработке ускорительных трубок для получения электронов с энергией свыше 1 МэВ. Созданные им трубки на напряжение порядка 2 МэВ использовались в исследованиях ядерного фотоэффекта. В 1936 г. Арцимович в соавторстве с А.И. Алихановым и А.И. Алиханяном доказал сохранение импульса при аннигиляции электрона и позитрона.

В 1937-1938 гг. Арцимович исполняет обязанности заместителя директора ЛФТИ по научной работе. В 1939 г. он защищает докторскую диссертацию "Тормозное излучение быстрых электронов", в которой экспериментально были блестяще подтверждены выводы, сделанные ранее в рамках квантовой механики. Лев Андреевич становится начальником лаборатории быстрых электронов ЛФТИ. Ему присваивается звание профессора.

С началом Великой Отечественной войны по предложению Арцимовича лаборатория переключается на разработку приборов ночного видения. В качестве первого из них был предложен электронно-оптический преобразователь с сурьмяно-цезиевым катодом, создание которого началось еще в Ленинграде. После эвакуации ЛФТИ в Казань сотрудники лаборатории приступили к работам по многокаскадным электронно-оптическим преобразователям. На июльской сессии Отделения физико-математических наук АН СССР в 1944 г. Арцимович выступил с докладом "Электронно-оптические свойства эмиссионных систем". В 1945 г. вместе с И.Я. Померанчуком Лев Андреевич подробно исследовал магнитотормозное излучение электронов в бетатроне.

В 1944 г. по предложению Курчатова Арцимович привлекается к работам по Атомному проекту и переходит в Лабораторию № 2 (ныне РНЦ "Курчатовский институт"), где работает до последних дней своей жизни. Он возглавляет исследования по созданию промышленной технологии электромагнитного разделения изотопов. Под его научным руководством были созданы не только опытно-промышленные разделительные установки, но и в рекордно короткий срок (менее пяти лет) на Северном Урале введен в строй специализированный комбинат "Свердловск-45".

В рамках Атомного проекта СССР для страховки параллельно разрабатывались две технологии обогащения урана - газодиффузионная и электромагнитная. К концу 1940-х годов стало ясно, что для получения больших количеств высокообогащенного урана-235 "бомбовой кондиции" (90%) предпочтителен по основным технико-экономическим показателям газодиффузионный метод. Завод по электромагнитному разделению перепрофилировали на производство изотопов других элементов. Вместе с тем, когда в 1949 г. оказалось, что газодиффузионная технология еще не позволяет достичь требуемого уровня обогащения, окончательное дообогащение продукта с 75 до 90% для первой советской урановой бомбы было выполнено под руководством Арцимовича на электромагнитных сепараторах комбината "Свердловск-45". За цикл работ по электромагнитному разделению Лев Андреевич в 1953 г. получил Сталинскую премию 1-й степени.

5 мая 1951 г. за подписью Сталина выходит постановление правительства о начале работе по управляемому термоядерному синтезу (УТС). Руководителем работ назначается Арцимович. В качестве первого шага в Институте атомной энергии, в отделе Арцимовича, занятого электромагнитным разделением изотопов, создается специальная группа для поиска подходов к решению проблемы УТС. Наряду с этим то же самое постановление предписывает Арцимовичу продолжать уделять работам по электромагнитному разделению не менее 70% времени. Однако уже к 1953 г. Лев Андреевич оказывается полностью вовлеченным в работы по УТС. Он руководитель интенсивно расширяющейся национальной программы термоядерных исследований и в течение 20 лет возглавляет секцию по управляемому термоядерному синтезу в Научно-техническом совете Минсредмаша СССР. Лев Андреевич одним из первых понял реальную сложность проблемы УТС и необходимость создания новой области науки - физики высокотемпературной плазмы. Вся его последующая деятельность как ученого, педагога и организатора науки была связана в основном с этой проблемой.

В 1952 г. группой сотрудников Арцимовича было обнаружено явление нейтронного излучения сильноточных импульсных разрядов в дейтерии. При этом именно критический анализ полученных результатов, выполненный Львом Андреевичем, позволил избежать крайне заманчивого, но ошибочного вывода о термоядерном происхождении этих нейтронов. Позднее это явление было зарегистрировано как открытие, а Арцимович с сотрудниками в 1958 г. получил Ленинскую премию. В 1956 г. под его руководством был подготовлен доклад "О возможности создания термоядерных реакций в газовом разряде", в котором сообщалось о ведущихся в Институте атомной энергии работах по УТС. Этот доклад, с которым Курчатов в апреле 1956 г. выступил в английском атомном центре в Харуэлле, вызвал огромный резонанс, в первую очередь в Англии и США (как выяснилось позднее, там велись сходные работы также в условиях строгой секретности), и послужил толчком для развертывания широкого международного сотрудничества в области управляемого термоядерного синтеза.

Л.А. Арцимович на семинаре в Институте атомной энергии. 1958 г.

В середине 1950-х годов Лев Андреевич приходит к выводу, что наиболее перспективны для термоядерной энергетики, по крайней мере на первом этапе, системы на базе стационарных магнитных ловушек, особенно замкнутые тороидальные системы "токамак", начальная концепция которых была предложена еще в 1950 г. И.Е. Таммом и А.Д. Сахаровым. В Институте атомной энергии под руководством Арцимовича эта концепция получила второе рождение. Была создана серия токамаков, эксперименты на которых позволили детально изучить основные особенности удержания и нагрева плазмы в таких системах. В 1968 г. при омическом нагреве

плазмы на токамаке Т-ЗА температура электронов и ионов достигла 20 и 4 млн. градусов соответственно - результат, в несколько раз превосходивший мировой уровень. Полученная Арцимовичем формула для ионной температуры в центральных областях плазмы при омическом нагреве хорошо согласовывалась с экспериментальными данными. Впервые было зарегистрировано устойчивое термоядерное излучение из плазменного витка, о чем было сообщено на третьей конференции МАГАТЭ по управляемому термоядерному синтезу, которая состоялась в 1968 г. в Новосибирске. За эту работу Лев Андреевич с группой сотрудников был удостоен Государственной премии СССР.

Западные ученые отнеслись к этим результатам с явным недоверием. Тогда Лев Андреевич предложил руководителям Калэмской лаборатории физики плазмы (Англия) провести в Институте атомной энергии совместный эксперимент по измерению параметров плазмы с использованием английской диагностической аппаратуры, аналогов которой в то время у нас не было. Кроме того, в начале 1969 г. Арцимович прочитал в Массачусетсском технологическом институте (США) цикл лекций о токамаках, которые, как позднее вспоминал директор Принстонской лаборатории физики плазмы Гарольд Фюрт, во многом стимулировали дальнейшее развитие термоядерных исследований в США, а также способствовали улучшению взаимопонимания в советско-американских отношениях. Совместный советско-английский эксперимент однозначно подтвердил рекордные параметры плазмы в токамаке Т-ЗА, сняв сомнения западных ученых в достоверности этих выдающихся для того времени результатов. С тех пор токамак повсюду в мире стал основным объектом в исследованиях по УТС с магнитным удержанием, а лидирующие позиции советской школы физики термоядерной плазмы получили всеобщее признание.

В исследованиях по УТС наступил новый этап: токамак стал доминирующей системой в термоядерных программах ведущих стран, Арцимович был признан лидером в этой области науки в мире. В 1970 г. он снова посетил США и провел уже своего рода инспекцию (по мнению Фюрта) американских проектов токамаков. В ходе визита губернатор Техаса провозгласил его почетным гражданином штата.

В начале 1970-х годов Лев Андреевич инициировал в рамках программы "Токамак" работы еще по двум, как показало время, весьма перспективным направлениям: токамакам с вытянутым сечением плазменного шнура и использованию мощного СВЧ-излучения для нагрева и стабилизации плазмы. Именно на токамаке с вытянутым сечением плазмы (JET) в конце 90-х годов было получено термоядерное энерговыделение мощностью порядка 20 МВт. Эта же схема использована в международном проекте первого экспериментального термоядерного реактора. Уже совсем незадолго до своей смерти, в декабре 1972 г., Лев Андреевич прочитал во Французском колледже в Париже блестящий цикл лекций о возможных путях развития термоядерных исследований.

Л.А. Арцимович на отдыхе в Борке. 1968 г.
Фотографии любезно предоставлены редакции Н.Г. Арцимович

Членом-корреспондентом Академии наук СССР Арцимович был избран в 1946 г., действительным членом - в 1953 г. В 1957 г. в академии (в значительной мере по инициативе Льва Андреевича) создается Отделение общей физики и астрономии, бессменным академиком-секретарем которого становится Арцимович. На этом посту он много энергии отдает развитию широкого круга проблем принципиального научного значения, в частности астрономии. При его активном участии на Северном Кавказе была создана Специальная астрофизическая лаборатория АН СССР с уникальным шестиметровым телескопом. После смерти Льва Андреевича Президиум АН СССР учредил премию его имени, которая регулярно присуждается за лучшие работы по экспериментальной физике.

По инициативе Арцимовича в МАГАТЭ был создан Международный совет по термоядерным исследованиям (IFRC), обеспечивающий поддержку работ по УТС не только в ведущих странах, но и в странах третьего мира. По решению этого совета в течение многих лет конференции МАГАТЭ по управляемому термоядерному синтезу открывались мемориальным докладом, посвященным Льву Андреевичу Арцимовичу (в последние годы доклад посвящается и другим выдающимся термоядерщикам). С первым "арцимовическим" докладом на седьмой Конференции МАГАТЭ по физике плазмы и УТС в 1978 г. в Инсбруке выступил тогдашний руководитель термоядерной программы США Э. Кинтнер.

Одним из первых ученых в мире Арцимович не только осознал реальную опасность для мировой цивилизации дальнейшего накопления запасов ядерного оружия, но и предпринял конкретные усилия по сокращению этой опасности. Он был одним из основателей и активных участников Пагуошского движения - всемирного форума ученых, поставившего перед правительством разных стран вопрос о необходимости сокращения ядерных вооружений.

Более 40 лет Лев Андреевич увлеченно занимался педагогической деятельностью, которую он начал еще в 1930 г. в Ленинградском электротехническом институте. Его, как блестящего лектора, обладающего даром четко и ясно излагать наиболее сложные вопросы современной физики, всегда с огромным интересом слушали в разные годы студенты Ленинградского политехнического института. Московского инженерно-физического института и Московского университета. Профессор МГУ с 1947 г., основатель и первый заведующий (1954-1973) кафедры атомной физики и кафедры микроэлектроники физфака МГУ, он создал общефакультетский курс "Атомная физика" и спецкурсы "Физика плазмы", "Дополнительные главы атомной физики". В ряду прочего Лев Андреевич оставил как память о себе российскую научную школу физики высокотемпературной плазмы, сохраняющую по сей день мировое признание.

Арцимович награжден четырьмя орденами Ленина и двумя орденами Трудового Красного Знамени. В 1969 г. ему было присвоено звание Героя Социалистического Труда. Одна из улиц Москвы носит его имя.

Скончался Лев Андреевич 1 марта 1973 г. в Москве на 65 году жизни от тяжелого сердечного заболевания, которым он страдал в последние годы, но тем не менее не прерывал своей активной деятельности.

Л.А. Арцимович, "Физик нашего времени (Заметки о науке и ее месте в обществе)"