Их имена в истории науки

Яркий след в науке и памяти коллег

Шестого апреля исполнилось 110 лет со дня рождения выдающегося советского физика Федора Львовича Шапиро (1915-1973), члена-корреспондента АН СССР, лауреата Государственной премии СССР в области науки и техники, заместителя директора Лаборатории нейтронной физики. Его имя вписано в историю Объединенного института ядерных исследований, память о работе с ним бережно хранят и стараются передать новым поколениям сотрудников ветераны ОИЯИ.

За относительно короткую жизнь Федор Львович успел оставить яркий след в науке и памяти коллег. Предложенные им методы, направления исследований, созданная экспериментальная техника позволили нескольким поколениям физиков получать научные результаты мирового уровня в различных научных центрах.

Судьба сложилась так, что Федор Львович поздно пришел в науку. Он очень рано, в 15 лет, окончил школу и по возрасту не смог поступить в вуз. Начал учиться в Энерготехникуме ВЭО имени Г.М.Кржижановского и одновременно работать, помогая семье. Во время учебы он предложил оригинальный способ превращения тепловой энергии в электрическую и получил авторское свидетельство на это изобретение. В 1935 году после окончания Энерготехникума Федор Львович поступил на работу в Проектную организацию "Центро­электромонтаж", где занимался разработкой сложных электроприводов и автоматики. Параллельно он активно интересовался физикой, причем именно ядерной физикой. А в 1936 году он стал студентом физического факультета МГУ.

В университете Федор Львович учился блестяще и закончил его с отличием 21 июня 1941 года. На следующий день он с друзьями-однокурсниками встретился в очереди добровольцев в военкомате. Его сразу в армию не взяли из-за работы в ПО "Центроэлектромонтаж", а его друзья погибли в первых же боях московского ополчения. Он несколько раз обращался в военкомат, но только 16 октября 1941 года, когда немецкие войска подошли к пригородам Москвы, он, наконец, добился отправки на фронт. Воевал в разведке, был тяжело ранен, спасая раненого однополчанина. Был награжден медалью "За отвагу", долго лечился в госпитале и в апреле 1942 года был комиссован с осколком вблизи от сердца, который врачи не решились извлечь. Пошел опять работать, чтобы в голодной Москве прожить самому и помогать семье, находившейся в эвакуации. И только через два года судьба неожиданно опять вернула его к науке.

Он случайно встретил в трамвае Э.Л.Фабелинского, сотрудника Физического института академии наук (ФИАН), который помнил Федора Львовича как способного студента и помог ему поступить в аспирантуру к Илье Михайловичу Франку, возглавлявшему лабораторию атомного ядра в ФИАНе. При этом Федор Львович продолжал работать в Электропроме, чтобы помогать семье. В 1946 году он становится ассистентом кафедры ядерной физики МГУ, которую возглавлял И.М.Франк, где за короткое время Шапиро своими руками создал практикум по ядерной физике. Через год Федор Львович был принят на должность младшего научного сотрудника (в 32 года!) в ФИАН, где начал заниматься исследованиями глубокоподкритичных уран-графитовых сборок. По этим работам он в 1949 году защитил закрытую кандидатскую диссертацию, а затем продолжил активную работу над реализацией метода спектроскопии нейтронов по времени замедления в свинце. На этом спектрометре впервые наблюдался эффект отклонения сечения радиационного захвата нейтронов ядрами от закона 1/v, который в то время казался универсальным. Даже Л.Д.Ландау принял этот результат в штыки, однако впоследствии он стал общепризнанным и вошел в учебники. Кроме того, Федор Львович разработал метод нестационарной диффузии нейтронов в многогрупповом приближении. Эти работы получили высокую оценку и были с успехом доложены на Женевской конференции по мирному использованию атомной энергии в 1955 году.

Последние 15 лет жизни Федора Львовича неразрывно связаны с ОИЯИ и Дубной, куда его привлек И.М.Франк, создававший с 1957 года "в чистом поле" лабораторию для исследований с нейтронами. Ф.Л.Шапиро не только сформировал научную программу исследований на строящемся ИБР, но и собрал творческий коллектив для ее реализации, воспитал плеяду единомышленников. Кроме первых работ по нейтронной ядерной физике Федор Львович инициировал на ИБРе начало исследований в области физики конденсированных сред. Им был предложен метод обратной геометрии, обладающий большой светосилой, позволяющий изучать тонкие эффекты структуры твердых и жидких тел. Ф.Л.Шапиро совместно с коллегой из Польши Б.Бурасом был предложен и впоследствии широко использован метод времени пролета для дифракционных исследований структуры вещества. При его непосредственном участии был реализован метод дифракции нейтронов на структурах в сильных импульсных магнитных полях.

В 1964 году на одном из нейтронных пучков ИБРа был успешно осуществлен предложенный Ф.Л.Шапиро метод поляризации нейтронов путем их пропускания через поляризованную протонную мишень. Это позволило получить поляризованные нейтроны с энергиями до десятка киловольт, с помощью которых с 60-х и до 90-х годов проводились интенсивные пионерские исследования спин-спиновых взаимодействий, амплитуд рассеяния нейтрона на дейтроне, а также эффектов нарушения пространственной четности во взаимодействии нейтронов с ядрами, включая радиационный захват и ядерное деление. Эти работы получили заслуженное признание и стали фирменным знаком Лаборатории нейтронной физики.

В том же 1964 году Федор Львович стал инициатором создания в ЛНФ нового более мощного импульсного реактора ИБР-2, который был запущен в 1984 году и успешно работает до сих пор.

В апреле 1968 года в статье, опубликованной в журнале "Успехи физических наук", Ф.Л.Шапиро предложил новый прецизионный метод экспериментальной проверки фундаментального закона обращения времени. Для этого он рекомендовал измерять дипольный момент нейтрона, используя очень медленные, движущиеся со скоростями 5-8 м/с нейтроны, которые, в принципе, можно было бы накапливать в ловушке. Эти ультрахолодные нейтроны (УХН), доля которых в максвелловском тепловом спектре реакторов составляет 10^-12, нужно было обнаружить. В итоге рекордный по своей чувствительности пионерский эксперимент был успешно выполнен на реакторе ИБР группой молодых исследователей при его непосредственном руководстве. Через несколько лет было официально зарегистрировано открытие УХН, использование которых для фундаментальных и прикладных исследований триумфально продолжается до настоящего времени.

Ф.Л.Шапиро читал лекции в МГУ. Его лекции отличались ясностью изложения и глубиной подачи материала. В 1965 году он стал профессором, а в 1968 году избран членом-корреспондентом Академии наук СССР. Это было заслуженным признанием его заслуг в фундаментальной ядерной физике и изучении строения вещества.

О Федоре Львовиче снято несколько документальных фильмов, собран и издан сборник его научных трудов. У центрального входа в административное здание Лаборатории нейтронной физики и в начале аллеи, названной его именем, стоит скульптурная композиция "И.М.Франк и Ф.Л.Шапиро". Самые яркие научные достижения молодых сотрудников ЛНФ ежегодно отмечаются и поощряются стипендией имени Ф.Л.Шапиро.

По информации ЛНФ