ГлавнаяПерсоналии → Франк-Каменецкий Д. А.

Франк-Каменецкий Давид Альбертович(1910—1970)

физик-тео­ре­тик, участ­ник раз­ра­ботки ядер­ного ору­жия; док­тор физико-мате­ма­ти­че­ских наук. Лау­реат трех Государ­ствен­ных пре­мий СССР (1949, 1951, 1953).

Давид Аль­бер­то­вич Франк-Каме­нец­кий родился 3 авгу­ста 1910 года в г. Вильно. Дет­ство и юность он про­вёл в Сибири, куда в цар­ское время его отца — виль­нюс­ского инже­нера-химика, как рево­лю­ци­о­нера, сослали вме­сте с семьёй. В 1931 году окон­чил Том­ский тех­но­ло­ги­че­ский инсти­тут по спе­ци­аль­но­сти «метал­лур­гия цвет­ных метал­лов». Рабо­тал помощ­ни­ком заве­ду­ю­щего метал­лур­ги­че­ским заво­дом Дар­сун­ского золо­то­про­мыш­лен­ного ком­би­ната. В даль­ней­шем науч­ный сотруд­ник, а затем стар­ший науч­ный сотруд­ник Все­со­юз­ного НИИ по золоту и его спут­ни­кам (г. Иркутск), пре­по­да­вал в Читин­ском горно-метал­лур­ги­че­ском тех­ни­куме и Иркут­ском уни­вер­си­тете.

В начале 1935 года моло­дой учё­ный напи­сал ака­де­мику Η.Η. Семе­нову письмо, в кото­ром выска­зал свою точку зре­ния по про­бле­мам хими­че­ской тер­мо­ди­на­мики. Н.Н. Семе­нов при­гла­сил его в недавно создан­ный Инсти­тут хими­че­ской физики в аспи­ран­туру. Здесь Д.А. Франк-Каме­нец­кий про­ра­бо­тал 12 пло­до­твор­ных лет, став авто­ри­тет­ным учё­ным в обла­сти кине­тики хими­че­ских реак­ций, док­то­ром наук и про­фес­со­ром. Здесь он встре­тил Я.Б. Зель­до­вича, с кото­рым в даль­ней­шем всю жизнь пло­до­творно сотруд­ни­чал. В составе боль­шого кол­лек­тива он при­нял уча­стие в работе по про­блеме окис­ле­ния и фик­са­ции атмо­сфер­ного азота при горе­нии и взры­вах. Про­ве­дён­ные им иссле­до­ва­ния пока­зали, что про­цесс свя­зан с меха­низ­мом цеп­ной реак­ции при уча­стии ато­мов азота и кис­ло­рода, однако при этом выход окис­лов азота огра­ни­чен усло­ви­ями тер­мо­ди­на­ми­че­ского рав­но­ве­сия.

В 1938 году Д.А. Франк-Каме­нец­кий защи­щает кан­ди­дат­скую дис­сер­та­цию.

Направ­ле­ния его после­ду­ю­щих работ — тео­рия горе­ния и взрыва и общие основы хими­че­ской тех­но­ло­гии. В 1939 году он ста­вит задачу о теп­ло­вом взрыве с учё­том про­стран­ствен­ного рас­пре­де­ле­ния тем­пе­ра­туры в среде, в кото­рой про­те­кает хими­че­ская реак­ция. Её реше­ние завер­шило почти веко­вое иссле­до­ва­ние по дан­ному вопросу. На при­мере теп­ло­вого взрыва Д.А. Франк-Каме­нец­кий раз­вил тео­рию подо­бия про­цес­сов выде­ле­ния и отвода энер­гии. Мно­го­чис­лен­ные после­ду­ю­щие экс­пе­ри­менты пол­но­стью под­твер­дили его тео­рию, бла­го­даря кото­рой были полу­чены важ­ные резуль­таты в хими­че­ской кине­тике.

В соро­ко­вых годах в соав­тор­стве с Я.Б. Зель­до­ви­чем и М.А. Риви­ным вруч­ную про­из­вёл пол­ный тер­мо­ди­на­ми­че­ский рас­чёт горе­ния пороха в реак­тив­ном дви­га­теле ракеты. Слож­ность рас­чё­тов была неимо­вер­ной: при горе­нии пороха обра­зу­ются про­дукты, нахо­дя­щи­еся между собой в подвиж­ном тер­мо­ди­на­ми­че­ском рав­но­ве­сии с выде­ле­нием и погло­ще­нием тепла в зави­си­мо­сти от тем­пе­ра­туры в камере. К тому же порох при горе­нии меняет свою гео­мет­рию. В резуль­тате уда­лось достичь согла­сия рас­чёт­ных и экс­пе­ри­мен­таль­ных зна­че­ний меха­ни­че­ского импульса дви­га­теля. Это было важно, так как импульс опре­де­ляет ско­рость ракеты, даль­ность полёта и вес бое­вой части.

В 1941 году Д.А. Франк-Каме­нец­кий с семьёй был эва­ку­и­ро­ван вме­сте с инсти­ту­том в Казань. Рабо­тал там до 1944 года над про­бле­мой изго­тов­ле­ния алма­зов из гра­фита. В 1943 году защи­тил док­тор­скую дис­сер­та­цию.

В 1944—46 гг. Д.А. Франк-Каме­нец­кий заве­до­вал кафед­рой тех­ни­че­ской химии Горь­ков­ского государ­ствен­ного уни­вер­си­тета (г. Горь­кий). В 1947 году вер­нулся в Москву и снова стал рабо­тать в Инсти­туте хими­че­ской физики.

В 1948 году его при­вле­кают к рабо­там по совет­скому Атом­ному про­екту, и он пере­хо­дит на работу в КБ-11 (г. Арза­мас-16, Саров). Здесь Д.А. Франк-Каме­нец­кого назна­чают началь­ни­ком лабо­ра­то­рии тео­ре­ти­че­ского отдела, и он с сотруд­ни­ками под общим руко­вод­ством Я. Б. Зель­до­вича зани­ма­ется раз­ра­бот­кой пер­вой атом­ной бомбы РДС-1. Осо­бое вни­ма­ние при этом уде­ля­лось тео­рии ядер­ного энер­го­вы­де­ле­ния взрыва с учё­том име­ю­щейся веро­ят­но­сти непол­ного взрыва при слу­чай­ном преж­девре­мен­ном ней­трон­ном ини­ци­и­ро­ва­нии бомбы.

После успеш­ного испы­та­ния 29 авгу­ста 1949 года Д.А. Франк-Каме­нец­кий за уча­стие в раз­ра­ботке тео­рии атом­ной бомбы был удо­стоен зва­ния лау­ре­ата Ста­лин­ской пре­мии вто­рой сте­пени и ордена Ленина. Он активно участ­во­вал в созда­нии после­ду­ю­щих, более совер­шен­ных атом­ных бомб РДС-2 и РДС-3, успешно испы­тан­ных в 1951 году. За это он был удо­стоен вто­рой Ста­лин­ской пре­мии.

В 1952 году его под­клю­чают к рас­чё­там пер­вой водо­род­ной бомбы РДС-6с, так назы­ва­е­мой «слойке» Саха­рова. После её успеш­ного испы­та­ния 12 авгу­ста 1953 года Д.А. Франк-Каме­нец­кий удо­сто­ился Ста­лин­ской пре­мии в тре­тий раз.

Рабо­тая по теме защиты Москвы от ядер­ной атаки вме­сте с Я.Б. Зель­до­ви­чем, Н.А. Дмит­ри­е­вым и В.Н. Роди­ги­ным пред­ло­жил исполь­зо­вать высот­ный ядер­ный взрыв неболь­шой мощ­но­сти как реаль­ный спо­соб защиты от само­лёта-носи­теля атом­ной бомбы (1954 г.). Это послу­жило толч­ком к созда­нию в стране ядер­ной про­ти­во­воз­душ­ной обо­роны, а затем и ядер­ной про­ти­во­ра­кет­ной обо­роны. Для уточ­не­ния воз­дей­ствия ней­тро­нов на носи­тель бомбы пред­ло­жил «поста­новку опы­тов с облу­че­нием маке­тов изде­лий при опыт­ных взры­вах». Такого рода «облу­ча­тель­ные» опыты впо­след­ствии широко при­ме­ня­лись.

В 1954 году И.В. Кур­ча­тов при­влё­кает его к иссле­до­ва­нию вопроса при­ме­не­ния атом­ной энер­гии в реак­тив­ных дви­га­те­лях для доставки к цели тяжё­лых тер­мо­ядер­ных заря­дов боль­шой мощ­но­сти. Под Моск­вой в Лыт­ка­рино был раз­вёр­нут спе­ци­аль­ный инсти­тут для экс­пе­ри­мен­таль­ных иссле­до­ва­ний. В отчёте о про­де­лан­ной работе учё­ный пока­зал пер­спек­тив­ные воз­мож­но­сти, кото­рые откры­вало при­ме­не­ние рас­плав­лен­ного лития-7 в каче­стве теп­ло­но­си­теля и рабо­чего тела для атом­ных ракет и для ста­ци­о­нар­ной ядер­ной энер­ге­тики, а также невоз­мож­ность созда­ния «взры­во­лета», раз­ра­бот­кой кото­рого зани­мался А.Д. Саха­ров, при совре­мен­ном уровне тех­ники.

В том же году Д.А. Франк-Каме­нец­кий вме­сте с кол­ле­гами пока­зал эффект суще­ствен­ного сни­же­ния мощ­но­сти заряда при его облу­че­нии мощ­ным пото­ком ней­тро­нов, что огра­ни­чи­вало воз­мож­ность при­ме­не­ния атом­ных ракет. В даль­ней­шем ока­за­лась важ­ной физика этого эффекта для обос­но­ва­ния работы ини­ци­а­тора основ­ного узла в бинар­ном водо­род­ном заряде.

В декабре 1954 года Д.А. Франк-Каме­нец­кий при уча­стии А.Д. Саха­рова впер­вые изло­жил прин­ци­пи­аль­ную физи­че­скую схему водо­род­ной бомбы с ради­а­ци­он­ной импло­зией основ­ного тер­мо­ядер­ного узла, дал науч­ное и инже­нер­ное обос­но­ва­ние её рабо­то­спо­соб­но­сти и опи­сал пер­спек­тивы воз­мож­ных путей даль­ней­шего совер­шен­ство­ва­ния. Ситу­а­ция заклю­ча­лась в том, что про­ект водо­род­ной бомбы РДС-6т (труба) ока­зался несо­сто­я­те­лен в физи­че­ском и прак­ти­че­ском отно­ше­нии. Про­ект РДС-6с (слойка) ока­зался огра­ни­чен­ным по мощ­но­сти. При этом было известно, что в США уже есть водо­род­ная бомба зна­чи­тельно боль­шей мощ­но­сти. Для реше­ния задачи «слойку» необ­хо­димо обжать атом­ным взры­вом. Уже через пол­года им был под­го­тов­лен зна­ме­ни­тый рас­чётно-тео­ре­ти­че­ский отчёт: «Опыт­ное устрой­ство для про­верки прин­ципа окру­же­ния». Испы­та­ние водо­род­ного заряда РДС-37 три­ум­фально про­шло 22 ноября 1955 года. Д.А. Франк-Каме­нец­кий в числе участ­ни­ков раз­ра­ботки был награж­ден орде­ном Тру­до­вого Крас­ного Зна­мени.

В 1955 году Д.А. Франк-Каме­нец­кий под­пи­сы­вает «письмо трех­сот», направ­лен­ное про­тив «лысен­ков­щины» в науке.

В фев­рале 1956 года по при­гла­ше­нию И.В. Кур­ча­това он пере­хо­дит на работу в Инсти­тут атом­ной энер­гии. Его новой спе­ци­аль­но­стью стала физика плазмы. Здесь учё­ный впер­вые чётко поста­вил задачу о нагреве плазмы за счёт дис­си­па­ции энер­гии волн, воз­буж­да­е­мых внеш­ним источ­ни­ком коле­ба­ний. Он тео­ре­ти­че­ски пред­ска­зал важ­ное для про­блемы управ­ля­е­мого тер­мо­ядер­ного син­теза Д-Т ядер, фун­да­мен­таль­ное явле­ние маг­нито-зву­ко­вого резо­нанса, кото­рое затем было экс­пе­ри­мен­тально обна­ру­жено при его непо­сред­ствен­ном уча­стии. С помо­щью этого метода уда­лось нагреть плот­ную водо­род­ную и гели­е­вую плазму до высо­ких тем­пе­ра­тур.

В 1952 году у него слу­чился пер­вый сер­деч­ный при­ступ. Он мед­ленно выздо­рав­ли­вал, сер­деч­ная болезнь стала его посто­ян­ной про­бле­мой. В даль­ней­шем он пове­сил в каби­нете на стене за спи­ной записку: «Memento mori» (помни о смерти) и стал все больше зани­маться аст­ро­фи­зи­кой.

Аст­ро­фи­зи­че­ские работы Д.А. Франк-Каме­нец­кого посвя­щены раз­ра­ботке тео­рии внут­рен­него стро­е­ния и эво­лю­ции звёзд, тео­рии пуль­са­ций цефеид, роли удар­ных волн в кос­ми­че­ских явле­ниях. Еще в 1951 году он рас­смот­рел вопрос о воз­ник­но­ве­нии коле­ба­тель­ной неустой­чи­во­сти в звёз­дах при неко­то­рых про­цес­сах теп­ло­вы­де­ле­ния, раз­ра­ба­ты­вал тео­рию цен­траль­ных звёзд­ных авто­ко­ле­ба­ний, кото­рые воз­буж­да­ются при помощи рас­ка­чи­ва­ю­щего меха­низма, свя­зан­ного с дей­ствием ядер­ных реак­ций, про­те­ка­ю­щих в цен­тре звезды. Д.А. Франк-Каме­нец­кий рас­счи­тал после­до­ва­тель­ность звёзд­ных моде­лей и рас­смот­рел связь их основ­ных харак­те­ри­стик с хими­че­ским соста­вом и видом зави­си­мо­сти энер­го­вы­де­ле­ния, теп­ло­от­вода и погло­ще­ния от тем­пе­ра­туры (1955 г.). В 1956 году решил задачу об уси­ле­нии удар­ной волны во внеш­них слоях взо­рвав­шейся звезды, пока­зал, что при выходе удар­ной волны на поверх­ность звезды тем­пе­ра­тура в её внеш­них слоях может повы­шаться настолько, что в них начи­нают про­те­кать ядер­ные реак­ции с обра­зо­ва­нием тяжё­лых эле­мен­тов. Одним из пер­вых он ука­зал на важ­ность для аст­ро­фи­зики и, в част­но­сти, кос­мо­ло­гии про­цесса рож­де­ния пар частица-анти­ча­стица в экс­тре­маль­ных усло­виях.

Д.А. Франк-Каме­нец­кий — автор моно­гра­фии «Физи­че­ские про­цессы внутри звёзд» (1959 г.) и ряда научно-популяр­ных книг. Послед­ние десять лет был заме­сти­те­лем глав­ного редак­тора жур­нала «При­рода». Боль­шую извест­ность полу­чили его лек­ции по про­бле­мам есте­ство­зна­ния и бле­стя­щие выступ­ле­ния по радио и теле­ви­де­нию.

Про­стое пере­чис­ле­ние науч­ных работ Давида Аль­бер­то­вича не дает пол­ного пред­став­ле­ния об его авто­ри­тете и науч­ном вли­я­нии, кото­рые во мно­гом зави­сели от его лич­ных качеств и щед­ро­сти, с кото­рой он пере­да­вал гене­ри­ру­е­мые им идеи своим уче­ни­кам и сотруд­ни­кам. Его отли­чали пол­ное отсут­ствие рев­но­сти или зави­сти к чужим резуль­та­там.

Пре­по­да­ва­тель­ская дея­тель­ность Д.А. Франк-Каме­нец­кого, нача­тая им в начале 30-х годов в Чите, про­дол­жа­лась прак­ти­че­ски непре­рывно всю его жизнь. В послед­ние годы он воз­глав­лял орга­ни­зо­ван­ную им кафедру физики плазмы в Мос­ков­ском физико-тех­ни­че­ском инсти­туте.

Умер Д. А. Франк-Каме­нец­кий от сер­деч­ного при­ступа 2 июня1970 года.

Литература

Давид Альбертович Франк-Каменецкий
/ ред.: А. Е. Верный, С. Е. Воинова. — М. : НИЦ «Курчатовский ин-т», 2012. — 156 с. : ил. — (Выдающиеся учёные Курчатовского института).